Dannelse af Planet Earth

Dannelsen og udviklingen af ​​planeten Jorden er en videnskabelig detektivhistorie, der har taget astronomer og planetariske forskere en masse forskning på at finde ud af. At forstå vores verdens dannelsesproces giver ikke kun ny indsigt i dens struktur og dannelse, men det åbner også nye vinduer med indsigt i oprettelsen af ​​planeter omkring andre stjerner.

Jorden var ikke omkring i begyndelsen af ​​universet. Faktisk var meget lidt af det, vi ser i kosmos i dag, da universet dannedes for ca. 13,8 milliarder år siden. For at komme til Jorden er det dog vigtigt at starte i begyndelsen, da universet var ung.

Det hele startede med kun to elementer: brint og helium og et lille spektrum af lithium. De første stjerner dannede sig ud af det brint, der eksisterede. Når denne proces startede, blev generationer af stjerner født i gasskyer. Da de blev ældre, skabte disse stjerner tungere elementer i deres kerner, elementer som ilt, silicium, jern og andre. Da de første generationer af stjerner døde, sprede de disse elementer til rummet, hvilket frøede den næste generation af stjerner. Omkring nogle af disse stjerner dannede de tungere elementer planeter.

For ca. fem milliarder år siden, på et helt almindeligt sted i galaksen, skete der noget. Det kunne have været en supernovaeksplosion, der skubbede meget af dets tunge elementvrag ned i en nærliggende sky af brintgas og interstellært støv. Eller det kunne have været handlingen fra en forbipasserende stjerne, der omrørte skyen til en hvirvlende blanding. Uanset hvilken kick-start det var, skubbede det skyen til handling, som til sidst resulterede i fødselen af ​​solsystemet. Blandingen blev varm og komprimeret under sin egen tyngdekraft. I midten dannes der en protostellar genstand. Det var ung, varm og glødende, men endnu ikke en fuld stjerne. Omkring det virvlede en skive af det samme materiale, som blev varmere og varmere, efterhånden som tyngdekraften og bevægelsen komprimerede skyen og klipperne i skyen.

Den varme unge protostar "sluttede" til sidst og begyndte at smelte brint til helium i sin kerne. Solen blev født. Den hvirvlende hotdisk var vuggen, hvor Jorden og dens søsterplaneter dannede sig. Det var ikke første gang, at et sådant planetsystem blev dannet. Faktisk kan astronomer se bare denne slags ting sker andetsteds i universet.

Mens solen voksede i størrelse og energi og begyndte at antænde sine nukleare brande, afkøles hotdisken langsomt. Dette tog millioner af år. I løbet af den tid begyndte komponentene på disken at fryse ud i små støvstore korn. Jernmetal og forbindelser af silicium, magnesium, aluminium og ilt kom først ud i den fyrige omgivelse. Bit af disse er konserveret i chondritmeteoritter, som er gamle materialer fra solnebulaen. Disse korn satte sig langsomt sammen og opsamledes i klumper, derefter bunker, derefter sten og til sidst organer kaldet planetesimaler store nok til at udøve deres egen tyngdekraft.

Efterhånden som tiden gik, kolliderede planetesimaler med andre kroppe og blev større. Som de gjorde, var energien i hver kollision enorm. Da de nåede hundrede kilometer eller derover, var planetesimale kollisioner energiske nok til smelt og fordamp meget af det involverede materiale. Klipperne, jernet og andre metaller i disse sammenstødende verdener sorterede sig i lag. Det tætte jern satte sig ned i midten, og den lysere klippe adskiltes i en mantel omkring jernet, i en miniature af Jorden og de andre indre planeter i dag. Planetforskere kalder denne afviklingsproces differentiering. Det skete ikke kun med planeter, men forekom også inden for de større måner ogde største asteroider. Jernmeteoritterne, der fra tid til anden springer ned på Jorden, kommer fra kollisioner mellem disse asteroider i den fjerne fortid.

På et tidspunkt i løbet af denne tid antændte solen. Selvom solen kun var omkring to tredjedele så lys, som den er i dag, er tændingsprocessen ( den såkaldte T-Tauri-fase) var energisk nok til at sprænge det meste af den gasformige del af protoplanetær disk. Bunker, sten og sten, der blev efterladt, fortsatte med at samle sig ind i en håndfuld store, stabile kroppe i godt fordelt bane. Jorden var den tredje af disse, der tæller udad fra Solen. Processen med ophobning og kollision var voldelig og spektakulær, fordi de mindre stykker efterlod enorme kratere på de større. Undersøgelser af de andre planeter viser disse virkninger, og beviset er stærk, at de bidrog til katastrofale forhold på spædbarnsjorden.

På et tidspunkt tidligt i denne proces ramte en meget stor planetesimal Jorden et off-center slag og sprøjtede meget af den unge Jordes klippemantel ud i rummet. Planeten fik det meste tilbage efter en periode, men noget af det blev samlet ind i en anden planetesimal cirklende jord. Disse rester menes at have været en del af Månens dannelseshistorie.

De ældste overlevende klipper på Jorden blev nedlagt omkring fem hundrede millioner år efter, at planeten først blev dannet. Det og andre planeter led under det, der kaldes "sent tung bombardement" af de sidste omstrejfende planetesimaler for omkring fire milliarder år siden). De gamle klipper er dateret af uran-bly-metode og ser ud til at være omkring 4,03 milliarder år gammel. Deres mineralindhold og indlejrede gasser viser, at der var vulkaner, kontinenter, bjergkæder, hav og jordskorpeplader på Jorden i disse dage.

Nogle lidt yngre klipper (ca. 3,8 milliarder år gamle) viser fristende bevis på livet på den unge planet. Mens eoner der fulgte var fulde af mærkelige historier og vidtrækkende ændringer, da det første liv optrådte, Jordens struktur var velformet, og kun dens oprindelige atmosfære blev ændret ved begyndelsen af livet. Scenen var indstillet til dannelse og spredning af små mikrober over hele planeten. Deres udvikling resulterede i sidste ende i den moderne livsbærende verden, der stadig er fyldt med bjerge, oceaner og vulkaner, som vi kender i dag. Det er en verden, der konstant ændrer sig, med regioner, hvor kontinenter trækkes fra hinanden og andre steder, hvor der dannes nyt land. Disse handlinger påvirker ikke kun planeten, men livet på den.

Beviserne for historien om Jordens dannelse og udvikling er resultatet af patientbevisindsamling fra meteoritter og undersøgelser af geologien for de andre planeter. Det kommer også fra analyser af meget store organer af geokemiske data, astronomiske undersøgelser af planetdannende regioner omkring andre stjerner og årtier med seriøs diskussion blandt astronomer, geologer, planetariske forskere, kemikere og biologer. Historien om Jorden er en af ​​de mest fascinerende og komplekse videnskabelige historier omkring, med masser af bevis og forståelse til at sikkerhedskopiere den.

Opdateret og omskrevet af Carolyn Collins Petersen.