A Föld története
2012.03.08. 17:03
A Föld órája és a Föld Napja alkalmából a következő hetekben bemutatásra kerül, hogyan is született a bolygónk, milyen sokféle élőlénynek adott otthont s lett végső nyughelye.
A Földtörténet (4,567 milliárd év)
A Föld története hozzávetőlegesen 4 567 000 000 évre nyúlik vissza, a protoplanetáris ködből kialakuló Földtől napjainkig. (A protoplanetáris köd a születő csillagok körüli por- és gázfelhő, amiből a bolygók alakulnak ki.)
Hogy el tudjunk igazodni az időskálán, egy 24 órás órát fogunk használni, amit beosztunk a Föld életkorára, kezdve 4,567 milliárd évvel ezelőttől egészen napjainkig. Minden másodperce ennek az órának
kb. 53 000 évet jelent. A "Nagy Bumm" és az univerzum keletkezése kb. 13,7 milliárd évvel ezelőttre tehető, ez egyenértékű majdnem 3 nappal – tehát két teljes nappal azelőtt történt, hogy a mi beosztott óránk elkezdett ketyegni.
A Naprendszer mintegy 4,6 milliárd éve alakult ki. A ma legelfogadottabbnak tekintett keletkezési modell szerint Napunk születési helye egy molekulafelhő volt, egy gázzal és kozmikus porral teli, instabil térség, amelyben valamilyen okból – a legvalószínűbb forgatókönyv szerint egy közeli szupernóva robbanásának hatására – felborult az egyensúly. Így a Naprendszer méretű anyagcsomó a saját tömegétől összeomlott, és az anyag elkezdett összehúzódni egész addig, míg létre nem jött belőle a proto-Nap. A csillagkezdemény anyaga még tovább sűrűsödött, és néhány millió év alatt beindult a belsejében a magfúzió, megszületett a Nap.
A Föld születését is ez időre teszik. Kb. 4,6 milliárd évesek a Hold legidősebb kőzetei és a legidősebb, a Földre hullott meteoritok. A legidősebb földi kőzetek kora körülbelül 4 milliárd év.
A Föld keletkezése után anyagai sűrűségüknek megfelelően gömbhéjakba rendeződtek. A Föld magjában föltehetőleg a viszonylag sűrű vas és nikkel halmozódott fel, kívül pedig a rendkívül ritka, gázokból álló légkört találjuk.
A Föld történetének tagolása
A Föld történetét kétféle értelmezés szerint oszthatjuk fel. Geokronológiai értelemben a földi események ideje szerint, kronosztratigráfiai értelemben pedig az idő manifesztálódását tükröző kőzetrétegek szerint tagolhatjuk.
A földtörténetet geokronológiailag a nagyobb egységtől a kisebb felé haladva: eonokra, időkre, időszakokra, korokra, korszakokra osztjuk fel.
Hadaikum
A hadaikum a földtörténet sorrendben legelső eonja. A különböző források eltérően határozzák meg hosszát, de hozzávetőleg a 4,6 milliárd évvel ezelőttől a 3,8 milliárd évvel ezelőttig terjedő időszakot értik alatta. A hadaikumot hivatalosan a Nemzetközi Rétegtani Bizottság nem ismeri el, mivel kortörténeti meghatározása nélkülözi a rétegtani módszereket.
4567 Ma (A mega-annum mértékegység, egymillió évet (106) jelöl.): A fiatal Nap körüli törmelékkorong, azaz a protoplanetáris köd anyagának tömörödésével létrejöttek az első bolygókezdemények. A viszonylag lassú összeállás lehetővé tette a szilárd felszín kialakulását. A fiatal Föld pályája ekkor még közel sem volt mentes a törmeléktől, mindazonáltal a Naprendszer lakható övezetében stabilizálódott. A kezdeti légkör nagyrészt hidrogénből és héliumból állhatott, ami azonban az alacsony szökési sebesség és a napszél eróziós hatása miatt nem érhetett el nagy sűrűséget. Fordulópont volt a légkör gyarapodása szempontjából, amikor a planéta nagyjából elérte mai tömegének 40%-át, ami már elegendő visszatartó erővel bírt a nehezebb gázok, köztük a vízgőz számára. A Naprendszeren belüli kedvező elhelyezkedésnek és a zömmel szén-dioxidot és metánt tartalmazó őslégkörnek (üvegházhatás) köszönhetően vélhetően megfelelő nyomás- és hőmérsékleti viszonyok uralkodtak ahhoz, hogy a folyékony víz megjelenjék a felszínen. Feltételezhető, hogy a Föld mai pályáján legalább két bolygókezdemény jött létre, s hogy a kisebb égitest (Theia) a nagyobb trójai kísérőjeként viselkedett.
4533 Ma: a Föld növekvő gravitációs ereje nagyban felgyorsította a bolygópálya megtisztulását, sűrűsödtek a vonzáskörzet aszteroidáinak becsapódásai, az ütközések ereje felszaggatta a kérget és iszonyatos mennyiségű hőt szabadított fel. A meteorzápor nyomán a felszíni hőmérséklet mintegy 1000-1500 kelvinre emelkedett, illetve létrejött egy hozzávetőleg 200 kilométeres mélységű magmatenger (kéreg nélküli időszak), amivel párhuzamosan a légkör tekintélyes része elszivárgott. A kéreg megolvadása miatt a korai időkből egyáltalán nem maradtak emlékek. A Nagy Fröccs-elmélet szerint a kísérő objektum ekkorra elérhette a Mars tömegét, amelynek pályája ennek következében instabillá vált, majd az rövid időn belül összeütközött a Földdel. Az alacsony becsapódási szög és a viszonylag alacsony sebesség miatt a felszabaduló energia nem volt elegendő, hogy a Földet szétvesse, ellenben tekintélyes mennyiségű anyag szóródott ki a világűrbe, amely később a Holddá állt össze. Vélhetően ebből az eseményből következik többek közt a mai légkör alacsony nemesgáz-tartalma is. Megjegyzendő ugyanakkor, hogy a magmatenger létezésére - amely köré ezen elmélet épít - nincs egyértelmű bizonyíték. Más elméletek szerint a Hold egy máshol létrejött, majd befogott égitest, ami eltérő kémiai összetételére adhatna megnyugtatóbb magyarázatot. Akárhogy történt is, a Hold történetét ettől kezdve számítják.
4450 Ma: A becsapódások ritkulása, illetve a lassú lehűlés mind a Földön, mind a Holdon magával hozta a szilárd kéreg kialakulását erre az időre. Bolygónk légkörében, a felhőövezetben megindult a vízgőz ismételt kicsapódása, azonban a csapadék a felszínen még magas hőmérséklet (körülbelül 300 °C) miatt azonnal elpárolgott: kezdetét vette az „évezredes esőzések” ideje. A hőmérséklet további süllyedésével megindult az óceánok felgyülemlése.
4404 Ma: A legidősebb eddig talált földi kőzet (lelőhelye: Jack Hills, Nyugat-Ausztrália, fajtája: cirkónium-oxid) keletkezési ideje. Ez egyértelmű bizonyítékul szolgál a szilárd felszín és a folyékony víz jelenlétére. A légkört a vulkáni aktivitás nyomán felszabadult gázok ismét felduzzasztották, az ezzel egy időben a Földre érkező vízjég alapú üstökösök a vízkészletet gyarapították. Egyes feltételezések szerint ezek aminosavak formájában a víz mellett az élet csíráit is magukban hordozták.
Az archaikum (vagy ősidő) 4000 millió évvel ezelőtt kezdődött és 2500 millió évvel ezelőtt ért véget. Több kisebb időre oszlik: az eoarchaikum idején (Neve a görög eos (hajnal) és archaios (kezdeti) szavakból származik) alakult ki az első szuperkontinens, a Vaalbara, azonban ezen kőzeteknek csak 7%-a található meg a Föld mai kőzetlemezein.
Az ezt követő paleoarchaikum (Neve a görög paleos (ősi) és archaios (kezdeti) szavakból származik.) idejéből származik a legősibb ismert életforma. A több 3,46 milliárd éves, jó állapotban fennmaradt fosszilizálódott baktériumokat Nyugat-Ausztráliában fedezték fel.
Az első szuperkontinens, a Vaalbara körülbelül 2,8 milliárd évvel ezelőttig darabolódott fel.
Az archaikum végén jelentek meg azok az oxigént termelő élőlények, melyek számára az oxigén nem volt többé toxikus anyagcsere-melléktermék, a korábban létező szervezeteknek ugyanis nem volt szükségük oxigénes környezetre anyagcseréjük és szaporodásuk során (azaz anaerob körülményeket kedveltek). A Kenorland nevű szuperkontinens ebben az időben, körülbelül 2,7 milliárd éve alakult ki.
Proterozoikum Környezeti jellemzők: O2 1% - a mai szint 5 %-a
A proterozoikum vagy földtörténeti előidő a komplex élet virágzása előtti nagy periódus. Mintegy 2500 millió évvel ezelőtt kezdődött és 542 ± 1 millió évvel ezelőtt zárult. A megnevezés jelentése: állati életet megelőző kor, ma már tudjuk, hogy valójában már az archaikum közepe táján, 3 milliárd évvel ezelőtt is létezett élet, feltehetőleg az állati élet is ezekben az időkben, mintegy 1000 millió évvel ezelőtt kezdődött.
Az előidő elején kb. 2,4 millárd évvel ezelőtt történt drasztikus környezeti változás volt, melynek
során jelentősen megnőtt a Föld légkörének molekuláris oxigéntartalma, ugyanis ekkor fejlődött ki a baktériumok (Cyanobacteria lenti képen) azon törzse, amely már képes volt a fotoszintézis biokémiai folyamatát felhasználni az energia és az oxigén termelésére.
Mielőtt az élőlények megkezdték a földi oxigén termelését, csaknem minden földi életforma anaerob volt, azaz anyagcseréjük a sejtlégzés egy olyan formájától függött, amelyhez nem volt szükség oxigénre. Az anaerob baktériumok számára a nagy mennyiségben megjelenő szabad oxigén mérgező volt, így az életformák jó része elpusztult. Csak azok az élőlények maradtak, amelyek ellenállóak voltak az oxidációra és az oxigén mérgező hatásaira, vagy életciklusokat oxigéntől elzárt élőhelyeken töltötték. Ezt a kihalási hullámot nevezik oxigénkatasztrófának, mely minden idők egyik legnagyobb kihalási hulláma lehetett.
Ebből az időből származnak első óriás baktériumok vagy egysejtű algák és ekkor jelentek meg az eukarióták (a valódi sejtmaggal rendelkező élőlények).
Az előidő közepén 1 milliárd évvel ezelőtt jött létre a Rodinia szuperkontinens és indult útjára a nagyobb genetikai változatosság kialakulását biztosító szexuális reprodukció. A korszak végét a kontinenslemezek komplex mozgása jellemezte. A Rodinia szuperkontinens, amely magába foglalhatta a szárazföldek túlnyomó részét, 800 millió évvel ezelőtt több darabra tört szét. A kontinensek vándorlása miatt bekövetkezett éghajlati változások is lehetnek a Föld történetének ismert két legnagyobb eljegesedési hulláma mögött, amelyek ebben az időben történtek (Kriogén időszak (a görög krüosz, „hideg” és geneszisz, „születés” szavakból származnak)). A kriogén idején két olyan periódus is lehetett, amikor a hógolyó-Föld elmélet szerint a bolygó egészét jégpáncél boríthatta.
Az előidő végén az ediakara időszakból ismertek az első többsejtű fosszíliák, köztük a legősibb ismert állatok. Földtörténetileg a legidősebb ediakara faunák Új-Fundlandról és Angliából ismertek (575-560 millió évesek). Az ediakara fauna korábban soha nem látott változatosságot mutat a sekély tengerek fenekén (bentosz) létező élővilág tekintetében. A lenyomatok rendszertani hovatartozása máig vitatott, számos nézet született e téren: egyesek óriási egysejtűeknek, mások fotoszintetizáló sejtszerveződéseknek, zuzmóknak, gombaszerű lényeknek gondolják őket.
A következő részben a fanerozoikum eon kerül bemutatásra, melyben már a nagyobb termetű élőlények is megjelentek.
Forrás: Wikipédia
|