闲话地球--冥古宙

谁的情感大放送 2024-05-11 01:26:31

约 45 亿 4000 万年前,地球诞生。

天文学研究显示, 围绕初生的太阳旋转的原始星云,经不断引力集聚、碰撞和挤压,逐渐形成了内部灼热的行星雏形, 其中包括地球胚胎。 随后,地壳开始形成。地球诞生后,其中的放射性物质衰变,使地球内部进一步升温。当温度升到铁的熔点时,大量融化的铁向地心沉降, 并以热的方式释放重力能。 大量的热使地球内部广泛融化并发生改变,逐步形成分层结构,其中心是致密的铁核,熔点低的较轻物质则浮在表面, 经冷却形成地壳。

这几期,我们将从地学的时间尺度上,来探究地球的演化。

【知识点1】宙是地质年代表中延续时间最长的第一级地质年代单位。根据地质学家的研究,地球的地质历史可以划分为四个主要的阶段,分别是冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在这四个宙中,地球经历了从无到有,从简单到复杂,从单细胞生物到多细胞生物的演变,展现了生命的奇迹和自然界的神奇力量。

PART.1

冥古宙

地质学家将约 45 亿 4000 万年至 40 亿前地球的初生时期称为冥古宙, 这个名字取自希腊神话的地狱之神冥王, 以此形容当时地球表面环境像地狱一般--遍地熔融的岩浆,超高强度的宇宙辐射, 还有陨石和小行星等太阳系其他天体的狂轰滥炸……

冥古宙早期的地球:昏黑的天空,巨大的月亮,遍地汹涌的岩浆,狂轰滥炸的陨石……

那时聚合在地球内部及彗星撞击带来的水,受热气化上升,冷却成云降雨。大雨可能连续不断地下了几百万年, 其中夹杂着无数的闪电,不断催化着岩石中的氮、氢等元素,形成氨基这样的组成低级生命所必需的有机分子。随着雨水不间断侵入,地表逐渐冷却,氨基酸等大分子形成,原始的海洋也随之诞生。那时气温仍很高,甚至海水是沸腾的。

冥古宙晚期的地球:橙红色的天空,月亮仍然很大,火山爆发频繁,暴雨雷电不断

【知识点2】约44亿前,出现了最古老的地壳碎片。在西澳大利亚杰克山冥古宙岩石中,发现的微小锆石晶体碎屑,经放射性同位素测定和原子探针断层摄影研究相互印证, 确定其年龄约 44 亿年。也就是说,地球形成 1 亿多年后,表面已冷却,地壳已形成。研究还发现, 这颗锆石碎屑来源于花岗闪长岩或石英闪长岩,因这两种岩石都富含水,所以推测当时的地表已存在液态水, 或许原始的海洋已形成。

目前发现的最古老的地壳碎片--微小锆石晶体碎屑

【知识点3】还是在杰克山冥古宙岩石中, 又发现了一粒微小的锆石,包含有几个石墨斑点,测定其碳 12/碳 13 的比值,居然与光合作用产物的一致, 而测定这颗锆石的年龄是 41 亿年!因石墨是在锆石结晶时包裹进去的, 应该比锆石更古老, 显示那时已经有生物在进行光合作用。

包含石墨斑点的锆石,碳同位素比值与光合作用产物的一致

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