Γη, πριν 4 δισεκατομμύρια χρόνια: ήπια και ευχάριστη

Πηγή: Independent, 8 Μαΐου 2005

Στα πρώτα 500 εκατομμύρια χρόνια του πλανήτη μας, εδώ και πολύ καιρό, οι ειδικοί πίστευαν ότι υπήρχε ένα καταχθόνιο μίγμα καυτών εκρήξεων, λόγω της εκτοξευμένης λάβας και των συνεχών συγκρούσεων με μετεωρίτες.

Όμως όχι, δεν ήταν έτσι η κατάσταση. Ήταν στην πραγματικότητα ήπια και ευχάριστη, με δροσερούς ωκεανούς, μπλε ουρανό και την ίδια έκταση ξηράς με τη σημερινή, σύμφωνα με νέα επιστημονική έρευνα που δημοσιεύθηκε στο Science.

Η εποχή από 4,5 δισεκατομμύρια έως 4 δισεκατομμύριο έτη πριν, που παραδοσιακά ονομάζεται 'Εποχή του Άδη' ή Καταχθόνια Εποχή, θα χρειαστεί τώρα ένα νέο όνομα μετά από την δημοσίευση μιας τετραετούς έρευνας, η οποία έδειξε ότι η γη ήταν αρκετά φιλόξενη για να εγκατασταθεί η ζωή σχεδόν από την πρώτη ημέρα.

Οι γεωλόγοι από το αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιο στην Καμπέρα εξέτασαν μικροσκοπικά ζιρκόνια - σπάνιους κρυστάλλους με πλάτος όχι μεγαλύτερο από μια ανθρώπινη τρίχα - σε αρχαίους βράχους για να βρουν τη θερμοκρασία στην οποία κρυσταλλώθηκαν. Τα ζιρκόνια αυτά βρίσκονταν στην περιοχή Jack Hills, 350 χιλιόμετρα βόρεια της Perth στη δυτική Αυστραλία.

Τα ζιρκόνια ως γνωστόν σχηματίζονται όταν ψύχεται το μάγμα αργά-αργά κάτω από την επιφάνεια της Γης και είναι τα μόνα γεωλογικά υλικά που σώζονται από την Εποχή του Άδη. 

Έμειναν δε έκπληκτοι όταν διαπίστωσαν ότι οι μέσες θερμοκρασίες - στις οποίες διαμορφώθηκαν οι αρχικοί βράχοι - ήταν τόσο χαμηλές που έπρεπε να υπήρχε πολύ νερό τότε.

Αυτή την μελέτη τους δημοσίευσαν το 2001 στο Nature.

Ο γεωλόγος καθηγητής Mark Harrison του ίδιου πανεπιστημίου δήλωσε: ""Εάν είμαστε σωστοί στους υπολογισμούς μας, ουσιαστικά επανερμηνεύουμε ριζικά την πρώτη πρώτη ιστορία της γης. Αυτό που έχουμε ανακαλύψει τώρα είναι ότι η Γη ήταν στην πραγματικότητα μια πιο φιλόξενη τοποθεσία".

Ο Harrison θεωρεί ότι μέσα σε 200 εκατομμύρια έτη από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος η Γη θα μπορούσε να στηρίξει τη ζωή. "Όλοι οι ερευνητές συμφωνούν ότι η ζωή δεν θα μπορούσε να προκύψει έως ότου υπήρχε υγρό νερό πάνω σε αυτήν ή κοντά στη γήινη επιφάνεια. Κατά συνέπεια η γη μπορεί να είχε φιλοξενήσει ζωή για τουλάχιστον 700 εκατομμύρια έτη πιο μπροστά, από την περίοδο που νομίζαμε".

Οι επιστήμονες αυτοί έχουν αναπτύξει ένα ειδικό "θερμόμετρο" που μπορεί να μετρήσει την ποσότητα του τιτανίου στα ζιρκόνια. Όσο πιο υψηλά είναι τα επίπεδα τιτανίου, τόσο υψηλότερη ήταν η θερμοκρασία του μάγματος όταν κρυσταλλώθηκαν τα ζιρκόνια.

Και η ποσότητα του τιτανίου στα ζιρκόνια υποδεικνύει ότι αυτά διαμορφώθηκαν σε μια πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία από όσο προηγουμένως νομίζαμε, μια θερμοκρασία περίπου 650 έως 660 βαθμών Κελσίου και σε βάθος 10 χιλιόμετρα κάτω από τη γήινη επιφάνεια.

Εάν η γη συνεχώς βομβαρδιζόταν από το διάστημα τότε τα ζιρκόνια θα είχαν διαμορφωθεί σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες, περίπου, 900 ή 1100 βαθμούς Κελσίου, λέει ο Harrison.

Και ο μόνος τρόπος που θα μπορούσαν να έχουν γίνει σε αυτήν την σχετικά χαμηλή θερμοκρασία τα ζιρκόνια, είναι εάν το μάγμα που ψύχθηκε διαποτίστηκε με νερό.


Εποχή HadeanΕποχή του Άδη ή Καταρχαιοζωικός Αιώνας

Αυτή η εποχή αρχίζει με το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος και της Γης - που προσδιορίζεται ότι έγινε πριν 4,567 δισεκατομμύρια χρόνια - τον σχηματισμό της πρώτης ατμόσφαιρας και ωκεανών καθώς επίσης και το βομβαρδισμό από τους εναπομείναντες πλανητοειδείς και τα συντρίμμια. Τελείωσε δε πριν 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Το όνομα του το πήρε γιατί ήταν μια καταχθόνια περίοδος, που κράτησε περίπου 760 εκατομμύρια χρόνια, όταν η Γη υπέφερε από συχνό και άγριο βομβαρδισμό από κομήτες, αστεροειδείς και άλλα πλανητικά συντρίμμια. Κάποια στιγμή, στις αρχές αυτής της εποχής σχηματίστηκε το φεγγάρι, όταν έπεσε πάνω στην αρχική Γη ένα αντικείμενο σαν τον Άρη μεγάλο, που κονιορτοποίησε και τα δύο. Μπορεί να ακούγεται απίστευτο, αλλά η πρώτη πρωτόγονη ζωή προέκυψε τότε σε αυτό το αρχικό στάδιο. Ήταν μια εποχή που χαρακτηρίστηκε από μεγάλη ηφαιστειακή δραστηριότητα και το σχηματισμό των πρώτων ηπείρων. Μέχρι το τέλος της Εποχής του Άδη, η Γη είχε μια ατμόσφαιρα (δεν θα μπορούσαν να την αναπνεύσουν οι περισσότεροι σημερινοί οργανισμοί), και οι ωκεανοί γέμισαν με προκαρυωτικές μορφές ζωής.

Η Εποχή του Άδη δεν θεωρείται ότι είναι μία γεωλογική περίοδος με την ακριβή σημασία της λέξης. Δεν υπάρχει κανένας βράχος στη Γη από εκείνη την περίοδο - εκτός από τους μετεωρίτες. Κατά τη διάρκεια της εποχής αυτής, σχηματιζόταν ακόμα το ηλιακό σύστημα, πιθανώς μέσα σε ένα μεγάλο νέφος αερίου και σκόνης γύρω από τον ήλιο, που οι ειδικοί τον αποκαλούν δίσκο προσαύξησης. Η σχετική αφθονία βαρύτερων στοιχείων στο ηλιακό μας σύστημα δείχνει ότι αυτό το αέριο και η σκόνη προήλθαν από μια έκρηξη σουπερνόβα - μια γιγάντια  έκρηξη ενός παλαιού, τεράστιου. Τα βαρύτερα στοιχεία παράγονται μέσα στα αστέρια μέσω της πυρηνικής σύντηξης των στοιχείων. Μπορούμε να δούμε τέτοιες παρόμοιες διαδικασίες σήμερα στα νεφελώματα - όπως το νεφέλωμα M16.

Ο ήλιος σχηματίστηκε μέσα σε ένα τέτοιο νέφος αερίου και σκόνης, που συμπιέστηκε με τη βοήθεια της βαρύτητας έως ότου άρχισε να υποβάλλεται σε πυρηνική τήξη το υδρογόνο και να εκπέμπει φως και θερμότητα. Τα περιβάλλοντα σωματίδια άρχισαν να συγχωνεύονται κάτω από την επίδραση της  βαρύτητας σε μεγαλύτερα κομμάτια, ή τους πλανητοειδείς (planetesimals), οι οποίες συνέχισαν να συσσωρεύονται φτιάχνοντας τους πλανήτες. Ότι υλικό απέμεινε διαμορφώσε τους αστεροειδείς και τους κομήτες.

Επειδή οι συγκρούσεις μεταξύ των μεγάλων πλανητοειδών απελευθερώνουν πολλή θερμότητα, η Γη και άλλοι πλανήτες θα ήταν σε κατάσταση τήξης στην αρχή της ιστορίας τους τους. Η στερεοποίηση του λειωμένου υλικού σε βράχους συνέβη όταν η Γη ψύχθηκε. Οι παλαιότεροι μετεωρίτες και οι σεληνιακοί βράχοι είναι περίπου 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, αλλά οι παλαιότεροι γνωστοί γήινοι βράχοι αυτήν την περίοδο είναι 3,8 δισεκατομμυρίων ετών. Κάποτε κατά τη διάρκεια των πρώτων 800 εκατομμυρίων από ιστορία της, η επιφάνεια της Γης άλλαξε κι έγινε από υγρή σε στερεή. Μόλις σχηματίστηκε ο στερεός βράχος στη Γη, άρχισε η γεωλογική ιστορία της. Αυτό πιθανότατα έγινε πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια αλλά λείπουν οι τότε βράχοι για να το επιβεβαιώσουν. Η διάβρωση και η τεκτονική των πλακών έχουν καταστρέψει πιθανώς όλους τους στερεούς βράχους, που ήταν αρχαιότεροι από 3,8 δισ. χρόνια. Η εποχή που βλέπουμε τα πρώτα ίχνη των βράχων στη Γη είναι ο Αρχαιοζωϊκός Αιώνας.

Home