Wie ist die Erde - unser Zuhause und der Ort, an dem sich das Leben, wie wir es kennen, entwickelt hat - überhaupt entstanden? In einem Feuerofen auf einem großen Berg? Auf einer göttlichen Schmiede mit dem Hammer der Götter, der sie aus reinem Äther formt? Wie wäre es mit einem großen Ozean namens Chaos, in dem etwas aus dem Nichts erschaffen und dann mit allen Lebewesen gefüllt wurde?
Wenn einer dieser Berichte bekannt vorkommt, handelt es sich um einige der alten Legenden, die im Laufe der Jahre überliefert wurden und zu beschreiben versuchen, wie unsere Welt entstanden ist. Und interessanterweise enthalten einige dieser alten Schöpfungsgeschichten ein Element wissenschaftlicher Fakten.
Wenn es darum ging, wie die Erde geformt wurde, waren Kräfte beteiligt, die nur als feurig, chaotisch und tatsächlich gottähnlich bezeichnet werden können. In den letzten Jahrhunderten haben Wissenschaftler durch Forschungen und Verfeinerungen in den heutigen Geowissenschaften ein empirischeres und wissenschaftlicheres Verständnis der Entstehung unserer Welt gewonnen.
Nebelhypothese:
Basierend auf dem vorherrschenden Modell der Entstehung des Sonnensystems behaupten Wissenschaftler, dass unser Sonnensystem vor einigen Milliarden Jahren nichts anderes als eine Wolke aus kalten Staubpartikeln war, die durch den leeren Raum wirbelten. Diese Gas- und Staubwolke wurde möglicherweise durch die Explosion eines nahe gelegenen Sterns (einer Supernova) gestört, und die Gas- und Staubwolke begann zusammenzubrechen, als die Schwerkraft alles zusammenzog und einen Solarnebel bildete - eine riesige sich drehende Scheibe.
Während es sich drehte, trennte sich die Scheibe in Ringe und die wütende Bewegung machte die Partikel weißglühend. Das Zentrum der Scheibe wurde zur Sonne, und die Partikel in den äußeren Ringen verwandelten sich in große feurige Kugeln aus Gas und geschmolzener Flüssigkeit, die abkühlten und kondensierten, um feste Form anzunehmen. Vor ungefähr 4,5 Milliarden Jahren begannen sie, sich in Planeten zu verwandeln, die wir heute als Erde, Mars, Venus, Merkur und die äußeren Planeten kennen.
Das Hadean Eon:
Die erste Ära, in der die Erde existierte, ist das sogenannte Hadean Eon. Dieser Name stammt vom griechischen Wort „Hades“ (Unterwelt), das sich auf den damaligen Zustand des Planeten bezieht. Dies bestand darin, dass die Erdoberfläche ständig von Meteoriten und intensivem Vulkanismus bombardiert wurde, was aufgrund des großen Wärmeflusses und des geothermischen Gradienten aus dieser Zeit als schwerwiegend angesehen wurde.
Ausgasung und vulkanische Aktivität erzeugten die Uratmosphäre, und es gibt Hinweise darauf, dass zu diesem Zeitpunkt trotz der Bedingungen an der Oberfläche flüssiges Wasser vorhanden war. Kondensierender Wasserdampf, verstärkt durch Eis, das von Kometen geliefert wird, sammelte sich in der Atmosphäre an und kühlte das geschmolzene Äußere des Planeten ab, um eine feste Kruste zu bilden, und erzeugte die Ozeane.
Entstehung des Mondes:
In dieser Zeit - vor etwa 4,48 Milliarden Jahren (oder 70 bis 110 Millionen Jahren nach dem Beginn des Sonnensystems) - wurde auch der einzige Satellit der Erde, der Mond, gebildet. Die gängigste Theorie, bekannt als Giant Impact Hypothesis, besagt, dass der Mond entstand, nachdem ein Körper von der Größe des Mars (manchmal Theia genannt) der Proto-Erde einen flüchtigen Schlag versetzt hatte.
Die Kollision reichte aus, um einige der äußeren Schichten der Erde zu verdampfen und beide Körper zum Schmelzen zu bringen, und ein Teil des Mantelmaterials wurde in die Umlaufbahn um die Erde ausgestoßen. Das Ejekta in der Umlaufbahn um die Erde verdichtete sich und wurde unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft zu einem kugelförmigeren Körper: dem Mond.
Das archäische Zeitalter:
Das Hadean Eon endete vor ungefähr 3,8 Milliarden Jahren mit dem Beginn des archäischen Zeitalters. Ähnlich wie der Hadean hat dieses Äon seinen Namen von einem altgriechischen Wort, das in diesem Fall "Anfang" oder "Ursprung" bedeutet. Dies bezieht sich auf die Tatsache, dass sich die Erde in dieser Zeit erheblich abgekühlt hatte und sich Lebensformen zu entwickeln begannen.
Die meisten Lebensformen konnten heute in der archäischen Atmosphäre, in der es an Sauerstoff und einer Ozonschicht mangelte, nicht überleben. Es ist jedoch allgemein bekannt, dass in dieser Zeit das meiste Urleben Gestalt annahm, obwohl einige Wissenschaftler argumentieren, dass viele Lebensformen während des späten Hadean noch früher aufgetreten sein könnten.
Zu Beginn dieses Zeitalters war der Mantel viel heißer als heute, möglicherweise bis zu 1600 ° C (2900 ° F). Infolgedessen war der Planet geologisch viel aktiver, Prozesse wie Konvektion und Plattentektonik fanden viel schneller statt und Subduktionszonen waren häufiger. Das Vorhandensein von Sedimentgestein aus dieser Zeit weist jedoch auf eine Fülle von Flüssen und Ozeanen hin.
Die ersten größeren Stücke der kontinentalen Kruste stammen ebenfalls aus den späten Hadean / frühen Achean-Äonen. Was von diesen ersten kleinen Kontinenten übrig bleibt, nennt man Cratons, und diese Krustenstücke bilden die Kerne, um die die heutigen Kontinente gewachsen sind. Während sich die Oberfläche im Laufe der folgenden Äonen ständig neu formte, bildeten sich Kontinente und lösten sich auf.
Die Kontinente nehmen Gestalt an:
Die Kontinente wanderten über die Oberfläche und schlossen sich gelegentlich zu einem Superkontinent zusammen. Vor ungefähr 750 Millionen Jahren begann der früheste bekannte Superkontinent namens Rodinia auseinanderzubrechen und vereinigte sich vor 600 - 540 Millionen Jahren zu Pannotia und schließlich zu Pangaea. Dieser jüngste Superkontinent brach vor 180 Millionen Jahren auseinander und entschied sich schließlich für die Konfiguration, die wir heute kennen. (Siehe Grafiken von Geology.com hier)
Seit dieser Zeit, einem bloßen Ausrutscher auf der geologischen Zeitskala, fanden alle Ereignisse statt, die wir als „jüngste Geschichte“ betrachten. Die Dinosaurier regierten und starben dann, Säugetiere erlangten den Aufstieg, Hominiden entwickelten sich langsam zu Arten, die wir als Homo Sapiens kennen, und die Zivilisation entstand. Und alles begann mit viel Staub, Feuer und einigen schwerwiegenden Stößen. Daraus wurden Sonne, Mond, Erde und das Leben, wie wir es kennen, geschaffen.
Wir haben viele Artikel über das Earth for Space Magazine geschrieben. Hier ist ein Artikel über die Temperatur der Erde und hier sind einige Fakten über den Planeten Erde.
Wenn Sie weitere Informationen zur Erde wünschen, lesen Sie den NASA-Leitfaden zur Erforschung des Sonnensystems auf der Erde. Und hier ist ein Link zum Earth Observatory der NASA.
Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast rund um den Planeten Erde aufgenommen. Hören Sie hier, Episode 51: Erde.
Weiterführende Literatur: Windows to the Universe, BBC.
