POWSTANIE ZIEMI
Mechanizm powstania układu słonecznego nie jest wyjaśniony i wiąże się z teoriami dotyczącymi powstania wszechświata.
13,7 mld lat temu z gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat. Od tamtej pory sama przestrzeń rozszerzała się z biegiem czasu „unosząc” za sobą galaktyki.
Termin Wielki Wybuch określa moment rozpoczęcia rozszerzania się Wszechświata.
Wielki wybuch nie był tylko eksplozją, gdyż proces ten, nie polegał na ekspansji w pustej przestrzeni lecz dotyczył „rozdymania” przestrzeni jako takiej.
Wielki Wybuch uznawany przez współczesną kosmologię za najbardziej prawdopodobny model powstania Wszechświata.
Powstanie układu słonecznego - prawdopodobnie układ słoneczny jest względnie młody, bowiem kształtował się około 5 mld lat temu, gdy Wszechświat osiągnął już dwie trzecie obecnej wielkości.
Obecnie powszechnie przyjęta hipoteza Harolda C. Ureya z 1952r, która przyjmuje:
Słońce powstało z zagęszczonej kosmicznej chmury gazowo-pyłowo- meteorytowej
Z pozostałości tej chmury powstały planety w wyniku koncentracji materii pod wpływem grawitacji
Kondensacja materii spowodowała rozgrzanie planet i ich częściowe lub całkowite upłynnienie. W stadium upłynnienia doszło do grawitacyjnego rozdzielenie materiału planetarnego w ten sposób, że składniki najlżejsze znajdowały się na zewnątrz, a cięższe we wnętrzu planety
Powstanie Ziemi - podobnie jak układ słoneczny powstała przed około 4,5 (4,604,8) mld lat. Obecnie przypuszcza się, że wcześniej.
skorupa ziemska była początkowo niestabilna, cienka i składała się ze skał typu bazaltów
nie było hydrosfery, a atmosferę stworzyły tlenek i dwutlenek węgla, siarkowodór, dwutlenek siarki, amoniak, para wodna i inne gazy
gdy temp powierzchni obniżyła się poniżej 100oC mogła kondensować się para wodna. Powstały pierwsze zbiorniki wód- zaczął działać pra hydrologiczny cykl
po 0.5 mld lat od powstania Ziemi powstały pierwsze skały osadowe
Inne teorie powstania Ziemi:
w XVII w arcybiskup James Usher na podstawie biblii ustalił datę powstania Ziemi: południe 23 październik 4004 przed Chrystusem
kreacjonizm- wszechświat oraz wszystkie organizmy (w tym człowiek) zostały stworzone poprzez nadnaturalne interwencje bogów lub Boga. Był to dominujący pogląd w Europie do czasów opracowania teorii ewolucji
kreacjonizm młodej Ziemi- zakłada, że Ziemia według interpretacji Biblii ma od ok. 6 do ok. 10tys lat i wtedy też postało życie oraz człowiek (popularny wśród ortodoksyjnych chrześcijan w USA)
kreacjonizm starej Ziemi- traktuje opis biblijny bardziej metaforycznie, nie negując tego, ze Ziemia oraz życie na niej ma wiele mld lat i jako taki usiłuje być w zgodzie z naukami innymi niż biologia
kreacjonizm ewolucyjny- zbiór poglądów łączących idee kreacjonistyczne z ewolucjonizmem. Nie neguje ewolucji, ale zostawia margines działania dla Boga. Bóg stworzył życie, które naturalnie ewoluowało w zamierzonym przez niego kierunku lub kierował procesami ewolucji, aż do powstania człowieka
Geologiczna skala czasu - w okresie 4,5-4,8 mld skorupa ziemska ulegała daleko idącym przeobrażeniom. W miejscu oceanów powstawały wysokie góry. Te z kolei były niszczone, zrównana (peneplenizacja) i w ich miejsce powstawały kolejne morza i oceany. Mimo, że przebieg procesów geologicznych jest bardzo powolny, rozpatrywanie w długim okresie czasu jest w pełni zrozumiałe.
Procesy geologiczne a geologiczna skala czasu:
jeśli w zbiorniku morskim lub oceanicznym odkłada się 1mm osadu rocznie, to przez milion lat mamy 1km
płyty litosfery przemieszczają się z prędkością do 10cm rocznie
próg wodospadu Niagara cofa się rocznie o 0,5
w delcie Wisły osadziło się w czasie 10 00lat do 30m aluwiów
Określenie wieku Ziemi - metody:
40K 1,5mld lat 238U 4,5mld lat 14C 5 570 lat |
Jak pokazuje dotowanie metodą rozpadu promieniotwórczego, najstarsze skały na Ziemi mają 4mld lat (tarcza kanadyjska). Himalaje tworzyły się przez ostatnie 15mln lat co stanowi zaledwie 0,3% historii Ziemi |
- wieku bezwzględnego- polega na zjawisku połowicznego rozpadu pierwiastków promieniotwórczych (czas, w którym połowa atomów danego pierwiastka zawartego w skale ulega rozpadowi), np.:
- wieku bezwzględnego- polega na określeniu wieku skały względem innej (skała młodsza- skała starsza); wykorzystuje się tu skamieniałości
Podział dziejów Ziemi - podział dziejów Ziemi na ery, okresy i epoki oparty jest na ewolucji świata organicznego i przebiegu zjawisk górotwórczych.
Definiowanie okresów geologicznych oparte było przede wszystkim na skamieniałościach.
Inną cechą wykorzystaną do wyznaczenia systemów geologicznych była litologia skał.
Historia życia Ziemi - obecnie najważniejszym źródłem wiedzy o historii życia są badania genetyczne współcześnie żyjących organizmów.
Porównując sekwencje genetyczne potrafimy ustalić drzewa ewolucyjne. Na podstawie drzew genetycznych potrafimy wyznaczyć moment powstania poszczególnych grup organizmów i poszczególnych cech.
Podział dziejów Ziemi - ponieważ najstarsze skały zawierające skamieniałości wydzielono pod nazwą kambru, wszystkie starsze skały zostały określone jako prekambryjskie.
Prekambr - jest nieformalnym stosowanym wydzieleniem, dzielony jest formalnie na dwie jednostki geochronologiczne najwyższej rangi: eon archaiczny, eon proterozoiczny. Granica pomiędzy nimi została określona wiekiem 2,5mld lat.
Czas od kambru po dzień dzisiejszy reprezentuje eon fanerozoiczny- eon jawnego życia.
Eon fanerozoiczny - dzielony jest na 3 ery definiowane historią życia na Ziemi:
„okres starego życia”- era paleozoiczna
„okres średniego życia”- era mezozoiczna, era dinozaurów
„okres współczesnego życia”- era kenozoiczna, zwana nieformalnie erą ssaków
Główne epizody wymierania spowodowały zasadnicze różnice w składzie skamieniałości poszczególnych okresów.
Początek i koniec poszczególnych okresów szacowany jest przy pomocy pierwiastków promieniotwórczych pochodzących ze skał, znajdujących się w pobliżu granic okresów.
Większość fenrozoicznych systemów została wyróżniona w Wielkiej Brytanii i sąsiadujących obszarach Europy. Szczęśliwym zbiegiem okoliczności współczesna geologia narodziła się właśnie w tym rejonie, gdzie istnieje bardzo dobry zapis stratygraficzny, obejmujący wszystkie systemy fanerozoiczne.