Гаде́й эоны: Жер тарихының ең ежелгі кезеңі (4567-4031 млн жыл). Айдың пайда болуы, континенттердің қалыптасуы, және зиркон минералдары туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Геологиялық эон, 4567–4031 миллион жыл бұрын
Geologic eon, 4567–4031 million years ago
Гадеан (/h//eɪ/'/d//iː//ə//n//, /'/eɪ//d//i//ə//n/ hayDEEən, HAYdeeən) – Жер тарихындағы төрт белгілі геологиялық эонның біріншісі және ең көнесі, планетаның шамамен 4,54 млрд жыл бұрын пайда болуымен басталады, қазір (4567,30 ± 0,16) млн жыл деп анықталады. Айды құраған планетаралық соқтығысу осы эонның басында болған. Гадеан 4,031 миллиард жыл бұрын аяқталды және Архей эоны оны жалғастырды, Архей шекарасындағы кешкі ауыр бомбалау болғаны гипотезаланды. Гадеандық тау жыныстары өте сирек, көбінесе Батыс Австралиядағы Джек Хиллз аймағынан табылған ұсақ түйіршікті циркондардан тұрады. Гадеанның геофизикалық модельдері геологтар арасында даулы болып қалады: плиталық тектоника және континенттердің өсуі Гадеан кезеңінде басталуы мүмкін. В. Б. Харланд кейінірек латын тіліндегі "priscus" сөзінен ("ежелгі") дерлік синонимді "Прискоандық кезең" терминін енгізді. Ал басқа, көне мәтіндерде бұл эон Архейге дейінгі деп аталады.
The Hadean (/h//eɪ/'/d//iː//ə//n//, /'/h//eɪ//d//i//ə//n/ hayDEEən, HAYdeeən) is the first and oldest of the four known geologic eons of Earth's history, starting with the planet's formation about 4.54 Bya, now defined as (4567.30 ± 0.16) Mya The interplanetary collision that created the Moon occurred early in this eon. The Hadean ended 4.031 billion years ago and was succeeded by the Archean eon, with the Late Heavy Bombardment hypothesized to have occurred at the Hadean Archean boundary. Hadean rocks are very rare, largely consisting of granular zircons from one locality (Jack Hills) in Western Australia. Hadean geophysical models remain controversial among geologists: it appears that plate tectonics and the growth of continents may have started in the Hadean. W. B. Harland later coined an almost synonymous term, the Priscoan period, from priscus, the Latin word for 'ancient'. Other, older texts refer to the eon as the Pre Archean.
Таспен танысу
ХХ ғасырдың соңғы онжылдықтарында геологтар Гренландияның батысында, Канаданың солтүстік-батысында және Батыс Австралияда бірнеше гадейлік тау жыныстарын анықтады. 2015 жылы Батыс Австралияда 4,1 миллиард жылдық жастағы жыныстардан "тірі организмдердің қалдықтары" деп жорылған көміртек минералдарының іздері табылды. Батыс Австралияның Нариер Гнеисс аймағындағы Джек-Хиллздегі метаморфоздық құмтас конгломератында қамтылған ең көне циркон кристалдары 4.404 ± 0.008 миллиард жыл бұрын пайда болған. Бұл циркон сәл ерекшеленеді, ең көне және тұрақты түрде дауланған циркон жасы 4.35 миллиард жылға жақын.
In the last decades of the 20th century, geologists identified a few Hadean rocks from western Greenland, northwestern Canada, and Western Australia. In 2015, traces of carbon minerals interpreted as "remains of biotic life" were found in 4.1 billion year old rocks in Western Australia. The oldest dated zircon crystals, enclosed in a metamorphosed sandstone conglomerate in the Jack Hills of the Narryer Gneiss Terrane of Western Australia, date to 4.404 ± 0.008 Ga. This zircon is a slight outlier, with the oldest consistently dated zircon falling closer to 4.35 Ga
Атмосфера
Жерді құраған материалда судың мол мөлшері болған. Су молекулалары планета қалыптасқан кезде массасы аз болғандықтан, Жердің тартылыс күшінен оңай қашып кеткен болар еді. Күн сәулесіндегі қысқа толқынды ультракөк сәулелердің фотодиссоциациясы жер бетіндегі су молекулаларын оттек пен сутегіге бөлуі мүмкін, ал бұрынғысы сол кездегі тотықсыздандырушы атмосфера арқылы оңай кетіп, соңғысы (ұқсас жеңіл гелиймен бірге) атмосферадан үнемі шығып отыруы мүмкін (қазірге дейін де атмосфералық қашу арқасында). Ежелгі планетаның бір бөлігі Айдың пайда болуына себеп болған соққыдан зардап шеккен деп есептеледі, бұл Жердің бір немесе екі үлкен аймағының еруіне әкелген болуы керек. Жердің қазіргі құрамы толық қайта балқымағанын көрсетеді, себебі үлкен тау жыныстарын толық балқытып, араластыру өте қиын. Дегенмен, материалдың бір бөлігі осы соққыдан буланып кеткен болуы керек. Материал 2000 жыл ішінде конденсацияланған. Алғашқы магмалық мұхит 5 миллион жыл ішінде қатып, ыстық ұшқыш заттарды қалдырды, бұл, әдетте, жоғары көмірқышқыл газы CO2 және сутегі мен су буы бар ауыр атмосфераға әкелді. Бастапқы ауыр атмосфераның беткі температурасы жоғары болған және атмосфералық қысымы 27 стандартты атмосферадан асып түскен. Атмосфералық қысым 27 атмосфераға жеткендіктен, жоғары температураға қарамастан, сұйық су мұхиттары болған. Судың мол мөлшерінің метеориттерден келгені туралы болжам күмәнді, себебі Жер мен кометалар арасындағы изотоптардың арақатынасы сәйкес келмейді. Мұндай соққылардың әрқайсысы жаһандық мұхиттың бір бөлігін қайнатып, атмосфера температурасын уақытша 500 °C-қа (932 °F) дейін көтерген. Алайда, кейбір геологтар циркон метеориттердің соққысынан пайда болған болуы мүмкін деп санайды. Зирконнан алынған Гадей геологиясының тікелей дәлелдері шектеулі, себебі зиркон негізінен Австралиядағы бір ғана жерде жиналған. Гадей кезеңіндегі мантия конвекциясы төменгі тұтқырлыққа байланысты күшті болған. Күшті конвекция Гадей кезеңіндегі плиталар тектоникасына әкелген-жетпегені немесе қатаң қақпақтың астында шектелгені әлі де даулы мәселе. Гадей мұхиттарының болуы плиталар тектоникасын іске қосады деп есептеледі. Плиталар тектоникасының нәтижесінде болған субдукция ертедегі мұхиттардан карбонатты алып тастаған, бұл ертедегі бай атмосфераның жойылуына себеп болған. Бұл ерте атмосфераның жойылуы Гадей тектоникалық плиталарының болуын көрсетеді. Егер Гадей кезеңінде плиталар тектоникасы болса, онда континенттік қабық пайда болған болар еді. Әртүрлі модельдер Гадей кезеңінде континенттік қабықтың әртүрлі көлемін болжайды. Диум және авторлардың жұмысы Гадей кезеңінің соңында континенттік қабықтың көлемі бүгінгі көлемнің 25% құрағанын болжайды. Коренага және авторлардың модельдері континенттік қабықтың көлемі 4,2 мен 4,0 миллиард жыл бұрын бүгінгі көлемге жеткенін болжайды.
A sizable quantity of water would have been in the material that formed Earth. Water molecules would have escaped Earth's gravity more easily when the planet was less massive during its formation. Photodissociation by short wave ultraviolet in sunlight could split surface water molecules into oxygen and hydrogen, the former of which would be readily removed by the then reducing atmosphere, while the latter (along with the similarly light helium) would be expected to continually leave the atmosphere (even to the present day) due to atmospheric escape. Part of the ancient planet is theorized to have been disrupted by the impact that created the Moon, which should have caused the melting of one or two large regions of Earth. Earth's present composition suggests that there was not complete remelting as it is difficult to completely melt and mix huge rock masses. However, a fair fraction of material should have been vaporized by this impact. The material would have condensed within 2,000 years. The initial magma ocean solidified within 5 million years, leaving behind hot volatiles which probably resulted in a heavy link=carbon dioxideCO2 atmosphere with hydrogen and water vapor. The initial heavy atmosphere had a surface temperature of and an atmospheric pressure of above 27 standard atmospheres. Liquid water oceans existed despite the high surface temperature, because at an atmospheric pressure of 27 atmospheres, water remains liquid even at those high temperatures. Bombardment origin of a substantial amount of water is unlikely, due to the incompatibility of isotope fractions between the Earth and comets. Each such impact would have boiled off up to of a global ocean, and temporarily raised the atmospheric temperature to 500 °C (932 °F). However, some geologists suggest that the zircons could have been formed by meteorite impacts. The direct evidence of Hadean geology from zircons is limited, because the zircons are largely gathered in one locality in Australia. Mantle convection in the Hadean was likely vigorous, due to lower viscosity. Whether the vigorous convection led to plate tectonics in the Hadean or was confined under a rigid lid is still a matter of debate. The presence of Hadean oceans are thought to trigger plate tectonics. Subduction due to plate tectonics would have removed carbonate from the early oceans, contributing to the removal of the rich early atmosphere. Removal of this early atmosphere is evidence of Hadean plate tectonics. If plate tectonics occurred in the Hadean, it would have formed continental crust. Different models predict different amounts of continental crust during the Hadean. The work of Dhiume et al. predicts that by the end of the Hadean, the continental crust had only 25% of today's area. The models of Korenaga, et al. predict that the continental crust grew to present day volume sometime between 4.2 and 4.0 Gya.
Құрлықтар
Гадеан дәуірінде ашық қалған жер көлемі континенттік қабықтың мөлшеріне ғана емес, мұхит деңгейіне де байланысты. Мантияның жоғары қыздырылуы Гадеан дәуірінде биік тіктеп тұру мүмкін болмауына себеп болуы мүмкін. Егер континенттер Гадеан дәуірінде пайда болған болса, олардың өсуі мантиядан судың шығуымен бәсекелесті. Жердің шектеулі көлемі тіршілік пайда болуына әсер етеді. Жылытылған ауа-су араласқан кезеңдерді қамтитын кеуекті тау жыныстары жүйелері рибозим катализімен РНК-ның тікелей және кері тізбектерінің көбейіп, кейін тізбектердің ыдырауына мүмкіндік беретіні көрсетілді, осылайша белсенді рибозимдердің біріктіріліп жасалуы, босатылуы және бүктелуі қамтамасыз етілді.
The amount of exposed land in the Hadean is only loosely dependent on the amount of continental crust: it also depends on the ocean level. The high heat of the mantle may have made it difficult to support high elevations in the Hadean. If continents did form in the Hadean, their growth competed with outgassing of water from the mantle. The limited amount of land has implications for the origin of life. Porous rock systems comprising heated air water interfaces were shown to allow ribozyme catalyzed RNA replication of sense and antisense strands followed by subsequent strand dissociation, thus enabling combined synthesis, release and folding of active ribozymes.