Hoe is de aarde - ons huis en de plaats waar het leven zoals we het kennen zich heeft ontwikkeld - in de eerste plaats ontstaan? In een vurige oven bovenop een grote berg? Op een goddelijke smederij met de hamer van de goden, vormend uit zuivere ether? Hoe zit het met een grote oceaan die bekend staat als Chaos, waar iets uit het niets is gemaakt en vervolgens is gevuld met alle levende wezens?
Als een van die accounts bekend klinkt, zijn het enkele van de oude legendes die door de jaren heen zijn overgeleverd en die proberen te beschrijven hoe onze wereld is ontstaan. En interessant genoeg bevatten sommige van deze oude scheppingsverhalen een element van wetenschappelijk feit.
Als het gaat om hoe de aarde werd gevormd, waren er krachten bij betrokken die alleen kunnen worden beschreven als vurig, chaotisch en inderdaad goddelijk. In de afgelopen paar eeuwen hebben onderzoek en verfijningen in wat nu bekend staat als Aardwetenschappen wetenschappers echter in staat gesteld om een meer empirisch en wetenschappelijk begrip te verzamelen over hoe onze wereld is gevormd.
Nebulaire hypothese:
Gebaseerd op het overheersende model van de vorming van het zonnestelsel, beweren wetenschappers dat ons zonnestelsel enkele miljarden jaren geleden niets anders was dan een wolk van koude stofdeeltjes die door de lege ruimte wervelden. Deze wolk van gas en stof werd verstoord, misschien door de explosie van een nabije ster (een supernova), en de wolk van gas en stof begon in te storten toen de zwaartekracht alles samenbracht en een zonnevel vormde - een enorme draaiende schijf.
Terwijl het ronddraaide, splitste de schijf zich in ringen en de furieuze beweging maakte de deeltjes witheet. Het midden van de schijf groeide op om de zon te worden en de deeltjes in de buitenste ringen veranderden in grote vurige ballen van gas en gesmolten vloeistof die afkoelden en condenseerden om vaste vorm aan te nemen. Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden begonnen ze te veranderen in de planeten die we tegenwoordig kennen als de aarde, Mars, Venus, Mercurius en de buitenste planeten.
De Hadean Eon:
Het eerste tijdperk waarin de aarde bestond, is wat bekend staat als de Hadean Eon. Deze naam komt van het Griekse woord "Hades" (onderwereld), dat verwijst naar de toestand van de planeet op dat moment. Dit bestond uit het aardoppervlak dat voortdurend werd beschoten door meteorieten en intens vulkanisme, waarvan wordt aangenomen dat het ernstig was vanwege de grote warmtestroom en de geothermische gradiënt uit deze tijd.
Uitgassen en vulkanische activiteit veroorzaakten de oeratmosfeer en er is bewijs dat er op dit moment vloeibaar water was, ondanks de omstandigheden op het oppervlak. Condenserende waterdamp, aangevuld met ijs geleverd door kometen, verzamelde zich in de atmosfeer en koelde de gesmolten buitenkant van de planeet af om een vaste korst te vormen en de oceanen te produceren.
Vorming van de maan:
Het was ook tijdens deze aion - ongeveer 4,48 miljard jaar geleden (of 70–110 miljoen jaar na de start van het zonnestelsel) - dat de enige satelliet van de aarde, de maan, werd gevormd. De meest voorkomende theorie, bekend als de Giant Impact Hypothesis, stelt dat de Maan is ontstaan nadat een lichaam zo groot als Mars (soms Theia genoemd) de proto-aarde een blikseminslag had gegeven.
De botsing was voldoende om enkele van de buitenste lagen van de aarde te verdampen en beide lichamen te smelten, en een deel van het mantelmateriaal werd in een baan rond de aarde uitgestoten. De ejecta in een baan om de aarde verdichtte zich en werd onder invloed van haar eigen zwaartekracht een meer bolvormig lichaam: de maan.
The Archean Eon:
De Hadean-eon eindigde ongeveer 3,8 miljard jaar geleden met het begin van het archaïsche tijdperk. Net als de Hadean, ontleent deze aion zijn naam aan een oud Grieks woord, dat in dit geval "begin" of "oorsprong" betekent. Dit verwijst naar het feit dat het tijdens deze periode was dat de aarde aanzienlijk was afgekoeld en dat levensvormen begonnen te evolueren.
De meeste levensvormen van vandaag hadden niet kunnen overleven in de atmosfeer van Archean, waar zuurstof en een ozonlaag ontbraken. Desalniettemin wordt algemeen aangenomen dat het gedurende deze tijd was dat het meeste oerleven vorm begon te krijgen, hoewel sommige wetenschappers beweren dat veel levensvormen mogelijk zelfs eerder in de late Hadean zijn opgetreden.
Aan het begin van deze Eon was de mantel veel heter dan nu, mogelijk wel 1600 ° C (2900 ° F). Als gevolg hiervan was de planeet veel geologisch actiever, kwamen processen als convectie en platentektoniek veel sneller voor en kwamen subductiezones vaker voor. Desalniettemin duidt de aanwezigheid van sedimentair gesteente in deze periode op een overvloed aan rivieren en oceanen.
De eerste grotere stukken continentale korst zijn ook gedateerd op de late Hadean / vroege Achean Eons. Wat overblijft van deze eerste kleine continenten worden cratons genoemd en deze stukjes korst vormen de kernen waarrond de hedendaagse continenten groeiden. Terwijl het oppervlak zichzelf in de loop van de volgende aionen voortdurend hervormde, vormden en braken continenten.
De continenten krijgen vorm:
De continenten migreerden over het oppervlak en combineerden af en toe om een supercontinent te vormen. Ongeveer 750 miljoen jaar geleden begon het vroegst bekende supercontinent, Rodinia genaamd, uit elkaar te vallen, waarna het 600-540 miljoen jaar geleden opnieuw werd samengevoegd tot Pannotia en uiteindelijk Pangea. Dit laatste supercontinent brak 180 miljoen jaar geleden uit elkaar en koos uiteindelijk voor de configuratie die we vandaag kennen. (Zie afbeeldingen van Geology.com hier)
Sinds die tijd, een simpele blip op de geologische tijdschaal, vonden alle gebeurtenissen plaats die wij als 'recente geschiedenis' beschouwen. De dinosauriërs heersten en stierven, zoogdieren namen de overhand, mensachtigen begonnen langzaam te evolueren tot de soort die we kennen als homo sapiens en de beschaving ontstond. En het begon allemaal met veel stof, vuur en een aantal ernstige gevolgen. Hieruit zijn de zon, maan, aarde en het leven zoals we dat kennen allemaal gecreëerd.
We hebben veel artikelen geschreven over het Earth for Space Magazine. Hier is een artikel over de temperatuur van de aarde en hier zijn enkele feiten over de planeet aarde.
Als je meer informatie over de aarde wilt, bekijk dan NASA's zonnestelselverkenningsgids op aarde. En hier is een link naar NASA's Earth Observatory.
We hebben ook een aflevering van Astronomy Cast opgenomen over de hele planeet Aarde. Luister hier, aflevering 51: aarde.
Verder lezen: Windows to the Universe, BBC.
