این اصطلاح توسط زمین شناس آمریکایی پرستون کلود ابداع شد ، در اصل برای نامگذاری دوره قبل از اولین سنگ های شناخته شده روی زمین. [10] [11] WB Harland بعداً یک اصطلاح تقریباً مترادف، دوره Priscoan ، از priscus ، یک کلمه لاتین برای "قدیم" ابداع کرد. [12] دیگر متون قدیمیتر به دوران پیش از آرکئن اشاره میکنند . [13] [14]
دوستیابی راک
قبل از دهه 1980 و کشف قطعات سنگی هادین ، روایتهای علمی توضیحات اولیه زمین تقریباً به طور کامل در دست مدلسازان ژئودینامیک بود . [15]
در دهه های آخر قرن بیستم، زمین شناسان چند سنگ هادین را از گرینلند غربی ، شمال غربی کانادا و استرالیای غربی شناسایی کردند . در سال 2015، ردپایی از مواد معدنی کربنی که به عنوان «بقایای حیات زیستی » تفسیر میشوند، در سنگهای 4.1 میلیارد ساله در استرالیای غربی یافت شد. [16] [17]
قدیمیترین بلورهای زیرکون که در یک کنگلومرای ماسهسنگ دگرگون شده در تپههای جک ناریر گنیس ترانه در استرالیای غربی قرار گرفتهاند، قدمت 008/0 ± 404/4 گالیم دارد . [18] این زیرکون کمی دورتر است، با قدیمیترین زیرکون با قدمت ثابت که به 4.35 Ga نزدیکتر است [18] - حدود 200 میلیون سال پس از زمان فرضی شکلگیری زمین .
در بسیاری از مناطق دیگر، زیرکونهای هادین بیگانهکریست (یا باقیمانده) محصور در سنگهای قدیمی نشان میدهند که سنگهای جوانتر در زمینهای قدیمیتر شکل گرفتهاند و برخی از مواد قدیمیتر را در خود جای دادهاند. یک نمونه در سپر گویان از سازند ایووکراما در جنوب گویان رخ می دهد که در آن هسته های زیرکون در 4.22 گا قدمت دارند. [19]
جو
مقدار قابل توجهی آب در مواد تشکیل دهنده زمین وجود داشته است. [20] زمانی که سیاره در طول شکلگیری آن جرم کمتری داشت، مولکولهای آب راحتتر از گرانش زمین فرار میکردند. تفکیک نوری توسط امواج فرابنفش موج کوتاه در نور خورشید میتواند مولکولهای آب سطحی را به اکسیژن و هیدروژن تقسیم کند ، که اولی به آسانی توسط اتمسفر در حال کاهش حذف میشود، در حالی که انتظار میرود دومی (همراه با هلیوم سبک مشابه) به طور مداوم ترک کند. جو (همانطور که تا به امروز وجود دارد) به دلیل فرار جوی .
بخشی از سیاره باستانی بر اساس تئوری به دلیل برخوردی که ماه را ایجاد کرد، مختل شده است ، که باید باعث ذوب شدن یک یا دو منطقه بزرگ از زمین می شد. ترکیب کنونی زمین نشان می دهد که ذوب مجدد کامل وجود نداشته است زیرا ذوب کامل و مخلوط کردن توده های سنگی عظیم دشوار است. [21] با این حال، بخش مناسبی از مواد باید با این ضربه بخار میشد. این ماده ظرف 2000 سال متراکم می شد. [22] اقیانوس ماگمایی اولیه در عرض 5 میلیون سال جامد شد، [23] مواد فرار داغ را پشت سر گذاشت که احتمالاً منجر به CO سنگین شد .2جو با هیدروژن و بخار آب . اتمسفر سنگین اولیه دارای دمای سطحی 230 درجه سانتیگراد (446 درجه فارنهایت) و فشار اتمسفر بالای 27 اتمسفر استاندارد بود . [22]
اقیانوس ها
مطالعات زیرکن ها نشان داده است که آب مایع ممکن است بین 4.0 تا 4.4 میلیارد سال پیش، خیلی زود پس از شکل گیری زمین، وجود داشته باشد. [18] [24] اقیانوس های آب مایع با وجود دمای بالای سطح وجود داشتند، زیرا در فشار جوی 27 اتمسفر، آب حتی در آن دماهای بالا نیز مایع باقی می ماند. [22]
محتمل ترین منبع آب در اقیانوس هادین، خروج گاز از گوشته زمین بود . [25] منشا بمباران مقدار قابل توجهی آب بعید است، به دلیل ناسازگاری بخش های ایزوتوپی بین زمین و دنباله دارها. [20]
برخورد سیارک ها در طول هادین و آرکئن ممکن است به طور دوره ای اقیانوس را مختل کند. رکورد زمین شناسی از 3.2 گیا حاوی شواهدی از برخوردهای متعدد اجرام به قطر 100 کیلومتر (62 مایل) است. [26] هر برخوردی از این دست تا 100 متر (330 فوت) از یک اقیانوس جهانی میجوشید و به طور موقت دمای اتمسفر را تا 500 درجه سانتیگراد (932 درجه فارنهایت) افزایش میداد. [26] با این حال، فراوانی برخورد شهابسنگها هنوز تحت مطالعه است: زمین ممکن است دورههای طولانی را پشت سر گذاشته باشد که اقیانوسهای مایع و حیات امکانپذیر بوده است. [24]
آب مایع دی اکسید کربن را در جو اولیه جذب می کند. این به خودی خود برای کاهش قابل ملاحظه مقدار CO کافی نیست 2. [22]
تکتونیک صفحه ای
مطالعهای در سال 2008 روی زیرکنها نشان داد که سنگ هادئن استرالیا حاوی مواد معدنی است که به وجود تکتونیک صفحهای در اوایل 4 میلیارد سال پیش (تقریباً 600 میلیون سال پس از تشکیل زمین) اشاره دارد. [27] با این حال، برخی از زمین شناسان پیشنهاد می کنند که زیرکن ها ممکن است در اثر برخورد شهاب سنگ ها تشکیل شده باشند. [28] شواهد مستقیم زمینشناسی هادین از زیرکنها محدود است، زیرا زیرکنها عمدتاً در یک محل در استرالیا جمعآوری شدهاند. [6] [29] مدلهای ژئوفیزیکی محدود نیستند، اما میتوانند تصویری کلی از وضعیت زمین در هادین ترسیم کنند. [6] [30]
جابجایی گوشته در هادین به دلیل ویسکوزیته کمتر احتمالاً شدید بود . [6] ویسکوزیته کمتر به دلیل سطوح بالای گرمای پرتوزایی و این واقعیت بود که آب در گوشته هنوز به طور کامل خارج نشده بود. [31] اینکه آیا همرفت شدید منجر به تکتونیک صفحه در هادین شده است یا در زیر یک درپوش صلب محصور شده است، هنوز موضوع بحث است. [6] [9] [29] [32] تصور میشود که حضور اقیانوسهای هادین باعث ایجاد تکتونیک صفحهای شده است. [33]
فرورانش ناشی از تکتونیک صفحه می تواند کربنات را از اقیانوس های اولیه حذف کند و به حذف CO کمک کند. 2-فضای غنی اولیه حذف این جو اولیه گواه تکتونیک صفحه هادین است. [34]
اگر تکتونیک صفحه ای در هادین رخ می داد، پوسته قاره ای را تشکیل می داد . [35] مدلهای مختلف مقادیر متفاوتی از پوسته قارهای را در طول هادین پیشبینی میکنند. [8] کار Dhiume و همکاران. پیش بینی می کند که تا پایان هادین، پوسته قاره ای تنها 25 درصد از مساحت امروزی را داشت. [7] مدلهای کورناگا و همکاران. پیش بینی می کند که پوسته قاره ای به حجم امروزی بین 4.2 و 4.0 گیگا افزایش یافته است . [35] [36]
قاره ها
مقدار زمین در معرض در هادین فقط به میزان پوسته قاره ای بستگی دارد: به سطح اقیانوس نیز بستگی دارد. [6] در مدلهایی که تکتونیک صفحهای در آرکئن آغاز شد، زمین یک اقیانوس جهانی در هادین دارد. [37] [38] گرمای زیاد گوشته ممکن است پشتیبانی از ارتفاعات بالا در هادین را دشوار کرده باشد. [39] [40] اگر قارهها در هادین شکل میگرفتند، رشد آنها با خروج آب از گوشته رقابت میکرد. [6] قاره ها ممکن است در میانه هادین ظاهر شده باشند، و سپس در انتهای هادین در زیر یک اقیانوس انبوه ناپدید شده باشند. [41] مقدار محدود زمین پیامدهایی برای منشا حیات دارد . [6]
زندگی ممکن
ریزمحیط های زمین گرمایی شبه هادین فراوان توسط سالدیت و همکاران نشان داده شد. توانایی پشتیبانی از سنتز و تکثیر RNA و در نتیجه احتمالاً تکامل یک شکل حیات اولیه را داشته باشد. [42] نشان داده شد که سیستمهای سنگ متخلخل متشکل از رابطهای هوا-آب گرم شده، امکان تکثیر RNA کاتالیزشده با ریبوزیم رشتههای حسی و آنتیسنس را به دنبال تجزیه رشتههای بعدی میدهند، بنابراین سنتز ترکیبی، آزادسازی و تاخوردگی ریبوزیمهای فعال را ممکن میسازد. [42] چنین سیستم RNA ابتدایی همچنین ممکن است بتواند در طول همانندسازی ( نوترکیبی ژنتیکی ) تحت تغییر رشته الگو قرار گیرد، همانطور که در طول تکثیر RNA کروناویروسهای موجود رخ میدهد . [43]
یک مطالعه منتشر شده در سال 2024 استنباط کرد که آخرین جد مشترک تمام زندگی در طول هادین، بین 4.09 و 4.33 گیا ظاهر شده است. [44]
↑ abc کوهن، کیم (اکتبر 2022). "ویرایش جدید نمودار - 2022-10". کمیسیون بین المللی چینه شناسی بازبینی شده در 16 ژانویه 2023 . 2022/10 - Hadean: GSSA که توسط IUGS (2022-10-5) تصویب شده است. GSSA 4567.30 ± 0.16 Ma است.
↑ «بخش و نقطه چینه مرزی جهانی». کمیسیون بین المللی چینه شناسی بازبینی شده در 29 اکتبر 2023 .
↑ Dalrymple، G. Brent (2001). "عصر زمین در قرن بیستم: یک مشکل (بیشتر) حل شده است". انجمن زمین شناسی، لندن، انتشارات ویژه . 190 (1): 205-221. Bibcode :2001GSLSP.190..205D. doi :10.1144/gsl.sp.2001.190.01.14. S2CID 130092094 . بازیابی 2022-10-02 .
↑ «عصر زمین». سازمان زمین شناسی آمریکا 1997. بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 دسامبر 2005 . بازیابی شده در 2022-10-03 .
^ استراکان، آر. مورفی، جی بی. عزیزم، جی. استوری، سی. شیلدز، جی (2020). "پرکامبرین (4.56–1 Ga)". در Gradstein، FM; Ogg، JG; اشمیتز، دکتر Ogg، GM (ویرایشگران). مقیاس زمانی زمینشناسی 2020 . آمستردام: الزویر. صص 482-483. doi :10.1016/B978-0-12-824360-2.00016-4. شابک978-0-12-824360-2. S2CID 229513433.
^ abcdefghi Korenaga، J (2021). "آیا زمینی در زمین اولیه وجود داشت؟" زندگی . 11 (11): 1142. Bibcode :2021Life...11.1142K. doi : 10.3390/life11111142 . PMC 8623345 . PMID 34833018.
^ اب ذویمه، ب; هاکسورث، سی جی; Cawood، PA; طبقه، سی دی (2012). "تغییر در ژئودینامیک رشد قاره ای 3 میلیارد سال پیش". علم . 335 (6074): 1334–1336. Bibcode :2012Sci...335.1334D. doi :10.1126/science.1216066. PMID 22422979. S2CID 206538532.
^ ab Harrison، TM (2009). "پوسته هادین: شواهدی از> 4 زیرکن Ga". بررسی سالانه علوم زمین و سیاره . 37 (1): 479-505. Bibcode :2009AREPS..37..479H. doi :10.1146/annurev.earth.031208.100151.
^ ab Windley، BF; کوسکی، تی. پولات، الف (2021). "شروع تکتونیک صفحه توسط Eoarchean". پرکامبرین Res . 352 : 105980. Bibcode :2021PreR..35205980W. doi :10.1016/j.precamres.2020.105980. S2CID 228993361.
↑ ابر، پرستون (1972). "مدل کاری زمین بدوی". مجله آمریکایی علوم . 272 (6): 537-548. Bibcode :1972AmJS..272..537C. doi :10.2475/ajs.272.6.537.
↑ بلیکر، دبلیو (2004). "فصل 10. به سوی مقیاس زمانی پرکامبرین "طبیعی". در Gradstein، Felix M. اوگ، جیمز جی. اسمیت، آلن جی. مقیاس زمانی زمین شناسی کمبریج، انگلستان: انتشارات دانشگاه کمبریج. ص 145. شابک9780521786737.
↑ «پریسکوئن». فرهنگ لغت آکسفورد لایوینگ . بایگانی شده از نسخه اصلی در 2018-11-29.
^ Shaw, DM (1975). تاریخ اولیه زمین . مجموعه مقالات موسسه مطالعات پیشرفته ناتو. لستر: جان وایلی. صص 33-53. شابک0-471-01488-5.
^ جارویس، گری تی. Campbell, Ian H. (دسامبر 1983). "کماتییت های آرکئن و زمین گرما: راه حل یک تضاد ظاهری". نامه تحقیقات ژئوفیزیک . 10 (12): 1133-1136. Bibcode :1983GeoRL..10.1133J. doi :10.1029/GL010i012p01133.
^ بل، الیزابت ا. بوئنیک، پاتریک؛ هریسون، تی مارک; و همکاران (19 اکتبر 2015). کربن بالقوه بیوژنیک در زیرکون 4.1 میلیارد ساله حفظ شده است. Proc. Natl. آکادمی علمی ایالات متحده آمریکا 112 (47). واشنگتن، دی سی: آکادمی ملی علوم : 14518-21. Bibcode :2015PNAS..11214518B. doi : 10.1073/pnas.1517557112 . ISSN 1091-6490. PMC 4664351 . PMID 26483481.
^ abc Wilde، Simon A.; ولی، جان دبلیو. پک، ویلیام اچ. گراهام، کالین ام. (2001). "شواهدی از زیرکن های آواری برای وجود پوسته قاره ای و اقیانوس ها بر روی زمین 4.4 Gyr پیش". طبیعت . 409 (6817): 175-178. Bibcode :2001Natur.409..175W. doi :10.1038/35051550. PMID 11196637. S2CID 4319774.
^ ab Drake، Michael J. (آوریل 2005). "منشاء آب در سیارات زمینی". شهابشناسی و علوم سیارهای . 40 (4): 519-527. Bibcode :2005M&PS...40..515J. doi : 10.1111/j.1945-5100.2005.tb00960.x .
↑ تیلور، جی. جفری. "منشا زمین و ماه". اکتشاف منظومه شمسی . ناسا. بایگانی شده از نسخه اصلی در 8 مارس 2015.
↑ الکینز-تانتون، LT (2008). "پیوند انجماد اقیانوس ماگما و رشد اتمسفر برای زمین و مریخ". نامه های علوم زمین و سیاره . 271 (1-4): 181-191. Bibcode :2008E&PSL.271..181E. doi :10.1016/j.epsl.2008.03.062.
^ آب دره، جان دبلیو. پک، ویلیام اچ. کینگ، الیزابت ام. وایلد، سایمون ای. (آوریل 2002). "یک زمین اولیه خنک". زمین شناسی . 30 (4): 351-354. Bibcode :2002Geo....30..351V. doi :10.1130/0091-7613(2002)030<0351:ACEE>2.0.CO;2. PMID 16196254. بایگانی شده از نسخه اصلی در 2013-06-16 . بازیابی شده در 2006-08-22 .
^ ریس، HLS؛ سانچز، EAM (2020). "پرکامبرین". در آلدرتون، دیوید؛ الیاس، اسکات (ویرایشها). دایره المعارف زمین شناسی . علم الزویر. ص 30. شابک9780081029091.
^ ab Lowe, DR; Byerly، GR (2015). "سابقه زمین شناسی تبخیر جزئی اقیانوس ناشی از برخورد سیارک های غول پیکر، 3.29-3.23 میلیارد سال پیش". زمین شناسی . 43 (6): 535-538. Bibcode :2015Geo....43..535L. doi :10.1130/G36665.1.
↑ چانگ، کنت (۲ دسامبر ۲۰۰۸). "تصویر جدیدی از زمین اولیه". نیویورک تایمز .
^ کنی، جی جی؛ Whitehouse, MJ; کامبر، BS; و همکاران (12 آوریل 2016). "ورقه های مذاب ضربه ای متفاوت ممکن است منبع بالقوه زیرکون آواری هادین باشد . " بازبینی شده در 6 مارس 2017 .
^ آب هریسون، تی مارک (2020). زمین هادین چم، سوئیس: Springer. Bibcode :2020hade.book.....H. doi :10.1007/978-3-030-46687-9. شابک978-3-030-46686-2. S2CID 128932829.
^ کورناگا، ج. پلانوسکی، نیوجرسی؛ ایوانز، پدر (2017). "چرخه آب جهانی و تکامل همزمان محیط داخلی و سطح زمین". فیل. ترانس R. Soc. الف 375 (2094): 20150393. Bibcode :2017RSPTA.37550393K. doi :10.1098/rsta.2015.0393. PMC 5394256 . PMID 28416728. S2CID 2958757.
↑ کورناگا، جی (2021). "ژئودینامیک هادین و ماهیت پوسته قاره ای اولیه". پرکامبرین Res . 359 : 106178. Bibcode :2021PreR..35906178K. doi :10.1016/j.precamres.2021.106178. S2CID 233441822.
^ تانگ، م. چن، ک. رودنیک، RL (2016). "انتقال پوسته بالایی آرکئن از مافیک به فلسیک نشان دهنده شروع تکتونیک صفحه است". علم . 351 (6271): 372-375. Bibcode :2016Sci...351..372T. doi : 10.1126/science.aad5513 . PMID 26798012. S2CID 206643793.
^ Regenauer-Lieb، K; یوئن، دی. برانلوند، جی (2001). "آغاز فرورانش: بحرانی بودن با افزودن آب؟". علم . 294 (5542): 578-580. Bibcode :2001Sci...294..578R. doi :10.1126/science.1063891. PMID 11641494. S2CID 43547982.
^ خواب، NH; Zahnle، KJ; لوپو، RE (2014). "پیامدهای زمینی برخورد ماه تشکیل". فیل. ترانس R. Soc. الف 372 (2024): 20130172. Bibcode :2014RSPTA.37230172S. doi : 10.1098/rsta.2013.0172 . PMID 25114303. S2CID 6902632.
^ ab Guo، M; کورناگا، جی (2020). "محدودیت های آرگون در رشد اولیه پوسته قاره ای فلسیک". پیشرفت علم 6 (21): eaaz6234. Bibcode :2020SciA....6.6234G. doi :10.1126/sciadv.aaz6234. PMC 7314546 . PMID 32671213.
^ روزاس، جی سی. کورناگا، جی (2018). "رشد سریع پوسته و بازیافت کارآمد پوسته در زمین اولیه: پیامدهایی برای ژئودینامیک هادین و آرکئن". سیاره زمین. علمی لت . 494 : 42-49. Bibcode :2018E&PSL.494...42R. doi : 10.1016/j.epsl.2018.04.051 . S2CID 13666395.
↑ راسل، ام جی (2021). "مشکل آب"، حوض توهمآمیز و ظهور زیردریایی حیات - مروری. زندگی . 11 (5): 429. Bibcode :2021Life...11..429R. doi : 10.3390/life11050429 . PMC 8151828 . PMID 34068713.
^ Voosen, P (2021). "زمین باستان یک دنیای آبی بود". علم . 371 (6534): 1088-1089. Bibcode :2021Sci...371.1088V. doi :10.1126/science.371.6534.1088. PMID 33707245. S2CID 232206926.
^ Monteux, J; آندرولت، دی. گیترو، م. ساموئل، اچ. دموشی، اس (2020). "گوشته زمین لطیف برای بیش از 500 Myr پس از انجماد اقیانوس ماگما". ژئوفیز. J. Int . 221 (2): 1165-1181. doi : 10.1093/gji/ggaa064 .
^ ری، پی اف. Coltice، N (2008). "تقویت لیتوسفر نئوآرکین و جفت شدن مخازن ژئوشیمیایی زمین". زمین شناسی . 36 (8): 635-638. Bibcode :2008Geo....36..635R. doi :10.1130/G25031A.1;.{{cite journal}}: CS1 maint: خطاهای DOI نادیده گرفته شده ( پیوند )
^ بادا، جی ال. کورناگا، جی (2018). "مناطق در معرض بالای سطح دریا در زمین > 3.5 گرم پیش: پیامدهایی برای شیمی زیستی پری بیوتیک و اولیه". زندگی . 8 (4): 55. Bibcode :2018Life....8...55B. doi : 10.3390/life8040055 . PMC 6316429 . PMID 30400350.
^ آب سالدیت، ا. کار، ال. صلیبی، ه. Le Vay، K; براون، دی; Mutschler، H (17-03-2023). "سنتز و تکثیر RNA با واسطه ریبوزیم در یک ریز محیط هادین مدل". نات اشتراک . 14 (1): 1495. Bibcode :2023NatCo..14.1495S. doi :10.1038/s41467-023-37206-4. PMC 10023712 . PMID 36932102.
^ مودی، ادموند؛ آلوارز-کارترو، ساندرا؛ ماهندراجا، تارا (12 ژوئیه 2024). "ماهیت آخرین جد مشترک جهانی و تاثیر آن بر سیستم اولیه زمین". نات Ecol. تکامل . 8 (9): 1654-1666. Bibcode :2024NatEE...8.1654M. doi : 10.1038/s41559-024-02461-1 . PMC 11383801 . PMID 38997462.
در ادامه مطلب
هاپکینز، میشل؛ هریسون، تی مارک; منینگ، کریگ ای. (2008). جریان گرمای کم استنباط شده از زیرکون های 4 Gyr نشان دهنده برهمکنش های مرزی صفحه هادین است. طبیعت . 456 (7221): 493-496. Bibcode :2008Natur.456..493H. doi :10.1038/nature07465. PMID 19037314. S2CID 4417456.
ویچه، اس. نلسون، DR. Riganti، A. (2004). "4350-3130 ما زیرکون آواری در صلیب جنوبی گرانیت-گرین استون Terrane، غرب استرالیا: مفاهیم برای تکامل اولیه کراتون Yilgarn". مجله استرالیایی علوم زمین . 51 (1): 31-45. Bibcode :2004AuJES..51...31W. doi :10.1046/j.1400-0952.2003.01042.x.
کارلی، تامارا ال. و همکاران (2014). "ایسلند یک آنالوگ ماگمایی برای هادین نیست: شواهدی از رکورد زیرکون". نامه های علوم زمین و سیاره . 405 (1): 85-97. Bibcode :2014E&PSL.405...85C. doi :10.1016/j.epsl.2014.08.015.
مارکی، اس. و همکاران (2014). "اختلاط گسترده و دفن پوسته هادین زمین توسط برخورد سیارک". طبیعت . 511 (7511): 578–582. Bibcode :2014Natur.511..578M. doi :10.1038/nature13539. PMID 25079556. S2CID 205239647.
لینک های خارجی
در ویکیانبار پروندههایی مربوط به Hadean وجود دارد.