Jak vůbec vznikla Země – náš domov a místo, kde se vyvinul život, jak jej známe? V nějaké ohnivé peci na vrcholu velké hory? Na nějaké božské kovárně s kladivem bohů, které to tvaruje z čistého éteru? Co třeba z velkého oceánu známého jako Chaos, kde bylo něco stvořeno z ničeho a poté naplněno všemi živými tvory?
Pokud vám některá z těchto zpráv zní povědomě, jsou to některé ze starověkých legend, které se v průběhu let tradovaly a které se pokoušely popsat, jak vznikl náš svět. A co je zajímavé, některé z těchto starověkých příběhů o stvoření obsahují prvek vědeckého faktu.
Když dojde na to, jak vznikla Země, byly zapojeny síly, které lze popsat pouze jako ohnivé, chaotické a skutečně božské. V posledních několika staletích však výzkum a vylepšení provedená v tom, co je dnes známé jako vědy o Zemi, umožnily vědcům shromáždit více empirické a vědecké chápání toho, jak se formoval náš svět.
Umělcova koncepce formování sluneční soustavy. Poděkování: NASA/FUSE/Lynette Cook
Nebulární hypotéza:
Na základě převládajícího modelu formování sluneční soustavy vědci tvrdí, že před několika miliardami let nebyla naše sluneční soustava ničím jiným než oblakem studených prachových částic vířících prázdným prostorem. Tento oblak plynu a prachu byl narušen, možná výbuchem blízké hvězdy (supernovy), a oblak plynu a prachu se začal hroutit, jak gravitace vše stáhla dohromady a vytvořila sluneční mlhovinu – obrovský rotující disk.
Jak se točil, disk se rozdělil na prstence a zuřivý pohyb rozžhavil částice do běla. Střed disku akretoval, aby se stal Sluncem, a částice ve vnějších prstencích se proměnily ve velké ohnivé koule plynu a roztavené kapaliny, které se ochlazovaly a kondenzovaly, aby získaly pevnou formu. Asi před 4,5 miliardami let se začaly měnit v planety, které dnes známe jako Zemi, Mars, Venuši, Merkur a vnější planety.
Hadean Eon:
První éra, ve které Země existovala, je to, co je známé jako Hadean Eon. Tento název pochází z řeckého slova „Hades“ (podsvětí), které odkazuje na stav planety v té době. To spočívalo v tom, že zemský povrch byl pod neustálým bombardováním meteority a intenzivním vulkanismem, o kterém se předpokládá, že byl vážný kvůli velkému tepelnému toku a geotermálnímu gradientu datovanému do této éry.
Odplynění a vulkanická činnost vytvořily prvotní atmosféru a existují důkazy, že v této době existovala kapalná voda, navzdory podmínkám na povrchu. Kondenzující vodní pára, zesílená ledem dodávaným kometami, se hromadila v atmosféře a ochlazovala roztavený vnější povrch planety, aby vytvořila pevnou kůru a vytvořila oceány.
Vznik Měsíce:
Během tohoto eonu – zhruba před 4,48 miliardami let (neboli 70–110 milionů let po začátku Sluneční soustavy) – se zformoval jediný satelit Země, Měsíc. Nejběžnější teorie, známá jako Giant Impact Hypothesis navrhuje, že Měsíc vznikl poté, co těleso velikosti Marsu (někdy nazývané Theia) zasáhlo proto-Zemi letmým úderem.
Předpokládá se, že před 4,4 miliardami let narazilo na Zemi nebeské těleso (Theia) a vytvořilo Měsíc. Obrazový kredit: NASA/JPL-Caltech
Srážka stačila k odpaření některých vnějších vrstev Země a roztavení obou těles a část materiálu pláště byla vyvržena na oběžnou dráhu kolem Země. Ejekta na oběžné dráze kolem Země se zhušťovala a vlivem vlastní gravitace se z ní stalo více kulovité těleso: Měsíc.
Archean Eon:
Hadejský eon skončil zhruba před 3,8 miliardami let s nástupem archejského věku. Podobně jako hadejština má i tento eon svůj název ze starověkého řeckého slova, které v tomto případě znamená „počátek“ nebo „původ“. To odkazuje na skutečnost, že právě v tomto období se Země výrazně ochladila a začaly se vyvíjet formy života.
Většina dnešních forem života by nemohla přežít v archejské atmosféře, která postrádala kyslík a ozónovou vrstvu. Nicméně je široce chápáno, že to bylo během této doby, kdy se začala formovat většina prapůvodního života, ačkoli někteří vědci tvrdí, že mnoho forem života se mohlo objevit ještě dříve během pozdního hadejského období.
Na začátku tohoto Eonu byl plášť mnohem teplejší než dnes, možná až 1600 °C (2900 °F). V důsledku toho byla planeta mnohem geologicky aktivnější, procesy jako konvekce a desková tektonika probíhaly mnohem rychleji a subdukční zóny byly častější. Nicméně přítomnost sedimentárních hornin datovaných do tohoto období ukazuje na hojnost řek a oceánů.
Superkontinent Pangea v období permu (před 300 – 250 miliony let). Kredit: NAU Geology/Ron Blakey
První větší kusy kontinentální kůry jsou také datovány do pozdních hadejských / raných achejských eonů. To, co zbylo z těchto prvních malých kontinentů, se nazývá kratony a tyto kousky kůry tvoří jádra, kolem kterých vyrostly dnešní kontinenty. Jak se povrch v průběhu následujících eonů neustále přetvářel, vytvářely se a rozpadaly se kontinenty.
Kontinenty se formují:
Kontinenty migrovaly po povrchu a občas se spojily a vytvořily superkontinent. Zhruba před 750 miliony let se nazýval nejstarší známý superkontinent Rodinia se začaly rozpadat a poté se před 600 – 540 miliony let znovu spojily a vytvořily se Pannotia , pak konečně Pangea. Tento nejnovější superkontinent se rozpadl před 180 miliony let a nakonec se usadil v konfiguraci, kterou známe dnes. (Viz grafiku z Geology.com zde )
Od té doby, pouhého výkyvu na geologickém časovém měřítku, se odehrály všechny události, které považujeme za „nedávnou historii“. Dinosauři vládli a pak zemřeli, savci dosáhli převahy, hominidi se začali pomalu vyvíjet v druhy, které známe jako homo sapiens, a objevila se civilizace. A všechno to začalo spoustou prachu, ohně a několika vážnými dopady. Z toho bylo stvořeno Slunce, Měsíc, Země a život, jak jej známe.
Napsali jsme mnoho článků o Zemi pro dnešní vesmír. Zde je článek o teplota Země , a tady jsou některé fakta o planetě Zemi .
Pokud chcete více informací o Zemi, podívejte se Průvodce NASA pro průzkum sluneční soustavy na Zemi . A zde je odkaz na Observatoř Země NASA .
Nahráli jsme také epizodu Astronomy Cast o planetě Zemi. Poslouchej tady, Epizoda 51: Země .
Další čtení: Okna do vesmíru , BBC .