10 Opdagelser, der ændrer, hvordan du billede Den Gamle Jord

Moderne videnskab har lært meget om jordens fortid, og forskere har afdækket nogle overraskende detaljer, der går imod alt, hvad vi tager for givet. Detaljer som ...

10Mammals forfædre styrede jorden før dinosaurerne

Pattedyr og reptiler ser ikke ens ud, men de deler en fælles forfader. Da de gik deres separate veje, blev reptiler som dinosaurs forfædre diapsider. Forfædrene i dagens pattedyr blev synapsider. Denne rivalisering varede i over 230 millioner år, og pattedyr-synapsider dominerede helt dino-diapsider i første halvdel af den tid.

Dimetrodon, for eksempel en sejlbageret pattedyrsforfader, var den dominerende landkarnivor i den permeiske periode. Det målte 3,5 meter lang og vejede 100-150 kg (220-330 lb). Dens kæmpe hoved og lange fangs springer ud af mudret sumpvand var den sidste ting mange dyr - herunder andre dimetrodoner - nogensinde vidste.

Den permeiske periode var brutal på diapsiderne. De efterlod ikke mange fossiler. Vi ved, at nogle voksede op til 2 meter, men de fleste forblev små og undgik de regerende synapsider, som de kunne. Så kom den "store døende". Over 90 procent af alle arter uddøde i slutningen af ​​den permeiske periode.

Synapsider havde en rigtig god niche, og nogle overlevede. Disse blev ved at blive ganske almindelige. Men der var nu mere konkurrence fra diaspiderne. Die-off havde efterladt nok muligheder for dino-diapsider at blive etableret. I løbet af millioner af år bragte de to grupper på fejdet, da hver linje udviklede sig yderligere. Ved midten af ​​Triassien blev synapsider til moderne pattedyr. Diapsider blev ved at blive dinosaurer ... endnu ikke humungøse, men store nok.

De første dinosaurer var så store som en typisk moderne hund. I slutningen af ​​Triasperioden var nogle 6 meter lange. En gruppe-ichthyosaurs-allerede styrede havene. Så kom en anden masseudryddelse, og dinosaurer arvede også landet. Denne udryddelse afsluttede synapsidepartiet en gang for alle, idet kun små moderne pattedyr forlod regningen.

9 Ingen kender det, der dræbte dinosaurerne

End-Cretaceous udryddelse gik noget som følger, ifølge den mest holdbare teori fra 1980'erne til i dag. For det første styrede dinosaurer verden. Derefter styrtede et stort asteroide i nærheden af ​​nutidens Chicxulub, Mexico, og sendte jorden til en global vinter. Dinosaurernes alder sluttede, da 80 procent af Jordens arter døde. Derefter arvede pattedyr verden. Lige siden ubestridelige beviser viste en indflydelse på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt, har forskerne accepteret forklaringen. Måske redegjorde de yderligere for, at konsekvenserne havde forårsaget hele Jordens masseudslettelser.

Alle spredes ud i marken og kigger efter flere kratere. De fandt masser, men de fleste kunne ikke knyttes til en masseudslettelse. Og i mellemtiden er der rejst spørgsmål om slutkræftens udryddelse og den asteroideffekt. En sådan massiv wallop burde have dræbt en masse liv over hele jorden. I stedet overlevede nogle arter - selv dinosaurer, der senere udviklede sig til fugle.

Nogle forklarer dette med en dobbelt whammy af Chicxulub påvirkning og moderne omfattende vulkanske oversvømmelser fra en region kaldet Deccan fælder. Deccan-udbruddet, siger disse eksperter, har gjort livet svært over hele verden. Derefter kom asteroiden til at levere et coup de grace til de mest stressede dyregrupper, herunder T. rex og dens venner.

Det er et godt argument, men ikke alle køber det. Andre forskere siger, at de har fundet tegn på, at dinosaurer blomstrer lige ved siden af ​​Deccan vulkanen, mens den udbrudte, endda nestende på sin lava. Disse eksperter siger også, at i slutningen af ​​dinosaurernes alder blev jorden ramt af flere store slagord-asteroider eller kometfragmenter - over en kort tidsperiode. Chicxulub var derinde, men den største var Shiva, tre gange så stor som Chicxulub. Da Shiva ramte vores planet ud for det moderne Indiens vestkyst, var dens indflydelse massiv nok til at ændre, hvordan pladetektonikken fungerede i området. Den nærliggende deccan-udbrud gik derefter ind i overdrive, og en masseudslettelse fulgte.

Så tag dit valg. Var det Chicxulub, Chixculub plus vulkanisme, eller Shiva space spærren plus vulkanisme, der lukker alderen af ​​dinosaurer? Ingen ved det helt sikkert.

8 Det kan regne diamanter

Du ville ikke gerne være der for at fange dem. Dette sker under en voldsom vulkansk udbrud.

Diamanter er krystaller af rent kulstof, der tager form under intens varme og tryk i Jordens dybe indre. Ingen er helt sikker på, hvordan kulbrintet kommer ned så langt i første omgang, men alle er enige om, at diamanter er meget, meget gamle.

Når de først er dannet, hænger diamanter bare i planetens kappe. Pladetektonik kan bringe et kontinent rullende over dem for at skrabe noget op. Efterhånden som geologisk tid går forbi, samler de ældste dele af alle kontinenter diamanter på denne måde, som om skibkøler samler børneskaller.

Ingen af ​​dette hjælper os med at blive rig, selvfølgelig. Faktisk kan diamanter ikke eksistere naturligt på Jordens overflade - de bliver til grafit. Den eneste grund til, at vi har noget, er fordi meget dybt forankrede vulkanske udbrud har blæst dem op her for hurtigt, for at de kan ændre sig.

Sådan sker det. En usædvanlig slags smeltet mantelrock kaldet kimberlite eller lamproite begynder at bevæge sig opad nedenunder det diamantbelagte mantellag. Dette sker meget hurtigt, fordi denne magma er "fizzy" - den har en masse kuldioxid og vand i den. Den hurtigt stigende kimberlite samler diamanter undervejs, blæser gennem det overliggende kontinent i et diamantrør og bommen. Det regner med diamanter.

7Pure Oceans

Havvand er stort set gennemsigtigt.Farven du ser afhænger af, hvad der er i det - mudret brun eller gul nær kysten, hvor en stor flod tømmer ind i havet, eller grågrøn udover takket være tang og myriade små organismer.

Men vi er virkelig bare bekendt med de øverste områder af havet, hvilket sollys kan trænge igennem. Her bruger plankton lys til fotosyntese. Et af biprodukterne af denne proces, i havet som på land, er ilt. I dag rejser dette ilt gennem havvand, selv ned i den kolde, mørke afgrund. Det skyldes, at det opløses rigtig godt i koldt vand og kan således bæres af havbundsstrømme.

På nogle få steder stagnerer havvand som nogle af Norges fjorde. For mange næringsstoffer hoper sig op i det og bruger hele dets ilt. Små vandkritikere skal leve, så den lokale fødekæde skifter først til kvælstof, og når det er væk, til svovl. En svovlbaseret fødekæde sætter meget hydrogensulfid ud i havet, hvilket er dårlige nyheder for de fleste former for marine liv, men vidunderlige for de små grønne og lilla svovlspisere. Oxygen er dødelig for disse svovl-elskende bakterier, men de trives og farve vandet rosa til lilla, hvor de finder de rigtige forhold. I dag finder du dem i Sortehavet og i nogle få fjorde og søer.

Hvor kom de først fra? Nå er de blandt Jordens ældste indbyggere.

Pigmenter fra små lilla svovlere er blevet fundet i 1,64 milliarder år gammel rock fra det nu nordlige Australien. Disse bakterier levede lige efter, at Jorden havde mistet sine banded jernformationer (BIF'er), som stoppede dannelsen i havet for omkring to milliarder år siden. Geologer har længe forundret over hvorfor der ikke blev dannet flere BIF'er efter det. De to hovedteorier involverer et iltrige hav eller en stinkende hydrogensulfidbrygger.

Opdagelsen af ​​disse pigmenter er et plus for hydrogensulfid. Det betyder også, at det gamle svovlsyre var fyldt med lykkelige små svovlspiser ... og var derfor en dejlig skygge af lilla.

Men hvor kom alt det vand fra i første omgang?

6A masse af jordens vand er ældre end solsystemet

Solsystemet dannet ud af en enorm sky af interstellært støv. Støv er tør. Men nogle af skyens brint og ilt kunne have kombineret til god gammel H₂O. Det ville dog være blevet blæst ud af det indre solsystem, da Solen først tændte. Det eneste sted at finde vand efter det ville have været i det ydre solsystem eller ved kanterne hvor kometer kredsløb.

Forskere undersøgte dette og regnede med, at jordens hav dannede omkring en milliard år efter at planeten tog form. Dette kunne forklare oceanerne med en kombination af vulkansk udgasning og virkningen af ​​isete kometer. Vulkanerne ville frigøre det lille vand, der var blevet begravet inde i jorden under dets dannelse. Resten af ​​vandet ville komme ind som kometer bombarderet os tidligt i det nye solsystems liv.

Det er en god historie og har holdt godt op gennem årene. Det er dog nok kun delvis rigtigt.

Forskere har netop opdaget, at 30-50 procent af jordens vand er ældre end solsystemet. Interstellær is var her, med andre ord, før støvskyen, der fødte vores solsystem. Disse forskere brugte en relativ dating metode til at vise, at op til halvdelen af ​​vandet i blandt andet din krop er over 4,6 milliarder år gammel. De kan ikke give en præcis dato, men dette gamle vand kunne være næsten lige så gammelt som universet.

5Life kunne have kommet til jorden fra Mars

Meteorer blæser over nattehimlen eller overrasker os i brede dagslys. Disse små fragmenter af asteroide eller kometrester brænder normalt op i atmosfæren. Hvis de gør det til jorden, kaldes de meteoritter.

I 1980'erne, efter vikingernes missioner til Mars, var forskerne overrasket over at finde ud af, at nogle meteoritter tilsyneladende kom her fra den røde planet. I dag er NASA ret sikker på, at de har mindst 124 stykker af Martian Real Estate på filen. Mars-meteoritterne synes at være vulkansk rock, og Mars er vært for de største kendte vulkaner i solsystemet. Men selv ikke den største udbrud på Olympus Mons kunne have blæst disse sten til Jorden.

Efter en masse detektivarbejde tror nogle eksperter, at en effekt har udslettet disse 4,5 milliarder år gamle stykker lava i rummet omkring 15 millioner år siden. De nåede jorden for omkring 13.000 år siden. Nogle af dem viser fossiler, eller i det mindste bevis for, at klippen dannede sig i vand, som engang kunne have været vært for livet.

Det lyder usandsynligt, da disse klipper plejede at være lava, men livet finder en vej. I dag i Yellowstone bor små organismer kaldet ekstremofiler i varme kilder og i nogle af klipperne der. Tøve, små supervolcano-boliger som disse kunne muligvis overleve de ekstremt barske forhold på Mars. De kunne endda leve gennem en indflydelse, hvis de var langt nok inde i en stor stenplade. Hvad angår det brændende fald til Jorden, har forskere gjort eksperimenter, der viser endolitter, sandsynligvis kun skulle have brug for ca. 5 centimeter rock til et varmeskærm.

Selvfølgelig er livet på jorden omkring fire milliarder år gammel, og disse Martian-turister er nylige ankomster. Men vi har ikke fundet alle meteoritterne. Disse er helt sikkert kommet her, så andre martiske meteoritter kunne også have landet tilbage, da jorden var meget ung. Selvom de ikke gav os livsformer, kunne martens meteoritter have bragt os de mineraler, der var nødvendige for at springe liv på Jorden.

4Earlig var jorden ikke helvete

Geologer kalder Jordens tidlige år Hadean perioden efter Hades, ofte betragtet som den antikke græske modstykke til helvede. Jordens dannelse dannede ifølge teorien det meste af planeten, som derefter tog lang tid til at danne dagens relativt kølige overfladeskare.Det meste materiale fra Hadean Earth er væk nu, takket være vejr og plade tektonik. Alt der er tilbage er små krystaller af mineralzircon.

Zircon (zirconiumsilicat) gør smukke smykker, men det er også meget nyttigt for forskere af to grunde. For det første er det svært nok til at overleve geologiens uslebne verden. Du kan briste zircon fra en vulkan, knuse den i en tektonisk pladekollision eller begrave den under miles af sediment, og zircon shrukker bare og vokser et andet lag. Geologer vil senere komme sammen og læse disse lag som en historiebog. For det andet indeholder zircon en lille smule uran-ikke nok til at skade dig, men bare det rigtige beløb til at gøre nogle præcisions videnskabelige dating.

Forskere testede den ældste kendte zircon, der går helt tilbage til Hadean-perioden. Dette mineral krystalliserede ved en meget køligere temperatur end forventet. Isotoper viste endvidere, at vand og andre forhold, der var egnede til livet, kunne have eksisteret, da krystallet blev dannet. Jorden, 4,4 mia. År siden, kunne godt have haft kontinenter og oceaner, der var lavet af livsbidende vand, ikke dødbringende smeltet lava.

Jorden har dog en kerne, der er lavet af jern. Det betyder, at planeten skal have været hellish i mindst et øjeblik efter det dannede. Det betyder også, at du skal betale meget for ædle metaller at gå med din zircon perle, fordi ...

3Gold og Platinum faldt til jordens kerne

Metaller som guld og platin er sjældne på jorden i dag, men de er almindelige på nogle asteroider. Disse asteroider dannede ud af den samme støvsky, som Jorden gjorde. Så hvorfor er der ikke så mange guld og platin der ligger her nu?

Tilbage i den tidlige Hadean (lige efter Jorden dannet, men før den zirkon krystal vi talte om), var det varmt nok til at smelte jern. Jern og dets naboer i det periodiske bord er tunge. Så begyndte alle de smeltede klumper af rent jern og kombinationer med guld, platin og så videre at sætte sig lidt ind i midten af ​​planeten.

Så smadrede noget om størrelsen af ​​Mars i Jorden og slog det materiale, der senere blev Månen. Denne indvirkning forårsagede massiv smeltning på jorden. En masse jern og praktisk talt hele sin metal fan club sank derefter uden for vores rækkevidde og lige ind i kernen, hvor det hele stadig sidder i dag.

2 Nord- og Sydpolen behøver ikke være ujævn

Måske på grund af den Måneddannende whack, er Jordens akse vippet tilstrækkeligt, så det meste sollys falder på ækvator. Men det betyder ikke, at polerne altid er isige. Bare 34 millioner år siden - en blink af øjet i geologiske termer - Antarktis gennemsnitstemperatur var 14 grader Celsius (57 ° F). De nærliggende haver var en svag 22 grader Celsius.

I hele det meste af historien har jorden ikke haft de store polære iskapper, som den sporter i dag. Mængden af ​​indgående sollys er ligegyldigt. Hvad der er vigtigt er niveauet af kuldioxid og den resulterende globale opvarmning.

Forskere er ikke sikre på, hvorfor polerne gik i fryseren 20 millioner år siden. Nogle siger, at det skete, efter at Indien og Asien kolliderede som en del af plate tektonics dance. Denne kollision rejste Tibet og Himalaya-bjergene. Da forvitring sker hurtigere på stejle marker, bliver flere stykker kontinentale sten vasket ind i oceanerne, hvilket øger havets kulstofholdende kapacitet. Kulstof faldt ud af atmosfæren, og drivhuseffekten blev hurtigt omstillet til global køling.

Ikke alle forskere er om bord med denne ide. De siger, at der ikke er nok beviser til absolut at bevise en teori over en anden, selvom de er enige om, at det havde at gøre med CO₂. Måske foreslår de, at det skyldtes ændringer i vegetationen.

1Earth kan have afkølet på grund af myrer

Imidlertid er det varmt for nylig på polerne, Jordens all-time højtemperaturregistre over de sidste 200 millioner år blev sat under dinosaurernes alder. Dengang bragte troperne bagved ved 35 grader Celsius (95 ° F), og de høje breddegrader var toasty i midten af ​​20'erne. Så for cirka 65 millioner år siden blev der afkølet ting med nogle få temperaturspidser igen og igen.

Weathering spiller en stor rolle i den globale kulstofcyklus, hvorfor forskere ofte vender sig til denne forklaring på den globale globale køletrend siden dinosaurernes alder. Tilbage i slutningen af ​​1980'erne startede en sådan forsker ved Arizona State University et langsigtet eksperiment. Han knuste sten og lagrede den i alle mulige forskellige miljøer - overalt fra bar jorden til myrder. Hvert femte år indsamlede han noget af det og så, hvor meget det var forvitring sammenlignet med basisprøver. Femogtyve år senere var han forbløffet over at opdage, at myrer bryde ned teststenen op til 175 gange hurtigere end baseline-forvitringen.

Almindelige myrer er et af de stærkeste naturlige mineralske forvitringsmidler. Måske er det ikke tilfældigt, at myrer først optrådte som en art for omkring 65 millioner år siden, lige omkring den tid, hvor Jorden begyndte at chillere ud.

Ant weathering kan eller måske ikke have opsplittet nok kulstof i det lange løb til at køle ned på planeten. Men enhver jordforsker kan være glad for at få en myrgård som ferie eller fødselsdagsgave. Det er en fantastisk måde at byde dem velkommen til det nye paradigme inden for klimaforskning.