Hadean (Hadej) - geološki eon: nastanek Zemlje, razmere in dokazi

Hadean (Hadej) je geološki eon pred arheanom. Začel se je ob nastanku Zemlje pred približno 4,6 milijarde let in je trajal do približno 4,0 milijarde let nazaj. Ime izvira iz grške besede Hades (podzemlje), ker so bile razmere na zgodnji Zemlji izjemno ostrе in neprimerne za življenje, kot ga poznamo danes. Izraz je prvi uporabil geolog Preston Cloud leta 1972. V hadeanu so bili razširjeni močno bombardiranje z meteoriti, intenziven vulkanizem in visoke temperature.

Najstarejši geološki dokazi

Iz tega eona skoraj ni preživelih sedimentnih kamnin. Najstarejši ohranjeni geološki ostanki na Zemlji so predvsem posamezni cirkoni iz lokacije Jack Hills v zahodni Avstraliji, datirani na približno 4,4 milijarde let. Ti cirkoni vsebujejo kemijske in izotopske sledi, ki nakazujejo obstoj stabilnih, hidratiranih mineralov in verjetno tudi tekoče vode (oceana) že zelo zgodaj v zgodovini Zemlje. Na podlagi teh indirektnih dokazov menijo, da so se oceani oblikovali takoj, ko so se pogoji (temperatura in atmosferski tlak) dovolj ohladili za kondenzacijo vode.

Hipoteza o velikanskem trku in oblikovanje Lune

Na začetku zemeljske zgodovine je Luno po vsej verjetnosti ustvarilo silovito trčenje med mladim Zemljinim protoplanetom in drugim velikim telesom (pogosto imenovanim Theia). Dokazi, ki podpirajo to hipotezo o velikanskem trku, vključujejo:

1. izjemno podobnost med sestavo Zemljine skorje in Lune,
2. nizko koncentracijo železa v Luninem središču in
3. velikega kotnega momenta sistema Zemlja-Luna.

Simulacije trkov in datiranje luninih kamnin podpirajo časovno ujemanje dogodka kmalu po nastanku Osončja. Velikanski trk bi ustvaril oblak razbitin, iz katerega se je hitro kondenzirala Luna, medtem ko je bil preostali del Zemlje močno preoblikovan (magma ocean, intenzivno strjevanje in ponovno diferenciranje).

Razmere na zgodnji Zemlji

Zemlja v hadeanu ni bila enotna: ob obsegu in intenzivnosti vulkanske dejavnosti, udarcev in notranjega segrevanja so nastajale različno obsežne staljene plasti (magma ocean), hitro nastajajoča skorja in začetna diferenciacija v jedro, plašč in skorjo. Visok toplotni tok (zaradi radioaktivnega razpada in energij udarcev) je povzročal močno vulkansko aktivnost in pogosto delno taljenje skorje. Zgodnje ozračje je verjetno vsebovalo visoke deleže ogljikovega dioksida, metana in dušika, medtem ko je prostega kisika bilo skoraj nič — oksidacijski potencial se je začel bistveno spreminjati šele z razvojem fotosintetskih organizmov v kasnejših eonih.

Pomanjkanje hadejskih kamnin in bombardiranje

Glavni razlog, da imamo tako malo kamnin iz hadeana (starejših od približno 3,8 milijarde let), je intenzivna preoblikovalna dejavnost zgodnjega Osončja. Poleg notranjih procesov (vulkanizem, tektonska preoblikovanja) je veliko število preostalih protoplanetov, asteroidov in kometov krožilo po ekscentričnih tirnicah ter z udarci večkrat preoblikovalo korico. To neprekinjeno bombardiranje — zlasti vrhunec, znan kot pozno močno bombardiranje — je fizično razbijalo zgodnje protokontinente in omejevalo ohranitev večjih kontinentalnih mas ter starih sedimentnih zaporedij.

V teorijah o izvoru poznega močnega bombardiranja nastopajo različni mehanizmi, med njimi preureditve v planetarnem sistemu (npr. dinamika velikih planetov), ki so preusmerile zunanje rezervoarje manjših teles navznoter proti planetom.

Možnost zgodnjega življenja

Iz tega eona nimamo neposrednih fosilnih dokazov življenja. Kljub temu so posamezni izotopski in kemični signali (vključno z nekaterimi interpretacijami ogljikovih izotopov in sledi v cirkonih) sprožili razpravo o možnosti, da so bili pogoji za preproste oblike življenja prisotni že v poznem hadeanu ali zgodnjem arheanu (približno 3,8–4,1 Ga). Večina teh trditev pa ostaja predmet razprave in zahtevajo strožje potrditve, saj lahko nekatere signale razlagamo tudi z abiogenimi procesi.

Pomen hadeana

Hadean je ključen za razumevanje začetnih pogojev našega planeta: oblikovanja jedra in plašča, nastanka Lune, prvih kontinentov, zgodnje atmosfere in oceanov ter okvirov, v katerih se je kasneje lahko razvilo življenje. Čeprav geoloških ostankov iz tega časa ni veliko, neposredni dokazi (kot so cirkoni) in modelne simulacije omogočajo vedno jasnejšo rekonstrukcijo dogajanja v prvih več sto milijonih letih Zemljine zgodovine.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je hadejski eon?

V: Od kod izvira ime "hadejski"?

V: Kdo je prvi uporabil izraz "hadejski"?

V: Kakšne so bile razmere na zgodnji Zemlji?

V: Ali obstajajo sedimentne kamnine iz tega eona?

V: Kateri dokazi podpirajo hipotezo o nastanku naše Lune ob velikanskem trku?

V: Zakaj je tako malo kamnin iz tega obdobja?

Išči po črki