現在地球45億歲,那20億年前的地球是什麼樣?地球正在發生巨變

2021-01-08 鍾銘聊科學

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要了解「地球20億年前的樣子」,咱們得先科普一下,人類把地質年代,分為宙——代——紀——世——期;咱們現在處於顯生宙——新生代——第四紀——全新世;而20億年前的地球,位於元古宙——古元古代——造山紀。

造山紀開始於20億5000年前,結束於18億年前,而20億年前剛好在這個時期。

造山紀的地理環境

造山紀,顧名思義,在這個時期發生了大規模的造山運動,我們知道,地球形成於45億年前,在剛形成的時候,地球呈熔巖狀,地球上的水都以水蒸氣的形式徘徊在地球周圍,由於地球引力的存在,水蒸氣才沒有飄向太空。

後來,地球逐漸冷卻,水蒸氣才凝結成雨滴,以雨的形式落在地面。早期地球並沒有所謂的坑,和山脈、平原,而是只有一個大陸,也只有一個海洋。

但由於早期地球內部巖漿溫度比今天高,因此火山和板塊運動也比今天劇烈,在板塊運動和火山噴發的作用下,造山紀時期發生了一輪全球造山運動和板塊漂移,也形成了哥倫比亞超大陸。

但是注意的是,這次板塊運動形成的地理位置並不是我們如今的地理位置,事實上,地球的板塊運動從未停止過,直到今天都還在發生著,因此我們現在的海洋和大陸,並不是在造山紀時形成的。

有科學家研究,發現在地球的歷史中,至少經歷四次所有陸地聚合在一起,分別是距今18.5億年前的哥倫比亞超大陸,11億年前的羅迪尼亞超大陸,5億年前的潘諾西亞大陸,以及我們熟悉的距今2億年前的泛大陸。

由原核生物向真核生物演化

地球生命最早起源於40億年前,由於當時地球還沒有臭氧層,紫外線可以直接穿過地球大氣,到達地球表面。因此,生命無法誕生於陸地和淺海。所以科學家把目光轉移到了深海,後來也證明了生命起源於海底熱泉口附近,而且早期的生命都是單細胞生物。

經過了20億年的發展,地球生命依然保持著單細胞生命狀態,不同的是早期的細胞沒有以核膜為界的細胞核,只有擬核,體型也不大,平均直徑大概只有1~10μm,因此被稱為原核生物。

而真核生命雖然也是單細胞生物,但真核細胞平均直徑3~30μm,在生物學中,由於「大魚吃小魚,小魚吃蝦米」的等級觀念,因此真核生命相對於原核生命是更高級的生命狀態。

由於這個時期還沒有形成多細胞生物,因此地球生命最多的是單細胞藻類以及單細胞細菌。

細胞由原核生物走向真核生物,是生命的一次飛躍,而這次飛躍單細胞生命用了20億年,之後單細胞生命演化成多細胞生命又用了大概10億年。

早期生命的每一個小小的進步,所耗費的時間都是我們難以想像的長久。

大氧化事件

科學家發現,在23.3億年前,地球經歷過一次大氧化事件,由於單細胞藻類繁盛,造成地球上的游離氧增加,因此大氣中的氧含量上升。

具體是這樣的,科學家研究了已經變成化石的固醇,這是一種需要氧元素參與進來的有機化合物,通過研究發現,大氧化事件至少在23.3億年前。

由於氧氣的出現,導致一批厭氧細菌死亡,而適應氧氣的細菌活了下來。

氧氣的出現,還導致地球上生物發生氧化反應,最典型的是鐵元素和氧元素的結合,形成了鐵氧化物,並存在於地質巖中。

氧元素是極其活躍的元素,能和很多元素發生化學反應,因此這個時期的地質層出現氧氣的痕跡,至今還能發現。

冰河時代

太陽輻射到地球的熱量並不是穩定不變的,科學家發現,太陽目前雖然正處於主序星時期,但輻射的熱量每10億年增加10%左右,所以遠古時期地球溫度會比現在更冷一些。

而且,地球也會因為圍繞太陽運動的原因而產生大冰期與間冰期,在距今27-23億年前,地球症經歷一場為期4000萬年的大冰期,這場大冰期的遺蹟,至今能在澳大利亞和印度找到。

一天只有10幾個小時

由於地球形成不久,就與一顆火星差不多大小的行星忒亞一頭撞上了地球,產生的碎片飄向了太空,但由於地球引力存在,這些碎片圍繞著地球逐漸形成了衛星——月亮。

月亮之所以圍繞地球公轉,是因為地球引力對其起作用,同樣,月亮的引力也為地球起到剎車效應。由於月亮的引力,地球會形成潮汐,潮汐碰撞時會散發一部分能量,因此地球在慢慢減速中。

在地球形成之初,地球自轉一圈只有幾個小時,在20年左右地球自轉一圈只有10幾個小時,而在恐龍時期,地球自轉一圈需要20小時左右;我們所生活的今天,地球自轉一圈耗時24個小時。

關於地球20億年前的樣子,我們就聊到這裡。

相關焦點

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  • 45億年前,從地球看升起的月亮是什麼樣的?
    45億年前,從地球看升起的月亮是什麼樣的?我們應該先了解一下月球的形成,及其如何幫助地球上的生命存在數十億年。假設45億年前,火星大小的星球泰亞與年輕的地球相撞。碰撞是如此強烈,以至於數萬億噸碎片盤旋著進入地球軌道,並在多年後形成了熔巖環。
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  • 新研究稱45億年前的地球很像現在的金星
    新研究稱45億年前的地球很像現在的金星(神秘的地球uux.cn報導)據cnBeta:由ETH研究員Paolo Sossi領導的科學家團隊完成了一項調查,對地球上據研究人員介紹,45億年前地球大氣層與我們今天的環境相比大不一樣。在非常遙遠的過去,地球表面完全被巖漿所覆蓋,這一點沒有爭議,科學家們並不完全清楚當時地球的大氣層是什麼樣的。Sossi說,45億年前,巖漿不斷與上層大氣交換氣體,空氣和巖漿相互影響,所以可以通過研究其中一個來了解其中一個。
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    由ETH研究員Paolo Sossi領導的科學家團隊完成了一項調查,對地球上生命起源的理論產生了影響。據研究人員介紹,45億年前地球大氣層與我們今天的環境相比大不一樣。在非常遙遠的過去,地球表面完全被巖漿所覆蓋,這一點沒有爭議,科學家們並不完全清楚當時地球的大氣層是什麼樣的。
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    45.3億年前,太陽的一顆行星——忒亞星與地球相撞,被地球俘獲成為衛星陸生植物的出現還要再遲6億年,它們直到10億年前才出現在地球上。自此之後,陸生植物在陸地上進入繁盛時期,地球大氣中的氧氣濃度得到大幅度的提升。再過幾億年後,到了前寒武紀,發生了埃迪卡拉紀生物大爆發事件,海洋中出現了最早的動物,主要是一些刺胞動物,比如水母。
  • 24 億年前地球什麼樣?陸地開始鑽出海洋
    據《每日郵報》北京時間5月24日報導,專家表示,直到24億年前,地球還是一片汪洋大海。當時,陸地迅速從海洋中「鑽出來」,地球也隨之一變。在此之前,地幔硬度較低,無法支撐巨大的山脈。但是,隨著地幔逐漸冷卻,地球上出現了陸地,地球的氣候也隨之發生變化,具備了支持複雜生命體的能力。
  • 40億年前的地球,是什麼樣子?
    雖然它很古老,但並沒有地球本身那麼古老,隕石告訴我們,地球是在45億年前圍繞太陽形成的,然而最古老的巖石比地球年輕5億多歲,超過地球歷史的10%從記錄中消失了。5億年是很長的一段歷史,這與動植物所有多細胞生物在地球上生存的時間相同。那麼,在地球歷史的這段空白歷史中,我們還遺漏了什麼呢?這段時間到底發生了什麼?在這顆巖石形成之前的5億年,地球誕生了。新生的太陽照耀著行星盤,在那裡引力把塵埃、小鵝卵石、大巖石和巨大的質子行星拉到一起。最終,一個單一的大致球形的天體,在離太陽1.5億公裡的地方形成。
  • 地球45億歲了,還原地球年輕的時候的樣子!別眨眼哦
    例如,地球分四個宙:冥古宙、太古宙、元古宙和顯生宙,恐龍時代是顯生宙—中生代—侏羅紀和白堊紀,我們目前處在顯生宙—新生代—第四紀—全新世。45.3億年前,太陽的一顆行星——忒亞星與地球相撞,被地球俘獲成為衛星,就是我們的月球。從此以後地球的自轉軸穩定下來,但自轉也因月球的潮汐作用越來越慢。20億年前,地球的一天——也即自轉周期,大約15個小時,相應的,一年有590天。
  • 45億年前並無人類,科學家怎麼知道地球年齡是45億歲?
    眾所周知,地球目前有著大約45億年的歷史,這和人類在地球上的歷史相比簡直太過漫長了,以至於有人會懷疑人類是如何測算出地球年齡的。如果要追溯人類的起源,我們的祖先應該是從幾百萬年前的南方古猿進化而來的,這無法與地球的歷史相比。而且縱使地球生命目前也有36億年的歷史,但它們無法像人類這樣在地球上留下太過關於地球歷史的痕跡。
  • 5億年前的地球是什麼樣子?專家:氧氣濃度是現在的幾十倍!
    地球是如何形成的?5億年前地球是什麼樣子?專家:人間仙境!人類充滿著好奇,對於任何事物都是如此,人類作為一種唯一智慧生物,顯示其獨特的存在。在人類的認知當中,科學是最為能夠解釋一切的。大家或許都對宇宙有所了解,很多的科學理論都認為宇宙起源於一場爆炸,這場爆炸產生了很多星系。
  • 45億年前,地球的同胞兄弟遭遇摧毀,給地球留下一筆巨大財富
    說到這裡,不得不介紹一下過去的太陽系,46億年前,地球剛剛誕生,而當時的太陽也不過才誕生了2億年而言,一切都可以說剛剛開始。但也因為這樣,所以凡事都很不穩定,星球間相互碰撞是常有的事情。根據科學家的說法,地球現在所擁有的大部分物質,都並不是一開始就有擁有的,而是通過撞擊後而獲得的。
  • 2.3億年前,地球環境出現巨變,一場暴雨下了200萬年!
    地球是一個非常溫和的家園,誕生至今已經有46億年的歷史了,在這漫長的發展過程中,地球孕育了各種各樣的生命,它們與大自然和諧共處,不過地球上的萬物都要遵循大自然的發展規律。大自然是一個弱肉強食的時代,只有不斷讓自己變得強大,才不會被淘汰,「物競天擇,適者生存」,每個生命也要適應地球的生長環境,否則也會被地球淘汰。縱觀地球的發展歷史,曾經地球就發生了五次生物大滅絕事件,導致地球上有80%-90%的生物都出現了滅絕,連當時的地球霸主恐龍都銷聲匿跡了。
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  • 4億年前,恐龍和人類還沒有誕生,那個時候的地球是什麼樣子?
    138億年前,一個超出我們想像的神秘奇點發生了大爆炸,於是宇宙誕生了。宇宙後的宇宙不斷快速膨脹,整個空間向四周快速延伸,同時各種物質,天體,星系也開始不斷形成。我們生存的太陽系誕生於50億年前,那個時候太陽系現在的位置還只是一片星雲,在星雲不斷快速的旋轉中,大量的塵埃物質開始向中心聚集,於是星雲的中心不斷凝聚形成了後來的恆星太陽。
  • 地球科普|前太古代:從約45-46億年前至38億年前
    時間從地球形成(約45-46億年前)至太古代之初(38億年前)。冥古宙(Hadean)是太古宙之前的一個宙,所以也叫前太古代。開始於地球形成之初,結束於38億年前,但依據不同的文獻可能有不同的定義。在整個冥古宙,地球從46億年前形成,從一個熾熱的巖漿球逐漸冷卻固化(計算表明僅需1億年),出現原始的海洋、大氣與陸地,但仍然是地質活動劇烈、火山噴發遍布、熔巖四處流淌,在41億年前到38億年前地球持續遭到了大量小行星與彗星的轟擊,根據同時期月球撞擊坑推算(月球面對地球的那一面的大部分大型盆地如危海、寧靜海、晴朗海、肥沃海和風暴海也都是於此一時期撞擊形成的),地球遭遇了撞擊
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