Arkean Çağı
Günümüzden 4.0-2.5 milyar yıl öncesine kadar süren Archean dönemi, adını Yunanca başlangıç kelimesinden almıştır. Bu çağ, kaya kayıtlarının başlangıcını temsil eder. Her ne kadar kaya ve minerallerin Hadiyen döneminde var olduğuna dair mevcut kanıtlar olsa da, Arkean dönemi çok daha sağlam kaya ve fosil kayıtlarına sahiptir.
Geç Ağır Bombardıman
Güneş sisteminin başlangıcında gezegenleri ve uyduları oluşturan nesneler düzensiz bir şekilde etrafta uçuşuyordu. Gezegenler oluştuktan sonra, yaklaşık 4,1-3,8 milyar yıl önce, ikinci bir büyük asteroid ve kuyruklu yıldız patlamasının geç ağır bombardıman olarak adlandırılan bir olayla Dünya ve Ay'a çarptığına dair kanıtlar vardır. Kararlı veya yarı kararlı yörüngelerdeki meteorlar ve kuyruklu yıldızlar kararsız hale geldi ve güneş sistemi boyunca nesnelere çarpmaya başladı. Ayrıca, Ay'daki kraterlerin çoğu bu olaydan kaynaklandığı için bu olaya Ay tufanı denmektedir. Geç dönem ağır bombardıman sırasında Dünya, Ay ve güneş sistemindeki tüm gezegenler asteroit ve Kuiper kuşaklarından gelen materyallerle dövülmüştür. Ay'dan toplanan örneklerde bu bombardımanın kanıtları bulunmuştur.
Güneş sisteminin başlangıcında yoğun bir asteroit ve kuyruklu yıldız bombardımanına maruz kaldığı evrensel olarak kabul edilmektedir; ancak, yüz milyonlarca yıl sonra çarpışmalardaki ikinci artışa başka bir süreç neden olmuş olmalıdır. Önde gelen bir teori, Eta Corvi yıldız sisteminde gözlemlenen benzer bir sürece dayanarak, Jüpiter ve Satürn arasındaki yerçekimsel rezonansı asteroit ve Kuiper kuşakları içindeki yörüngeleri bozmakla suçluyor.
Kıtaların Kökeni
Levha tektoniğinin şu anda olduğu gibi işleyebilmesi için mutlaka kıtaların olması gerekir. Bununla birlikte, kıtasal materyal yaratmanın en kolay yolu mevcut kıtaların asimilasyonu ve farklılaştırılmasıdır. İlk etapta kıtaların nasıl oluştuğu üzerine bu tavuk-yumurta çıkmazı, kıtai malzemenin büyük yaşından ve tektonik olaylar ve erozyon sırasında kaybolan birçok kanıttan dolayı kolayca cevaplanamaz. Zamanlama ve spesifik süreçler hala tartışılsa da, volkanik hareket ilk kıtasal materyali 4,4 milyar yıl önce Hadean döneminde Dünya yüzeyine getirmiş olmalıdır. Bu model kıta oluşumu sorununu çözmemektedir, çünkü magmatik farklılaşma daha kalın bir kabuğa ihtiyaç duymaktadır. Bununla birlikte, kıtalar Dünya'nın erken tarihi sırasında aşamalı bir süreçle oluşmuştur. En iyi fikir, yoğunluk farklılıklarının daha hafif felsik malzemelerin yukarı doğru yüzmesine ve daha ağır ultramafik malzemelerin ve metalik demirin batmasına izin verdiğidir. Bu yoğunluk farklılıkları, şu anda sismik çalışmalarla tespit edilen katmanlar olan Dünya'nın katmanlaşmasına yol açmıştır. Erken protokontinentler, gelişen levha-tektonik süreçler mantodan yüzeye daha hafif malzeme getirdikçe felsik malzemeler biriktirmiştir.
Modern levha tektoniğinin ilk somut kanıtları Arkean'ın sonunda bulunmuştur, bu da en azından bir miktar kıtasal litosferin yerinde olması gerektiğini göstermektedir. Bu kanıtların levha tektoniğinin başlangıç noktasını işaret etmesi gerekmez; daha önceki tektonik faaliyetlerin kalıntıları kaya döngüsü tarafından silinmiş olabilir.
Mevcut kıtaların kararlı iç kısımları kraton olarak adlandırılır ve çoğunlukla Archean çağında oluşmuştur. Bir kratonun iki ana bölümü vardır: yüzeye yakın kristal temel kayaç olan kalkan ve kalkanı örten tortul kayaçlardan oluşan platform. Çoğu kraton nispeten değişmeden kalmıştır ve tektonik faaliyetlerin çoğu kratonların içinde değil çevresinde meydana gelmiştir. İster levha tektoniği ister başka bir süreçle oluşmuş olsunlar, Arkean kıtaları şu anda gezegenimize hakim olan Proterozoik kıtaların ortaya çıkmasına neden olmuştur.
Bir kıtayı neyin oluşturduğu ve okyanusal kabuğu kıtasal kabuktan ayıran genel kılavuz bazı tartışmalara konu olmaktadır. Pasif kenarlarda kıtasal kabuk, okyanus kabuğuna dönüşerek ayrımı zorlaştırır. Ada-yay ve sıcak nokta malzemesi bile okyanustan ziyade kıtasal kabukla daha yakından ilişkili görünebilir. Kıtaların ortasında genellikle felsik magmatik kayaçların bulunduğu bir kraton bulunur. Günümüz Yeni Zelanda'sını da içeren Zealandia gibi batık kütlelerin bir kıta olarak kabul edilebileceğine dair kanıtlar vardır. Afrika'nın doğu kıyısındaki Madagaskar adası gibi bir kraton içermeyen kıta kabuğuna kıta parçası denir.
Dünya Üzerindeki İlk Yaşam
Yaşam büyük olasılıkla geç Hadean ya da erken Archean çağlarında başlamıştır. Yaşamın en eski kanıtları kimyasal imzalar, mikroskobik filamentler ve mikrobiyal matlardır. 4,1 milyar yıllık zirkon tanelerinde bulunan karbon, organik bir kökene işaret eden kimyasal bir imzaya sahiptir. Erken yaşamın diğer kanıtları, Kanada'nın Quebec eyaletindeki bir hidrotermal havalandırma yatağından elde edilen 3,8-4,3 milyar yıllık mikroskobik filamentlerdir. Kimyasal ve mikroskobik filamentlerin kanıtları fosiller kadar sağlam olmasa da, 3,5 milyar yıl önce yaşam olduğuna dair önemli fosil kanıtları vardır. Bu ilk iyi korunmuş fosiller, Avustralya'da bulunan ve stromatolit adı verilen fotosentetik mikrobiyal örtülerdir.
Dünya'daki yaşamın kökeni bilinmemekle birlikte, hipotezler arasında erken atmosfer ve okyanusta kimyasal bir köken, derin deniz hidrotermal bacaları ve kuyruklu yıldızlar veya diğer nesneler tarafından Dünya'ya taşınması yer almaktadır. Bir hipoteze göre yaşam, Dünya'nın bugünkünden çok farklı olan ilk atmosferinin ve okyanuslarının kimyasal ortamından ortaya çıkmıştır. Oksijensiz atmosfer, bol miktarda metan, karbondioksit, sülfür ve azot bileşikleri içeren indirgeyici bir ortam oluşturmuştur. Güneş sistemindeki diğer cisimlerin atmosferi bu şekildedir. Ünlü Miller-Urey deneyinde araştırmacılar, kapalı bir kap içinde Dünya'nın erken dönem atmosferini ve yıldırımını simüle ettiler. Kap içindeki kıvılcımları ateşledikten sonra, proteinlerin temel yapı taşları olan amino asitlerin oluşumunu keşfettiler. 1977 yılında bilim insanları derin denizlerdeki bir okyanus ortası sırtında hidrotermal bacaların etrafında izole bir ekosistem keşfettiklerinde, yaşamın kökenine dair başka bir açıklama için kapı açılmış oldu. Hidrotermal bacalar, fotosentez yerine kemosentezin besin zincirinin temeli olduğu eşsiz bir canlı ekosistemine sahiptir. Ekosistem enerjisini yeraltı kulelerinden akan kimyasal açıdan zengin sıcak sulardan alıyor. Bu da yaşamın derin okyanus tabanında başlamış ve kemosentez yoluyla Dünya'nın iç kısmındaki ısıdan enerji elde etmiş olabileceğini düşündürmektedir. Bilim insanları o zamandan beri yaşam arayışlarını Jüpiter'in buzlu uydusu Europa gibi daha alışılmadık yerlere doğru genişlettiler.
Bir başka olasılık da yaşamın ya da yapıtaşlarının Dünya'ya uzaydan gelmiş, kuyruklu yıldızlar ya da diğer nesnelerle taşınmış olmasıdır. Örneğin amino asitler kuyruklu yıldızlarda ve meteoritlerde bulunmuştur. Bu ilgi çekici olasılık, kozmosun başka bir yerinde yaşamın var olma ihtimalinin yüksek olduğunu da göstermektedir.
Önceki Ders: Hadeyan Eon Devri
Yorumlar
Yorum Gönder