سرگذشت کره زمین

شکل‌گیری زمین (4600 میلیون سال پیش) سیاره زمین درحدود 4.6 میلیارد سال پیش به واسطه برخوردهای ابری صفحه‌ای شکل از موادی که منشا خورشید نیز بوده‌اند، به وجود آمده‌است. گرانش به تدریج این گازها و غبارهای کیهانی را متراکم کرده و سیارک‌ها و سیاره‌های اولیه کوچکی به نام شبه سیاره‌ها را به وجود آورد. این اجرام به صورت پی‌در‌پی با یکدیگر برخورد می‌کردند و به تدریج بزرگتر می‌شدند تا جایی که سیاره‌های سامانه خورشیدی از جمله زمین شکل گرفتند. جزئیات چگونگی شکل‌گیری زمین هنوز موضوعی در دست مطالعه است. دانشمندان بر روی شهاب‌سنگ‌ها و سنگ‌های قدیمی زمین مطالعه می‌کنند تا دریابند در سال‌های اولیه شکل‌گیری سامانه خورشیدی چه رخ داده است. همچنین برای درک بهتر سال‌های اولیه این سامانه بر روی دیگر سامانه‌های خورشیدی موجود در کهکشان راه شیری نیز مطالعه می‌شود.

شکل‌گیری ماه ( 4500 میلیون سال پیش) نظریه‌های متعددی درباره نحوه شکل‌گیری ماه ارائه شده‌اند. قابل‌قبول‌ترین آنها بلافاصله پس از شکل‌گیری زمین در حدود 4.6 میلیارد سال پیش آغاز می‌شود. در آن زمان جرمی به اندازه سیاره مریخ با زمین برخورد می‌کند. بخشی از این سیاره جوان که تیا نامیده می‌شود، جذب زمین شده و بخش بزرگی از قطعات آن نیز به اطراف پاشیده می‌شوند. گرانش این قطعات را نزدیک به هم در مدار سیاره زمین قرار داده و با برخورد این قطعات با یکدیگر، این قطعات آغاز به متراکم شدن می‌کنند. ماه با بزرگتر شدن این توده شکل گرفته است. نمونه‌های سنگی جمع‌آوری شده از ماه درک بهتری از این کره به وجود آورده و شواهد بیشتری برای پشتیبانی از نظریه برخورد غول‌آسا فراهم آورده است.

پایان بمباران‌های سنگین (3800 میلیون سال پیش) درحدود 4 تا 3.8 میلیارد سال پیش دوره‌ای از بمباران‌های شدید سیارک‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار چهره تمامی سیاره‌ها از جمله زمین را مجروح کرد. بسیاری از حفره‌های عظیمی که بر روی ماه و دیگر اجرام سامانه خورشیدی دیده می‌شوند طی این دوران به وجود آمده‌اند. یکی از نظریه‌ها بر این اساس است که امواج گرانشی ناشی از تعاملات میان مشتری و زحل منجر به حرکت نپتون به سوی حلقه ستاره‌های دنباله‌دار در بخش‌های بیرونی‌تر سامانه خورشیدی شد. ستاره‌های دنباله‌دار که دچار تغییر موقعیت شده‌بودند نیز به تمامی جهات حرکت کرده و با سیاره‌ها برخورد کردند. احتمال می‌رود این اجرام مملو از آب بیشترین بخش آب اقیانوس‌های زمین را تامین کرده باشند. نشانه‌های این رویداد بر روی زمین به واسطه سیستم صفحه تکتونیکی زمین و پدیده فرسایش به تدریج از بین رفته‌اند.

حیات اولیه: ورود اکسیژن به اتمسفر ( 2400 میلیون سال پیش) زمان آغاز اولین شکل از حیات بر روی زمین، اجداد باکتری‌های مدرن، هنوز موضوعی برای بحث و جدل است،‌اما شواهد موجود نشان می‌دهند این رویداد از 3.5 میلیارد سال پیش آغاز شده‌است. حیات اولیه باکتریایی منجر به ورود اکسیژن به درون اتمسفر شد. با آزاد‌سازی اولین اکسیژن آزاد درون اتمسفر به واسطه فوتوسنتز سیانوباکترها، این اکسیژن توسط آهن حل شده درون اقیانوسها جذب شده و دی‌اکسید آهن سرخ‌رنگ در بستر دریاها شکل گرفتند. با گذشت زمان، صخره‌های رسوبی مجزایی به واسطه این رسوبات اکسید آهنی به وجود آمدند. زمانی که آهن موجود درون اقیانوس‌ها مصرف شدند،‌ اکسید آهن رسوب کردن را متوقف کرد و اکسیژن در حدود 2.4 میلیارد سال پیش در اتمسفر آغاز به تولید شدن کرد.

زمین گلوله‌برفی (650 میلیون سال پیش) زمین گلوله‌برفی نظریه‌ای را تشریح می‌کند که بر اساس آن سیاره زمین برای میلیون‌ها سال کاملا از یخ پوشیده شده بود. این یخبندان کلی درحدود 650 میلیون سال پیش در دوران پیش کامبرینی آغاز شد، با اینکه امروز گمان می‌رود که در گذشته بیش از یکی از این دوره‌های یخبندان بر روی زمین وجود داشته است که از نظر طول و مدت زمان با یکدیگر متفاوت بوده‌اند. اما طی کامل‌ترین این دوره‌های یخبندان، تنها اشکالی از حیات باقی ماندند که می‌توانستند بر روی سطح یخی زمین خود را حفظ کنند و یا نور خورشید را از زیر لایه‌های یخی به خود جذب کنند.

انفجار حیات (545 میلیون سال پیش) طی دوران کامبرین، حیات بر روی زمین و در میان دریاها از وفور بیشتری برخوردار شد،‌ دورانی که در حدود 545 سال پیش آغاز شد. فسیل‌های به جا مانده در سنگ‌های دوران پیش کامبرین اشکالی ساده از حیات از قبیل باکتری‌ها هستند که با آغاز دوران کامبرین میزان پیچیدگی حیات افزایش پیدا می‌کند. سنگ‌های کامبرینی فسیل تعداد زیادی از گونه‌های مختلف سخت پوست را در خود نگه‌داشته‌اند. این تغییر شکل مهم همواره به عنوان انفجار در حیات شناخته می‌شود اما شواهد جدید مبنی بر این موضوع هستند که این تغییر در شکل حیات تدریجی‌تر از آنچه در گذشته تصور می‌شد رخ داده است.