【地球のなりたち①】水の海ができるまで🌊
昔から「海大好き！」で大学でも地球惑星科学を勉強して、もっともっと「海って面白い」「地球って面白い」って思うようになった。
だけど、地学って未だにマイナーだし、実は知らないことだらけ。
私が大学で学んだ「地球の面白い話」について、できるだけわかりやすく書いて残しておきたいなーと思います✍️
1.地球の誕生(陸・第1弾)
まず始めに！我々の住む地球🌏がいつ誕生したか知ってる？
A．(今のところ) 約46億年前
地球の年齢を調べるには、地球上で最も古い岩石の年齢を測定したいんやけど、46億歳だー！って言われるようになったのは結構最近！
(⚠️『地質学的時間スケール』ってやつに慣れると「最近」の感覚がわからなくなります。
研究対象によっては「100万年前」が「最近」だったりする😂⏳)
昔から色んな説があってそれがまあ面白い。
中世から近世にかけては、キリスト教の勢力が強かったから、「化石とは、ノアの洪水で沈んだ生物だ」ってされてたらしい。だから、紀元前2000年くらい。
その後、高温のガス塊が冷えて、現在の地球ができたとする「高温起源説」にもとづいて、1862年に鉄の冷却実験を行ったのが、絶対温度K🌡️で知られるケルビン！
でもその見積もりは、2000万〜4億年。若すぎる🤦♀️
じゃあ、なぜ、現在の見積もりと桁違いの差があったのか？
その答えは、19世紀の終わりから20世紀の始めにかけて、レントゲンによるx線🩻の発見、キュリー夫人らによる放射能☢️の発見があったから！
地球はただ冷えるだけじゃなくて、放射性元素の崩壊熱を熱源として、温められてもいることがわかった🔥
それだけじゃなくて！
これらの発見が、現在も絶対的な時間の尺度として使われている「放射年代測定法」を確立した。
その後、岩石年代の測定があらゆる研究者によって行われ、地球最古の石の年代は約44億年前のものだとされた。
あれ？でも2億年も今と誤差あるやん😦
その通り！
「地球上の」岩石🪨は44億歳やってんけど、隕石に目を向けると、なぜーか全部45,5〜46億歳だった。
そこから、そもそも地球の始原物質が隕石なのでは？と考え、その理論が確立してって現在は、約46億年とされている！
2.マグマオーシャン(海・第1弾)
宇宙の塵やガスが集まって微惑星(惑星の赤ちゃん)になって、それが大きくなってくると、その引力で周りの微惑星(隕石)を引きつけるようになる。
つまり、隕石が出来たてホヤホヤの地球にぶつかりまくってた💥
その衝突した時に発生する熱で、地球はアツアツ🥵表面から1/3の深さまでドロドロに溶けてたらしい🫠
それが「マグマオーシャン」！！
そして、グツグツ沸騰してた地球のマグマオーシャン🤯中の、重たい物質が中心に沈んで、軽い物質が浮いてくることで、現在の地球の成層構造ができた🌏
(ドレッシングって振ったら均一になるけど、時間経ったら、玉ねぎペーストみたいなんが沈んで油が上に層作るのと同じ！)
3.月の誕生
月のでき方についても、昔から色んな説が出されてきた。
その中で、現在最も有力なんが「ジャイアント・インパクト説」
地球の半分(火星)くらいの星がぶつかって、地球の一部もぎ取り、くっついてぐるぐる地球の回り回り始めたって説💫
これで、地球の自転軸が約23,4度傾いてるのも説明がつく！
出来たての月は、地球から約2万キロのとこを回ってたらしい。
これは現在の約19倍‼️だからめっっちゃデカくみえてたってこと👀
これせいで、潮汐力🌊(潮の満ち引きを作り出す、天体間の引き合う力)デカすぎて、1日2回大津波来てたみたいなイメージらしい。
それによって、海水がかき混ぜられ、生命の誕生につながったとか。
4.二酸化炭素が地球を包む(大気・第1&2弾)
地球出来てすぐは、太陽そのもののガスで地球は包まれてた。(大気・第1弾)
その初期大気が、前章で述べたジャイアント・インパクト💥によって宇宙空間に逃げ、マグマオーシャンが放出するガスによって大気・第2弾が形成されてくる🌫️
軽い揮発性物質(アルゴンとか)は、宇宙空間に逃げて、留まった物質も温度が低い高層で凝縮した後、雨🌧️や雪🌨️として降った。でも、表面が熱すぎて蒸発して、これも宇宙空間に逃げたらしい。
そして、マグマオーシャンから供給される二酸化炭素の比率がどんどん増えてった。
その二酸化炭素が、温室効果と呼ばれるお布団みたいに地球を保温する役割をすることで、今よりかなり暗い(＝冷たい)太陽でも、地球が凍りつくことなくい続けられた！
(高温👉蒸発しちゃう、低温👉凍っちゃう)
5.マグマオーシャン固まる(陸・第2弾)
陸・第1弾(「地球表面の硬いとこ」とする)を、隕石衝突ラッシュ前の地球表面やとすると、マグマオーシャン🤯で一旦ドロドロになった後、冷え固まってできたのが陸・第2弾。
そもそも、宇宙空間は−270℃くらい低温🥶やから、隕石ラッシュによる熱源が無くなると、勝手に冷えてくる。
そして、マグマオーシャン(正確にはコマチアイト溶岩🌋)が冷え固まって、プレート(岩盤)が形成されて、地球表面が陸・第2弾で覆われていく！
6.H2O:水の誕生(海・第2弾)
太陽系の惑星中で、現在液体の水の存在が明らかなのは地球だけ
じゃあその水、すなわちH2Oはどこから来たのか？
答えは、これも隕石。
OHの形で含まれてた原子が、分解した時に水(H2O)として放出されてった！
でも、同じ炭素質隕石の集積でできた他の地球型惑星にはなぜ液体水がないのか。
それは、太陽から近すぎて暑すぎる🥵or遠すぎて寒すぎる🥶から！
地球がちょうどいい距離(ハビタブルゾーン)にいるからこその「水の惑星」地球なんだ‼️
そして、前章で述べたように、地球の表面温度はどんどん冷えていく。
そのことにより、今までやったら陸に辿り着くまでに蒸発してた水が、地表が100度まで冷えた時点で地上に辿り着けるようになる！
そこからはもう、一生集中豪雨状態⛈️
現在、地球表層にある水は1350×10^6km3
それが地球表面に等しく分布してたとすると、2650mの厚さに。
仮に1時間に100mm(記録的集中豪雨級)の雨だとすると、これだけの水が溜まるのに3年1ヶ月かかる。
しかし、ここでできた海は、主成分はH2Oやけど、火山ガスの二酸化炭素や塩酸が溶けた猛毒の海😱
だから、この海・第2弾も現在の海とはかけ離れたものだった。。。
水が存在した証拠
グリーンランドの礫岩と枕状溶岩の存在が、最古のH2O海の証拠とされている。
礫岩は、水の作用によって丸く削られてできる。
枕状溶岩は、マグマが水中で冷え固まってできる、丸い枕のような形の岩石。
これらの石の年代が、39億年前だと測定されているから、この時には確実に「水の海」があったと言える。
【地球のなりたち②】生命の起源🪸に続く👉
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