De Primitieve aarde is een term die wordt gebruikt om te verwijzen naar hoe onze planeet eruit zag tijdens haar eerste 1.000 miljoen jaar van bestaan. Deze periode omvat de Hadic Aeon (4.600-4.000 mA) en het Eoarchic Era (4.000-3.600 mA) van de Archaïsche Eon (4.000-2.500 mA). In de geologie wordt de afkorting Ma (van het Latijn, mega jaar) betekent miljoenen jaren vóór het heden.
De Hadic, Archaïsche en Proterozoïsche Eonen (2500-542 Ma) vormen het Precambrium, verwijzend naar de rotsen gevormd vóór de Cambrische periode. De onderverdelingen van het Precambrium zijn geen formele stratigrafische eenheden en worden puur chronometrisch gedefinieerd..
Artikel index
De meest algemeen aanvaarde verklaring voor het ontstaan van het heelal is de oerknaltheorie, volgens welke het heelal zich uitbreidde van een initieel volume gelijk aan nul (alle materie concentreerde zich in een oogwenk op één plaats, wat een 'singulariteit' wordt genoemd) tot bereikten 13,7 miljard jaar geleden een enorm volume.
Het heelal was al bijna 9 miljard jaar oud toen, 4,567 miljoen jaar geleden, ons zonnestelsel en de vroege aarde zich vormden. Deze zeer nauwkeurige schatting is gebaseerd op radiometrische dateringen van meteorieten die oud zijn in het zonnestelsel..
De zon is ontstaan door de ineenstorting van een gasgebied van het interstellaire medium. De compressie van materie is de oorzaak van de hoge temperaturen. De roterende schijf van gas en stof vormde een primitieve zonnevel, waaruit de componenten van het zonnestelsel voortkomen..
De vorming van de vroege aarde kan worden verklaard door het "standaardmodel van planetaire vorming".
Kosmisch stof hoopt zich op door een proces van aanwasbotsingen, eerst tussen kleine hemellichamen, vervolgens tussen embryonale planeten met een diameter tot 4.000 kilometer, en tenslotte tussen een klein aantal grote planetaire lichamen..
Tijdens haar lange geschiedenis onderging de vroege aarde enorme veranderingen in haar omgevingscondities.
De beginvoorwaarden, die kwalificeerden als hel, waren absoluut vijandig tegenover alle vormen van leven. De temperaturen die alle aardse materialen onderdeel maakten van een zee van magma, het bombardement door meteorieten, asteroïden en kleine planeten, en de aanwezigheid van dodelijke geïoniseerde deeltjes die door de zonnewind werden meegebracht, vallen op..
Vervolgens koelde de primitieve aarde af, waardoor de aardkorst, het vloeibare water, de atmosfeer en de fysisch-chemische omstandigheden konden verschijnen die gunstig waren voor het verschijnen van de eerste organische moleculen en ten slotte voor de oorsprong en het behoud van leven..
De kennis van de Hadic Aeon komt van de analyse van een klein aantal aardse gesteentemonsters (gevormd tussen 4031 en 4,0 Ma), aangevuld met gevolgtrekkingen op basis van de studie van meteorieten en andere hemelse materialen..
Kort na de vorming van de aarde, al in de Hadic Aeon, vond een laatste grote aanwasbotsing plaats met een hemellichaam ter grootte van Mars. De energie van de inslag smolt of verdampte een groot deel van de aarde.
Coalescentie door afkoeling en aangroei van stoom vormde de maan. Het gesmolten materiaal dat op aarde achterbleef, vormde een oceaan van magma.
De kern van de aarde, die is gemaakt van vloeibaar metaal, komt van diep uit de magma-oceaan. Het gesmolten siliciumdioxide dat de aardkorst voortbracht, vormde de bovenste laag van die oceaan. De grote dynamiek van deze fase leidde tot de differentiatie van de kern, de mantel, de aardkorst, een protoean en een atmosfeer.
Tussen 4.568 en 4,4 miljoen jaar stond de aarde vijandig tegenover het leven. Er waren geen continenten of vloeibaar water, er was alleen een oceaan van magma die intens gebombardeerd werd door meteorieten. In deze periode begonnen zich echter de chemisch-omgevingsomstandigheden te ontwikkelen die nodig waren voor het ontstaan van leven..
Over het algemeen wordt aangenomen dat het leven is ontstaan op een bepaald punt in de overgang tussen de Hadic Aeon en de Eoarchic Era, hoewel er geen microfossielen bekend zijn die dit bewijzen..
Het eoarchische tijdperk was een periode van vorming en vernietiging van de aardkorst. De oudst bekende rotsformatie, gelegen in Groenland, ontstond 3,8 miljard jaar geleden. Vaalbará, het eerste supercontinent dat de aarde had, werd 3,6 miljard jaar geleden gevormd.
Tijdens het eoarchische tijdperk, tussen 3.950 en 3.870 Ma, werden de aarde en de maan onderworpen aan een extreem intens bombardement van meteorieten dat een einde maakte aan een periode van rust die 400 miljoen jaar had geduurd. De maankraters (ongeveer 1.700 met een diameter van meer dan 20 km; 15 met een diameter van 300-1200 km) zijn het meest zichtbare resultaat van dit bombardement..
Op aarde vernietigde dit bombardement het grootste deel van de aardkorst en kookte de oceanen, waarbij al het leven werd gedood behalve waarschijnlijk bepaalde bacteriën, waarschijnlijk extremofielen die waren aangepast aan hoge temperaturen. Het aardse leven stond op de rand van uitsterven.
In het tweede decennium van de 20e eeuw stelde de Russische biochemicus Aleksandr Oparin dat leven is ontstaan in een omgeving als die van de primitieve aarde door een proces van chemische evolutie dat aanvankelijk leidde tot het verschijnen van eenvoudige organische moleculen..
De atmosfeer zou zijn samengesteld uit gassen (waterdamp, waterstof, ammoniak, methaan) die door de werking van UV-licht in radicalen zouden zijn gedissocieerd.
De recombinatie van deze radicalen zou een stortvloed van organische verbindingen hebben voortgebracht, waardoor een primordiale bouillon zou zijn gevormd waarin chemische reacties moleculen zouden hebben voortgebracht die in staat zijn om te repliceren..
In 1957 demonstreerden Stanley Miller en Harold Urey, met behulp van een apparaat dat heet water bevat en het Oparin-gasmengsel onderhevig aan elektrische vonken, dat chemische ontwikkeling had kunnen plaatsvinden.
Dit experiment produceerde eenvoudige verbindingen die aanwezig zijn in levende wezens, waaronder nucleïnezuurbasen, aminozuren en suikers..
In de volgende stap van chemische evolutie, die ook experimenteel is nagebouwd, zouden de vorige verbindingen zijn samengevoegd om polymeren te vormen die zouden zijn geaggregeerd om protobionten te vormen. Deze kunnen niet repliceren, maar hebben semipermeabele en prikkelbare membranen zoals die van levende cellen..
Protobionten zouden in levende wezens zijn veranderd door het vermogen te verwerven om zich voort te planten en hun genetische informatie door te geven aan de volgende generatie.
In het laboratorium is het mogelijk om korte polymeren van RNA chemisch te synthetiseren. Onder de polymeren die in de protobionten aanwezig zijn, moet RNA zijn geweest.
Toen het magma stolde en de vorming van de korst van de primitieve aarde initieerde, produceerden de erosieve processen van de rotsen klei. Dit mineraal kan korte RNA-polymeren adsorberen op zijn gehydrateerde oppervlakken en dient als sjabloon voor de vorming van grotere RNA-moleculen..
In het laboratorium is ook aangetoond dat korte RNA-polymeren kunnen functioneren als enzymen die hun eigen replicatie katalyseren. Dit toont aan dat de RNA-moleculen zich hadden kunnen vermenigvuldigen in de protobionten, en uiteindelijk cellen zouden kunnen voortbrengen, zonder dat er enzymen nodig waren..
De willekeurige veranderingen (mutaties) in de RNA-moleculen van de protobionten zouden variatie hebben gecreëerd waarop natuurlijke selectie had kunnen werken. Dit zou het begin zijn geweest van het evolutieproces dat alle vormen van leven op aarde heeft voortgebracht, van prokaryoten tot planten en gewervelde dieren..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.