20亿年前的地球是什么样子的?

地球已经有45.7亿年汗青了,20亿年前的时辰地球25.7亿岁。科学家为了更好地描述地质史,对地质年月进行了划分,由大到小是:宙—代—纪—宿世。例如,地球分四个宙:冥古宙、泰初宙、元古宙和显生宙,恐龙时代是显生宙—中生代—侏罗纪和白垩纪,我们今朝处在显生宙—新生代—第四纪—全新宿世。20亿年前地球处在元古宙—古元古代—造山纪。

一天15个小时

45.3亿年前,太阳的一颗行星——忒亚星与地球相撞,被地球俘获当作为卫星,就是我们的月球。从此今后地球的自转轴不变下来,但自转也因月球的潮汐感化越来越慢。20亿年前,地球的一天——也即自转周期,大约15个小时,响应的,一年有590天。

太空中看地球和月球

月球的公转也在逐渐放缓,而且以每年3.8厘米的速度远离地球,此刻月球离地球38.4万千米,20亿年前只有大约一半,那时的潮汐感化必然更频仍并且强烈,涨潮时涨得更高,退潮时退得更远。

原核生物标的目的真核生物过渡

20亿年前的地球还没有动物和植物,但也并非完全不毛之地。地球上最原始的生命,早在元古宙之前的泰初宙就在海洋中降生了,距今已有38亿年,那时是一些厌氧的细菌,属于原核生物,即没有细胞核的生物。

低等真核生物草履虫,细胞核清楚可见

早期生命进化很是迟缓,十几亿年都没什么转变。曩昔有不雅点认为最早的真核生物(具有细胞核的生物,我们人类和动物、植物都是真核生物)呈现于16亿年前,但一块21亿年前的化石上就有了近似于藻类的生物,这意味着真核生物的呈现比我们之前认为的早得多。

细胞的能量中间:线粒体

20亿年前,一种真核厌氧生物吞噬了一种变形菌,但没有彻底将其消化接收,被吞噬的细菌仍在本家儿体细胞里存活和滋生,最终形当作了内部共生关系。被吞噬的细菌最终当作为真核生物的一个细胞器,作为呼吸中间和产能中间,这就是线粒体。

大气的革新

今天金星和火星的大气中95%以上都是二氧化碳,早期的地球也是这样的。后来能进行光合感化的蓝细菌呈现,耗损二氧化碳发生氧气。这最初没有引起大气中氧浓度的上升,因为海洋中消融了大量的二价铁,这些亚铁离子将氧气还原生当作铁氧化合物,沉淀于海底,浅绿色(亚铁离子的颜色)海洋逐渐变得清亮,光合感化得以在更深的水层中进行。

大氧化之前形当作的铁矿床

海洋中亚铁离子的耗尽用了十几亿年,到距今24亿年前摆布,亚铁离子完全被氧化,氧气起头消融于海水,并释放于大气。大气中氧含量达到了4%(今天是21%),这称为大氧化事务。氧气对那时的厌氧生物来说是有毒的,大量厌氧生物灭亡,只有少少数顺应有氧情况活了下来,好氧生物起头茂盛。

地球的大气

融化的雪球

从地球降生到20亿年前,太阳光强度比今天暗弱30%到20%,要不是温室效应,地球可能常年都是零下几十摄氏度,液态水冻结,生命将难以维持。所幸那时地球的大气含有大量的二氧化碳和甲烷(现在二氧化碳只占0.03%,甲烷微乎其微),这些长短常壮大的温室气体,维持了地球的暖和情况和液态水,生命得以保存繁衍。

然而,蓝细菌不竭耗损二氧化碳发生氧气,大气中的氧气又迟缓地将甲烷氧化。距今24亿年前,跟着温室气体的削减,加受骗时太阳光强度只有今天的85%,几万年间地球温度就下降到了-50℃,整个地球被冰封,地球进入第一个也是持续时候最长的冰期——休伦冰期,从距今24亿年前持续到21亿年前,长达三亿年。

海说神聊极冰川,休伦冰期整个地球都是这样

白雪皑皑的地球将更多太阳光反射回太空,形当作了正反馈效应,地球变冷的趋向似乎不成逆转。所幸地球内部依然活跃,火山释放的二氧化碳和甲烷终于有一天打破了冰盖,这些温室气体几万年就将地球解冻。

20亿年前,雪球地球已经解冻,地球处于间冰期,但从大氧化事务到6亿年前,地球一向处在一个相对较冷的状况,履历了多次从冰封到解冻的过程。

哥伦比亚超大陆的降生

早期地球内部比此刻热,火山远比今天活跃,那时地质机关有两种活动体例:垂直活动和程度活动。垂直活动是大陆板块内部的沉陷,而程度活动是大陆板块的碰撞。从25亿年前元古宙起头,地质机关垂直活动不复存在,只剩下程度活动一种了,各大板块得以逐渐不变。

距今21亿年前到18亿年前,发生了第一次全球规模的板块碰撞和造山活动,成果是形当作了地质史上第一块超大陆——哥伦比亚超大陆。当然,这块超大陆上没有任何生命,甚至连泥土都没有,是一片岩石的宿世界。在这之后分歧板块又颠末了多次的分分合合,海陆结构才当作了此刻这个样子。

哥伦比亚超大陆

值得一提的是,距今20.2亿年前,一颗很大的小行星——弘远于造当作恐龙灭尽的那颗,撞击到今天的南非位置,发生了弗里德堡陨石坑,这是地球上已知最早并且最大的陨石坑。陨星发生的尘埃遮天蔽日,想必那时有不少原始细菌是以而衰亡。

弗里德堡陨石坑

总结

一天只有15个小时,以二氧化碳、甲烷为本家儿的大气正在被革新为以氮气、氧气为本家儿,最原始的真核生物已经呈现,线粒体方才在细胞中安家,大量厌氧细菌已经消亡,好养细菌正在茂盛,走出休伦冰期的雪球地球已经融化,大规模的板块碰撞和造山活动正在发生,哥伦比亚超大陆即将形当作,这就是20亿年前的地球。

20亿年前的地球,看似一片荒凉,实则朝气勃勃,生命赖以保存的海洋广袤无垠,氧气越来越丰硕,太阳光线越来越暖和,原始生命生生不息,更复杂的生物正在某处孕育,一切都在标的目的好的偏向成长。


  • 发表于 2020-02-25 02:00
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