Glücklicher Tag der Erde! Die 8 größten Geheimnisse unseres Planeten

Als der erste Earth Day im Jahr 1970 stattfand, machten die Geologen der Plattentektonik noch den letzten Schliff, dem Modell, das erklärt, wie die Erdoberfläche Gestalt annimmt. Mehr als 40 Jahre später sind noch viele Rätsel gelöst, wenn es um unseren Planeten geht.

Zum Beispiel haben Dutzende von Raumfahrzeugen die Oberfläche des Mars genauer als die Meerestiefen der Erde kartiert. Für den heutigen Tag der Erde sind hier einige der größten ungelösten Geheimnisse der Erde.

1. Warum sind wir alle nass?

Wissenschaftler glauben, dass die Erde ein trockener Felsen war, nachdem sie vor 4,5 Milliarden Jahren zusammengewachsen war. Woher kam diese essentielle Chemikalie, H2O? Vielleicht ein interstellares Trägersystem, in Form von massiven Einschlägen vor etwa 4 Milliarden Jahren. Die Erde, die von eisigen Asteroiden durchzogen war, hätte ihre Wasserreservoirs während der Zeit, die als Late Heavy Bombardement bezeichnet wurde, wieder auffüllen können. Aber die Anfänge des Wassers auf der Erde sind geheimnisumwittert, weil aus dieser Zeit so wenig Gesteinsmaterial übrig geblieben ist. [50 erstaunliche Fakten über den Planeten Erde]

2. Was ist da unten im Kern?

Der Stoff der Legende und der Überlieferung, der Kern der Erde, hat Schriftsteller wie auch Wissenschaftler schon lange fasziniert. Für eine Weile war die Zusammensetzung des unerreichbaren Kerns der Erde ein gelöstes Rätsel ... zumindest in den 1940er Jahren. Mit Meteoriten als Stellvertreter maßen die Wissenschaftler die ursprüngliche Balance der essentiellen Mineralien des Planeten und stellten fest, welche fehlten. Das Eisen und Nickel, das in der Erdkruste fehlt, müssen im Kern sein, vermuteten sie. Aber Schwerkraftmessungen in den 1950er Jahren zeigten, dass diese Schätzungen nicht korrekt waren. Der Kern war zu leicht.

Heute rätseln die Forscher weiter, welche Elemente für das Dichtedefizit unter unseren Füßen verantwortlich sind. Sie sind auch verwirrt über die periodischen Umkehrungen im Erdmagnetfeld, die durch das flüssige flüssige Eisen des äußeren Kerns erzeugt werden.

3. Wie ist der Mond hierher gekommen?

Hat eine gigantische Kollision zwischen der Erde und einem Mars-Protoplaneten den Mond gebildet? Es gibt keinen universellen Konsens über diese gigantische Impaktor-Theorie, da einige Details nicht herauskommen. Zum Beispiel stimmt die chemische Zusammensetzung der beiden Gesteinskörper so gut überein, dass der Mond von der Erde stammt und kein separater Impaktor. Aber eine sich schnell drehende junge Erde hätte während des Aufpralls genug geschmolzenes Gestein abwerfen können, um einen chemisch ähnlichen Mond zu bilden, wie andere Modelle nahelegen. Und gibt es eine Beziehung zwischen diesen Ereignissen und dem Aufstieg des Lebens auf der Erde, fragte sich Kevin McKeegan, Geochemiker an der Universität von Kalifornien, Los Angeles. "Dies sind wichtige planetarische Fragen, da wir die mögliche Geschichte von erdähnlichen Exoplaneten in der bewohnbaren Zone betrachten", sagte McKeegan.

4. Woher kam das Leben?

Wurde Leben auf der Erde gebraut oder im interstellaren Raum gezündet und hier auf Meteoriten abgeliefert? Die grundlegendsten Lebenskomponenten, wie Aminosäuren und Vitamine, wurden auf Eiskörnern in Asteroiden und in den extremsten Umgebungen auf der Erde gefunden. Herauszufinden, wie diese Teile kombiniert, um das erste Leben zu bilden, ist eine der größten Hürden der Biologie. Und es wurden noch keine direkten fossilen Spuren der ersten Bewohner der Erde gefunden - die wahrscheinlich primitive, steinkauende Bakterien waren. [7 Theorien über den Ursprung des Lebens]

5. Woher kommt der gesamte Sauerstoff?

Wir verdanken unsere Existenz Cyanobakterien, mikroskopisch kleinen Kreaturen, die dazu beigetragen haben, die Erdatmosphäre radikal zu verändern. Sie pumpten Sauerstoff als Abfall ab und füllten den Himmel vor 2,4 Milliarden Jahren zum ersten Mal mit Sauerstoff. Aber Gesteine ​​geben Sauerstofflevel an, die wie eine Achterbahn 3 Milliarden Jahre lang auf und ab schwanken, bis sie sich vor etwa 541 Millionen Jahren um das Kambrium stabilisierten. Haben Bakterien die Luft in die Höhe getrieben oder gab es noch einen weiteren Faktor? Den Wandel zu einer sauerstoffreichen Erde zu verstehen, ist ein Schlüsselfaktor für die Entschlüsselung der Geschichte des Lebens auf unserem Planeten.

6. Was hat die kambrische Explosion verursacht?

Das Auftreten von komplexem Leben im Kambrium, nach 4 Milliarden Jahren Erdgeschichte, markiert einen einzigartigen Wendepunkt, sagte Donna Whitney, Geologin an der Universität von Minnesota. Plötzlich gab es Tiere mit Gehirnen und Blutgefäßen, Augen und Herzen, die sich alle schneller entwickelten als zu irgendeinem anderen heute bekannten planetarischen Zeitalter. Ein Sprung in den Sauerstoffgehalt kurz vor dieser kambrischen Explosion wurde als Erklärung angeboten, aber andere Faktoren könnten den mysteriösen Aufstieg der Tiere erklären, wie das Wettrüsten zwischen Räuber und Beute.

7. Wann begann die Plattentektonik?

Dünne Platten aus verhärteter Kruste, die über die Erdoberfläche schlagen, sorgen für wunderschöne Bergsonnenuntergänge und heftige Vulkanausbrüche. Noch wissen die Geologen nicht, wann der Plattentektonik-Motor auf Touren kam. Die meisten Beweise wurden zerstört. Nur eine Handvoll winziger Mineralkörner, die Zirkone genannt werden, überleben vor 4,4 Milliarden Jahren, und sie erzählen Wissenschaftlern, dass die ersten kontinentalen Gesteine ​​bereits existierten. Aber die Beweise für die frühe Plattentektonik sind umstritten. Und Geologen fragen sich immer noch, wie kontinentale Kruste sich bildet, sagte G. Lang Farmer, Geochemiker an der Universität von Colorado, Boulder. "Es ist erstaunlich, dass diese grundlegenden Aspekte der Funktionsweise der Erde so rätselhaft bleiben", sagte Farmer.

8. Werden wir jemals Erdbeben vorhersagen?

Im besten Fall können statistische Modelle eine Vorhersage der zukünftigen Erdbebenwahrscheinlichkeit liefern, ähnlich wie Wetterexperten, die vor dem kommenden Regen warnen. Aber das hat die Leute nicht davon abgehalten, vorherzusagen, wann der nächste Treffer kommt - ohne Erfolg. Selbst das größte Experiment scheiterte nach zwölf Jahren, als Geologen 1994 in Parkfield, Kalifornien, ein Erdbeben voraussagten und Instrumente aufbauten, um das kommende Temblor zu fangen. Das eigentliche Beben 2004. Eine der größten Hürden ist, dass Geologen immer noch nicht verstehen, warum Erdbeben beginnen und aufhören.Es gab jedoch Fortschritte bei der Vorhersage von Nachbeben und von Menschen verursachten Erdbeben, wie sie mit Abwasserinjektionsbohrungen (wie sie beim Fracking verwendet werden) verbunden sind.

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