カテゴリ: 科学、自然
公開日:2018年10月30日(火)
地球の構造と歴史!
現在人類が認識している限り、全宇宙で唯一生物が存在している惑星「地球(年齢:46億年、直径:12,756km、大気の主要成分:窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素、水蒸気)」について簡単に掲載します。
【地球の構造】:
大きくは「大気圏」、「地殻」、「マントル」、「核」に分けられます。一つひとつをもう少し細かく見てみましょう。
「大気圏」:
○ 電離層:
大気が一部電離してプラズマ状態になっている層です。この層が地球嫌圏の最上部にあり、その高さは地表から100㎞と国際的な取り決めがされていてそれより上部は宇宙空間となります。
○ オゾン層:
幅が約さ20KM程あり、オゾンが多く有害な紫外線を吸収してくれます。
○ 熱圏:
80kmより上の層でオーロラが輝く層です。
○ 中間圏:
高さ50~80㎞の領域で一番温度が低い層です。
○ 成層圏:
高さ10~50KMの比較的穏やかな層です。
○ 対流圏:
高さ10kmより下の大気圏です。雨や雲などの自然現象は大体ここで発生しています。
「地殻」:
○ 上部大陸地殻:大陸地殻全体の厚さは30~60KMですが、上部大陸地殻は花崗岩質です。
○ 下部大陸地殻:玄武岩質のグラニュライト状の変成岩です。
○ 海洋地殻:厚さは5km保手で減歩画質の岩石です。
「マントル」:
○ 上部マントル:橄欖(かんらん)石、輝石、ザクロ石などの鉱物から成る橄欖岩です。近くと上部マントルを合わせてリンスフェアと称し、地震の原因となるプレートを形成しています。
○ 下部マントル:ペロフスカイトやマグネシオウスタイトという橄欖岩質よりもシリコンに投打輝石質組成になっています。地上から約670kmの深さに上部と下部の不連続面であるアセノフフェアがあり、部分的に溶けて流動性を持っています。プレートはこの上に浮かんでいる状態と言えます。
「核」:
○ 外核:この層は液体状になっています。内核に比べると景元素である酸素、硫黄、水素が溶けていると推測されています。
○ 内核:鉄のニッケルの合金です。外核と内核は相転移と言って組成構造の転換を繰り返していると考えられています。
【地球の歴史】:
約46億年前に誕生した地球が大きく分けて、どのような時代の変遷があったのか掲載します。
「先カンブリア時代(46億~5.41億年前)」:
○ 冥王代:
46億年前に地球が誕生しました。初期の地球にはマグマの海(マグマオーシャン)が広がり,隕石が降り注いでいました。その後地球は徐々に冷え,水蒸気が大量の雨として降った結果,マグマは固まり,原始海洋が誕生しました。
○ 始生代:
40億年前に原始生命が誕生しました。発見されている最古の化石は35億年前のものですが、27億年前には光合成を行うシアノバクテリアが誕生し,酸素の供給が始まりました。
○ 原生代:
25億年前からで、この頃には酸化物が沈殿するほどの多量の酸素が供給されていました。大型多細胞生物が出現しました。エディアカラ動物群が有名ですが,8億~6億年前のスノーボールアース(全球凍結)により、原生代末に大量絶滅しています。超大陸の分裂によりゴンドワナ大陸が誕生したのもこの頃です。
「古生代(5.4億~2.45億年前)」:
○ カンブリア紀:、
5.4億年前からで、カンブリア大爆発の影響により急激に生物が多様化し,現在見られる動物の祖先がほぼ全て出揃いました。三葉虫などの節足動物が繁栄し,また無脊椎動物のほとんどの系統が出現しました。アノマロカリス,ハルキゲニア,ピカイアなどに代表されるバージェス動物群が有名です。
○ オルドビス紀:
4.854億年前からで、オウムガイの全盛期であり,引き続き三葉虫が繁栄します。甲冑魚のような魚類も登場しました。
○ シルル紀:
4.434億年前からで、最古の陸上植物が出現しました。
○ デボン紀:
4.192億年前からで、シダ類を主とする森林が出現しました。魚類は更なる進化を遂げ,両生類・昆虫・サメなどが出現しました。しかし,デボン紀末の大量絶滅では,海洋生物を中心に全生物の82%が絶滅したのです。
○ 石炭紀:
3.589億年前からで、巨大なシダ類が大森林を形成して,後に大量の石炭を産出する元となりました(石炭紀の由来です)。昆虫類・両生類が繁栄し,爬虫類が出現しました。生きた化石「ゴキブリ」もこの頃出現したらしいですが.末期には数百万年に及ぶ氷河期が訪れ多くの生物が死滅しました。
○ ペルム紀(二畳紀):
2.989億年前からで、ゴンドワナ大陸とローラシア大陸が衝突し超大陸パンゲアが出現します。陸上には多様な生態系が築かれ,哺乳類の祖先である,単弓類(かつて哺乳類型爬虫類と呼ばれたもの)も繁栄していました。しかしペルム紀末の史上最大規模の大量絶滅により、全ての生物種の90-95%が絶滅したと言われています。
「中生代(2.522億~6600万年前)」:
○ 三畳紀(トリアス紀):
2.522億年前からで、恐竜と哺乳類が出現し,アンモナイトが繁栄した時代です。ペルム紀に30%程度あった酸素濃度が三畳紀には10%程度まで減少し,低酸素状態が続きました(現在は約21%)。
○ ジュラ紀:
2.01億年前からで恐竜の時代と言われています。現在よりも温暖な気候で降水量も多かったようです。植物はイチョウなどの裸子植物、海洋ではアンモナイトやプランクトンが繁栄しました。また原始的な鳥類が出現し、超大陸パンゲアは分裂し始めました。
○ 白亜紀:
1.45億年前からで、引き続き温暖な時代.裸子植物やシダ類が減少し被子植物が進化し、繁栄します。恐竜などの爬虫類も引き続き全盛期でティラノサウルス、トリケラトプス、翼竜のプテラノドンなどが最盛期を迎えます。しかし白亜紀末に突如として恐竜等は姿を消しました。その原因としては隕石衝突説が有力です。アンモナイトをはじめ全生物の70%が死滅したと言われています。
「新生代(6600万年前~現在)」:
○ 古第三紀:
6600万年前からで、原始的哺乳類の時代です。現存する哺乳類の多くのグループの祖先型が誕生しました。被子植物の全盛期であり、北極海沿岸に温帯林が広がるほど温暖でした。中期以降は南極の大陸氷河の形成がはじまり,徐々に寒冷化がすすみます。後期は世界的な海退期でした。
○ 新第三紀:
2303万年前からで、世界的な海面大上昇期です。地層が広く分布する.ヨーロッパではアルプス・ヒマラヤが隆起し大山脈を形成しました。生物は現生種と系統的に近いものであり,ゾウやウマなどの草食動物の増加に従い肉食動物も発展しました。末期には寒冷化が進みました。
○ 第四紀:
258万8千年前から現在までで、人類の誕生と進化の時代です。現存の人類であるホモ・サピエンスは25万年前に誕生しました。第四紀には氷期と間氷が繰り返し訪れています。