Ontstaan

De meest aanvaarde hypothese over het ontstaan van het zonnestelsel is op dit moment de Zonnenevel-hypothese. Volgens deze hypothese vormde het Zonnestelsel zich uit een samentrekkende interstellaire moleculaire wolk, de Zonnenevel. Tijdens de samentrekking platte de wolk af tot een protoplanetaire schijf. In deze schijf ontstonden de Zon en de planeten door accretie van materie. Het grootste deel van de materie kwam terecht in het centrum en vormde de Zon. Ander gas en stof vormde planetesimalen, die later uitgroeiden tot protoplaneten en planeten, waaronder de Aarde. Kleine objecten als meteorieten worden beschouwd als materie die niet in dit proces is geaccretiseerd. Door meteorieten te dateren heeft men de ouderdom van het Zonnestelsel en daarmee de Aarde bepaald: ongeveer 4,56 miljard jaar.

TERUG

Een moleculaire wolk is een interstellaire wolk waarvan de dichtheid en omvang de vorming van moleculaire waterstof (H2) toelaat. Dit molecuul is moeilijk te detecteren. Het molecuul dat het meest gebruikt wordt om H2 op te sporen is CO (koolstofmonoxide). Er is een constante verhouding tussen CO en H2. Er zijn meer dan 100 verschillende soorten moleculen in moleculaire wolken gedetecteerd. De meeste moleculen worden gedetecteerd door middel van (sub)millimeter-waarnemingen. Optisch zijn moleculaire wolken zichtbaar als absorptienevels ...

Jonge Aarde

Zware elementen zoals ijzer en nikkel zonken al tijdens de accretie van de Aarde naar het middelpunt, waardoor een scheiding ontstond tussen kern en mantel. Een andere belangrijke gebeurtenis in de beginfase was het ontstaan van de Maan (die iets jonger blijkt te zijn dan de Aarde). De meest waarschijnlijke verklaring is een grote inslag, waarbij een kleinere planetesimaal genaamd Theia (iets kleiner dan de planeet Mars) op de Aarde insloeg. Het bij deze inslag weggeslingerde materiaal kwam in een baan om de Aarde terecht om daar te accretiseren tot de Maan. Door de enorme hoeveelheid energie die bij de inslag vrijkwam, raakte de aardmantel compleet gesmolten. In de loop der tijd stolde hij en kon zich door differentiatie van materiaal binnenin de Aarde de eerste korst vormen. Uit berekeningen blijkt dat als de Aarde voor de inslag een atmosfeer had, deze tijdens de inslag in zijn geheel verdween. De atmosfeer en de oceanen moeten daarom ontstaan zijn uit later materiaal van inslaande kometen en meteorieten en uit gassen en vloeistoffen die bij vulkanisme vrijkwamen. Deze eerste atmosfeer bevatte meer koolstofdioxide dan tegenwoordig en zuurstof was schaars.

RNA

Het eerste leven moet ontstaan zijn uit zelfreproducerende moleculen in de oceanen, volgens sommige interpretaties al rond 3,8 miljard jaar geleden. Uit simpele organische stoffen ontstonden materialen als aminozuren en nucleotiden, die later uitgroeiden tot eiwitten en RNA, de bouwstoffen voor het leven. Rond 3,4 miljard jaar geleden moet de laatste gemeen-schappelijke voorouder van al het leven hebben geleefd.

Ribonucleïnezuur, vaak afgekort als RNA, is een nucleïnezuur, een biologisch macromolecuul dat essentieel is voor de regeling van cellulaire processen in alle bekende levensvormen. RNA lijkt qua chemische structuur sterk op DNA, en net als DNA is RNA opgebouwd uit een lange keten van nucleotiden. Ook DNA is een nucleïnezuur.

Micro-organismen

Over de eerste paar miljard jaar van de Aardse geschiedenis is relatief weinig bekend, doordat fossielen van organismen die uitsluitend uit zacht weefsel bestaan, slecht bewaard blijven. Wat duidelijk is, is dat het leven steeds diverser werd en dat rond 2,3 miljard jaar geleden de eerste autotrofe organismen verschenen, organismen die door fotosynthese zuurstof produceren. De toevoeging van zuurstof aan de atmosfeer had tot gevolg dat er een ozonlaag ontstond en het leven voortaan beter beschermd werd tegen schadelijke straling. Daardoor konden grotere organismen dan bacteriën ontstaan die niettemin nog steeds tot de micro-organismen gerekend worden, zoals eukaryotische cellen en meercellige organismen.

Snowball Earth

Volgens een vrij algemeen aanvaarde theorie bevond de Aarde zich ongeveer 700 miljoen jaar geleden in een grote ijstijd, waarbij de planeet van de polen tot de evenaar bevroren was, een theorie die bekendstaat als die van de sneeuwbalaarde. Toen het klimaat warmer werd, begon het leven zich zeer snel te ontwikkelen. Tijdens de Cambrische explosie rond 535 miljoen jaar geleden versnelde de ontwikkeling van het leven zich, waardoor in relatief korte tijd veel nieuwe groepen organismen (zoals planten en dieren) verschenen.

Met name gesteenten uit het Cryogenium, met een ouderdom tussen ca. 717 en ca. 635 miljoen jaar, en bepaalde eerdere perioden tonen sporen van wereldwijde vergletsjering. Er zijn twee versies van deze theorie. De natte sneeuwbaltheorie, waarbij de oceanen rond de evenaar nog deels open water zijn, en de "droge" variant, waarbij de hele aarde bedekt was. Welke van de twee correct is, is nog niet bekend en kan mogelijk van periode tot periode verschillen.

Cambrische explosie

Sindsdien heeft de evolutie steeds nieuwe en ingewikkeldere soorten leven voortgebracht, een ontwikkeling die soms onderbroken werd door korte periodes van massaal uitsterven, die massa-extincties worden genoemd. Rond 500 miljoen jaar geleden verschenen de eerste planten en insecten op het land (bacteriën en schimmels moeten het land al veel eerder gekoloniseerd hebben) en rond 380 miljoen jaar geleden ontwikkelden in ondiep water levende vissen poten, waarmee ze uit het water konden kruipen. Hieruit kwamen de amfibieën voort, die longen hadden in plaats van kieuwen. Uit de amfibieën ontstonden reptielen en later zoogdieren. De dinosauriërs (reptielen) domineerden gedurende een paar honderd miljoen jaar de Aarde maar stierven tijdens de laatste grote massa-extinctie van ongeveer 65 miljoen jaar geleden samen met vele andere levensvormen uit, waarschijnlijk als gevolg van de zogeheten Yucatan-inslag die tevens de Krijt-Paleogeengrens markeert.

Vanaf dat moment hebben de zoogdieren zich sterk ontwikkeld. Rond 2 miljoen jaar geleden verscheen de mens. Aangenomen wordt dat mensen uit eerder levende primaten zijn geëvolueerd.

Ijstijden

De huidige ijstijd begon rond 40 miljoen jaar geleden en versterkte zich rond 2,5 miljoen jaar geleden. De poolkappen zijn sindsdien in cycli van 40 000 of 100 000 jaar aangegroeid en weer afgesmolten. De laatste koudere periode (glaciaal) eindigde ongeveer 10 000 jaar geleden. Door de ontwikkeling van de spraak, de ontdekking van de landbouw en het temmen van dieren kon de mens zich snel over de wereld verspreiden en na het ontstaan van beschavingen binnen korte tijd een grote invloed op de biosfeer, de hydrosfeer, de atmosfeer en het landgebruik en de indeling van het aardoppervlak krijgen.

Glacialen kunnen in stadialen, koude periodes, en interstadialen, warmere periodes, worden onderverdeeld. Deze indeling is vooral voor het Weichselien en het glaciaal daarvoor, het Saalien, gemaakt. Het landijs kwam toen over Scandinavië tot in Nederland. Tijdens een interstadiaal kan het gemiddeld bijna even warm zijn als in een interglaciaal, alleen duurt een interstadiaal korter.

Toekomst

Volgens de meest gangbare hypothese zal de evolutie van de Zon uiteindelijk het einde van de Aarde betekenen, maar op de Aarde zal al veel eerder geen leven meer mogelijk zijn. Zoals in alle sterren vindt in de kern van de Zon voortdurend kernfusie van waterstof tot helium plaats. Daardoor hoopt zich in de loop der tijd steeds meer helium op in de kern van de Zon, waardoor de luminositeit van de Zon toeneemt met ongeveer 10% in de komende 1,1 miljard jaar en 40% in de komende 3,5 miljard jaar. Over ongeveer 5 miljard jaar zal alle waterstof in het inwendige van de Zon zijn omgezet in helium, met als gevolg dat de Zon zal uitzetten tot een rode reus van rond de 250 maal zijn huidige omvang. Een rechtstreeks gevolg is dat de temperatuur op Aarde sterk zal stijgen, wat in ieder geval tot de verdamping van alle oceanen zal leiden. Over 900 miljoen jaar zal door de hogere temperatuur de hoeveelheid anorganische kooldioxide in de atmosfeer zijn toegenomen tot een concentratie waarbij fotosynthese door C4-fixatie onmogelijk is. Dat betekent dat de meeste plantensoorten niet meer kunnen overleven, waardoor de zuurstof uit de atmosfeer zal verdwijnen. Dit zal dierlijk of menselijk leven ook onmogelijk maken.

Bronnen

- Wikipedia
- NASA
- Goddard space center
- Science photo library
- Bob Stanford
- Michael S. Helfenbein

Astropolis respecteert logischerwijze de auteursrechten, maar het blijkt helaas niet altijd mogelijk om te achterhalen wie de rechtmatige eigenaar is van betreffende foto of video. Bent u de eigenaar en maakt u bezwaar ? Neem dan gerust contact met ons op !