Hádéum (Hadeán) — a Föld első eonja (4,6–4,0 milliárd éve)

Ismerd meg a Hádeumot — a Föld első eonját (4,6–4,0 milliárd éve): vulkánok, meteorbombázás, a Hold keletkezése és a korai óceánok kialakulása.

A Hádeum az archeum előtti geológiai eon. A Föld keletkezésekor, körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt kezdődött, és 4 milliárd évvel ezelőtt ért véget. A "Hadeán" elnevezés a Hádész, görögül "alvilág" szóból származik, a Földön akkoriban uralkodó viszonyok miatt. Preston Cloud geológus használta először a kifejezést 1972-ben. A meteoritbombázás, a vulkanizmus és a magas hőmérséklet igen elterjedt volt a korai Földön.

A hádészból egyáltalán nincsenek üledékes kőzetek. A Föld legkorábbi geológiai objektumai néhány cirkon, amelyeket körülbelül 4400 millió évvel ezelőttre (mya) datálnak. Az óceánok valószínűleg már akkor kialakultak volna, amikor a hőmérséklet lehetővé tette. Úgy gondolják, hogy az állandó bombázás körülbelül az eon végéig olvadt állapotban tartotta a Földet.

A Föld történelmének korai szakaszában a Hold egy protobolygóval való hatalmas ütközés következtében kiszakadt. A bizonyíték erre az óriási becsapódási hipotézisre a következő:

1. a Föld kérge és a Hold összetétele közötti figyelemre méltó hasonlóság,
2. az alacsony vaskoncentráció a Hold középpontjában, és
3. a Föld-Hold rendszer nagy szögimpulzusa.

A hádészi (3800 mya-nál idősebb) kőzetek általános hiányának egyik magyarázata a korai Naprendszerben jelenlévő nagy mennyiségű kőzet- és jeges törmelék. A nyolc bolygó kialakulása után a megmaradt protobolygók, aszteroidák és üstökösök nagy száma excentrikus pályán keringett az egész rendszerünkben, és körülbelül 3800 mya-ig bombázták a korai Földet és a többi bolygót és holdat. Ez az aktivitás megakadályozhatta, hogy a korai protokontinensek szó szerinti szétzúzásával nagyméretű kéregdarabok alakuljanak ki. Ennek az erőszakos korszaknak a csúcspontját a késői nehézbombázás néven ismert, különösen nagy becsapódásokból álló sorozat jelenti.

Ebből az eonból nem ismertek életformák. A korai légkör szén-dioxidot, metánt és nitrogént tartalmazott, de oxigént szinte egyáltalán nem.

Kiegészítő részletek és mai ismeretek

A hádeumi korszakot ma már számos további részlettel értelmezzük. A korai Föld felszínét nagy valószínűséggel részben vagy egészben olvadt kőzetekből álló "magmaóceán" borította; ez a magmaóceán fokozatosan hűlt és szilárdult meg, miközben a bolygó belső differenciációja (nehezebb elemek beszivárgása a mag felé) is lezajlott. A légkört és a hidroszférát nagyrészt a belső vulkanizmus (kibocsátott gázok) és a külső források (például üstökösök által szállított víz) alakították ki.

A legkorábbi bizonyítékok a felszíni vizek jelenlétére részben a >4,3–4,4 milliárd éves korú cirkonokból származnak (pl. a jack hills-i cirkonok), amelyek ásványkémiai és izotópos jelek alapján arra utalnak, hogy ezek a kristályok kialakulásuk idején hűvösebb, vizes környezetben jöttek létre. Ez alapján elképzelhető, hogy a hádeum végére már helyenként óceánok is léteztek, noha a felszín helyenként intenzív becsapódások és vulkanizmus miatt ismételten újraformálódott.

A Hold létrejöttét magyarázó óriási becsapódási hipotézis további bizonyítékai közé tartozik az oxigénizotóp-összetétel nagyon hasonló volta a Föld és a Hold anyagai között, ami azt sugallja, hogy a Hold anyaga nagymértékben a Földdel és az ütköző testtel keveredett. A Hold kis vasmagja és a Föld–Hold rendszer nagy szögimpulzusa (mint fent felsorolva) fontos részei ennek a magyarázatnak.

A hádeumban lezajló intenzív becsapódások miatt a mai értelemben vett folyamatos kéregfelépítés, illetve tartós üledékes kőzetek képződése korlátozott volt. Mindazonáltal a későbbi archeai lemezek és kratonok részei valószínűleg ekkor kezdtek kialakulni, majd a folyamatos folyamatok során maradtak meg. A kérdés, hogy mikor kezdődött a modern értelemben vett lemezes tektonika, vitatott: egyes kutatók már a hádeumban korai tektonikai folyamatokat feltételeznek, mások későbbi kezdetet valószínűsítenek.

Bár közvetlen fosszilis bizonyítékok hiányoznak, a hádeum környezeti feltételei (energiabemosás becsapódásokból, hősokok, vulkanikus tápanyagforrások, vizes környezetek) alkalmasak lehettek előbiokémiai folyamatokra. Egyes kutatások azt sugallják, hogy az élet eredete akár már a hádeum késői szakaszára tehető, de ez a kérdés jelenleg is aktív kutatás tárgya.

Fontos megjegyzések

• A hádeumi időszak és a késői nehézbombázás pontos időbeli lefutása és intenzitása még vitatott; a geokémiai és kráter-számítási adatok alapján különböző modellek léteznek.
• Sok korai hádészzi anyag elveszett az intenzív újramelegedés és átalakulás miatt, ezért sajátos forrásokra (pl. ősi cirkonok) kell hagyatkoznunk a bolygónk legkorábbi történetének rekonstruálásához.
• A fenti ismeretek folyamatosan pontosodnak az újabb datálási és izotópelemzési módszerek, valamint a bolygókutatás adatai hatására.

Kérdések és válaszok

K: Mi az a hádészi eon?

K: Honnan származik a "Hadeán" elnevezés?

K: Ki használta először a "Hadean" kifejezést?

K: Milyen körülmények uralkodtak a korai Földön?

K: Vannak üledékes kőzetek ebből az eonból?

K: Milyen bizonyítékok támasztják alá az óriás becsapódási hipotézist a Holdunk keletkezésének módjára vonatkozóan?

K: Miért van olyan kevés kőzet ebből a korszakból?

Keresés betűvel