宇宙～地球誕生

宇宙・地球誕生

約137億万年前、宇宙が生まれ

約46億万年頃、超新星爆発の破片が集まって太陽や地球ができました。渦を巻きながらガスは長い年月で冷えて固まっていきました。小惑星が隕石となって次々ぶつかってきて地球は大きくなり、現在の大きさくらいになりました。

約45億年前頃、大きな隕石が地球をかすったとき地球は欠けてしまい、欠けた破片は飛んでいって地球の周りを回るようになり、それがまとまって月になりました。

成長しつづける原始地球の表面では、巨大な微惑星の衝突がくりかえされ、そのエネルギーで、地表がとけて広大なマグマの海（マグマオーシャン）が生まれました。

数億年経つうちには、表面は少しずつ冷えていき、マグマの表面が岩石として固まっていくとき、マグマからは水蒸気や二酸化炭素、窒素、メタンなどが放出され大気がだんだん作られていきました。

さらに地球が冷えてくると、大気中の水蒸気は雨となって地上に降り注ぐようになりました。毎日雨が降り続き、何億年も降り続けているうちに地上には海ができてきました。

この頃の雨は、硫化水素・塩化水素などを含んだ強い酸性雨です。
そのため海は酸性の海で、二酸化炭素、亜硫酸ガス、塩化ガスが大量に含まれたもので塩分はあまり含まれていませんでした。含まれている成分は、シアン化合物、ホルムアルデヒド、アンモニア、硫化水素、窒素化合物、炭素化合物などでした。

大気中の水蒸気が雨となって地面に落ちてしまうと、大気は二酸化炭素が主になり、温室効果により60度以上になってしまいました。温室効果というのは、太陽から送られてきた熱が大気中にこもってしまう現象です。

太陽からは光の形で地球にエネルギーが送られてきています。この光は地球の表面にあたって反射され、また宇宙へ送られていきます。月や火星が光って見えるのは、この太陽からの反射光が地球に送られてきているからです。地球に送られてきた太陽光は、地球の表面温度が低いため一部が赤外線に変えられて反射していきます。大気中に二酸化炭素、メタン、窒素化合物、フロンなどがあると赤外線は吸収されてしまい、宇宙へ出ていかず大気中にこもった状態になってしまいます。赤外線は熱源ですから、これが大気中にあると気温が上がることになるのです。

地球は、これらの気体が空気中にたくさんある時期は温暖になり、少なくなると寒冷になり氷河期を迎えてしまうのです。

海水中の酸性成分は、時間とともに岩石に含まれるアルカリ成分によって次々中和されていきました。すると、大気中にたくさんあった二酸化炭素も海水が吸収しだしたので、大気中の二酸化炭素の量は減っていきました。海水に溶けていった二酸化炭素は化学反応で石灰岩がつくられていき、出来た石灰岩は次々海底に沈んでいきました。
今まで厚い雲に覆われていた大気でしたが、温室効果が少なくなって気温は下がっていき、海には太陽の光が良く入り込むようになっていきました。

雨が降ったことと海ができたことで地球は冷やされ、さらに二酸化炭素が減ったことで温室効果が減り、ますます気温は下がっていきました。
この頃にも月の引力により満ち潮とか引き潮がありましたが、月が近くにあったため現在よりもっと潮位は大きく変化していました。海の水は月の引力によって揺さぶられていました。海は混ぜあわされている状態を何億年も繰り返し続けていきました。そのうち38億年前頃になったとき、原始の海の底でシアン化水素、青酸カリなどの分子が結びついて大きな分子が作られるようになってきました。それは、海の底のマグマを噴き出している噴火口付近で、噴出されてくるメタンやアンモニア、硫化水素を使って、有機物のアミノ酸ができていったのです。そして青酸カリから核酸が作られるようになり、これが長くつながって遺伝子になっていったのです。生命体の誕生です。

地球には酸素がないので、この頃の生命体はメタンやアンモニア・硫化水素で生きていました。この時の生命体にとって光は、遺伝子を破壊する有害なものでしたので、この生命体は光の届かない深海の底で生活していました。地球の表面は、太陽から紫外線や有害荷電粒子が送られてきているので、生命体のDNAは破壊されてしまい、生きていける環境ではありませんでした。地表は岩石が覆っていましたが、そのすぐ下はマントルです。マントルは、地球の内部で長い年月をかけて流れる状態で動いています。
35億年前頃になると、太陽の活動は活発になってきて、紫外線が多く送られてくるようになり、水蒸気が紫外線に分解されて少しずつ酸素が作られるようになりました。

27億年前ぐらいになったとき、マントルの流れが激しくなり、プルームというマントルの塊が上下活動を頻繁にするようになりました。マントルというのは、地球の外側の地殻（プレート）の下にある部分で、地球の体積の８３％というかなりの部分を占めるところです。
地球は中心にコア（核）という、鉄とニッケルが混ざったところがあります。コアは内核と外核に分かれていて、内核は個体、外核は液体状態で温度が太陽の表面温度と同じ６０００ｋもあるそうです。その上にマントルがくるまっていて、マントルも上部マントルと下部マントルに分かれています。マントルは岩石が溶けている状態のもので、上部はかんらん石という岩石で、下部の方は輝石という岩石らしいのですが、現在でもまだよく解っていないようです。溶けた状態といっても私たちが思っている液体の状態とは違い、見た目個体に見える状態です。普通、個体は液体が結晶になった状態をいいますが、マントルは液体が硬くなっている状態です。これはガラスや飴などと同じ状態で、結晶ができているわけではありません。液体が冷えて、粘度が高くなって硬くなっている状態です。
硬くはなっていますがマントルは液体ですので、長い間には流れていくということをしています。マントルは部分的にプルームというものができて上に動いたり、下に動いたりしています。プルームが上に動くということは、核付近の熱いマントルが上にいくことになり、地上に出たときには火山が噴火することになります。全体としては対流を起こしていて、上部マントルと下部マントルで逆方向に対流を起こしていました。
そしてある時からマントルの対流が上下とも同じ方向に流れるようになりました。
そうすると地球の核を構成している鉄が急に磁石の働きをするようになり、地球全体に磁気のバリアが張り巡らされていったのです。
そのおかげで、今まで地球に送られてきていた有害荷電粒子が、磁気圏のバリアで防げるようになり地上には届かなくなったのです。
有害荷電粒子の心配がなくなったため、深海深くでしか生きられなかった生物が、海面近くでも生きられるようになりました。
マントルが一方向の対流になると、地殻はプレート移動するようになり、海がほとんどだった地球に大陸ができてきました。
地殻は薄い板状（プレート状）で何枚かに分かれていて、マントルの上に乗っかった状態で、マントルの動きに従って移動していきます。
地殻（プレート）は卵に例えると、固くて薄い殻に当たる部分で、マントルは白味、核（コア）が黄味に当たります。
地球の場合は、この殻が何か所かに割れた形で、白味のマントルの上に張り付いているようなものです。
さらに地球の場合は、殻の上に海洋という水の膜がかぶさっている状態です。
マントルは海の底で山脈のようにつながった吹き出し口から、地殻（プレート）を押しのける形で噴き出ています。
この吹き出し口を海嶺といいます。
海嶺からプレートを左右に押しのけて、マントルがあとからあとから押し出されてくると、プレートは左右にずらされていくことになります。
丸い地球の一部で押し広げようとする力が働くと、その反対側では押しつぶされるところが出てきます。
押しつぶされてプレートが盛り上がって陸地ができていきました。
マントルが噴き出すところが何か所もでき、押しつぶされて盛り上がって陸地になるところが何か所もできていきました。
陸地になったところは、海の石灰岩など堆積物が多いところで、プレート（地殻）より軽いため、プレートの上に陸地が乗っかった状態で陸地は作られていきました。
そしてウル大陸という大陸ができました。
この頃の陸地面積は、現在の大陸合計の５０％くらいの大きさでした。
陸地ができると、陸地からはカルシウム、ナトリウムなどのミネラルが海に流れ込むようになりました。

シアノバクテリア　提供　国立環境研究所.jpg 地球は光合成するシアノバクテリアができて初めて酸素が生み出されました。酸素ができてから地球上ではいろいろな酸化が行われて、生物の種類はどんどん増えていきました。

生物が進化していくうちに地球の方も長い間にいろいろの変化を繰り返していきました。

気温が高くなった時期、低くなった時期などを何度も繰り返していきました。

25億年前頃にはアークティカ大陸がつくられ、ウル大陸は

ほかの大陸とくっつき第2ウル大陸になりました。

さらにまた大陸とくっついて大きくなり第3ウル大陸になりました。

その後アトランティカ大陸ができ、大陸同士くっつき

ヌーナ大陸というさらに大きな大陸になっていきました。

地球はプレートの移動によって、18億年前頃に第3ウル大陸、

ヌーナ大陸、アトランティカ大陸の3大陸となりました。

陸地はプレート移動していき、一つの大きな大陸につながり

10億年前頃にはロディニア超大陸ができました。

超大陸ができると、超大陸の下にはホットプルームがつくられていき、

ホットプルームによって火山活動が始まります。

火山活動が活発になり、二酸化炭素が放出され

温室効果により気温は上昇していきました。

その後、ロディニア大陸は分裂して、ローレンシア大陸、

東ゴンドワナ大陸、西ゴンドワナ大陸の3大陸になりました。

8億5000万年前頃の地球は今よりゆっくり自転していて、

１周するのに４３５日かかっていました。

6億年前頃には、東西のゴンドワナ大陸がくっついて

ゴンドワナ超大陸ができました。

8億年～6億年前の氷河時代はすさまじく、

赤道までの海がすべて凍ったという説があります。

これがスノーボール・アース仮説（全球凍結仮説）です。

氷に覆われると今まで増えていった生物もほとんどが死んでしまい、

わずかに海底深くで細々と生き延びている生物が

いるくらいにまでなってしまいました。

それから数10万年の間、地球はー４０度くらいの低い気温が続きました。

地表が冷えて凍りつくと、その下にあるマントルも温度が下がってきます。

温度が下がって縮んでくると、マントルの中に

海水が入り込んでくるようになります。

マントルに海水が入ってくると、マントルの岩石成分と海水が混ざりあい

マグマが作られます。

マグマが作られると火山活動が起こりだします。

海面が氷に覆われていたので、光合成する生き物が死に絶えてしまいました。

光合成をするために二酸化炭素を使うものがいなくなるので、

大気中の二酸化炭素は減らないことになります。

噴火が始まり、地球内部にある二酸化炭素が大気中に放出されます。

大気中の二酸化炭素を減らす作用がなくなってしまったので、

火山活動による二酸化炭素は減らないことになります。

大気中の二酸化炭素が増えると、温室効果で

地球の気温はまた上がっていきます。

地球はそれから１００万年かけて気温が上がり続け、

地球を覆っていた氷は溶けて氷河期は終わりました。

３億年前頃から２億年前頃に大陸地殻のほとんどが集まって一つになりました。

この巨大な大陸を【パンゲア】といいます。

パンゲア大陸とは、ギリシャ語で【すべての陸地】という意味です。

ペルム紀末に生命史上最大規模の絶滅が生じたことが

産出化石の分類から明らかになっています。

それまでの生物群の95%は死滅し、生物群の大きな入れ替わりが起こりました。

パンゲアは２億年前ごろに分裂して北のローラシアと南のゴンドワナに分かれ、

さらに大西洋が開いて現在のような大陸配置となりました。

この時代、地球上にあった海はたったひとつ。太平洋のみでした。

これを【超大洋パンサラサ】と地球科学で呼ぶ原太平洋です。
30億年前
ウル大陸（最古の大陸、オーストラリアとかインド程度の大きさ）

その後8つほどの小大陸が形成
バールバラ大陸、ケノーランド（ケノーリア）もこの頃？

27億年前～25億年前
第2次ウル大陸（ウル大陸といくつかの小大陸）
アークティカ大陸（東南極、グリーンランド、シベリア）

25億年前～19億年前
第3次ウル大陸（第2次ウルと南アフリカ、インド）
ニーナ大陸（これとケノーランドが同一か？）（南アメリカ、中央・北西アフリカ）