Hadėjus — pirmasis Žemės geologinis eonas (4,6–4,0 mlrd. metų)

Hadėjas yra geologinis eonas, kuriuo prasideda Žemės geologinė istorija prieš archainį laikotarpį. Jis apima laikotarpį nuo planetos susiformavimo — maždaug prieš 4,6 mlrd. metų — iki maždaug prieš 4,0 mlrd. metų. Pavadinimas „Hadėjas“ kilęs iš graikų kalbos žodžio Hades, reiškiančio požeminį pasaulį, ir atspindi šio eono atšiaurias, aukštos temperatūros bei intensyvaus bombardavimo sąlygas. Terminą pirmą kartą 1972 m. pavartojo geologas Prestonas Klaudas.

Hadėjaus sąlygos

Per Hadėjų Žemė buvo labai karšta ir dinamiška. Dažnai vyko intensyvus vulkanizmas, atmosferoje tvyrojo tiršti garai ir dujos, o paviršius dažnai būdavo dengtas magma arba išlydytu akmeniu. Saulės sistemos ankstyvuoju laikotarpiu planetą ir jos palydovus gausiai meteoritais bombardavo; šis procesas, kartu su aktyviu vulkanizmu, galėjo palaikyti Žemę dalinai arba pilnai ištirpusią ilgą laiką.

Uolienos, datavimas ir seniausi mineralai

Hadėjaus periodo nuosėdinių uolienų beveik nėra išlikę — didžioji dalis paviršiaus buvo perdirbta vėlesniais geologiniais procesais arba sunaikinta smūgių metu. Vis dėlto išliko pavieniai labai seni mineralai: ankstyviausi geologiniai objektai Žemėje yra kai kurie cirkonai, datuojami maždaug prieš 4,4 mlrd. metų. Tokie cirkonai (U–Pb metodais datuoti) suteikia svarbios informacijos apie ankstyvąją Žemę — jų izotopinė sudėtis ir cheminės savybės rodo, kad jau labai anksti galėjo būti skysta vandens fazė ir kietėjanti plutą.

Manoma, kad vandenynai galėjo susiformuoti gana anksti — kai temperatūra leido skystam vandeniui egzistuoti — tačiau jų stabilumas ir ištvermė priklausė nuo bombardavimo intensyvumo ir vulkaninės veiklos. Dalis mokslininkų manyk, kad nuolatinis bombardavimas išlaikė dideles Žemės paviršiaus sritis išlydytas iki eono pabaigos arba bent jau dažnai jas pertvarkė.

Mėnulio susidarymas

Ankstyvuoju Žemės istorijos laikotarpiu įvyko didžiulis susidūrimas tarp jau susiformavusios Žemės ir didelės protoplanetos (dažnai vadinamos Theia). Iš šio susidūrimo, pagal vadinamąją milžiniško smūgio hipotezę, susidarė Mėnulis. Šią hipotezę patvirtina keli pagrindiniai argumentai:

1. nuostabus Žemės plutos ir Mėnulio sudėties panašumas,
2. maža geležies koncentracija Mėnulio centre ir
3. didelis Žemės ir Mėnulio sistemos kampinis momentas.

Po tokio smūgio dalis Žemės plutos ir mantijos išsiliejusių medžiagų pateko į orbitą ir vėliau konsolidavosi į Mėnulį; tuo pačiu šis įvykis reikšmingai paveikė Žemės sukimosi greitį ir orbitines savybes.

Bombardavimas ir plutos formavimasis

Hadėjuje Žemė ir kitos Vidurinės Saulės sistemos kūrinijos buvo nuolatos veikiamos akmeninių ir ledinių nuolaužų. Kai formavosi aštuonios planetos, likę protoplanetai, asteroidai ir kometos ekscentrinėmis orbitomis skriejo per sistemą ir iki maždaug prieš 3,8 mlrd. metų intensyviai apšaudė ankstyvąją Žemę. Šis smūgių periodas galėjo neleidus susiformuoti storoms ir nuolat išlikusioms plutos plokštėms, dažnai ardė ir pertvarkė ankstyvuosius protožemynus. Ypač didelių smūgių banga — vadinamasis vėlyvasis sunkusis bombardavimas — laikoma vienu iš kulminacinių šio chaotiško laikotarpio įvykių.

Atmosfera, chemija ir gyvybės pradžia

Hadėjo atmosferoje vyrauja redukuojančios ar iš esmės be deguonies sudedamosios dalys: daug anglies dioksido, metano ir azoto, kartu su vandens garais ir kitomis vulkaninėmis dujomis. Deguonies koncentracija buvo labai maža — itin žema, palyginus su vėlesniais geologiniais laikotarpiais. Iš šio eono nėra patikimų duomenų apie gyvybės formas; tik vėlesniame Archejuje atsiranda pirmieji aiškesni biosignalai.

Nors tiesioginių gyvenimo pėdsakų iš Hadėjaus neturime, kai kurios hipotezės siūlo, kad cheminių prebiotinių reakcijų pagrindai galėjo susidaryti dar šiuo laikotarpiu — pavyzdžiui, hidroterminės ventiliacijos zonose arba seklesniuose vandenynų regionuose, kur karštis, mineralai ir organinės molekulės galėjo susidurti.

Tektonika, magnetinis laukas ir neaiškumai

Ar Hadėjuje veikė moderniosios plokščių tektonikos procesai, yra diskutuotinas klausimas. Kai kurie tyrimai rodo, kad galėjo egzistuoti ankstyvos, trumpalaikės arba vietinės tektoninės judėjimo formos, kiti — kad tik vėliau susiformavo ilgalaikė plokščių tektonika. Taip pat diskutuojama dėl ankstyvojo geomagnetinio lauko kilmės: kai kurios seniausios metalo ir mineralų savybės byloja apie pasitaikančius magnetinius signalus, tačiau duomenys yra riboti ir interpretuojami atsargiai.

Apibendrinant, Hadėjas yra laikotarpis, kai Žemė buvo smarkiai kintanti, karšta ir bombarduojama planeta, kurios paviršius ir atmosfera formavosi kartu su Mėnulio susidarymu. Daug kas apie šį eoną sprendžiama iš pavienių mineralų (pvz., cirkonų), geocheminių ženklų ir palyginimų su kitomis Saulės sistemos liekanomis — tačiau daug detalių apie šio laikotarpio procesus tebėra neišaiškintos.

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kas yra Hadėjo eonas?

K: Iš kur kilęs pavadinimas "Hadėjas"?

K.: Kas pirmasis pavartojo terminą "Hadėjas"?

K: Kokios sąlygos buvo ankstyvojoje Žemėje?

K: Ar yra šio eono nuosėdinių uolienų?

K: Kokie įrodymai patvirtina milžiniško smūgio hipotezę, kaip susiformavo mūsų Mėnulis?

Klausimas: Kodėl yra tiek mažai šios eros uolienų?

Paieška pagal raidę