Hadeeinen eoni: Maapallon varhainen vaihe 4,6–4,0 miljardia vuotta sitten

Hadeeinen eoni (4,6–4,0 milj. v.) — Maapallon synkkä alku: törmäykset, tulivuoret, Kuun synty ja vanhimmat zirkonit. Tutustu varhaisen Maan myrskyisiin olosuhteisiin.

Hadean (suomeksi usein hadeeinen eoni) on arkeania edeltävä geologinen eoni. Se alkoi maapallon muodostumisesta noin 4,6 miljardia vuotta sitten ja päättyi noin 4,0 miljardia vuotta sitten. Nimen pohjana on kreikankielinen mytologinen hahmo Hades, joka tarkoittaa alamaailmaa, ja nimi kuvaa ajan ankaria ja kuumia olosuhteita. Termiä käytti ensimmäisenä geologi Preston Cloud vuonna 1972. Hadeean aikana maapalloa muokkasivat voimakas vulkanismi, jatkuvat meteoriittipommitukset ja korkeat pinnanlämpötilat.

Geologinen aineisto ja ajoitus

Hadeeiselta ajalta ei tunneta yhtenäisiä sedimenttikiviä modernissa merkityksessä, joten suorat kallioaineistot ovat vähäisiä: sedimenttikiviä ei juuri säilynyt. Varhaisimmat tunnetut maapallon näytteet ovat kuitenkin detritaalisia zirkoneita, joiden ikä on ajoitettu noin 4 400 miljoonaan vuoteen (noin 4,4 miljardia vuotta). Nämä zirkonit tarjoavat tärkeintä tietoa hadeeisen olosuhteista, koska niiden isotooppikoostumus kertoo mm. alkuperäisestä lämpötilasta ja vedestä.

Kuuhypoteesi ja jättiläistörmäys

Nykyisin vallitseva selitys Kuun synnylle on niin sanottu jättiläistörmäyshypoteesi, jonka mukaan nuori Maa kohtasi massiivisen protoplaneetan (kutsutaan usein Theiaksi). Tämän hypoteesin tueksi esitetään muun muassa seuraavia havaintoja:

1. Maan kuoren ja Kuun koostumuksen huomattava samankaltaisuus,
2. Kuun keskuksen alhainen rautapitoisuus ja
3. Maa-Kuu-järjestelmän suuri pyörähdysmomentti.

Tämän törmäyksen arvioidaan tapahtuneen varhaisessa hadeeisessa, noin 4,4–4,5 miljardia vuotta sitten, ja se selittää sekä Kuun syntymisen että suuren osan Maata kuumentaneesta energianlisäyksestä.

Pommituskausi ja kuoren synty

Aurinkokunnan alkuaikoina järjestelmä oli täynnä jää- ja kiviaineksesta koostuvia kappaleita. Kun kahdeksan suurta planeettaa oli muodostunut, jäljelle jäänyt protoplaneettojen, asteroidien ja komeettojen jäännöstörmäysten verkosto pommitti aikaisia planeettoja ja kuita. Tällainen pitkäaikainen törmäysvaihe esti vakaan ja laajalti säilyvän kuoren muodostumista, koska varhaiset protokontinentit pirstoutuivat ja sulivat toistuvissa törmäyksissä. Tämän jakson huippukohtana pidetään erityisen suurten törmäysten vyöryä, joka tunnetaan nimellä Late Heavy Bombardment (myöhäinen raskas pommitus), ja jonka vaikutukset ulottuivat ainakin noin 3,8 miljardia vuotta sitten saakka.

Ilmakehä, valtameret ja lämpötila

Hadeean ilmakehä oli todennäköisesti rikas hiilidioksidista, metaanista ja typestä, mutta vapaan happikaasun määrä oli hyvin vähäinen. Aluksi maapallon pinnan lämpötila saattoi olla liian korkea merien pysyväiselle säilymiselle, mutta kun pinnan jäähtyminen edistyi ja vesihöyry tiivistyi, valtameret todennäköisesti muodostuivat varhaisessa hadeeisessa – mahdollisesti jo heti kun olosuhteet sallivat sen. Samalla aktiivit vulKanismi ja törmäykset pitivät pinnan geologisesti dynaamisena ja monin paikoin sulana pitkään.

Sisäinen erilaistuminen ja lämmönlähteet

Maapallon ydin ja vaippa erilaistuivat hadeeisen aikana: raskaammat aineet vajosivat kohti keskustaa ja muodostivat rautapitoisen ytimen, kun taas kevyemmät kivikerrokset jäivät pinnalle. Tämä prosessi vapautti runsaasti lämpöä, jota täydensi korkea määrä radioaktiivisten isotooppien hajoamisesta syntyvää lämpöä sekä törmäyksistä syntynyt energia. Tulos oli monin paikoin hyvin korkea geoterminen gradientti ja voimakas vulkaaninen toiminta.

Elämän synty — todisteet ja rajoitukset

Tältä eonilta ei ole varmoja suoria fossiilisia todisteita elämästä. Useimmat tutkijat pitävät sitä ajanjaksona, jolta ei ole säilynyt selviä elämän jälkiä, mutta jotkin epäsuorat merkit – esimerkiksi tietyt isotooppipoikkeamat ja kallioperän varhaiset merkit nuoremmilta ajoilta – ovat herättäneet keskustelua mahdollisesta varhaisesta biologisesta toiminnasta. Nämä havainnot ovat kuitenkin kiistanalaisia eikä hadeean ajalta ole toistaiseksi löydetty laajasti hyväksyttyjä fossiilisia todisteita.

Yhteenveto

Hadeeinen eoni oli maapallon muodonmuutoksen ja energian vallankumouksen aika: planeetan rakenne erilaistui, Kuu syntyi suuren törmäyksen seurauksena, pintaa muovasivat voimakas vulkanismi ja laajat pommitukset, ja ilmakehä oli hyvin erilainen kuin nykyään. Vaikka suorien kivinäytteiden puute tekee hadeeisen tutkimisesta haastavaa, uudet geokemialliset menetelmät ja vanhimmat zirkoninäytteet antavat tärkeää tietoa siitä, millaiseksi nuori Maa kehittyi ja miten olosuhteet muuttuivat kohti arkeaan ja elämälle suotuisampia oloja.

Kysymyksiä ja vastauksia

Kysymys: Mikä on hadealainen eon?

K: Mistä nimi "hadealainen" on peräisin?

K: Kuka käytti ensimmäisenä termiä "Hadean"?

K: Millaiset olivat olosuhteet varhaisella maapallolla?

K: Onko tältä eonilta peräisin sedimenttikiviä?

K: Mitkä todisteet tukevat jättiläisimpaktin hypoteesia siitä, miten Kuumme on muodostunut?

K: Miksi tältä aikakaudelta on niin vähän kiviä?

Hae kirjaimella