Die Bildung der Erde durch grosse

(1)

Die Bildung der Erde durch grosse

Einschläge überträgt grosse Mengen

kinetischer Energie die in Wärme

umgewandelt wird.

Die Abkühlung der Erde dauert immer

noch an.

(2)

Nach dem “Giant Impact” hatte die Erde einen Magmaozean

Magma = geschmolzener Stein

Der gesamte Planet war geschmolzen und hatte eine Atmosphäre aus verdampftem

Gestein bei T > 1,500 K.

(3)

Metallisches Eisen hat hohe Dichte

Abgetrenntes Eisen sinkt zum

Erdzentrum

Kernbildung war

früher Prozess

(4)

Der Zerfall langlebiger Radionuklide hält die Erde

auch heute noch warm.

(5)

Der überwiegende Teil des Wassers kommt

von Meteoriten

Kometen haben ein

falsches D/H

(6)

Die ersten 500 Millionen Jahre der Erdgeschichte

fehlen

(7)

Hinweise auf die früheste Erdgeschichte fehlen 4.5

Die ältesten Gesteinsfunde 4.0

Die frühesten fossilen Bakterien (Diskussion) 3.5

Einfache Prokaryonten 3.0

Sauerstoffgehalt der Atmosphäre nimmt zu 2.5

Gesicherte Existenz von Prokaryonten und Eukaryonten 2.0

Gesicherte Existenz von Prokaryonten und Eukaryonten 1.5

Gesicherte Existenz von Prokaryonten und Eukaryonten 1.0

Einfache komplexe Lebensformen: Pflanzen und Tiere 0.5

Heute Entwicklung des Menschen

Entwicklung des Lebens auf der Erde Milliarden Jahre

Archaikum Proterozoikum

Phanerozoikum

Hadaikum

(8)

U-Pb Sauerstoff

U-Pb + Spurenelemente

Die Analyse von Sauerstoffisotopen in Zirkonen mit einer Ionenprobe gibt Hinweise auf

die Existenz von Wasser vor 4.3 Milliarden Jahren

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Gebänderte

Eisenerzformationen sind

>2 Milliarden Jahre alt und geben Hiweise auf einen geringen Sauerstoffgehalt in

der Atmosphäre.

Solche Ablagerungen können sich nur gebildet haben, falls

Fe im Meerwasser löslich war.

Daher: Es gab keinen

Sauerstoff um Fe

³⁺

zu bilden.

Kein freier Sauerstoff im Ozean des Archaikums und der Atmosphäre

(10)

Stanley Miller und Harold Urey zeigten, dass Amminosäuren einfach herzustellen sind - Alle notwendigen

Bestandteile sind auf

der Erde vorhanden

(11)

Vor kurzem wurde

vorgeschlagen, dass frühe Lebensformen Metalle für

den Stoffwechsel verwendeten.

Leben könnte auch tief im Ozean in sogenannten hydrothermalen Quellen

begonnen haben. In diesen Quellen reagiert heisses Meerwasser mit

den umliegenden

Gesteinen.

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Stromatolithe sind Überreste von Blau-Grün-Algen-Matten (Cyano- Bakterien). Diese sind bis zu 3.4 Milliarden Jahre alt.

Sie enthalten Chlorophyll-Zerfallsprodukte.

Frühe Lebensformen

(13)

Stickstoff,

Kohlendioxid und Wasser der

Erdatmosphäre stammen von

Vulkanausbrüchen Die

Photosynthese anaerober

Bakterien

produziert den

Sauerstoff

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Erste Hinweise auf freien Sauerstoff in der Atmophäre

Die ersten „redbed“ Sedimente treten vor etwa 2 Milliarden Jahren auf.

Sie enthalten Fe

₂

O

₃

- oxidiert in der Atmophäre

(15)

Spätes Proterozoikum - Snowball Earth

600 Myr alte

Sedimente in Namibia enthalten glaziale Findlinge Über den Sedimenten liegen

Cap-Carbonates und

tropische, geschichtete Dolomite

(16)

Spätes Proterozoikum – Snowball Earth

Geographie und örtliche Verteilung der Gletscherablagerungen des

späten Proterozoikums

(17)

• Die frühe Kruste der Erde war aus Basalt

• Schnelle Kernbildung

• Heutige Unterteilung der Erde: Kern, Mantel und Kruste

• Das Wasser wurde von Meteoriten geliefert

• Das Leben startete vermutlich in heissen Quellen

• Die Erde hatte einen heissen und turbulenten Start

• Akkretion und radioaktiver Zerfall lieferten die Energie

• Es gab einen Magmaozean und eine heisse Atmosphäre

• Atmosphärenbildung durch Entgasung in den ersten 100 Myrs

• Die ältesten verlässlichen Fossilienfunde: ~ 3.5 bis 2.5 x 10

⁹

y alt

• O

₂

aus der Photosynthese erreicht heutiges Level vor 2 x 10

⁹

Jahren

• Prokaryonten und Eukaryonten existierten gleichzeitig

• Vor 600 - 700 Myrs gab es eine globale Eiszeit