覚書/地球史と地球の終焉 ノート20221017
第1章 地球史
wikiを引用し、地球史を地質時代区分でまとめてみた。
【A】累代
地球史は、層位学的にざっくり、冥王代、太古代、原生代、顕生代からなる4つの「累代」で区分される。このうち冥王代(Ⅰ)、太古代(Ⅱ)、原生代(Ⅲ)の3累代をまとめて<先カンブリア時代>とも言う。その後は、5.41億年前に生じた地球生命体が劇的な進化を遂げる<カンブリア爆発>をもって、現在へと続く多様な生態系の時代・顕生代(Ⅳ)へと続くことになる。
<先カンブリア時代>:地球誕生~カンブリア爆発直前まで
Ⅰ 冥王代;地球誕生:45億‐40億年前
Ⅱ 太古代(始生代);40億‐25憶年前:原核生物から真核単細胞生物が現れるまで
Ⅲ 原生代;25憶‐5億年前:
〇スノーボールアース(地球最長最悪の氷河期、7億5千万年前)
〇多細胞生物出現。
〇バクテリアが大気とオゾン層を形成。
Ⅳ顕生代:5.41億年前~現在
〇「カンブリア爆発」
* * *
【B】顕生代について:5.41億年前~現在
第Ⅳの累代・顕生代になると、生物は爆発的な進化を遂げる。5.41億年前のことだ。絶滅種を含め生物の種類がやたらと多くなるので、顕生代は、ちょっと詳しく古生代(01)、中生代(02)、新生代(03)の三つの「代」に区分されることになる。
――01 古生代――
「カンブリア爆発」以降の世界、古・中・新生代顕生代3代のうち、古生代は、もうちょっと細かくカンブリア紀(1)、オルドビス紀(2)、シルル紀(3)、デボン紀(4)、石炭紀(5)、ペルム紀(6)の6紀に区分される。
(1)カンブリア紀:5.41億年前
〇「カンブリア爆発」:珊瑚・三葉虫・フデイシ・腕足類など多様な生物が爆発的に出現
〇魚類も後期になると出現
(2)オルドビス紀:4.854億年前
〇先代の生物群が隆盛。顎をもつ魚類が出現
(3)シルル紀:4.438億年前
〇シルル紀(4億4370万年前‐4億1600万年前)
・物質リグニンを含む生物が分解されずに残る
・シベリア大陸、ローレンシア大陸、バルティカ大陸
(4)デボン紀:4.192億年前
〇魚の時代、爆発的な進化
・外骨格をもつ無顎類の繁栄と絶滅
・棘魚類の繁栄と衰退
・板皮類のコッコステウス類(節頸類)の発展と絶滅
・中期:硬骨魚類の発展
・末期に環境変化による大量絶滅
(5)石炭紀:3.589億年前
〇ゴキブリ発生
〇末期に氷河期
〇森林が発達
・リグニンを分解する生物が未発達で、石炭層化樹木の大型化
・酸素濃度35%(現代20%)となり、末期に植物が減退
(6)ペルム紀(*二畳紀ともいう):2.989億年前
〇末期に地球上最大の生物大量絶滅(90‐95%が絶滅)
・三葉虫・方解石珊瑚・紡錘虫類、単弓類が絶滅
〇スーパープルームによる火山活動
・スーパープルームとは、地球の「地殻」と「核」の間に位置する「マントル」で起こる、巨大な垂直方向の対流運動「プルーム」の大規模なもののこと。マントルの最深部もしくは核の外側から発生する巨大な上昇流と、地殻のプレート(巨大岩盤)が大規模にマントルに落ち込む下降流の2種がある。
〇死の海と引きかえに超大陸パンゲアが形成される
・通常深さ670キロで停滞する対流の異常上昇・下降
――02 中生代――
いわゆる恐竜の時代。三畳紀(1)とジュラ紀(2)の2紀に区分される。
(1)三畳紀:2.51902億年前
〇中期に恐竜が発生
(2)ジュラ紀:2.013億年前
〇次の白亜紀との間に生物大量絶滅はなく、高温多湿な気温
〇恐竜の時代
・始祖鳥出現
・魚竜・首長竜が出現
・アンモナイトやプランクトンが繁栄
〇植物
・裸子植物:イチョウ、ソテツなどが繁栄
・被子植物発生
(3)白亜紀:1.45億年前
〇爬虫類:蛇や水中性のトカゲが発展、鳥類と対照的に翼竜衰退し白亜紀末期を待たずに絶滅
〇恐竜:恐竜ティラノサウルス、トリケラトプス、ステゴドンなど出現
〇鳥類は発展し、末期の生物大量絶滅後も生き残る
〇植物
・裸子植物減少:スギなど針葉樹が現在と同じ段階に
・被子植物:イチジク、スズカケノキ、モクレンが発生
〇パンゲア大陸がローラシアとゴンドワナの北・南に分裂
〇海水温:低緯度地域で32度、中緯度地域で26度
〇末期に生物大量絶滅
・メキシコ・ユカタン半島に隕石落下し強い酸性雨
・鳥類を除く恐竜が絶滅
――03 新生代――
メキシコ・ユカタン半島に隕石が落下した後の世界。古第三紀(1)、新第三期(2)、第四期(3)に区分される。
(1)古第三紀:6千600万年前
〇斬新生‐更新世2,300万年前後)
〇哺乳類の時代が始まる:サーベルタイガー
(2)新第三紀(2千303万年前‐258万年前)
〇哺乳類:デスモルチス(中新生2千300万年前‐500万年前)、マンモス(400万‐1万年前)
〇鳥類:ティタニス(アメリカ:タイタニス490‐40万年前。一部は1・5万年前)
(3)第四紀:258万8000年前‐現代
〇ヒト属発生を目安とするため、原人発見とともに時期が遡ることに
〇更新世(258万年前‐1万年前)
・末期に生物の大量絶滅
・大型哺乳類の絶滅:マンモス
・ヒト亜族は現生人類を除き絶滅:北京原人、ジャワ原人、ネアンデルタール人
・ヒト族発展:ホモ…サピエンス・サピエンス
〇完新世(最終氷期が終わる1.784万年前以降)
・アレレード期(1.2万年前の温暖期):縄文時代早期(1.15万年前)
・新ドリアス期(1.1万年前):新石器時代開始(1.1万‐青銅期・鉄器時代直前)
追記
〇氷期と間氷期(氷期は都合15回)について:地軸の傾斜角がズレにより寒冷化
・ヒーバー氷期:200万年前
オオツノジカ(200万‐1.2万年前)
旧石器時代始まる
直接打撃技法:握斧(握槌・ハンドアックス)
・ヒーバー‐ドナウ間氷期
ジャワ原人(180万‐170万年前)
ホモ・フローレシエンシス(約1万2000年前/諸説)
:小型現生人類説も
・ドナウ氷期:100万年前
・ドナウ‐ギュンツ間氷期
・ギュンツ氷期:80万年前(*異説:62万年前)
・ギュンツ‐ミュンデル間氷期:50万年前
北京原人(78万‐68万年前)
:DNA解析により現代中国人には直結しないと判明
ナウマンゾウ(65万‐1.5万年前)
・ミュンデル氷期:42.4万年前
・ミュンデル‐リス間氷期:40万年前
ネアンデルタール人(40万‐2万数千年前/諸説)
アフリカ・西アジア・欧州:ムステリアン文化(前‐中期旧石器時代)
ルヴァロワ石器
剥片石器の使用開始
鳥打帽のような形をした剥片
ハンドアックスからこしらえる
・リス間氷期
中期旧石器時代(20万‐4万年前)
・リス氷期:20万-13万年前
・リス‐ヴィルム間氷期(サンガモン)
北半球に大きな氷床が発達
北米・北西ヨーロッパ・シベリア:ネアンデルタール人が滅びる(2万数千年前)
後期旧石器時代(4万‐1万3千年前)
・最寒冷期:2万‐1.8万年前
中石器時代始まる(2万‐0.9万年前)
細石刃の使用による押圧技法の発明、中国江西省で最古の土器発見(2万年前)
・ヴュルム氷期:最終氷期7万‐1万1,784年前
・古ドリアス期:小寒冷期1.4‐1.2万年前
新石器時代、縄文時代草創期
第2章 地球の終焉
定説だと、太陽はあと50億年くらい現状同様な活動をして輝き続ける。それから臨終ともいうべき、赤色惑星化して急速に表面温度を下げ、白骨のような白色矮星となる(注1)。地球の消滅も太陽活動に呼応したものだろうとされる。
wikiの「地球の未来」が示す具体的な地球消滅シュミレーションは、以下の通りだ(注2)。
今後の40億年間、太陽の光度は絶えず増加を続け、地球にとどく太陽放射の増大をもたらす。その影響で、ケイ酸塩鉱物が風化、炭酸塩-ケイ酸塩サイクルが崩れて、大気中の二酸化炭素濃度を低下させる。結果、6億年後には、地球の二酸化炭素濃度はC3型光合成を継続するための水準を下回り、樹木は消滅。樹木消滅段階で、食物連鎖維持ができなくなり、陸上生物の大半が消滅する。
10億年後には、太陽の光度は現在よりも10パーセント増加する。これにより地球の大気は「湿潤温室状態」に入り、正のフィードバックによって海洋の蒸発が急激に進行する。
海洋が消滅するとプレートの運動が終わり、炭素循環のメカニズムも失われる。20億 - 30億年後には、地球の磁気ダイナモ(注3)が停止し、磁気圏が崩壊。大気圏がほぼ消滅。
現在から40億年後、地表温度の上昇により暴走温室効果が引き起こされ、地球表面は高温によって融解するため、28億年後までに微生物を含む地球上全生命が絶滅する。
最終的に地球は、赤色巨星段階に入り、現在の地球軌道を超えるほどに膨張した太陽によって飲み込まれる。
太陽の消滅に関しては50億-120億年後、地球の消滅に関しては50-70億年後。あるいは太陽活動停止後矮星化した太陽に地球が衝突、あるいはそのまま地球だけ生き残り、内部の微生物が細々と生き残るという説もある。さらに太陽消滅後も地球が生き残っていた場合、650億年後に月と衝突という説まである。地球消滅時期で、もっとも遅いのは、10の20乗年(1垓年)説だ。
余談ながら、天ノ川銀河がアンドロメダ銀河に吸収される。それは40-60億年後にかけて進行するのだが、天体間は広大な空間であり、大半の天体は壊れない受けないとのことだ。太陽系や地球が残っていれば、両銀河合体後の巨大銀河の縁辺に、位置することになる(注4)。
注釈
(注1)国立科学博物館:宇宙の質問箱:太陽編Ⅱ「太陽はいつまで燃えているのですか」
https://www.kahaku.go.jp/exhibitions/vm/resource/tenmon/space/sun/sun02.html
(注2)「地球の未来」wiki
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E3%81%AE%E6%9C%AA%E6%9D%A5#:~:text=%E7%8F%BE%E5%9C%A8%E3%81%8B%E3%82%8940%E5%84%84%E5%B9%B4,%E3%82%8C%E3%82%8B%E3%81%A8%E3%81%84%E3%81%86%E3%82%82%E3%81%AE%E3%81%A7%E3%81%82%E3%82%8B%E3%80%82
(注3)気象庁:地磁気観測所「地球内部磁場の変動」
https://www.kakioka-jma.go.jp/knowledge/mg_bg.html
~磁場(地磁気)は、主に、地磁気の大部分は、地球内部の外核といわれる部分の対流運動で発生した電気により発生。太陽活動、地殻活動にも影響を受けるので、刻々と変化する。磁場は、方位磁石が北を向く現象のほかに、海洋や大気の蒸発を留める作用があるとされる。
(注4)「アンドロメダ銀河」wiki
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%B3%E3%83%89%E3%83%AD%E3%83%A1%E3%83%80%E9%8A%80%E6%B2%B3#%E3%82%AE%E3%83%A3%E3%83%A9%E3%83%AA%E3%83%BC
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