มหายุคฮาเดียน จุดเริ่มต้นของโลก

มหายุคฮาเดียน (Hadean Eon) คือมหายุคแรกและเก่าแก่ที่สุดในประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก เริ่มต้นขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของโลกเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน (โดยประมาณ 4,567.30 ± 0.16 ล้านปี ตามอายุของวัสดุของแข็งที่เก่าแก่ที่สุดในระบบสุริยะ) และสิ้นสุดลงเมื่อประมาณ 4.031 พันล้านปีก่อน ซึ่งเป็นอายุของโครงสร้างหินที่สมบูรณ์และเก่าแก่ที่สุดที่ได้รับการยอมรับโดยคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยลำดับชั้นหิน (International Commission on Stratigraphy)

เหตุการณ์สำคัญในช่วงนี้คือการพุ่งชนครั้งใหญ่ระหว่างโลกกับวัตถุขนาดใหญ่ในอวกาศ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของดวงจันทร์ มหายุคฮาเดียนถูกตามมาด้วยมหายุคอาร์เคียน (Archean Eon) โดยเชื่อกันว่าช่วงเวลาของการระดมยิงของอุกกาบาตอย่างหนัก (Late Heavy Bombardment) เกิดขึ้นในช่วงรอยต่อระหว่างสองมหายุคนี้

ที่มาของชื่อ

คำว่า "Hadean" มีที่มาจาก Hades (ฮาเดส) เทพเจ้าแห่งยมโลกในตำนานกรีก เพื่อสื่อถึงสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและร้อนระอุราวกับนรกบนโลกยุคแรก ซึ่งพื้นผิวโลกส่วนใหญ่ถูกคาดว่าจะเป็นลาวาหลอมเหลวจากการพอกพูนของมวลสารในอวกาศ

คำนี้ถูกบัญญัติขึ้นโดยนักธรณีวิทยาชาวอเมริกันชื่อ เพรสตัน คลาวด์ (Preston Cloud) เพื่อใช้เรียกช่วงเวลาก่อนที่จะพบหินที่เก่าแก่ที่สุดบนโลก นอกจากนี้ยังมีคำอื่นที่ถูกนำมาใช้ในความหมายใกล้เคียงกัน เช่น "Priscoan" ซึ่งมาจากภาษาละตินว่า priscus ที่แปลว่าโบราณ

หลักฐานทางธรณีวิทยาและการหาอายุหิน

หินจากมหายุคฮาเดียนนั้นหาได้ยากยิ่ง เนื่องจากกระบวนการทางธรณีวิทยาได้ทำลายหินส่วนใหญ่ไปแล้ว หลักฐานส่วนใหญ่จึงอยู่ในรูปของผลึกเซอร์คอน (Zircon) ขนาดเล็กที่พบในหินทรายที่ผ่านการแปรสภาพในบริเวณแจ็คฮิลส์ (Jack Hills) ทางตะวันตกของออสเตรเลีย

ผลึกเซอร์คอนที่เก่าแก่ที่สุดที่สามารถระบุอายุได้มีอายุประมาณ 4.404 ± 0.008 พันล้านปี ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากโลกก่อตัวเพียงไม่นาน นอกจากนี้ยังมีการพบร่องรอยของแร่คาร์บอนในหินอายุ 4.1 พันล้านปีในออสเตรเลีย ซึ่งบางทฤษฎีตีความว่าเป็นร่องรอยของสิ่งมีชีวิตยุคแรกเริ่ม

บรรยากาศและมหาสมุทรยุคแรก

ในช่วงต้นของมหายุคฮาเดียน โลกมีบรรยากาศที่หนาแน่นและเต็มไปด้วยไฮไดรด์ (Hydride-rich atmosphere) ซึ่งประกอบด้วยไอน้ำ มีเทน และแอมโมเนีย คล้ายกับเนบิวลาสุริยะและดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์

เมื่อพื้นผิวโลกเริ่มเย็นตัวลง ไอน้ำในบรรยากาศได้ควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำและตกลงมาเป็นฝนอย่างหนัก จนเกิดเป็นมหาสมุทรขนาดมหึมาที่ปกคลุมเกือบทั้งโลก

การศึกษาผลึกเซอร์คอนชี้ให้เห็นว่าน้ำในสถานะของเหลวอาจมีอยู่ตั้งแต่ 4.0 ถึง 4.4 พันล้านปีก่อน แม้ว่าอุณหภูมิพื้นผิวจะสูง แต่ด้วยความดันบรรยากาศที่สูงถึง 27 เท่าของความดันบรรยากาศปัจจุบัน ทำให้น้ำยังคงสถานะของเหลวได้

การเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศ

การปล่อยก๊าซจากภูเขาไฟ (Volcanic outgassing) และการพุ่งชนของดาวเคราะห์น้อยได้เปลี่ยนบรรยากาศจากเดิมให้กลายเป็นบรรยากาศที่รวยด้วยไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นลักษณะของบรรยากาศในยุคพาเลโออาร์เคียน (Paleoarchean) ในเวลาต่อมา