The age of the Earth first half billion years Discuss - PDF document

Earth ¡10 ¡million ¡years ¡old ¡ Which ¡of ¡the ¡days ¡learning ¡ Welcome ¡to ¡ objecEves ¡seem ¡most ¡difficult? ¡ Class ¡6: ¡ ¡ Early ¡Earth ¡ 3 1. Earth ¡age, ¡how ¡determined, ¡ source ¡of ¡atmosphere ¡oceans ¡ Geology ¡ & ¡life’s ¡beginnings. ¡ 2. Earth’s ¡interior ¡properEes, ¡ How ¡soon ¡could ¡life ¡have ¡taken ¡hold ¡on ¡Earth ¡ role ¡of ¡differenEaEon. ¡ 3. Theory ¡of ¡Plate ¡Tectonics, ¡ and ¡WHERE ¡on ¡Earth ¡would ¡that ¡be? ¡ three ¡observaEons ¡of ¡it, ¡the ¡ driving ¡mechanism. ¡ Where ¡did ¡our ¡life-­‑bearing ¡oceans ¡and ¡life-­‑ Be ¡sure ¡your ¡channel ¡is ¡set: ¡Ch/Go ¡80 ¡Ch/Go ¡ sustaining ¡atmosphere ¡come ¡from? ¡ 1 ¡ 2 ¡ Important ¡events ¡during ¡Earth’s ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ The ¡age ¡of ¡the ¡Earth ¡ first ¡half ¡billion ¡years ¡ Discuss ¡in ¡groups, ¡then ¡be ¡prepared ¡to ¡answer: ¡ We ¡learned ¡that ¡Earth ¡formed ¡from ¡rocks ¡ and ¡metal. ¡ ¡So ¡where ¡did ¡the ¡Water ¡come ¡ • List ¡three ¡different ¡rocks ¡used ¡to ¡esEmate ¡the ¡ from? ¡ age ¡of ¡Earth. ¡ What ¡is ¡it ¡called ¡when ¡reduced ¡ pressure ¡releases ¡trapped ¡gas? ¡ • What ¡value ¡do ¡they ¡each ¡give ¡for ¡Earth’s ¡age? ¡ Atmosphere ¡ What ¡did ¡ • How ¡are ¡ages ¡derived ¡from ¡rock? ¡ this ¡lead ¡to? ¡ Oceans ¡ 3 ¡ 4 ¡ Important ¡events ¡during ¡Earth’s ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ What ¡is ¡a ¡Sterilizing ¡Impact? ¡ first ¡half ¡billion ¡years ¡ Heavy ¡Bombardment ¡Phase ¡on ¡Earth ¡ How ¡can ¡we ¡know ¡about ¡the ¡impact ¡history ¡ of ¡Earth? ¡ What ¡is ¡the ¡ ‘Late’ ¡Heavy ¡Bombardment? ¡ ¡ How ¡long ¡was ¡Earth ¡un-­‑inhabitable? ¡ 5 ¡ 6 ¡

The ¡structure ¡of ¡the ¡Inner ¡Earth ¡ Was ¡the ¡asteroid ¡that ¡‘killed’ ¡the ¡ dinosaurs ¡a ¡ Sterilizing ¡Impact ? ¡ In ¡, ¡ The ¡Core , ¡the ¡Earth’s ¡inner ¡core ¡stopped ¡rotaEng, ¡causing ¡ the ¡planet’s ¡magneEc ¡field ¡to ¡rapidly ¡deteriorate. ¡ ¡ 3 Fact ¡or ¡ficEon? ¡ Airplanes ¡fall ¡out ¡of ¡the ¡sky, ¡everything ¡electronic ¡is ¡ destroyed, ¡ ¡staEc ¡discharge ¡in ¡the ¡atmosphere ¡creates ¡super ¡ 1. Yes ¡ storms ¡and ¡microwave ¡radiaEon ¡will ¡‘cook’ ¡the ¡planet. ¡ Fact ¡or ¡ficEon? ¡ 2. No ¡ How ¡do ¡we ¡know ¡the ¡interior ¡ of ¡our ¡Earth? ¡ ¡ ¡ ¡ The ¡deepest ¡well ¡is ¡50,000 ¡feet ¡(~8 ¡miles), ¡ ~1/3 ¡through ¡the ¡crust. ¡The ¡temperature ¡is ¡ 356 ¡F. ¡ ¡It ¡released ¡high ¡pressure ¡water ¡and ¡ hydrogen ¡gas ¡trapped ¡beneath. ¡ ¡ 7 ¡ 8 ¡ How ¡do ¡we ¡know ¡the ¡internal ¡ The ¡structure ¡of ¡the ¡Inner ¡Earth ¡ structure ¡of ¡the ¡Earth? ¡ Seismic ¡studies ¡reveal ¡ several ¡layers, ¡but ¡the ¡ 1. RadiaEon ¡ 3 primary ¡are ¡given ¡here. ¡ ¡ measurements ¡ CORE ¡ 2. GravitaEonal ¡ Highest ¡density ¡material ¡ (Nickel ¡& ¡Iron) ¡ measurements ¡ Two ¡DisEnct ¡Regions ¡ Inner ¡is ¡solid ¡ 3. MagneEc ¡ Outer ¡is ¡liquid ¡and ¡is ¡the ¡ measurements ¡ source ¡of ¡our ¡magneEc ¡field ¡ 4. Seismic ¡ CRUST ¡ MANTLE ¡ measurements ¡ Rocky ¡silicates ¡(SiO). ¡Makes ¡up ¡most ¡of ¡the ¡ Lowest ¡density, ¡outer, ¡thin ¡skin ¡of ¡ rock. ¡ Earth’s ¡volume. ¡ ¡Only ¡top ¡is ¡molten. ¡Most ¡is ¡ ‘solid’, ¡but ¡can ¡flow ¡and ¡churn ¡(convect).. ¡ ¡ 9 ¡ 10 ¡ Other ¡important ¡events ¡during ¡the ¡first ¡ What ¡is ¡a ¡current ¡source ¡of ¡ half ¡billion ¡years ¡ heat ¡for ¡the ¡Earth’s ¡center? ¡ What ¡is ¡this ¡illustraEng? ¡ 3 1. Fusion ¡at ¡its ¡center ¡ 2. DifferenEaEon ¡ 3. GravitaEonal ¡sejling ¡ 4. RadioacEve ¡decay ¡ What ¡did ¡this ¡eventually ¡lead ¡to ¡in ¡Earth’s ¡interior? ¡ 11 ¡ 12 ¡

Why ¡is ¡the ¡Moon, ¡Mars ¡and ¡Mercury ¡cool, ¡ Work ¡through ¡this ¡exercise ¡in ¡groups ¡ while ¡the ¡Earth’s ¡center ¡is ¡hot? ¡ 3 FACT: ¡The ¡heat ¡escaping ¡(cooling) ¡is ¡proporEonal ¡to ¡surface ¡ area ¡(where ¡heat ¡escapes). ¡ ¡ ¡Write ¡down ¡the ¡equaEon ¡for ¡ 1. They ¡do ¡not ¡have ¡ surface ¡area ¡of ¡a ¡sphere. ¡ radioacEve ¡decay. ¡ FACT: ¡The ¡amount ¡of ¡heat ¡is ¡proporEonal ¡to ¡ 2. They ¡have ¡had ¡more ¡Eme ¡ the ¡volume ¡of ¡material. ¡ ¡ ¡Write ¡down ¡the ¡ to ¡cool ¡off. ¡ equaEon ¡for ¡volume ¡of ¡a ¡sphere. ¡ 3. They ¡never ¡differenEated. ¡ Look ¡at ¡your ¡equaEon ¡for ¡the ¡VOLUME ¡ and ¡SURFACE ¡AREA. ¡ ¡ ¡ ¡ 4. They ¡are ¡smaller ¡than ¡ Earth. ¡ Which ¡increases ¡faster ¡with ¡‘r’? ¡ ¡ ¡ Surface ¡area ¡ ¡(cooling) ¡or ¡ ¡Volume ¡(heat)? ¡ What ¡does ¡this ¡mean? ¡ 14 ¡ 13 ¡ Will ¡the ¡Earth ¡ALWAYS ¡be ¡hot ¡at ¡its ¡ Early ¡evidence ¡for ¡Plate ¡Tectonics ¡ center? ¡ 1. ¡It ¡looks ¡like ¡they ¡ 3 fit ¡together! ¡ 1. Yes, ¡from ¡radioacEve ¡ decay. ¡ The ¡observaEon ¡that ¡lead ¡to ¡ the ¡theory ¡of ¡ConEnental ¡Drin. ¡ 2. Yes, ¡because ¡it ¡can ¡trap ¡ the ¡heat. ¡ Why ¡wasn’t ¡conEnental ¡ 3. No, ¡because ¡radioacEve ¡ Drin ¡ever ¡accepted ¡as ¡a ¡ scienEfic ¡theory? ¡ decay ¡will ¡stop. ¡ 4. No, ¡because ¡it ¡will ¡always ¡ lose ¡more ¡heat ¡than ¡it ¡ generates. ¡ 2. ¡Discovery ¡of ¡the ¡mid-­‑ocean ¡ridges. ¡ 3. ¡There ¡are ¡two ¡disEnct ¡crusts ¡on ¡Earth. ¡ ¡ ¡ 15 ¡ 16 ¡ PRS: ¡What ¡is ¡the ¡difference ¡between ¡ Further ¡evidence ¡for ¡Plate ¡Tectonics: ¡ conEnental ¡and ¡seafloor ¡crusts? ¡ ConEnental ¡vs. ¡Seafloor ¡Crust ¡ 3 1. Seafloor ¡crust ¡is ¡less ¡ dense ¡ 2. ConEnental ¡crust ¡is ¡ thinner ¡ 3. Seafloor ¡crust ¡is ¡ always ¡older ¡ 4. ConEnental ¡crust ¡ presses ¡deeper ¡into ¡ the ¡mantle ¡ 18 ¡

A ¡scienEfic ¡theory ¡must ¡be ¡able ¡to ¡explain ¡ Modern ¡evidence ¡for ¡Plate ¡Tectonics ¡ observed ¡phenomenon ¡and ¡ make ¡predic+ons : ¡ Global ¡PosiEoning ¡Satellites ¡ HaiE’s ¡Earthquake ¡ 21 ¡Satellites, ¡20,000 ¡km ¡above ¡Earth, ¡ Can ¡measure ¡a ¡few ¡mm/yr ¡moEon. ¡ Advancing ¡age ¡of ¡seafloor ¡rock ¡when ¡moving ¡ away ¡from ¡the ¡mid-­‑ocean ¡ridge ¡center ¡ 20 ¡ 19 ¡ The ¡center ¡of ¡the ¡AtlanEc ¡ Why ¡do ¡the ¡plates ¡move? ¡ 3 1. Pressure ¡from ¡ volcanoes. ¡ 2. RadioacEve ¡heat ¡ escaping. ¡ 3. Coriolis ¡effect ¡from ¡ the ¡Earth’s ¡rotaEon. ¡ 4. ConvecEon ¡in ¡the ¡ mantle. ¡ ConvecEon ¡of ¡the ¡Mantle ¡is ¡the ¡mechanism ¡driving ¡Plate ¡Tectonics ¡ 21 ¡ 22 ¡ 1. ¡ ¡How ¡old ¡are ¡the ¡oldest ¡rocks ¡(zircons) ¡ Let’s ¡test ¡your ¡knowledge ¡of ¡the ¡days ¡ found ¡on ¡Earth? ¡ learning ¡objecEves. ¡ 5 1. 4.6 ¡billion ¡years ¡ Please ¡work ¡ALONE. ¡ 2. 4.5 ¡billion ¡years ¡ 3. 4.4 ¡billion ¡years ¡ Please ¡NEVER ¡enter ¡answers ¡for ¡ 4. 4.3 ¡billion ¡years. ¡ another ¡student. ¡ 24 ¡