Dat onze planeet er 3,2 miljard jaar geleden heel anders uitzag dan nu, is algemeen bekend. Maar dat er in geen velden of wegen continenten te vinden waren en onze planeet volledig bedekt was met water; dat wisten we tot voor kort niet.
De aarde is zo'n 4,5 miljard jaar geleden ontstaan, tegelijkertijd met de zon en de rest van het zonnestelsel. De oudste fossiele aanwijzingen voor het bestaan van leven zijn 3,5 miljard jaar oud. Pas zo'n 600 miljoen jaar geleden maakt het aardse leven voor het eerst een snelle ontwikkeling door.
In de 4,5 miljard jaar dat onze planeet bestaat, is deze getransformeerd van een klomp gesmolten gesteente naar een bol vol oceanen, bossen en levende wezens die dingen als het wiel, de democratie en het internet hebben uitgevonden.
Het eerste bewijs voor leven op aarde komt van 3,5 miljard jaar oude fossielen van oeroude bacteriën. Wetenschappers denken daarom dat het eerste leven een cel was. Die cel zou bijna 4 miljard jaar geleden voor het eerst in onze oceaan hebben gezwommen.
In de eerste paar honderd miljoen jaar werd de aarde (net als de andere planeten) wel bekogeld door talloze kometen: kleine hemellichamen die grotendeels uit ijs bestaan. Er is dan ook lange tijd gedacht dat het meeste water op aarde afkomstig is van kometen.
Kan hier het water ook opraken? Gelukkig hoeven wij ons in Nederland, ook bij een tijdelijk watertekort op tropische dagen, geen zorgen te maken over de drinkwatervoorraad. Het water dat vandaag uit de kraan komt is honderden, soms wel duizenden jaren geleden gevallen als regen.
Hoewel water zelf de aarde niet kan verlaten, concludeerden onderzoekers dat hydrogen (waterstof) dat wel kan en doet. Even om op te frissen: water bestaat uit waterstofmoleculen en zuurstofmoleculen, oftewel H20.
De oerknal wordt beschouwd als het begin van het heelal waarin wij leven. Veel vragen rond de oerknal zijn echter nog onopgehelderd. Zo is onbekend of de tijd pas bij de oerknal ontstond, of dat er vóór de oerknal misschien ook tijd was.
Het begint 13,8 miljard jaar geleden met een enorme explosie. Na deze oerknal bestaat het universum volledig uit heet plasma . Het heelal zet uit en koelt daardoor af. Zo'n 380 duizend jaar na de oerknal is het heelal zo ver afgekoeld dat elektronen en protonen samen waterstof atomen kunnen vormen.
De meeste sterrenkundigen geloven dat het heelal met een oerknal (Big Bang) is begonnen, zo'n 14 miljard jaar geleden. Het hele heelal zat toen in een belletje dat duizenden keren kleiner was dan een speldenknop. Het was heter en zwaarder dan alles wat we ons maar kunnen voorstellen. En ineens ontplofte het.
Als er een jaar geen zonlicht is, raakt de aarde bedekt met een pantser van ijs. De gemiddelde temperatuur is -73 °C. De duisternis en de ijzige kou zullen het leven op aarde terugbrengen naar het nulpunt, de meest mensen en dieren sterven en het duurt miljoenen jaren voordat de planeet herstelt.
Het waarneembare heelal
Echter omdat het heelal al die tijd bezig is met uitzetten, is de diameter veel groter en die wordt geschat op 93 miljard lichtjaar. Het aantal sterrenstelsels in het waarneembaar heelal bedraagt naar schatting 2.000 miljard.
Het einde van de zon
Dat gebeurt over ongeveer 5 miljard jaar, als de zon is opgebrand. Een ster die geen waterstof en helium meer heeft om aan fusie-energie te komen zal in intensiteit afnemen maar heel erg opzwellen. De zon zal naar schatting zo groot opgeblazen worden dat de aarde erdoor wordt verzwolgen.
Volgens de hedendaagse kennis is het zichtbare heelal opgebouwd uit grote groepen superclusters en clusters die, samen met slierten sterrenstelsels (filamenten), een draderig netwerk vormen waartussen zich enorme superholtes bevinden.
Waar begint de ruimte? De ruimte begint boven de aardatmosfeer. Naarmate je hoger komt, wordt de lucht dunner en ijler. Op een hoogte van om en nabij 160 kilometer boven het aardoppervlak is de lucht zo ijl, dat er vrijwel geen lucht meer is.
Voor zover onderzoekers nu weten is er geen einde aan het heelal. Er is dus geen rand waar de ruimte stopt. Sterker nog: het heelal blijft groeien. Sterren en planeten bewegen steeds verder van elkaar af.
Het universum wordt kleiner en kleiner en steeds warmer. Uiteindelijk stort alle materie in zwarte gaten ineen, die vervolgens fuseren tot één gigantisch zwart gat of Big Crunch-singulariteit (een singulariteit is een punt met een bijna oneindig grote dichtheid).
Een lichtjaar is de afstand die licht in een jaar kan reizen - dat is ongeveer 9 460 000 000 000 kilometer! Licht heeft ongeveer 4,2 jaar nodig om de afstand naar de dichtstbijzijnde ster buiten ons zonnestelsel te overbruggen, daarom zeggen sterrenkundigen dat Proxima Centauri 4,2 lichtjaren van ons is verwijderd.
Het absolute nulpunt of nul Kelvin, is min 273 graden Celsius, de temperatuur waarop atomen in theorie volledig zouden moeten stoppen met bewegen. Met een temperatuur van 100 nanoKelvin zijn de BEC's in het ISS kouder dan de gemiddelde temperatuur in de ruimte, waar het zo'n 3 Kelvin is of -270 graden.
Het heelal dijt uit, waardoor de fotonen in de kosmische achtergrondstraling 45 miljard lichtjaar reisden om er te komen. Hierdoor heeft het zichtbare universum een doorsnee van circa 90 miljard lichtjaar. Toch is het heelal minimaal 250 keer groter, zo blijkt uit een nieuwe wiskundige berekening.
Hoe het heelal verder zal evolueren hangt af van het feit of de gemiddelde dichtheid van materie boven of onder de drempelwaarde van circa 3 waterstofatomen per kubieke meter ligt. In een heelal met een gemiddelde dichtheid die hoger is dan de drempelwaarde zal de gravitatie uiteindelijk de bovenhand krijgen.
De oceaan is een doorlopende massa van zeewater die ruim zeventig procent van de aarde bedekt. Oceaanstromingen bepalen het wereldwijde klimaat en ondersteunen een caleidoscopische veelheid van zeeleven. De mens is afhankelijk van deze woelige wateren om comfortabel te leven – en om te overleven.
Ongeveer 365,5 miljoen km² van het aardoppervlak (71%) is met water bedekt tegen 144,5 miljoen km² (29%) land.
Slecht 0.26% van al het water op aarde is beschikbaar voor mensen en andere organismen. Dit komt neer op ongeveer 93.000 kubieke kilometer. Slechts 0.014% van het water kan gebruikt worden als drinkwater, omdat het grootste gedeelte zit opgeslagen in wolken of in de grond.