История современного города Афины.

Древние Афины
История современных Афин

Происхождение Земли. Различные гипотезы происхождения Земли. Древние гипотезы возникновения земли

Гипотезы о происхождении земли

Земля - небольшая планета Солнечной системы (средний радиус 6371 км), третья от Солнца, одна из девяти планет, входящих в эту систему.

История Земли тесно связана с происхождением и развитием Солнечной системы - одной из наиболее сложных научных проблем.

Солнечная система входит в крупную галактику Млечный Путь, располагаясь примерно в 2/3 от ее центра. Наша Галактика вместе со спутниковыми Большим и Малым Магеллановыми облаками, соседней галактикой Туманность Андромеды и рядом других образует местную группу галактик, которых во Вселенной насчитывается до 10 млрд.

Установлено, что галактики "разбегаются" друг от друга и в то же время в разные стороны от некоего центра. В связи с этим одной из самых вероятных сейчас считается гипотеза Большого взрыва, случившегося примерно 20 млрд. лет тому назад. В результате Вселенная начала центробежное движение, в ходе которого сформировалось вещество, находившееся первоначально в сверхплотном состоянии. Затем пошел ядерный синтез гелия, дейтерия и т.д. 18-19 млрд. лет назад началось образование галактик, 15-16 млрд. лет назад образовались первые звезды как результат сжатия гигантских скоплений водорода и гелия, их разогревания и начавшегося термоядерного процесса.

Образование Солнечной системы, как и самого Солнца, произошло значительно позже, около 4,6 млрд. лет назад. Такой возраст имеют самые старые каменные метеориты, а также лунные породы. Нет однозначного мнения о том, возникли ли Солнце и околосолнечная туманность одновременно, хотя большинство исследователей считает, что это именно так. Существуют гипотезы, предполагавшие отрыв вещества будущих планет от уже сформировавшегося Солнца благодаря воздействию постороннего объекта. Такая гипотеза впервые была выдвинута еще Ж.Бюффоном в 1749 г. Он считал возможным столкновение Солнца с кометой (приливная гипотеза). Эту гипотезу развили уже в XX в. Д.Джине и Г.Джефрис, полагавшие, что проходившая вблизи Солнца звезда вырвала своим гравитационным воздействием часть солнечного вещества, из которого и сформировалась туманность, породившая впоследствии планеты. Однако из-за малой вероятности такого катастрофического события и некоторых теоретических трудностей эта гипотеза была отвергнута.

Со времен немецкого философа И.Канта (1775) доминирующим является мнение о существовании первично холодной газово-пылевой туманности. Под воздействием гравитационных сил, когда более крупные частицы стали притягивать менее крупные, система пришла в движение, образовались сгустки, постепенно превратившиеся в Солнце и планеты.

Французский математик и астроном П.Лаплас (1797) развил и дополнил эту гипотезу, дал ей математическое обоснование. Известно, что все планеты Солнечной системы движутся вокруг Солнца почти в одной плоскости, в одном направлении, по орбитам, близким к круговым. Вокруг оси они также вращаются в одном направлении с Солнцем, за редким исключением (Венера, Уран, некоторые спутники планет-гигантов). П.Лаплас объяснял образование планет постепенным

сжатием раскаленной газово-пылевой туманности, в результате которого скорость ее вращения увеличивалась и под действием самогравитации центробежные силы приводили к выбросу колец вещества в экваториальной плоскости. Эти концентрические кольца продолжали вращаться, а вследствие неравномерного распределения материи в них возникали сгущения - зародыши планет. Окончательное формирование планет происходило при остывании газовых сгустков. Гипотеза Канта - Лапласа получила широкое признание, потому что впервые объяснила происхождение Солнечной системы эволюционным путем с научных, строго математических позиций, используя закон всемирного тяготения И.Ньютона.

Современное представление об образовании Солнечной системы, хотя и базируется на основном постулате гипотезы Канта - Лапласа о первоначальной газово-пылевой туманности, коренным образом видоизменилось. Вклад в его формирование внесли многие ученые, в том числе наши соотечественники О.Ю.Шмидт, В.А.Амбарцумян, В.Г.Фесенков и др. Медленно вращающееся газовое облако существовало в относительном равновесии с окружающей средой десятки миллионов лет. Скорее всего, взрыв близкой сверхновой звезды своей ударной волной мог вызвать коллапс этого облака. Началось более быстрое вращение и сжатие облака, уплотнение центрального ядра - будущего Солнца. Возникшие при этом электромагнитные поля своими закрученными магнитными силовыми линиями заставили периферические части уже уплощенного облака вращаться гораздо быстрее, чем центральное ядро. Вероятно, этим объясняется распределение момента количества движения, обратно пропорциональное массе Солнца с одной стороны и всех остальных тел Солнечной системы - с другой (для планет - 1/700 массы Солнца и 98% момента количества движения).

Плотное центральное непрозрачное ядро постепенно разогревалось, становилось светящимся объектом. В околосолнечной туманности, поддерживаемой вращением, происходила конденсация вещества. Все больше пылевых частиц накапливались в плоскости эклиптики, соединяясь путем неупругого соударения (аккреции) в гравитационно-связанные комки - планетезимали, зародыши планет (рис. 29, цв. вкл.). Многочисленные кратеры, следы заключительной фазы формирования планет - метеоритной бомбардировки - видны на Луне, Меркурии и других планетах, лишенных атмосферы. Межпланетное пространство почти очистилось от мелких частиц.

Поблизости от молодого Солнца из-за высокой температуры происходило испарение легких веществ, оттеснявшихся к периферии. Сохранялись только жаропрочные металлические и каменистые частицы, образовавшие плотные и мелкие внутренние планеты - Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Во внешних областях Солнечной системы с относительно низкими температурами концентрировались громадные массы легких веществ - водорода, гелия, аммиака, метана и др. Здесь сформировались планеты-гиганты - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон, самая маленькая планета с сильно вытянутой и наклоненной орбитой, первоначально был, скорее всего, спутником Нептуна, отделившимся в результате катаклизма.

Подобные процессы формирования планетных тел из планетезималей повторились при обра зовании спутников планет. v.

Астероиды и кометы представляют собой оставшиеся первичные частицы, не вошедшие в состав планет (как и кольца Сатурна).

Описанные выше процессы произошли сравнительно быстро, примерно за 100 млн. лет, то есть 4,7-4,6 млрд. лет тому назад.

studfiles.net

Гипотезы происхождения Земли. Происхождение планет

Образование 23 ноября 2014

Вопрос происхождения Земли, планет и Солнечной системы в целом волновал людей еще с глубокой древности. Мифы о происхождении Земли прослеживаются у многих древних народов. Китайцы, египтяне, шумеры, греки имели свое представление о формировании мира. В начале нашей эры их наивные представления заменили религиозные догматы, не терпящие возражений. В средневековой Европе попытки поиска истины иногда заканчивались костром инквизиции. Первые научные объяснения проблемы относятся только к XVIII в. Даже сейчас нет единой гипотезы происхождения Земли, что дает простор для новых открытий и пищу для пытливого ума.

Мифы о происхождении Земли

Мифология древних

Человек – существо пытливое. Издревле люди отличались от животных не только желанием выжить в суровом диком мире, но и попыткой понять его. Признавая тотальное превосходство сил природы над собой, люди стали обожествлять происходящие процессы. Чаще всего именно небожителям приписывается заслуга сотворения мира.

Мифы о происхождении Земли в разных уголках планеты значительно отличались друг от друга. По представлениям древних египтян, она вылупилась из священного яйца, слепленного богом Хнумом из обычной глины. Согласно верованиям островных народов, землю выудили боги из океана.

Теория хаоса

Ближе всех к научной теории подошли древние греки. По их понятиям, рождение Земли произошло из первородного Хаоса, наполненного смесью из воды, земли, огня и воздуха. Это стыкуется с научными постулатами теории происхождения Земли. Гремучая смесь элементов хаотично вращалась, заполняя все сущее. Но в какой-то момент из недр первородного Хаоса родилась Земля – богиня Гея, и ее вечный спутник, Небо, – бог Уран. Совместными усилиями они наполнили безжизненные просторы разнообразием жизни.

Похожий миф сформировался и в Китае. Хаос Хунь-тунь, наполненный пятью элементами – деревом, металлом, землей, огнем и водой – кружил в форме яйца по безграничной Вселенной, пока в нем не зародился бог Пань-Гу. Пробудившись, он обнаружил вокруг себя лишь безжизненную тьму. И этот факт его сильно опечалил. Собравшись с силами, божество Пань-Гу разломило скорлупу яйца-хаоса, высвободив два начала: Инь и Ян. Тяжелый Инь опустился вниз, сформировав землю, светлый и легкий Ян взмыл ввысь, образовав небо.

Гипотезы происхождения Земли

Видео по теме

Классовая теория формирования Земли

Происхождение планет, и в частности Земли, современными учеными достаточно изучено. Но есть ряд принципиальных вопросов (например, откуда взялась вода), вызывающих жаркие споры. Поэтому наука о Вселенной развивается, каждое новое открытие становится кирпичиком в фундаменте гипотезы происхождения Земли.

Знаменитый советский ученый Отто Юльевич Шмидт, больше известный по полярным исследованиям, сгруппировал все предложенные гипотезы и объединил их в три класса. К первому относятся теории, исходящие из постулата об образовании Солнца, планет, лун и комет из единого материала (туманности). Это известные гипотезы Войткевича, Лапласа, Канта, Фесенкова, недавно переработанные Рудником, Соботовичем и другими учеными.

Второй класс объединяет представления, согласно которым планеты формировались непосредственно из вещества Солнца. Это гипотезы происхождения Земли ученых Джинса, Джеффриса, Мультона и Чемберлина, Бюффона и других.

И, наконец, к третьему классу относятся теории, не объединяющие Солнце и планеты общностью происхождения. Наиболее известна гипотеза Шмидта. Остановимся на характеристике каждого класса.

Гипотеза Канта

В 1755 году немецкий философ Кант происхождение Земли кратко описал следующим образом: первоначальная Вселенная состояла из неподвижных пылевидных частиц различной плотности. Силы гравитации привели их движение. Происходило налипание их друг на друга (эффект аккреции), в конечном итоге приведшее к образованию центрального раскаленного сгустка - Солнца. Дальнейшие столкновения частиц привели к вращению Солнца, а вместе с ним и пылевого облака.

В последнем постепенно образовывались отдельные сгустки вещества – зародыши будущих планет, вокруг которых по подобной схеме сформировались спутники. Образованная таким путем Земля в начале своего существования представлялась холодной.

Происхождение планет

Концепция Лапласа

Французский астроном и математик П. Лаплас предложил несколько отличный вариант, объясняющий происхождение планеты Земля и других планет. Солнечная система, по его мнению, образовалась из раскаленной газовой туманности со сгустком частиц в центре. Она вращалась и сжималась под действием всемирного тяготения. При дальнейшем охлаждении скорость вращения туманности росла, по периферии от нее отслаивались кольца, которые распадались на прообразы будущих планет. Последние на начальной стадии представляли собой раскаленные газовые шары, которые постепенно охлаждались и затвердевали.

Недостаток гипотез Канта и Лапласа

Гипотезы Канта и Лапласа, объясняющие происхождение планеты Земля, были господствующими в космогонии вплоть до начала ХХ века. И сыграли прогрессивную роль, служа основой естественным наукам, в особенности геологии. Главным недостатком гипотезы является неспособность объяснить распределение внутри Солнечной системы момента количества движения (МКР).

МКР определяется как произведение массы тела на расстояние от центра системы и скорость его вращения. Действительно, исходя из факта, что Солнце обладает более чем 90% всей массы системы, оно должно иметь и высокий МКР. На самом же деле Солнце имеет лишь 2% общего МКР, планеты же, особенно гиганты, наделены остальными 98%.

Теория Фесенкова

Указанное противоречие в 1960 попытался объяснить советский ученый Фесенков. Согласно его версии происхождения Земли, Солнце с планетами образовались в результате уплотнения гигантской туманности – «глобулы». Туманность обладала очень разреженной материей, составленной в основном из водорода, гелия и небольшого количества тяжелых элементов. Под действием силы гравитации в центральной части глобулы возникло звездообразное сгущение – Солнце. Оно быстро вращалось. В результате эволюции солнечного вещества в окружающую его газово-пылевую среду время от времени осуществлялись выбросы материи. Это приводило к потере Солнцем своей массы и передаче создаваемым планетам значительной части МКР. Формирование планет проходило путем аккреции вещества туманности.

Теории Мультона и Чемберлина

Американские исследователи астроном Мультон и геолог Чемберлин предложили схожие гипотезы происхождения Земли и Солнечной системы, согласно которым планеты образовались из вещества газовых веток спиралей, «вытянутых» из Солнца неизвестной звездой, которая прошла на достаточно близком расстоянии от него.

Учеными было введено в космогонию понятие «планетезималь» – это сгустки, сконденсированные из газов первоначального вещества, которые стали эмбрионами планет и астероидов.

Суждения Джинса

Английский астрофизик Д. Джинс (1919) предположил, что при сближении с Солнцем другой звездой с последней оторвался сигарообразный выступ, который в дальнейшем распался на отдельные сгустки. Причем из средней утолщенной части «сигары» образовались крупные планеты, а по ее краям – мелкие.

Версии происхождения Земли

Гипотеза Шмидта

В вопросах теории происхождения Земли оригинальную точку зрения в 1944 году высказал Шмидт. Это так называемая метеоритная гипотеза, впоследствии физико-математически обоснованная учениками известного ученого. Кстати, в гипотезе проблема образования Солнца не рассматривается.

Согласно теории, Солнце на одной из стадий своего развития захватило (притянуло к себе) холодное газово-пылевое метеоритное облако. До этого оно владело очень малым МКР, облако же вращалось со значительной скоростью. В сильном гравитационном поле Солнца началась дифференциация метеоритного облака по массе, плотности и размерам. Часть метеоритного материала попала на светило, другая, в результате процессов аккреции, образовывала сгустки-зародыши планет и их спутников.

В этой гипотезе происхождение и развитие Земли зависимо от воздействия «солнечного ветра» – давления солнечного излучения, которое отталкивало легкие газовые компоненты на периферию Солнечной системы. Образованная таким образом Земля была холодным телом. Дальнейший разогрев связывается с радиогенным теплом, гравитационной дифференциацией и другими источниками внутренней энергии планеты. Большим недостатком гипотезы исследователи считают очень низкую вероятность захвата Солнцем подобного метеоритного облака.

Предположения Рудника и Соботовича

История происхождения Земли до сих пор волнует ученых. Относительно недавно (в 1984 году) В. Рудник и Е. Соботович представили собственную версию происхождения планет и Солнца. Согласно их представлениям, инициатором процессов в газово-пылевой туманности мог послужить близкий взрыв сверхновой звезды. Дальнейшие события, по мнению исследователей, выглядели так:

Под действием взрыва началось сжатие туманности и образование центрального сгустка - Солнца.
От формирующегося Солнца МРК передавался планетам электромагнитным или турбулентно-конвективным путем.
Стали образовываться гигантские кольца, напоминающие кольца Сатурна.
В результате аккреции материала колец сначала появились планетезимали, впоследствии сформировавшиеся в современные планеты.

Вся эволюция проходила очень быстро – на протяжении около 600 млн лет.

Происхождение и развитие Земли

Формирование состава Земли

Существует разное понимание последовательности формирования внутренних частей нашей планеты. Согласно одной из них, протоземля представляла собой неотсортированный конгломерат железо-силикатного вещества. В дальнейшем в результате гравитации произошло разделение на железное ядро и силикатную мантию – явление гомогенной аккреции. Сторонники гетерогенной аккреции считают, что сначала аккумулировалось тугоплавковое железное ядро, затем на него налипали более легкоплавкие силикатные частицы.

В зависимости от решения этого вопроса речь может идти и о степени первоначального разогрева Земли. Действительно, сразу же после своего образования планета начала разогреваться вследствие совместных действий нескольких факторов:

Бомбардировка ее поверхности планетезималями, что сопровождалось выделением тепла.
Распад радиоактивных изотопов, в том числе короткоживущих изотопов алюминия, йода, плутония и др.
Гравитационная дифференциация недр (если принять гомогенную аккрецию).

По мнению ряда исследователей, на этой ранней стадии формирования планеты внешние части могли находиться в состоянии, близком к расплаву. На фото планета Земля выглядела бы раскаленным шаром.

Происхождение Земли картинки

Контракционная теория образования материков

Одной из первых гипотез происхождения материков была контракционная, по которой горообразование связывалось с остыванием Земли и сокращением ее радиуса. Именно она служила фундаментом ранних геологических исследований. На ее основании австрийский геолог Е. Зюсс синтезировал все существующие на то время знания о структуре земной коры в монографии «Лик Земли». Но уже в конце XIX в. появились данные, свидетельствующие, что в одной части земной коры происходит сжатие, в другой – растяжение. Окончательно рухнула контракционная теория после открытия радиоактивности и наличия в коре Земли больших запасов радиоактивных элементов.

Дрейф материков

В начале ХХ в. зарождается гипотеза дрейфа материков. Ученые давно заметили сходство береговых линий Южной Америки и Африки, Африки и Аравийского полуострова, Африки и Индостана и др. Первым сопоставил данные Пиллигрини (1858 г.), позднее Биханов. Сама идея дрейфа материков была сформулирована американскими геологами Тейлором и Бейкером (1910) и немецким метеорологом и геофизиком Вегенером (1912). Последний обосновал эту гипотезу в своей монографии «Происхождение материков и океанов», которая вышла в свет в 1915 году. Аргументы, которые приводились в защиту этой гипотезы:

Сходство очертаний материков по обе стороны Атлантики, а также материков, окаймляющих Индийский океан.
Сходство строения на смежных материках геологических разрезов позднепалеозойских и раннемезозойских пород.
Окаменелые останки животных и растений, которые свидетельствуют, что древняя флора и фауна южных материков образовывала единую группировку: особенно об этом свидетельствуют окаменевшие останки динозавров рода листрозавров, найденные в Африке, Индии и Антарктиде.
Палеоклиматические данные: например, наличие следов позднепалеозойского покровного оледенения.

Формирование земной коры

Происхождение и развитие Земли неразрывно связано с горообразованием. А. Вегенер утверждал, что материки, состоящие из достаточно легких минеральных масс, как бы плавают на подстилающем их тяжелом пластическом веществе базальтового ложа. Предполагается, что вначале тонкий слой гранитного материала якобы покрывал всю Землю. Постепенно целостность его была нарушена приливными силами притяжения Луны и Солнца, воздействующими на поверхность планеты с востока на запад, а также центробежными силами от вращения Земли, воздействующими от полюсов к экватору.

Из гранита (предположительно) состоял единый суперматерик Пангея. Он просуществовал до середины мезозойской эры и распался в юрском периоде. Сторонником этой гипотезы происхождения Земли был ученый Штауб. Затем возникло объединение материков северного полушария – Лавразия, и объединение материков южного полушария – Гондвана. Между ними оказались зажаты породы дна Тихого океана. Под материками залегало море магмы, по которому они двигались. Лавразия и Гондвана ритмично перемещались то к экватору, то к полюсам. При смещении к экватору суперматерики фронтально сжимались, при этом флангами надавливая на тихоокеанскую массу. Эти геологические процессы многие считают основными факторами образования крупных горных массивов. Движение к экватору происходило трижды: во время каледонского, герцинского и альпийского горообразования.

Фото планета Земля

Вывод

На тему формирования Солнечной системы выпущено много научно-популярной литературы, детских книг, специализированных публикаций. Происхождение Земли для детей в доступной форме изложено в школьных учебниках. Но если взять литературу 50-летней давности, видно, что на некоторые проблемы современные ученые смотрят уже по-другому. Космология, геология и смежные науки не стоят на месте. Благодаря покорению околоземного пространства люди уже знают, какой видится на фото планета Земля из космоса. Новое знание формирует новое представление о законах Вселенной.

Очевидно, что для создания из первородного хаоса Земли, планет и Солнца были задействованы могучие силы природы. Неудивительно, что древние предки сопоставляли их со свершениями Богов. Даже образно невозможно представить происхождение Земли, картинки реальности наверняка превзошли бы самые смелые фантазии. Но по крупицам знаний, собираемым учеными, постепенно выстраивается целостная картина окружающего мира.

Источник: fb.ru

Комментарии

Идёт загрузка...

Реферат на темы : Гипотезы происхождения Земли. Внутреннее строение Земли.

Содержание.

1. Введение ………………………………………………2 стр.

2. Гипотезы образования Земли…………………………3 – 6 стр.

3. Внутреннее строение Земли …………………………7 – 9 стр.

4. Заключение……………………………………………10 стр.

5. Список литературы …………………………………..11 стр.

Введение.

В настоящее время в науке создалось такое положение, что разработка космогонической теории и реставрация ранней истории Солнечной системы могут осуществляться преимущественно индуктивным путем, основанным на сравнении и обобщении полученных совершенно недавно эмпирических данных по материалу метеоритов, планет и Луны. Поскольку о строении атомов и поведении их соединений при различных термодинамических условиях нам стало известно очень многое, а о составе космических тел были получены совершенно достоверные и точные данные, то решение проблемы происхождения нашей планеты поставлено на прочную химическую основу, которой были лишены прежние космогонические построения. Следует в ближайшее время ожидать, что решение проблем космогонии Солнечной системы вообще и проблемы происхождения нашей Земли в частности достигнет больших успехов на атомно-молекулярном уровне, подобно тому, как на этом же уровне генетические проблемы современной биологии блестяще решаются на наших глазах.

При современном состоянии науки физико-химический подход к решению проблем космогонии Солнечной системы является совершенно неизбежным. Поэтому давно известные механические особенности Солнечной системы, которым классические космогонические гипотезы уделяли главное внимание, должны быть истолкованы в тесной связи с физико-химическими процессами в ранней истории Солнечной системы. Последние достижения в области химического изучения отдельных тел этой системы позволяют нам совершенно по-новому подходить к реставрации истории вещества Земли и на этой основе восстановить рамки тех условий, в которых происходило рождение нашей планеты – становление её химического состава и формирование оболочечной структуры.

Таким образом, цель данной работы – рассказать о наиболее известных гипотезах образования Земли, а также о ее внутреннем строении.

Гипотезы образования Земли.

Во все времена люди хотели знать, откуда и каким образом произошел мир, в котором мы живем. Существует множество легенд и мифов, пришедших из древних времен. Но с появлением науки в ее современном понимании, на смену мифологическим и религиозным приходят научные представления о происхождении мира. Первые научные гипотезы относительно происхождения Земли и солнечной системы, основанные на астрономических наблюдениях, были выдвинуты только лишь в 18 веке.

Все гипотезы о происхождении Земли можно разбить на две основные группы :

1. Небулярная (лат. «небула» – туман , газ) – в основе лежит принцип образования планет из газа , из пылевых туманностей ;

2. Катастрофическая – в основе лежит принцип образования планет из-за различных катастрофических явления ( столкновение небесных тел, близкое прохождение друг от друга звезд и т.д.).

Небулярные гипотезы Канта и Лапласа. Первой научной гипотезой о происхождении Солнечной системы была гипотеза Иммануила Канта (1755). Кант считал, что солнечная система возникла из некой первичной материи, до того свободно рассеянной в космосе. Частицы этой материи перемещались в различных направлениях и, сталкиваясь друг с другом, теряли скорость. Наиболее тяжелые и плотные из них под действием силы притяжения соединялись друг с другом, образуя центральный сгусток – Солнце, которое, в свою очередь, притягивало более удаленные, мелкие и легкие частицы. Таким образом возникло некоторое количество вращающихся тел, траектории которых взаимно пересекались. Часть этих тел, первоначально двигавшихся в противоположных направлениях, в конечном счете были втянуты в единый поток и образовали кольца газообразной материи, расположенные приблизительно в одной плоскости и вращающиеся вокруг Солнца в одном направлении, не мешая друг другу. В отдельных кольцах образовывались более плотные ядра, к которым постепенно притягивались более легкие частицы, формируя шаровидные скопления материи; так складывались планеты, которые продолжали кружить вокруг Солнца в той же плоскости, что и первоначальные кольца газообразного вещества.

Независимо от Канта другой ученый – французский математик и астроном П.Лаплас – пришел к тем же выводам , но разработал гипотезу более глубоко (1797). Лаплас полагал, что Солнце существовало первоначально в виде огромной раскаленной газообразной туманности ( небулы ) с незначительной плотностью, но зато колоссальных размеров. Эта туманность, согласно Лапласу, первоначально медленно вращалась в пространстве. Под влиянием сил гравитации туманность постепенно сжималась, причем скорость ее вращения увеличивалась. Возрастающая в результате центробежная сила придавала туманности уплощенную, а затем и линзовидную форму. В экваториальной плоскости туманности соотношение между притяжением и центробежной силой изменялось в пользу этой последней, так что в конечном счете масса вещества, скопившегося в экваториальной зоне туманности, отделилась от остального тела и образовала кольцо. От продолжавшей вращаться туманности по- следовательно отделялись все новые кольца, которые, конденсируясь в определенных точках, постепенно превращались в планеты и другие тела солнечной системы. В общей сложности от первоначальной туманности отделилось десять колец, распавшихся на девять планет и пояс астероидов – мелких небесных тел. Спутники отдельных планет сложились из вещества вторичных колец, оторвавшихся от раскаленной газообразной массы планет.

Вследствие продолжавшегося уплотнения материи температура новообразованных тел была исключительно высокой. В то время и наша Земля, по П. Лапласу, представляла собой раскаленный газообразный шар, светившийся подобно звезде. Постепенно, однако, этот шар остывал, его материя переходила в жидкое состояние, а затем, по мере дальнейшего охлаждения, на его поверхности стала образовываться твердая кора. Эта кора была окутана тяжелыми атмосферными парами, из которых при остывании конденсировалась вода. Обе теории сходны между собой по существу и часто рассматриваются как одна, взаимно дополняли друг друга, поэтому в литературе они часто упоминаются под общим названием как гипотеза Канта-Лапласа . Поскольку наука не располагала в то время более приемлемыми объяснениями, у этой теории было в XIX веке множество последователей.

Катастрофическая теория Джинса. После гипотезы Канта – Лапласа в космогонии было создано еще несколько гипотез образования Солнечной системы. Появляются так называемые катастрофические гипотезы , в основе которых лежит элемент случайного стечения обстоятельств. В качестве примера гипотезы катастрофического направления рассмотрим концепцию английского астронома Джинса (1919). В основу его гипотезы положена возможность прохождения вблизи Солнца другой звезды. Под действием ее притяжения из Солнца вырвалась струя газа, которая при дальнейшей эволюции превратилась в планеты Солнечной системы. Джинс полагал, что прохождение звезды мимо Солнца позволило объяснить несоответствие в распределении массы и момента количества движения в Солнечной системе. Но в 1943г. Русский астроном Н. И. Парийский вычислил, что только в случае строго определенной скорости звезды газовый сгусток мог бы стать спутником Солнца. В этом случае его орбита должна быть в 7 раз меньше орбиты самой близкой к Солнцу планеты – Меркурия.

Таким образом, гипотеза Джинса не смогла дать верного объяснения непропорциональному распределению момента количества движения в Солнечной системе . Самым большим недостатком этой гипотезы является факт случайности, что противоречит материалистическому мировоззрению и имеющимся фактам, говорящим о нахождении планет в других звездных мирах. Кроме того , расчеты показали , что сближение звезд в мировом пространстве практически исключено, и даже если бы это произошло, проходящая звезда не могла бы придать планетам движение по круговым орбитам.

Теория Большого Взрыва. Теория, которой придерживается большинство современных ученых, утверждает, что Вселенная образовалась в результате так называемого Большого Взрыва. Невероятно горячий огненный шар, температура которого достигала миллиардов градусов, в какой-то момент взорвался и разбросал во всех направлениях потоки энергии и частиц материи, придав им колоссальное ускорение. Поскольку огненный шар, разлетевшийся на части в результате Большого Взрыва, имел колоссальную температуру, крохотные частицы материи обладали поначалу слишком большой энергией и не могли соединиться друг с другом, чтобы образовать атомы. Однако спустя примерно миллион лет температура Вселенной понизилась до 4000"С, и из элементарных частиц стали формироваться различные атомы. Сначала возникли самые легкие химические элементы – гелий и водород, формировалось их скопление. Постепенно Вселенная охлаждалась все сильнее и образовывались более тяжелые элементы. В течении многих миллиардов лет происходило наращивание масс в скоплениях гелия и водорода. Разрастание массы идет до достижения некоторого предела, после чего сила взаимного притяжения частиц внутри газопылевого облака очень сильная и тогда облако начинает сжиматься (коллапсировать). В процессе коллапса внутри облака развивается высокое давление, условия благоприятные для реакции термоядерного синтеза – слияние легких ядер водорода с образованием тяжелых элементов. На месте коллапсирующего облака рождается звезда. В результате рождения звезды более 99% массы первоначального облака оказывается в теле звезды, а остальные формируют рассеянные облака твердых частиц из которых в дальнейшем формируются планеты звездной системы.

Современные теории. В последние годы американскими и советскими учеными был выдвинуты ряд новых гипотез. Если раньше считалось, что в эволюции Земли происходил непрерывный процесс отдачи тепла, то в новых теориях развитие Земли рассматривается как результат многих разнородных, порой противоположных процессов. Одновременно с понижением температуры и потерей энергии могли действовать и другие факторы, вызывающие выделение больших количеств энергии и компенсирующие таким образом убыль тепла. Одно из таких современных предположений – «теория пылевого облака»,его автор американский астроном Ф. Л. Уайпль (1948). Однако по существу это ничто иное как видоизмененный вариант небулярной теории Канта-Лапласа. Также популярными являются гипотезы русских ученых О.Ю.Шмидта и В.Г. Фесенкова. Оба ученых при разработке своих гипотез исходили из представлений о единстве материи во Вселенной, о непрерывном движении и эволюции материи, являющихся ее основными свойствами, о разнообразии мира, обусловленного различными формами существования материи.

Любопытно, что на новом уровне, вооруженные более совершенной техникой и более глубокими познаниями о химическом составе солнечной системы, астрономы вернулись к мысли о том, что Солнце и планеты возникли из обширной, нехолодной туманности, состоящей из газа и пыли. Мощные телескопы обнаружили в межзвездном пространстве многочисленные газовые и пылевые «облака», из которых некоторые действительно конденсируются в новые звезды. В связи с этим первоначальная теория Канта-Лапласа была переработана с привлечением новейших данных; она может сослужить еще хорошую службу в деле объяснения процесса возникновения солнечной системы.

Каждая из этих космогонических теорий внесла свой вклад в дело выяснения сложного комплекса проблем, связанных с происхождением Земли. Все они рассматривают возникновение Земли и солнечной системы как закономерный результат развития звезд и вселенной в целом. Земля появилась одновременно с другими планетами, которые, как и она, вращаются вокруг Солнца и являются важнейшими элементами солнечной системы.

Внутреннее строение Земли.

Материалы, слагающие твердую оболочку Земли непрозрачны и плотны. Прямые исследования их возможны лишь до глубин составляющих ничтожную часть радиуса Земли. Самые глубокие пробуренные скважины и имеющиеся в настоящее время проекты ограничены глубинами 10 – 15 км, что соответствует немногим более 0,1 % от радиуса. Возможно , что проникнуть на глубину более нескольких десятков километров не удастся. Поэтому сведения о глубоких недрах Земли получают, используя лишь косвенные методы. К ним относятся сейсмический, гравитационный, магнитный, электрический, электромагнитный, термический, ядерный и другие методы. Наиболее надежным из них является сейсмический. Он основан на наблюдении сейсмических волн, возникающих в твердой Земле при землетрясениях. Подобно тому как рентгеновские лучи позволяют исследовать состояние внутренних органов человека, сейсмические волны, проходя через земные недра, дают возможность составить представление о внутреннем строении Земли и об изменении физических свойств вещества земных недр с глубиной.

В результате сейсмических исследований было определено, что внутренняя область Земли неоднородна по своему составу и физическим свойствам, и образует слоистую структуру.

clip_image002 Из всей массы Земли кора составляет менее 1 %, мантия – около 65 %, ядро – 34 %. Вблизи поверхности Земли возрастание температуры с глубиной составляет примерно 20° на каждый километр. Плотность горных пород земной коры составляет около 3000 кг/м3. На глубине около 100 км температура примерно 1800 К.

Форма Земли (геоид) близка к сплюснутому эллипсоиду — шарообразная форма с утолщениями на экваторе — и отличается от него на величину до 100 метров. Средний диаметр планеты примерно равен 12 742 км. Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра.

Земля состоит из нескольких слоев :

1. Земная кора ;

2. Мантия ;

3. Ядро.

1. Верхний слой Земли называется земной корой и подразделяется на несколько слоев. Самые верхние слои земной коры состоят преимущественно из пластов осадочных горных пород, образовавшихся путем осаждения различных мелких частиц, главным образом в морях и океанах. В этих пластах захоронены остатки животных и растений, населявших в прошлом земной шар. Общая толщина осадочных пород не превышает 15 – 20 км.

Различие скорости распространения сейсмических волн на континентах и на дне океана позволило сделать вывод о том, что на Земле существуют два главных типа земной коры :континентальный и океанический. Мощность коры континентального типа в среднем 30 – 40 км, а под многими горами достигает местами 80 км. Континентальная часть земной коры распадается на ряд слоев, число и мощность которых изменяются от района к району. Обычно ниже осадочных пород выделяют два главных слоя : верхний – «гранитный», близкий по физическим свойствам и составу к граниту и нижний, состоящий из более тяжелых пород, – «базальтовый». Толщина каждого из этих слоев в среднем 15 – 20 км. Однако во многих местах не удается установить резкую границу между гранитным и базальтовым слоям. Океаническая кора гораздо тоньше (5 – 8 км). По составу и свойствам она близка к веществу нижней части базальтового слоя континентов. Но этот тип коры свойственен только глубоким участкам дна океанов, не менее 4 км. На дне океанов есть области, где кора имеет строение континентального или промежуточного типа. Поверхность Мохоровичича ( по имени открывшего ее югославского ученого), на границе которой резко изменяется скорость сейсмических волн, отделяет земную кору от мантии.

2. Мантия распространяется до глубины 2900км. Она подразделяется на 3 слоя: верхний, промежуточный и нижний. В верхнем слое скорости сейсмических волн сразу за границей Мохоровичича растут, затем на глубине 100 – 120 км под континентами и 50 – 60 км под океанами этот рост сменяется слабым уменьшением скоростей, а далее на глубине 250км под континентами и 400км под океанами уменьшение вновь сменяется ростом. Таким образом, в этом слое имеется область пониженных скоростей – астеносфера, характеризуемая относительно малой вязкостью вещества. Некоторые ученые считают, что в астеносфере вещество находится в «кашеподобном» состоянии, т.е. состоит из смеси твердых и частично расплавленных пород. В астеносфере находятся очаги вулканов. Они образуются, вероятно, там, где по каким-либо причинам понижается давление и, следовательно температура плавления вещества астеносферы. Понижение температуры плавления приводит к расплавлению вещества и образованию магмы, которая затем по трещинам и каналам в земной коре может излиться на поверхность земли.

Промежуточный слой характеризуется сильным возрастанием скоростей сейсмических волн и увеличением электропроводимости вещества Земли. Большинство ученых считают, что в промежуточном слое изменяется состав вещества или слагающие его минералы переходят в иное состояние, с более плотной «упаковкой» атомов. Нижний слой оболочки отличается однородностью по сравнению с верхним слоем. Вещество в этих двух слоях находится в твердом по-видимому кристаллическом состоянии.

3. Под мантией находится земное ядро с радиусом 3471км. Оно подразделяется на жидкое внешнее ядро ( слой между 2900 и 5100 км) и твердое ядрышко. При переходе от мантии к ядру резко изменяются физические свойства вещества, по – видимому в результате высокого давления.

Температура внутри Земли с глубиной повышается до 2000 – 3000 °С, при этом наиболее быстро она возрастает в земной коре, далее идет замедление, и на больших глубинах температура остается, вероятно постоянной. Плотность Земли возрастает с 2,6 г/см³ на поверхности до 6,8 г/см³ на границу ядра Земли, а в центральных областях составляет примерно 16 г/см³. давление возрастает с глубиной и достигает на границе между мантией и ядром 1,3 млн. атм, а в центре ядра – 3,5 млн. атм.

Заключение.

Несмотря на многочисленные усилия исследователей разных стран и огромному эмпирическому материалу, мы находимся только на первом этапе понимания истории и происхождения Солнечной системы вообще и нашей Земли в частности. Однако сейчас становится все более очевидным, что возникновение Земли было результатом сложных явлений в исходном веществе, охвативших ядерные, а впоследствии и химические процессы. В связи с непосредственным исследованием материала планет и метеоритов у нас все более укрепляются основы для построения естественной теории происхождения Земли. B настоящее время нам представляется, что фундаментом теории происхождения Земли являются следующие положения.

1. Происхождение Солнечной системы связано с происхождением химических элементов: вещество Земли вместе с веществом Солнца и других планет в далеком прошлом находилось в условиях ядерного синтеза.

2. Последним этапом ядерного синтеза было образование тяжелых химических элементов, включая уран и трансурановые элементы. Об этом свидетельствуют следы вымерших радиоактивных изотопов, обнаруженные в древнем материале Луны и метеоритов.

3. Естественно, что Земля и планеты возникли из того же вещества, что и Солнце. Исходный материал для построения планет был первоначально представлен разобщенными ионизированными атомами. Это был в основном звездный газ, из которого при охлаждении возникли молекулы, жидкие капли, твердые тела — частицы.

4. Земля возникла преимущественно за счёт тугоплавкой фракции солнечного вещества, что отразилось на составе ядра и силикатной мантии.

5. Основные предпосылки появления жизни на Земле были созданы в конце остывания первичной газовой туманности. На последнем этапе остывания в результате каталитических реакции элементов образовались многочисленные органические соединения, обусловившие возможность появления генетического кода и саморазвивающихся молекулярных систем. Возникновение Земли и жизни представляло собой единый взаимосвязанный процесс—результат химической эволюции вещества Солнечной системы.

Список литературы.

1. Н.В. Короновский, А.Ф. Якушова , Основы геологии,

ББК 26.3 К 68 УДК 55

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Земля

3. Войткевич Г.В. Основы теории происхождения Земли. М., “Недра”, 1979, 135с.

4. Бондарев В.П. Геология, ББК 26.3 Б 81 УДК 55

5. Рингвуд А.Е. Состав и происхождение Земли. М., “Наука”, 1981, 112с

kursak.net

Теории происхождения Земли

Древние иранские мифы рассказывают, что мир был сотворен 12 тыс. лет назад. Вавилонские жрецы, достигшие огромных успехов в математике и астрологии, считали, что возраст Земли около 2 млн. лет. Трактуя различные сведения, собранные в Священном писании, средневековые теологи неоднократно пытались вычислить возраст Земли. Изучив текст Библии, архиепископ Иероним пришел к заключению, что мир был сотворен за 3941 год до начала современного летосчисления. Его коллега Феофил — епископ антиохский увеличил этот срок до 5515 лет. Августин Блаженный прибавил к нему еще 36 лет, а ирландский архиепископ Джеймс Ашер, явно неравнодушный к точным цифрам, высказал предположение, что мир был создан в утренние часы 26 октября 4004 г. до рождества Христова.

Шли годы. Поэтические легенды древности и символические трактаты средневековья не могли более удовлетворять насущные требования человечества и уступили место строгой научной формулировке, беспристрастному анализу, вере в материальность мира. Но по-прежнему людей продолжали интересовать вопросы: как образовалась наша планета и какие силы породили этот голубой шар с его горами и реками, льдами полюсов и огнем недр?

Поскольку никому не удастся проникнуть в далекое прошлое и воочию наблюдать рождение Земли, остается довольствоваться более или менее достоверными предположениями, догадками, гипотезами — путь трудный и часто неблагодарный. Так шахматист шаг за шагом восстанавливает последовательность ходов, которые могли привести к сложившейся на доске позиции. А может быть, таких путей было несколько? Значит, надо накапливать новые сведения в дополнение к огромным запасам фактов, уже хранящихся в арсенале научных знаний.

Ушли в прошлое первые попытки объяснить происхождение Земли. Одни из них строились на религиозных преданиях, другие, возможно, имели научный смысл, но были написаны иносказательным языком. Не расшифрованные, они кажутся сегодня набором мистических фраз.

Идеи о том, что Земля возникла в результате естественных процессов, высказывали в XVII столетии французский математик Рене Декарт и президент Берлинской академии наук, математик и философ Готфрид Лейбниц. Но лишь в XVIII веке были предложены первые научные концепции, которые можно считать космогоническими гипотезами в современном понимании этого термина. Их авторами были немецкий философ Иммануил Кант и французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас.

Согласно гипотезе Лапласа на месте Солнечной системы некогда существовала огромная раскаленная газовая туманность. Под действием охлаждения и взаимного тяготения газовых частиц она начала постепенно сжиматься и, вращаясь, приобрела уплощенную, приплюснутую форму. Но эти же процессы вызвали увеличение центробежной силы. От сгустка материи отделилось газовое кольцо, которое разорвалось, а затем сгустилось в шар, продолжавший вращение вокруг центра туманности. Сжатие ядра туманности не прекращалось. От ее экватора отрывались все новые и новые кольца, сгущавшиеся в шаровидные планеты. Подобным же образом, отделяясь от планет, возникли их спутники. А уплотнившаяся центральная часть туманности в конечном итоге превратилась в звезду, снабжающую дочерние планеты светом и теплом.

Кант выдвинул свои предположения раньше Лапласа, но опубликовал их анонимно. Поэтому долгое время не было известно, кто же автор гипотезы. В отличие от Лапласа, Кант считал, что в планетную систему сгустились не раскаленные газы, а холодные космические частицы. При этом первым образовалось Солнце, а планеты сформировались несколько позднее.

Почти столетие гипотезы Канта и Лапласа служили общепризнанным объяснением становления Солнечной системы. Только с конца прошлого века стали появляться некоторые дополнения к ним и делаться попытки взглянуть на образование Земли и других планет с иных позиций.

Так, в 1905 г. американские ученые астроном Форест Мультон и геолог Томас Чемберлин предположили, что мимо Солнца некогда прошла другая звезда, притяжение которой вызвало на поверхности нашего светила мощные приливы. С гребней приливных волн по направлению к проходящей звезде стали отделяться бесформенные хлопья солнечной материи. Охлаждаясь, эта материя образовала небольшие сгущения — «планетезимали». Некоторые из таких сгущений, слившись воедино, превратились в протопланеты, одной из которых была прото-Земля. Поначалу Земля была значительно меньше, чем ныне; ее размеры постепенно увеличивались за счет мелких планетезималей и метеоритов.

В 1919 г. английский физик Джеймс Джине, проанализировав весь накопленный к тому времени материал по астрофизике и небесной механике, опубликовал работу «Проблемы космологии и звездной динамики», в которой предложил еще одну схему образования Солнечной системы. Подобно своим предшественникам. Джине считал, что Солнце было сначала одинокой звездой. Блуждая в просторах Вселенной, оно встретило на своем пути другую звезду. Под действием силы ее притяжения огромная масса вещества выплеснулась из Солнца и в сигарообразной форме протянулась навстречу этой звезде. Но звезда прошла мимо, а гигантская струя раскаленного солнечного вещества раздробилась на части, и при охлаждении из них возникли планеты.

Долгое время эта гипотеза считалась очень удачной. Но слишком мала вероятность подобной встречи звезд. Сам Джине полагал, что такая встреча может произойти только в одном случае из триллиона звездных сближений. К тому же выяснилось, что расчеты исследователя не могли объяснить происхождение комет, спутников планет и особенности движения некоторых планет, относящихся к группе Юпитера.

Развивая идеи Джинса, английский геофизик Харолд Джефрис предположил, что выброс солнечного вещества произошел не в результате сближения двух звезд, а вследствие удара, который нанесла Солнцу звезда, задевшая его по касательной. Но такое столкновение, по-видимому, еще менее вероятно, чем возможность самого прохождения вблизи Солнца другой звезды.

Когда же в конце 30-х годов появилось сообщение шведского астронома Эрика Хольмберга об открытии плането-подобных спутников звезд, и вслед за тем советские и американские исследователи установили, что собственные планеты может иметь приблизительно каждая десятая звезда, располагающаяся на удалении от Солнца до 16 световых лет, гипотеза Джинса и другие построения, предполагавшие уникальность Солнечной системы, утратили свое значение. А после того как в 1942 г. советский геофизик и астроном Николай Николаевич Парийский произвел расчеты, доказавшие, что нынешние траектории планет не могли бы сформироваться, если бы планетные тела образовались из газовой струи, выброшенной из Солнца, идеи Джинса — Джефриса были окончательно оставлены.

В 1944 г. советский академик Отто Юльевич Шмидт предложил другую гипотезу рождения планет. По его гипотезе Солнце, проходя сквозь межзвездное облако пыли и газов, увлекло за собой часть этого облака. Захваченные притяжением пылевые и газовые частицы вращались вокруг Солнца в одной плоскости, сталкивались, образовывали скопления. Мелкие частицы сливались друг с другом, более крупные притягивали к себе мелкие и, обрастая ими, непрерывно увеличивались в размере. Так постепенно росли будущие планеты. Математический аппарат, использованный в доказательствах Шмидта, сомнений не вызывал. Но захват звездой газопылевого облака — явление почти столь же маловероятное, как столкновение двух звезд, летящих в космическом пространстве.

Другой советский ученый, академик Василий Григорьевич Фесенков, объяснил происхождение Солнечной системы по-иному. Судя по сходству химического состава земной коры и солнечной атмосферы, Земля и другие планеты вполне могли иметь «солнечное» происхождение. По-видимому, Солнце некогда вращалось вокруг своей оси значительно быстрее, чем теперь. Вследствие такого вращения в экваториальной части светила возник вырост, от которого стали отделяться планеты. Утолщение на теле Солнца имело сравнительно невысокую температуру. Поэтому газы новорожденных планет не рассеивались в мировом пространстве и сами планеты сравнительно быстро охлаждались. Постепенно удаляясь от Солнца, они заняли свое нынешнее положение.

В 1950 г. известный американский исследователь Дж.П.Койпер высказал предположение, что Солнце входило ранее в систему двойной звезды. Одна из этих звезд рассеялась в пространстве и стала материалом для газопылевого облака, из которого затем сформировались планеты.

В последующие годы было предпринято немало попыток дать более строгое объяснение возможным процессам образования Солнечной системы. Появились новые идеи о возрождении и развитии модели Канта — Лапласа на основе современных достижений космической электродинамики. Предложено оригинальное объяснение причин турбулентных движений космического вещества, вызываемых конвекцией. Высказаны интересные мысли о закономерностях сжатия протопланетного облака; предполагается, что толчком, нарушившим равновесие первичной газопылевой туманности, явился взрыв сверхновой звезды...

Многочисленным гипотезам о происхождении Земли посвящена обширная литература, содержащая бурную полемику, доводы за и против, остроумные доказательства, строгую критику. Большинство ученых, занимающихся проблемами космогонии, полагают, что Солнечная система сформировалась из прародительского космического облака, в котором возникли некие центры сгущения вещества. Но у астрономов, геологов и физиков еще не сложилось единого мнения о причинах образования нашей планеты, и ни одна из предложенных гипотез не может в полной мере объяснить строения Солнечной системы. Можно с уверенностью сказать, что вопрос о том, как произошла Земля, еще ждет своего решения.

biofile.ru

Гипотеза появления Земли | Секреты Планеты

В науке существовало немало теорий, которые объясняли происхождение нашей планеты. В 1755 г. немецким философом И. Кант была высказана гипотеза появления Земли и всей Солнечной системы из облака мельчайших твердых частиц. Позже французский математик Пьер-Симон Лаплас опубликовал гипотезу образования Солнечной системы из раскаленной газовой туманности.

Отсюда следовало, что Земля первоначально находилась в газообразном, а затем в огненно-жидком состоянии, а затем на ней появилась твердая кора. В 1829 г. французский геолог Эли де Бомон, развивая гипотезу Лапласа, предположил, что во время охлаждения земного шара происходило его сжатие. В этом он усматривал причину формирования складок земной коры и образования гор. Гипотезы появления Земли Лапласа и Бомона продержались в науке до начала прошлого века. Позже выяснилось, что они не выдерживают критики со стороны механики и физики.

В 1917 г. английский астроном Д. Х. Джинс высказал идею о том, что планета образовалась из вещества, вырванного из Солнца притяжением пролетавшей рядом звезды. Эта гипотеза появления Земли существовала около 20 лет, но потом была опровергнута в результате детального анализа других ученых.

Согласно современным представлениям, Земля образовалась из «протопланетарного» диска пыли и газа, оставшегося после формирования Солнца. Летопись планеты началась примерно 4,6 млрд. лет назад.

Мы можем только предполагать существование процессов, происходивших на планете сотни миллионов лет назад. Это время слишком удалено от нашего, да и само понятие времени у человека и планеты разное. Для нас жизнь – это 70 – 90 лет, а для планеты – около 4,7 млрд. лет. Если “планетное время” принять за 24 часа, то современный человек, появившийся примерно 40 тыс. лет назад, живет на планете меньше секунды.

Долгое время загадкой оставалось также образование Луны. Одни ученые считали, что она сформировалась одновременно с Землей с газопылевого облака; вторые – что Луна возникла в результате столкновения нашей планеты с другим объектом, третий предполагали, что Луна образовалась вообще в другом месте и со временем была “захвачена” притяжением Земли.

Только после того, как ученые получили образцы лунного грунта, появилась теория касательного столкновения Земли с объектом, по размерам близким к Марсу, и имевшим массу 10% от массы Земли (иногда этот объект называют «Тейя»). Часть массы этого тела слилась с Землей, а часть была выброшена в околоземное пространство и образовала кольцо обломков, что со временем дало начало Луне.

Эту статью ищут по запросам:

https://yandex ru/clck/jsredir?from=yandex ru;search;web;;&text=&etext=1829 Z4bZe1Y0V2_EyRGVu9FVcdrWF5Wpjky5Da66ab9O_QaXn138RUMiGzpSrQlqW9yk d7a318bf078ff9ff85b61e95637566914f590a38&uuid=&state=_BLhILn4SxNIvvL0W45KSic66uCIg23qh8iRG98qeIXme
https://yandex ru/clck/jsredir?from=yandex ru;search;web;;&text=&etext=1834 1ZdPggEb3vo38vKP2RTiMKRCPVprbM1G2EoGAgqe9ogkghZ2xX53LwikbEh56y7p ab44e0eb8894e55861eb061192c4d36cd7664b74&uuid=&state=_BLhILn4SxNIvvL0W45KSic66uCIg23qh8iRG98qeIXme
https://yandex ru/clck/jsredir?from=yandex ru;search;web;;&text=&etext=1838 tCx89cL21xiDopBXYPISlT3DiO3-HvVh6YHtdatKnsu0kT5i-tw-fZMuc6bw2z0n 72129588f77ed0480925c4035e15314b9ce91411&uuid=&state=_BLhILn4SxNIvvL0W45KSic66uCIg23qh8iRG98qeIXme

planet-secrets.ru

Происхождение и возникновение Земли кратко – этапы, версии, гипотезы, концепции

До сих пор основной теорией происхождения колыбели человечества считается теория Большого Взрыва. По утверждению астрономов, бесконечно долгое время назад в космическом пространстве существовал огромный раскаленный шар, чья температура исчислялась миллионами градусов. В результате химических реакций, происходивших внутри огненной сферы, произошел взрыв, разметавший в пространстве огромное количество мельчайших частиц материи и энергии. Изначально, эти частицы имели слишком высокую температуру. Затем Вселенная остывала, частицы притягивались друг к другу, накапливаясь в одном пространстве. Более легкие элементы притягивались к более тяжелым, возникшим в результате постепенного охлаждения Вселенной. Так образовывались галактики, звезды, планеты.

В подтверждение этой теории ученые приводят строение Земли, чья внутренняя часть, называемая ядром, состоит из тяжелых элементов – никеля и железа. Ядро, в свою очередь, покрыто толстой мантией из раскаленных горных пород, являющихся более легкими. Поверхность планеты, другими словами, земная кора, словно плавает на поверхности расплавленных масс, являясь результатом их остывания.

Формирование условий для жизни

Постепенно земной шар остывал, создавая на своей поверхности все более плотные участки почвы. Вулканическая деятельность планеты в те времена была достаточно активной. В результате извержений магмы в пространство выбрасывалось огромное количество различных газов. Самые легкие, такие, как гелий и водород моментально улетучивались. Более тяжелые молекулы оставались над поверхностью планеты, притягиваемые ее гравитационными полями. Под влиянием внешних и внутренних факторов, пары выброшенных газов становились источником влаги, появились первые осадки, сыгравшие ключевую роль в появлении жизни на планете.

Постепенно внутренние и внешние метаморфозы привели к тому разнообразию ландшафта, к которому человечество давно привыкло:

образовались горы и долины;
появились моря, океаны и реки;
сложился определенный климат в каждой местности, давший толчок развитию той или иной форме жизни на планете.

Мнение о спокойствии планеты и о том, что она сформирована окончательно, неверно. Под воздействием эндогенных и экзогенных процессов, поверхность планеты формируется до сих пор. Своим разрушительным хозяйствованием человек способствует ускорению этих процессов, что ведет к самым катастрофическим последствиям.

ecoportal.info

Происхождение Земли. Различные гипотезы происхождения Земли

Когда выходишь ранним морозным утром на улицу и чувствуешь похрустывание снежинок под ногами или встречаешь рассвет на берегу реки в жарком июле, очень трудно представить себе, что когда-то давно ничего этого не было. Вообще ничего: ни снега, ни реки, ни травы, ни даже Солнца. Существовал лишь бескрайний космос, в котором носились частички пыли, врезаясь друг в друга на огромных скоростях. Этот период трудно как-то назвать. Он не доисторический, он какой-то внеисторический: настолько непостижимо давно это происходило, и так безнадежно безжизненно было тогда пространство…

Однако происхождение Земли неразрывно связано с этим этапом становления Вселенной. Условия, впоследствии приведшие к появлению нашей планеты, начали формироваться с самого момента Большого взрыва. Различные гипотезы происхождения Земли и зарождения мира возникали в умах людей с тех пор, когда человек впервые задумался о своем месте во Вселенной и о том, что существует за пределами привычной ему территории.

Мифология

У всех народов есть легенды о возникновении мира. Объединяются они божественным началом, лежащим в основе мифологического творения. Из хаоса появляются первые божества, которые дают начало сомну сверхъестественных существ, а также всему, что есть: океану, суше, дню и ночи, людям. Концепции происхождения Земли у разных народов часто связаны с желанием бога сотворить твердь посреди мировых вод. В разные эпохи мифы о создании мира дополнялись, либо появлялись новые версии. Так, в индуизме происхождение Земли и всего мироздания рассматривается в пяти вариантах. Основой для Вселенной, согласно разным преданиям, считается священный звук Ом, первочеловек Пуруша, пожертвовавший части своего тела для создания мира, дыхание Маха-Вишну. Также в качестве начала всего сущего выступает «первичное тепло» и «космическое яйцо».

Космогония славян

Происхождение Земли по древним славянам во многом схоже с прочими мифологическими представлениями. Изначально Вселенная не была упорядочена. В то время существовал лишь единый бог Род, который структурировал первозданный Хаос. Он создал землю из соединения морской и небесной стихии. Затем его сын Сварог начал упорядочивать пространство. Он вдохнул жизнь во все земное, создал человека и объяснил первым людям законы, по которым нужно жить.

Под влиянием христианства миф несколько видоизменился. В летописях встречается предание о Боге, плывущем по первозданным водам на лодке и встречающем черта. Бог посылает беса на дно морское за горстью песка и создает из нее земную твердь.

Название

С мифологическими сказаниями о мироустройстве связано и происхождение названия «Земля». В мышлении далеких предков всех современных народов не существовало представления о шарообразной форме планеты, да и о самой планете тоже. Происхождение названия «Земля» связано, с одной стороны, с легендой о плоской, словно блюдце, поверхности с сушей и морями, покоящейся на спинах гигантских животных. У разных народов это были слоны, черепаха или кит. С другой стороны, происхождение слова «земля» связано с разделением мироздания на три уровня: небо, пространство, населенное людьми и животными, и преисподняя, или подземное царство. Оба эти момента повлияли на появление привычного обозначения нашей планеты в разных языках. Происхождение названия «Земля» у древних славян связано с понятиями «низ» и «почва». Земля — это то, что под небом, внизу: почва под ногами, основа. Таким образом, происхождение названия «Земля» основано на понимании мира людей как «плоского блюдца» и как пространства, расположенного ниже небесного жилища богов.

Кроме того, в культуре наших предков слово «земля» соотносилось со всем родным, со знакомой территорией. Чуждое и часто враждебное обозначалось как далекое, и название его имело аналогичное происхождение. «За тридевять земель» — фразеологизм, означающий «очень далеко». Древние славяне часто обозначали так и царство мертвых.

Интересно, что схожее со славянским значение имеют и корни, от которых возникло название планеты в других языках. Так, происхождение слова «Земля»(Earth) в английском тоже связано с понятием низа и почвы под ногами.

происхождение жизни на земле биология

Как из ничего получилось нечто

Естественно, современные научные представления о появлении Вселенной сильно отличаются от тех, что лежат в основе любой религии. Сегодня все модели мироздания построены на теории Большого взрыва. Согласно ей, примерно 13,77 млрд лет назад Вселенная возникла в результате трудно представимого по своей мощности взрыва. Состояние, в котором она пребывала до этого момента, называется сингулярным. По своим характеристикам оно настолько отличалось от всего известно сейчас, что даже ученые с трудом могут понять, какие процессы в нем происходили.

Вскоре после Большого взрыва молодая Вселенная начала расширяться. Огромные температурные показатели и скорость составляющих ее частиц не позволяли им объединяться в более крупные объекты. Однако по мере расширения снижалась температура. Прошло около миллиона лет, пока Вселенная остыла до 4000 ºС, и элементарные частицы стали образовывать атомы. Первыми появились гелий и водород, за ними сформировались и атомы более тяжелых элементов.

На следующем этапе развития Вселенной частицы пыли и газа, составлявшие ее, начали сталкиваться и образовывать все более крупные объекты. Медленно формировались галактики со звездами и планетами. Вселенная при этом продолжала расширение, и процесс этот идет до сих пор.

Родной кусочек Млечного Пути

Презентация «Происхождение Земли» на уроках часто начинается с рассказа об истории Солнечной системы. Она началась примерно 4,6 млрд лет назад. К появлению нашего кусочка Галактики привели те же процессы, в результате которых сформировались многие участки Вселенной. Сам Млечный Путь появился примерно на 7-8 млрд лет раньше. К образованию Солнечной системы привел гравитационный коллапс сравнительно небольшого участка молекулярного межзвездного облака. Понимание процессов, происходивших тогда в этом месте Вселенной, – довольно непростая задача в силу удаленности их во времени. Судить о событиях, послуживших толчком к образованию Солнечной системы в известном нам виде, можно, лишь выстраивая теории на основе изученных космических и физических закономерностей и соотнесения их выводов с тем, что мы в действительности наблюдаем.

«Горячая» гипотеза

В конце XIX века происхождение Земли и всей Солнечной системы активно изучали астрономы Т. Чемберлен и Ф. Мультон. Они выдвинули так называемую горячую гипотезу. На создание теории их подтолкнуло открытие, сделанное в то время. Стало известно, что глубоко под поверхностью Земли стоит буквально адская жара: температура недр достигает 1000 ºС.

«Горячая» гипотеза предполагает, что Земля, как и другие планеты, изначально представляла собой раскаленный шар, который затем стал постепенно остывать. Появление этих горячих сгустков материи объяснялось взаимодействием молодого Солнца с другим, сопоставимым по силе гравитационного притяжения, объектом. Звезда проходила в относительной близости от нашего светила. В результате между ними сформировалось нечто вроде моста, состоящего из вещества обоих космических тел. Постепенно звезды разошлись, а мост распался на отдельные горячие «островки» материи, называемые планетезималями. Они и стали впоследствии планетами и спутниками, известными сейчас.

происхождение земли по древним славянам

Вначале было холодно

Однако это далеко не единственная теория, объясняющая происхождение Земли. Гипотезы в научном мире начинают доминировать тогда, когда объясняют большое количество видимых фактов. Во второй половине прошлого века астрономы и физики обратили свое внимание вновь на концепцию изначально холодных планет.

Впервые небулярная теория была сформулирована в XVIII веке. Предположительно, ее высказал Эммануил Сведенборг, затем подхватил Иммануил Кант. Основное же развитие гипотеза получила в трудах Пьера-Симона Лапласа. Этапы происхождения Земли и Солнечной системы в целом, согласно этой теории, выстраивались несколько иначе, чем в описанной выше, и первым из них было образование туманности, или небулы. Она представляла собой газопылевой сгусток, сконцентрированный в результате коллапса участка молекулярного межзвездного облака. Небула, в силу воздействия на нее силы притяжения от соседних подобных образований, стала вращаться. В туманности из-за вращения появилась сила тяжести, которая привела к уменьшению ее радиуса. Следствием этого стало увеличение скорости движения. Молодая туманность напоминала центрифугу, и ее первоначально близкая к шару форма становилась все более похожей на эллипс. Спустя некоторое время центробежная сила на экваторе уравновесила силу притяжения, и от средней зоны туманности начали одно за другим отслаиваться кольца. Они состояли из все тех же частиц пыли и газа, которые постепенно стали объединяться в более крупные объекты. Со временем они «доросли» до планет, причем температура новых космических тел никак не позволяла назвать их горячими.

этапы происхождения земли

Жар недр

Сегодня небулярная теория считается наиболее вероятным сценарием формирования Солнечной системы. Развитие гипотезы происходило при участии многих научных дисциплин, некоторые положения Лапласа были изменены или дополнены. Высокая температура земных недр также получила объяснение, не противоречащее теории.

Существуют две основные причины для разогрева: радиоактивный распад и гравитационная дифференциация недр. Первый дает примерно 15 % от разогрева. Основное же значение имеет разделение изначально перемешанных элементов на несколько слоев под действием силы тяжести. Этот процесс привел не только к повышению температуры недр, но и к образованию той внутренней структуры планеты, которую все мы изучаем еще в школе: ядро, мантия, кора.

Молодая Земля представляла собой близкий к шару по форме космический объект, состоящий из нескольких хаотично перемешанных элементов. Современные наблюдения, однако, показывают, что структура планеты имеет довольно упорядоченное строение. Основные элементы, составляющие Землю, — это кислород в составе оксидов, кремний, железо и алюминий. Каждый из них при этом влияет на плотность вещества.

Дифференцировка

Масса и объем Земли, определенные еще в XVIII веке, позволили ученым вычислить ее среднюю плотность. Она оказалась равной примерно 5,5 г/см3. При этом величина параметра для поверхности — всего 2,8 г/см3. Обнаруженные значения позволили предположить, что более тяжелые элементы сконцентрированы в центре земного шара, а легкие составляют поверхностные слои.

Упорядочивание элементов началось с самого момента появления планеты. Под действием силы тяжести железо стало «оседать» в центр, а соединения алюминия и кремния, наоборот, «всплывать» на поверхность. Железо, меняя место своего положения, смещает и центр тяжести планеты. В силу определенных физических законов при этом выделяется большое количество тепловой энергии, которая и приводит к нагреву внутренних слоев Земли. Величина образующейся энергии огромна. При этом исследования показывают, что планета никогда не была полностью расплавленной. Это еще раз подтверждает небулярную гипотезу.

Охлаждение и нагрев

Конечно, тепло недр постоянно расходуется на обогрев поверхности, и часть энергии при этом теряется. Однако она успешно компенсируется солнечным излучением. Энергия дифференциации используется во всех происходящих на Земле процессах: перемещении континентов, образовании гор, вулканизме.

По подсчетам ученых, на сегодняшний день процесс разделения элементов завершился на 85 %. После окончания дифференциации Земля станет геологически неактивной планетой, похожей в этом плане на Луну. Произойдет это примерно через 1,5 млрд лет.

презентация происхождение земли

Бомбардировки

Кроме дифференциации недр и распада радиоактивных элементов на первых этапах формирования Земли, определенную роль в разогреве ее внутренних слоев играли астероиды. Повышению температуры способствовали частые столкновения малых космических тел с планетой. По одной из версий, самое внушительное из подобных соударений привело к появлению Луны. С С Землей столкнулось тело размером с Марс. В результате из планеты был выбит довольно внушительный кусок материи, который впоследствии и стал спутником. Столкновение имело и другие результаты: заметно повысилась скорость вращения Земли и наклонилась ее ось. Также астероиды и кометы считаются одним из вероятных источников воды.

Появление живительной влаги

Происхождение воды на Земле — тема достаточно обширная. Наиболее вероятной на сегодняшний день считается версия о ее «доставке» астероидами. Косвенно гипотезу подтверждают данные космических исследований, в результате которых была обнаружена вода на нескольких малых телах Солнечной системы. Ученые, склоняющиеся к этой версии, указывают на то, что вода — довольно летучее вещество, а потому в жарких условиях молодой Земли, скорее всего, испарилась бы полностью. Отсюда и низкая вероятность земного происхождения воды. Вероятно, столь необходимое для всего живого вещество попало на планету с астроидами и кометами из главного пояса, расположенного между Марсом и Юпитером.

Однако точное происхождение воды на Земле – пока все же вопрос без однозначного ответа. Есть мнение, что в этом процессе сыграли свою роль несколько факторов. Среди них и дегазация магмы, выплавление из нее летучих элементов. Водяной пар и некоторые другие соединения выбрасывались на поверхность Земли во время извержения вулканов. Затем испарения конденсировались, так постепенно накапливались океаны, формировалась гидросфера.

Появление воды, как и проблема происхождения Земли, – не решенный до конца вопрос. Вероятно, свою роль здесь сыграли оба процесса: и бомбардировка, и дегазация магмы. Последний также способствовал формированию атмосферы.

происхождение воды на земле

Происхождение живого на Земле

Еще один широко обсуждаемый вопрос, связанный с историей развития Земли, — это появление живых организмов. На сегодняшний день существует несколько гипотез, описывающих происхождение жизни на Земле. Биология, преподававшаяся лет десять назад, приоткрывала перед учениками завесу тайны: жизнь появилась в водах мирового океана, в так называемом первичном бульоне. С тех пор картина несколько изменилась, обросла новыми данными.

Урок «Происхождение жизни на Земле» сегодня начинается с рассказа об РНК-мире. Рибонуклеиновая кислота, согласно последним исследованиям, — первая молекула на планете со способностью к самовоспроизведению. Следующим этапом на пути от неживого мира к органическому было обретение границ. Молекулы РНК, вероятно, тем или иным образом оказались внутри полых сфер, которые в толще воды океана образуются жирными кислотами. Так появился прототип простейшей клетки: молекула РНК, окруженная мембраной.

Формирование обмена веществ между внешней средой и РНК стало возможным благодаря способности последней притягивать одни нуклеотиды и отталкивать другие. Происхождение жизни на Земле биология и смежные науки изучили еще не до конца. Остается множество невыясненных вопросов. Среди них, например, возникновение деления и образование многоклеточных организмов.

Великий симбиоз

Менее туманной сегодня считается история возникновения различных органелл в клетке. Все началось с появления у первых микроорганизмов способности к фагоцитозу, поглощению питательных веществ из окружающей среды с образованием пищевых вакуолей. Новый способ питания привел к увеличению размеров клеток: хищник должен быть крупнее жертвы. Наследственный материал при этом хранился в виде генофор, предшественников хромосом. Прикреплялись они непосредственно к мембране. Фагоцитоз сопровождался появлением сильного течения в цитоплазме, в зоне которого оказывались и генофоры. Возникала опасность потери части генетического материала или нарушения его структуры. В результате в клетке образовалась полость, отделенная мембраной от цитоплазмы. Постепенно она преобразовалась в ядро. Так появились первые эукариотические клетки.

Такие органеллы, как митохондрии и жгутики, скорее всего, возникли также в процессе фагоцитоза. Предшественники современных клеток, поглощая пищу, обзавелись симбионтами, дружественными микроорганизмами. Они, используя питательные вещества, попадающие в цитоплазму, стали осуществлять функции регуляции различных внутриклеточных процессов. Согласно концепции симбиогенеза, таким образом в клетке появились уже названные митохондрии и жгутики. Многие современные исследования подтверждают справедливость гипотезы.

происхождение живого на земле

Альтернативы

РНК-мир как предшественник всего живого имеет «конкурентов». Среди них есть и креационистские теории, и научные гипотезы. Многие века существовало предположение о самозарождение жизни: мухи и черви появляются в гниющих отходах, мыши — в старом тряпье. Опровергнутая мыслителями XVII-XVIII веков, она получила второе рождение в прошлом столетии в теории Опарина-Холдейна. Согласно ей, жизнь возникла в результате взаимодействия органических молекул в первичном бульоне. Предположения ученых были косвенно подтверждены в знаменитом эксперименте Стенли Миллера. Именно эту теорию и сменила в начале нашего века гипотеза РНК-мира.

Параллельно существует мнение, что жизнь имеет изначально внеземное происхождение. Принесли ее на нашу планеты, согласно теории Панспермии, все те же астероиды и кометы, которые «позаботились» о формировании океанов и морей. По сути, эта гипотеза не объясняет появление жизни, а констатирует ее как факт, неотъемлемое свойство материи.

Если обобщить все вышесказанное, становится понятно, что происхождение Земли и жизни на ней на сегодняшний день – это все-таки открытые вопросы. Современные ученые, конечно, намного ближе к разгадке всех тайн нашей планеты, чем мыслители Античности или Средневековья. Однако многое еще требует прояснения. Различные гипотезы происхождения Земли сменяли друг друга в те моменты, когда обнаруживались новые сведения, не вписывающиеся в старую картину. Вполне возможно, что подобное может случиться и в не столь отдаленном будущем, и тогда на смену устоявшимся теориям придут новые.

fb.ru