Starożytne teorie pochodzenia ziemi. Hipotezy pochodzenia ziemi

Historia planety Ziemia, podobnie jak życie ludzkie, jest pełna różnorodnych ważne wydarzenia oraz etapy rozwoju, które nastąpiły od jej narodzin. Zanim pojawiła się planeta Ziemia i wszystkie inne ciała niebieskie: planety i gwiazdy, w kosmos unosiły się chmury pyłu. Błękitna Planeta i inne obiekty układ słoneczny, w tym Słońce, jak sugerują naukowcy, powstało w wyniku zagęszczenia obłoku pyłu międzygwiazdowego.

Ziemia powstała około 10 milionów lat po tym, jak pył międzygwiazdowy zaczął się zagęszczać. Uwolnione ciepło utworzyło ciało niebieskie ze stopionej substancji. Po pojawieniu się planety Ziemia. Zróżnicowanie warstw jej składników doprowadziło do pojawienia się wewnętrznego rdzenia z pierwiastków ciężkich owiniętego w płaszcz; nagromadzenie lekkich pierwiastków na powierzchni spowodowało utworzenie protoskorupy. W tym samym czasie pojawił się także Księżyc, prawdopodobnie w wyniku silnego zderzenia Ziemi z ogromną asteroidą.

Z biegiem czasu planeta ostygła, pojawiła się na niej stwardniała skorupa - skorupa, a następnie pierwsze kontynenty. Od chwili pojawienia się planety Ziemia była nieustannie bombardowana przez meteoryty i lodowe komety, w wyniku czego na powierzchni zgromadziła się wystarczająca ilość wody, aby utworzyć morza i oceany. Dzięki silnej aktywności wulkanicznej i parze powstała atmosfera, w której praktycznie nie było tlenu. W całej historii planety Ziemia kontynenty nieustannie unosiły się na stopionym płaszczu, czasem łącząc, czasem rozdzielając, powtarzało się to wielokrotnie na przestrzeni 4,5 miliarda lat.

Złożony reakcje chemiczne stało się przyczyną pojawienia się cząsteczek organicznych oddziałujących ze sobą, pojawiały się coraz bardziej złożone struktury molekularne. W rezultacie doprowadziło to do pojawienia się cząsteczek zdolnych do samokopiowania. To były pierwsze kroki życia na Ziemi. Rozwinęły się organizmy żywe, pojawiły się bakterie, a następnie organizmy wielokomórkowe. W ciągu życia tych organizmów zmienił się skład atmosfery. Pojawił się tlen, co doprowadziło do powstania ochronnej warstwy ozonu.

Życie ewoluowało w wielu formach, a liczba gatunków na Ziemi jest zdumiewająca w swojej różnorodności. Zmiany warunków środowiskowych na przestrzeni historii planety doprowadziły do pojawienia się nowych gatunków, z których wiele później wymarło, inne były w stanie przystosować się do nowego środowiska i stworzyły nowoczesną biosferę.

Około 6 milionów lat temu, miliardy lat po powstaniu Ziemi, gałąź zróżnicowania ewolucyjnego naczelnych doprowadziła do pojawienia się człowieka. Możliwość chodzenia na tylnych łapach, silny wzrost Głównymi czynnikami były wielkość mózgu i rozwój języka. Najpierw człowiek nauczył się rozpalać ogień, potem osiągnął sukces w rozwoju rolnictwo. Doprowadziło to do poprawy życia, co doprowadziło do powstania społeczności i kolejnych cywilizacji, o różnych cechach kulturowych i religijnych. Dzięki swoim osiągnięciom w różne obszary: nauka, polityka, pisanie, transport i komunikacja, ludzie stali się dominującym gatunkiem na Ziemi. To już nie Ziemia kształtuje formy życia, to człowiek się zmienia środowisko w procesie życia. Po raz pierwszy historię planety Ziemia tworzą siły żyjących na niej stworzeń i to My jesteśmy zmuszeni rozwiązać globalne problemy klimatyczne i inne środowisko, aby zachować nasze siedliska.

Planeta Ziemia to jedyne znane miejsce, gdzie jak dotąd odkryto życie, mówię na razie, ponieważ być może w przyszłości ludzie odkryją inną planetę lub satelitę, na którym żyje inteligentne życie, ale na razie Ziemia jest jedynym miejscem, gdzie istnieje życie. Życie na naszej planecie jest bardzo różnorodne, od mikroskopijnych organizmów po ogromne zwierzęta, rośliny i nie tylko. A ludzie zawsze zadawali sobie pytanie – jak i skąd wzięła się nasza planeta? Istnieje wiele hipotez. Hipotezy dotyczące pochodzenia Ziemi radykalnie się od siebie różnią, a w niektóre z nich bardzo trudno uwierzyć.

To bardzo trudne pytanie. Nie można spojrzeć w przeszłość i zobaczyć, jak to wszystko się zaczęło i jak zaczęło się pojawiać. Pierwsze hipotezy dotyczące pochodzenia planety Ziemia zaczęły pojawiać się w XVII wieku, kiedy ludzie zgromadzili już wystarczającą wiedzę o kosmosie, naszej planecie i samym Układzie Słonecznym. Teraz trzymamy się dwóch możliwych hipotez dotyczących pochodzenia Ziemi: Naukowa – Ziemia powstała z pyłu i gazów. Potem była Ziemia niebezpieczne miejsce na całe życie wieloletni ewolucji powierzchnia planety Ziemia stała się odpowiednia dla naszego życia: atmosfera ziemska nadaje się do oddychania, stała powierzchnia i wiele więcej. I religijne - Bóg stworzył Ziemię w 7 dni i osiedlił tu całą różnorodność zwierząt i roślin. Ale w tamtym czasie nie było wystarczającej wiedzy, aby wyplenić wszystkie inne hipotezy, a potem było ich znacznie więcej:

Georgesa Louisa Leclerca Buffona. (1707–1788)

Założył, że teraz nikt w to nie uwierzy. Zasugerował, że Ziemia mogła powstać z kawałka Słońca oderwanego przez pewną kometę, która uderzyła w naszą gwiazdę.

Ale ta teoria została obalona. Edmund Halley, angielski astronom, zauważył, że nasz Układ Słoneczny odwiedza ta sama kometa w odstępach kilkudziesięciu lat. Halleyowi udało się nawet przewidzieć kolejne pojawienie się komety. Odkrył również, że kometa za każdym razem nieco zmienia swoją orbitę, co oznacza, że nie ma tak dużej masy, aby oderwać „kawałek” Słońca.

Immanuela Kanta. (1724–1804)

Nasza Ziemia i cały Układ Słoneczny powstały z zimnej i zapadającej się chmury pyłu. Kant napisał anonimową książkę, w której opisał swoje hipotezy na temat pochodzenia planety, ale nie przyciągnęła ona uwagi naukowców. W tym czasie naukowcy rozważali bardziej popularną hipotezę wysuniętą przez Pierre'a Laplace'a, francuskiego matematyka.

Pierre-Simon Laplace (1749–1827)

Laplace zasugerował, że Układ Słoneczny powstał z stale obracającej się chmury gazu nagrzanej do ogromnych temperatur. Teoria ta jest bardzo podobna do obecnej teorii naukowej.

Dżinsy Jamesa (1877–1946)

Pewne ciało kosmiczne, a mianowicie gwiazda, przeleciało zbyt blisko naszego Słońca. Grawitacja Słońca wyrwała część masy z tej gwiazdy, tworząc rękaw gorącej materii, który z czasem uformował wszystkie 9 planet. Jeans mówił o swojej hipotezie tak przekonująco krótki czas podbiło umysły ludzi i wierzyli, że jest to jedyne możliwe pojawienie się planety.

Przyjrzeliśmy się więc najsłynniejszym hipotezom pochodzenia, były one bardzo niezwykłe i różnorodne. W naszych czasach takich ludzi nawet by nie słuchali, bo mamy teraz znacznie większą wiedzę o naszym Układzie Słonecznym i o Ziemi, niż ludzie wiedzieli wtedy. Dlatego hipotezy dotyczące pochodzenia Ziemi opierały się wyłącznie na wyobraźni naukowców. Teraz możemy obserwować i przeprowadzać różne badania i eksperymenty, ale nie dało nam to ostatecznej odpowiedzi na temat tego, jak i z czego dokładnie powstała nasza planeta.

Pochodzenie Ziemi określa jego wiek, skład chemiczny i fizyczny. Nasza Ziemia jest jedną z dziewięciu planet (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun, Pluton) Układu Słonecznego. Wszystkie planety Układu Słonecznego krążą wokół Słońca mniej więcej w tej samej płaszczyźnie i w tym samym kierunku po orbitach eliptycznych, bardzo zbliżonych do okręgów.

Galaktyka - Układ Słońca i Gwiazd. Większość gwiazd znajduje się w pierścieniu Drogi Mlecznej. Gwiazdy są większe lub mniejsze od Słońca. Słońce znajduje się bliżej centrum Galaktyki i wraz ze wszystkimi gwiazdami kręci się wokół niej.

Poza Galaktyką istnieje wiele innych galaktyk, które zawierają od 1 do 150 miliardów gwiazd. Tak duże zgrupowanie gwiazd nazywane jest metagalaktyką, czyli Wielkim Wszechświatem. Naszą metagalaktykę odkrył amerykański astronom Edwin Hubble (1924-1926). Ustalił, że Droga Mleczna jest jedynym z wielu „światów gwiazd”, które obserwujemy. Galaktyka (Droga Mleczna) ma strukturę spiralną. Jest to wydłużony pas gwiazd ze znacznym pogrubieniem w środku i na końcach.

Niezliczona ilość stosunkowo bliskich nam galaktyk tworzy Archipelag wysp gwiezdnych, czyli tworzy system galaktyk.

Wielki Wszechświat to system archipelagów składający się z kilku milionów galaktyk. Średnica Wielkiego Wszechświata wynosi wiele miliardów lat świetlnych. Wszechświat jest nieskończony w czasie i przestrzeni.

Pochodzenie Ziemi interesowało naukowców od czasów starożytnych., a na ten temat wysunięto wiele hipotez, które można podzielić na hipotezy pochodzenia gorącego i zimnego.

Niemiecki filozof Kant (1724-1804) wysunął hipotezę, według której Ziemia powstała z mgławicy składającej się z cząstek pyłu, pomiędzy którymi istniało przyciąganie i odpychanie, w wyniku czego mgławica tworzyła ruch kołowy.

Francuski matematyk i astronom Laplace (1749-1827) postawił hipotezę, że Ziemia powstała z pojedynczej gorącej mgławicy, ale nie wyjaśnił jej ruchu. Według Kanta Ziemia powstała niezależnie od Słońca, a według Laplace'a jest produktem rozpadu Słońca (powstania pierścieni).

W XIX i XX wieku. W Europie Zachodniej wysunięto szereg hipotez na temat pochodzenia Ziemi i innych planet (Chamberlain, Multon, Jeans itp.), które okazały się idealistyczne lub mechaniczne i niepotwierdzone naukowo. Rosyjscy naukowcy - akademik O. Yu Shmidt i V. G. Fesenkov - wnieśli ogromny wkład w naukę o pochodzeniu Ziemi i kosmosu.

Akademik O. Yu Schmidt udowodnił naukowoże planety (w tym Ziemia) powstały ze stałych, fragmentarycznych cząstek przechwyconych przez Słońce. Przechodząc przez skupisko takich cząstek, siły grawitacji złapały je i zaczęły poruszać się wokół Słońca. W wyniku ruchu cząstki utworzyły grudki, które zgrupowały się i zamieniły w planety. Według hipotezy O. Yu Schmidta Ziemia, podobnie jak inne planety Układu Słonecznego, od początku swojego istnienia była zimna. Następnie w ciele Ziemi rozpoczął się rozpad pierwiastków promieniotwórczych, w wyniku czego wnętrzności Ziemi zaczęły się nagrzewać i topić, a jej masa zaczęła rozwarstwiać się na osobne strefy lub kule o różnych właściwości fizyczne i skład chemiczny.

Akademik V. G. Fesenkov wyjaśnia swoją hipotezę wywodzi się z faktu, że Słońce i planety powstały w jednym procesie rozwoju i ewolucji z dużej skupiska mgławicy gazowo-pyłowej. Ta grudka miała wygląd bardzo spłaszczonej chmury przypominającej dysk. Słońce powstało z najgrubszej, gorącej chmury w centrum. Ze względu na ruch całej masy chmury gęstość na jej obrzeżach była nierówna. Gęstsze cząstki chmur stały się ośrodkami, z których zaczęło się formować dziewięć przyszłych planet Układu Słonecznego, w tym Ziemia. V. G. Fesenkov doszedł do wniosku, że Słońce i jego planety powstały niemal jednocześnie z masy gazowo-pyłowej o wysokiej temperaturze.

W jednej galaktyce jest około 100 miliardów gwiazd, a w sumie w naszym Wszechświecie jest 100 miliardów galaktyk. Gdybyście chcieli podróżować z Ziemi na sam kraniec Wszechświata, zajęłoby wam to ponad 15 miliardów lat, pod warunkiem, że poruszacie się z prędkością światła – 300 000 km na sekundę. Ale skąd wzięła się materia kosmiczna? Jak powstał Wszechświat? Historia Ziemi sięga około 4,6 miliarda lat. W tym czasie powstało i wymarło wiele milionów gatunków roślin i zwierząt; najwyższe pasma górskie urosły i zamieniły się w pył; Ogromne kontynenty albo rozpadały się na kawałki i rozpraszały w różnych kierunkach, albo zderzały się ze sobą, tworząc nowe gigantyczne masy lądowe. Skąd to wszystko wiemy? Faktem jest, że pomimo wszystkich katastrof i kataklizmów, w które historia naszej planety jest tak bogata, zaskakująco duża część jej burzliwej przeszłości odcisnęła się w istniejących dziś skałach, w znalezionych w nich skamielinach, a także w organizmy istot żywych żyjących obecnie na Ziemi. Oczywiście kronika ta jest niekompletna. Natrafiamy jedynie na jej fragmenty, ziejące między nimi luki, z narracji usuwane są całe rozdziały niezwykle istotne dla zrozumienia tego, co naprawdę się wydarzyło. A jednak, nawet w tak okrojonej formie, historia naszej Ziemi nie ustępuje fascynacją żadnej powieści detektywistycznej.

Astronomowie uważają, że nasz świat powstał w wyniku Wielkiego Wybuchu. Wybuchający, gigantyczny piorun kulisty rozproszyły materię i energię po całej przestrzeni, która następnie skondensowała się, tworząc miliardy gwiazd, a one z kolei zjednoczyły się w liczne galaktyki.

Teoria Wielkiego Wybuchu.

Teoria wyznawana przez większość współczesnych naukowców głosi, że Wszechświat powstał w wyniku tzw. Wielkiego Wybuchu. Niesamowicie gorąca kula ognia, której temperatura sięgała miliardów stopni, w pewnym momencie eksplodowała i rozproszyła strumienie cząstek energii i materii we wszystkich kierunkach, nadając im kolosalne przyspieszenie.
Każda substancja składa się z drobnych cząstek - atomów. Atomy to najmniejsze cząstki materiału, które mogą brać udział w reakcjach chemicznych. Te jednak z kolei składają się z jeszcze mniejszych, elementarnych cząstek. Na świecie istnieje wiele odmian atomów, które nazywane są pierwiastkami chemicznymi. Każdy pierwiastek chemiczny zawiera atomy o określonej wielkości i masie i różni się od innych pierwiastków chemicznych. Dlatego podczas reakcji chemicznych każdy pierwiastek chemiczny zachowuje się tylko na swój sposób. Wszystko we Wszechświecie, od największych galaktyk po najmniejsze żywe organizmy, składa się z pierwiastków chemicznych.

Po Wielkim Wybuchu.

Ponieważ kula ognia, która wybuchła podczas Wielkiego Wybuchu, była tak gorąca, maleńkie cząstki materii były początkowo zbyt energetyczne, aby połączyć się ze sobą i utworzyć atomy. Jednak po około milionie lat temperatura Wszechświata spadła do 4000 „C, a od cząstki elementarne zaczęły powstawać różne atomy. Najpierw pojawiły się te najłatwiejsze pierwiastki chemiczne- hel i wodór. Stopniowo Wszechświat ochładzał się coraz bardziej i powstawało coraz więcej cięższych pierwiastków. Proces powstawania nowych atomów i pierwiastków trwa do dziś w głębinach gwiazd takich jak na przykład nasze Słońce. Ich temperatura jest niezwykle wysoka.
Wszechświat ochładzał się. Nowo powstałe atomy zebrały się w gigantyczne chmury pyłu i gazu. Cząsteczki pyłu zderzały się ze sobą i połączyły w jedną całość. Siły grawitacyjne przyciągają małe obiekty w stronę większych. W rezultacie z biegiem czasu we Wszechświecie powstały galaktyki, gwiazdy i planety.

Ziemia ma stopione jądro bogate w żelazo i nikiel. Skorupa ziemska składa się z lżejszych pierwiastków i wydaje się unosić na powierzchni częściowo stopionych skał tworzących płaszcz Ziemi.

Rozszerzający się Wszechświat.

Wielki Wybuch okazał się tak potężny, że cała materia Wszechświata rozproszyła się po przestrzeni kosmicznej z wielką prędkością. Co więcej, Wszechświat nadal się rozszerza. Możemy to powiedzieć z całą pewnością, ponieważ odległe galaktyki wciąż się od nas oddalają, a odległości między nimi stale rosną. Oznacza to, że galaktyki znajdowały się kiedyś znacznie bliżej siebie niż obecnie.

Nikt nie wie dokładnie, jak powstał Układ Słoneczny. Wiodąca teoria głosi, że Słońce i planety powstały z wirującego obłoku kosmicznego gazu i pyłu. Gęstsze części tego obłoku za pomocą sił grawitacyjnych przyciągały coraz więcej materii z zewnątrz. W rezultacie powstało z niego Słońce i wszystkie jego planety.

Mikrofale z przeszłości.

Wychodząc z założenia, że Wszechświat powstał w wyniku „gorącego” Wielkiego Wybuchu, czyli powstał z gigantycznej kuli ognia, naukowcy próbowali obliczyć, w jakim stopniu powinien był już ostygnąć. Doszli do wniosku, że temperatura przestrzeni międzygalaktycznej powinna wynosić około -270°C. Naukowcy określają temperaturę Wszechświata także na podstawie natężenia promieniowania mikrofalowego (termicznego) pochodzącego z głębi kosmosu. Przeprowadzone pomiary potwierdziły, że rzeczywiście jest to około -270”C.

Ile lat ma wszechświat?

Aby określić odległość do konkretnej galaktyki, astronomowie określają jej rozmiar, jasność i kolor emitowanego przez nią światła. Jeśli teoria Wielkiego Wybuchu jest poprawna, oznacza to, że wszystkie istniejące galaktyki zostały pierwotnie ściśnięte w jedną supergęstą i gorącą kulę ognia. Wystarczy podzielić odległość między galaktykami przez prędkość, z jaką się od siebie oddalają, aby ustalić, jak dawno temu utworzyły jedną całość. To będzie wiek Wszechświata. Oczywiście metoda ta nie pozwala na uzyskanie dokładnych danych, ale nadal daje podstawy do przypuszczenia, że wiek Wszechświata wynosi od 12 do 20 miliardów lat.

Z krateru wulkanu Kilauea, położonego na Hawajach, wypływa lawa. Kiedy lawa dociera na powierzchnię Ziemi, krzepnie, tworząc nową skały.

Powstanie Układu Słonecznego.

Galaktyki powstały prawdopodobnie około 1 do 2 miliardów lat po Wielkim Wybuchu, a Układ Słoneczny powstał około 8 miliardów lat później. W końcu materia nie była równomiernie rozłożona w przestrzeni. Gęste obszary, dzięki siłom grawitacyjnym, przyciągają coraz więcej pyłu i gazu. Rozmiar tych obszarów szybko się zwiększał. Zamieniły się w gigantyczne wirujące chmury pyłu i gazu – tak zwane mgławice.
Jedna z takich mgławic – mgławica słoneczna – skondensowała się i utworzyła nasze Słońce. Z innych części obłoku wyłoniły się grudki materii, które stały się planetami, w tym Ziemią. Byli utrzymywani na swoich orbitach słonecznych przez potężnych pole grawitacyjne Słoneczny. W miarę jak siły grawitacyjne przyciągały cząsteczki materii słonecznej coraz bliżej siebie, Słońce stawało się mniejsze i gęstsze. W tym samym czasie w jądrze Słońca powstało potworne ciśnienie. Przekształcił się w kolosa energia cieplna, a to z kolei przyspieszyło postęp termo reakcje jądrowe wewnątrz Słońca. W rezultacie powstały nowe atomy i wydzieliło się jeszcze więcej ciepła.

Pojawienie się warunków życia.

Mniej więcej te same procesy, choć na znacznie mniejszą skalę, zachodziły na Ziemi. Jądro Ziemi gwałtownie się kurczyło. W wyniku reakcji jądrowych i rozpadu pierwiastków radioaktywnych w wnętrznościach Ziemi uwolniło się tyle ciepła, że stopiły się tworzące ją skały. Lżejsze substancje bogate w krzem, minerał przypominający szkło, rozdzielone na rdzeń ziemi z gęstszego żelaza i niklu i utworzył pierwszą skorupę ziemską. Po około miliardzie lat, kiedy Ziemia znacznie się ochłodziła, skorupa ziemska stwardniała, tworząc twardą zewnętrzną skorupę naszej planety, składającą się z litych skał.
Gdy Ziemia ostygła, wyrzuciła ze swojego jądra wiele różnych gazów. Zwykle działo się to podczas erupcji wulkanów. Gazy lekkie, takie jak wodór lub hel głównie wyparował w przestrzeń kosmiczną. Jednakże siła grawitacji Ziemi była wystarczająco silna, aby utrzymać cięższe gazy w pobliżu jej powierzchni. Stanowiły podstawę atmosfery ziemskiej. Część pary wodnej z atmosfery uległa skropleniu i na Ziemi pojawiły się oceany. Teraz nasza planeta była całkowicie gotowa, aby stać się kolebką życia.

Narodziny i śmierć skał.

Ląd Ziemi tworzą solidne skały, często pokryte warstwą gleby i roślinności. Ale skąd pochodzą te skały? Nowe skały powstają z materiału urodzonego głęboko w Ziemi. W dolnych warstwach skorupy ziemskiej temperatura jest znacznie wyższa niż na powierzchni, a tworzące je skały znajdują się pod ogromnym ciśnieniem. Pod wpływem ciepła i ciśnienia skały uginają się i miękną, a nawet całkowicie topią. Gdy tylko utworzy się w skorupie ziemskiej bolączka stopione skały – zwane magmą – wypływają na powierzchnię Ziemi. Magma wypływa z kominów wulkanicznych w postaci lawy i rozprzestrzenia się na dużym obszarze. Kiedy lawa stwardnieje, zamienia się w litą skałę.

Wybuchy i ogniste fontanny.

W niektórych przypadkach narodzinom skał towarzyszą wspaniałe kataklizmy, w innych następuje cicho i niezauważenie. Istnieje wiele rodzajów magmy i z nich powstają różne typy skały. Na przykład magma bazaltowa jest bardzo płynna, łatwo wypływa na powierzchnię, rozprzestrzenia się szerokimi strumieniami i szybko twardnieje. Czasami wybucha z krateru wulkanu jako jasna „ognista fontanna” - dzieje się tak, gdy skorupa ziemska nie jest w stanie wytrzymać jego ciśnienia.
Inne rodzaje magmy są znacznie grubsze: ich gęstość lub konsystencja bardziej przypomina czarną melasę. Gazy zawarte w takiej magmie z wielkim trudem przedostają się na powierzchnię przez jej gęstą masę. Pamiętaj, jak łatwo pęcherzyki powietrza wydostają się z wrzącej wody i o ile wolniej dzieje się to, gdy podgrzewasz coś gęstszego, np. galaretkę. W miarę jak gęstsza magma unosi się bliżej powierzchni, ciśnienie na nią maleje. Rozpuszczone w nim gazy mają tendencję do rozszerzania się, ale nie mogą. Kiedy magma w końcu wybuchnie, gazy rozszerzają się tak szybko, że następuje ogromna eksplozja. Lawa, gruz skalny i popiół wylatują we wszystkich kierunkach niczym pociski wystrzelone z armaty. Podobna erupcja miała miejsce w 1902 roku na Martynice na Morzu Karaibskim. Katastrofalna erupcja wulkanu Moptap-Pelé całkowicie zniszczyła port Sept-Pierre. Zginęło około 30 000 osób.

Tworzenie się kryształów.

Skały powstałe z stygnącej lawy nazywane są skałami wulkanicznymi lub magmowymi. W miarę ochładzania się lawy minerały zawarte w stopionej skale stopniowo zamieniają się w stałe kryształy. Jeśli lawa szybko się ochładza, kryształy nie mają czasu na wzrost i pozostają bardzo małe. Podobnie dzieje się podczas tworzenia bazaltu. Czasami lawa ochładza się tak szybko, że tworzy gładką, szklistą skałę niezawierającą żadnych kryształów, takich jak obsydian (szkło wulkaniczne). Zwykle dzieje się tak podczas podwodnej erupcji lub gdy małe cząsteczki lawy są wyrzucane z krateru wulkanu wysoko w zimne powietrze.

Erozja i wietrzenie skał w kanionach Cedar Breaks, Utah, USA. Kaniony te powstały w wyniku erozyjnego działania rzeki, która ułożyła swoje koryto przez warstwy skał osadowych, „wyciśniętych” w górę przez ruchy skorupy ziemskiej. Odsłonięte zbocza górskie stopniowo ulegały erozji, a fragmenty skał utworzyły na nich skaliste piargi. Pośrodku tych piargów wystają występy wciąż solidnych skał, które tworzą krawędzie kanionów.

Dowód przeszłości.

Wielkość kryształów zawartych w skałach wulkanicznych pozwala ocenić, jak szybko stygła lawa i w jakiej odległości od powierzchni Ziemi się znajdowała. Oto kawałek granitu, jak wygląda w świetle spolaryzowanym pod mikroskopem. Na tym obrazku różne kryształy mają różne kolory.

Gnejs to skała metamorficzna powstająca ze skał osadowych pod wpływem ciepła i ciśnienia. Wzór wielobarwnych pasków widoczny na tym kawałku gnejsu pozwala określić kierunek, w którym poruszająca się skorupa ziemska naciska na warstwy skał. W ten sposób mamy wyobrażenie o wydarzeniach, które miały miejsce 3,5 miliarda lat temu.
Na podstawie fałd i uskoków (pęknięć) w skałach możemy ocenić, w jakim kierunku kolosalne naprężenia działały w skorupie ziemskiej w dawno minionych epokach geologicznych. Fałdy te powstały w wyniku górotwórczych ruchów skorupy ziemskiej, które rozpoczęły się 26 milionów lat temu. W tych miejscach potworne siły sprasowały warstwy skał osadowych i utworzyły się fałdy.
Magma nie zawsze dociera do powierzchni Ziemi. Może pozostawać w dolnych warstwach skorupy ziemskiej, a następnie ochładza się znacznie wolniej, tworząc wspaniałe, duże kryształy. Tak powstaje granit. Rozmiar kryształów niektórych kamyków pozwala nam ustalić, jak powstała ta skała wiele milionów lat temu.

Hoodoos, Alberta, Kanada. Deszcze i burze piaskowe niszczą miękkie skały szybciej niż twarde, powodując powstawanie elementów odstających (występów) o dziwacznych konturach.

Osadowe „kanapki”.

Nie wszystkie skały, takie jak granit czy bazalt, są wulkaniczne. Wiele z nich ma wiele warstw i wygląda jak ogromny stos kanapek. Kiedyś powstały z innych skał zniszczonych przez wiatr, deszcz i rzeki, których fragmenty zostały wypłukane do jezior lub mórz i osiadły na dnie pod słupem wody. Stopniowo gromadzi się ogromna ilość takich opadów. Nakładają się na siebie, tworząc warstwy o grubości setek, a nawet tysięcy metrów. Woda jeziora lub morza naciska na te osady z kolosalną siłą. Znajdująca się w nich woda zostaje wyciśnięta i sprasowane w gęstą masę. Naraz minerały, rozpuszczone wcześniej w wyciśniętej wodzie, zdają się cementować całą tę masę, w wyniku czego powstaje z niej nowa skała, którą nazywamy osadową.
Zarówno skały wulkaniczne, jak i osadowe mogą być wypychane w górę pod wpływem ruchów skorupy ziemskiej, tworząc nowe systemy górskie. W powstawanie gór zaangażowane są kolosalne siły. Pod ich wpływem skały albo bardzo się nagrzewają, albo są potwornie ściśnięte. Jednocześnie ulegają one przekształceniu – przekształceniu: jeden minerał może zamienić się w drugi, kryształy ulegają spłaszczeniu i przybierają inny układ. W rezultacie w miejscu jednej skały pojawia się inna. Skały powstałe w wyniku przemiany innych skał pod wpływem powyższych sił nazywane są metamorficznymi.

Nic nie trwa wiecznie, nawet góry.

Na pierwszy rzut oka nie ma nic mocniejszego i trwalszego niż ogromna góra. Niestety, to tylko iluzja. Opierając się na geologicznej skali czasu obejmującej miliony, a nawet setki milionów lat, góry okazują się tak samo przejściowe jak wszystko inne, łącznie z tobą i mną.
Każda skała, gdy tylko zacznie być wystawiona na działanie atmosfery, natychmiast się zapadnie. Jeśli spojrzysz na świeży kawałek skały lub połamany kamyk, zobaczysz, że nowo uformowana powierzchnia skały ma często zupełnie inny kolor niż ta stara, która przez długi czas wisiała w powietrzu. Dzieje się tak pod wpływem tlenu zawartego w atmosferze, a w wielu przypadkach wody deszczowej. Z ich powodu na powierzchni skały zachodzą różne reakcje chemiczne, stopniowo zmieniając jej właściwości.
Z biegiem czasu reakcje te powodują uwolnienie minerałów spajających skałę, która zaczyna się kruszyć. W skale tworzą się drobne pęknięcia, przez które woda może przedostać się do środka. Kiedy woda zamarza, rozszerza się i rozdziera skałę od środka. Kiedy lód się stopi, taka skała po prostu się rozpadnie. Wkrótce opadłe kawałki skał zostaną zmyte przez deszcze. Proces ten nazywa się erozją.

Lodowiec Muir na Alasce. Niszczycielskie działanie lodowca i zamarzniętych w nim od dołu i z boków kamieni powoduje stopniowo erozję ścian i dna doliny, po której się porusza. W efekcie na lodzie tworzą się długie pasy fragmentów skał – tzw. moreny. Kiedy dwa sąsiednie lodowce łączą się, łączą się także ich moreny.

Woda jest niszczycielem.

Kawałki zniszczonej skały ostatecznie trafiają do rzek. Prąd ciągnie je wzdłuż koryta rzeki i wbija w skałę tworzącą samo koryto, aż w końcu ocalałe fragmenty znajdą spokojne schronienie na dnie jeziora lub morza. Zamarznięta woda (lód) ma jeszcze więcej niszczycielska siła. Lodowce i pokrywy lodowe ciągną za sobą wiele dużych i małych fragmentów skał zamrożonych w ich lodowych bokach i brzuchach. Fragmenty te tworzą głębokie rowki w skałach, po których poruszają się lodowce. Lodowiec może przenosić fragmenty skał, które spadają na niego przez wiele setek kilometrów.

Rzeźby stworzone przez wiatr

Wiatr niszczy także skały. Dzieje się tak szczególnie często na pustyniach, gdzie wiatr niesie miliony drobnych ziarenek piasku. Ziarna piasku składają się głównie z kwarcu, niezwykle trwałego minerału. Wir ziaren piasku uderza w skały, wybijając z nich coraz więcej ziaren piasku.
Często wiatr unosi piasek w duże piaszczyste wzgórza lub wydmy. Każdy podmuch wiatru osadza na wydmach nową warstwę ziaren piasku. Położenie zboczy i stromość tych piaszczystych wzgórz pozwala ocenić kierunek i siłę wiatru, który je stworzył.

Lodowce rzeźbią na swojej drodze głębokie doliny w kształcie litery U. W Nantfrankon w Walii lodowce zniknęły w czasach prehistorycznych, pozostawiając szeroką dolinę, która jest wyraźnie za duża dla małej rzeki, która obecnie przez nią przepływa. Małe jezioro na pierwszym planie jest zablokowane przez pas szczególnie mocnej skały.

1. Wprowadzenie……………………………………………………………2 strony.

2. Hipotezy powstania Ziemi………………………...3 - 6 s.

3. Struktura wewnętrzna Ziemia………………………7 – 9 s.

4. Zakończenie………………………………………………………10 s.

5. Literatura…………………………………..11 stron.

Wstęp.

Obecnie w nauce powstała sytuacja, że rozwój teorii kosmogonicznej i odtworzenie wczesnej historii Układu Słonecznego można przeprowadzić przede wszystkim indukcyjnie, w oparciu o porównanie i uogólnienie ostatnio uzyskanych danych empirycznych na temat materiału meteorytów, planet i Księżyc. Ponieważ dowiedzieliśmy się wiele o budowie atomów i zachowaniu ich związków w różnych warunkach termodynamicznych, a także uzyskaliśmy całkowicie wiarygodne i dokładne dane na temat składu ciał kosmicznych, rozwiązaniem problemu pochodzenia naszej planety jest osadzone na solidnej bazie chemicznej, której pozbawione były dotychczasowe konstrukcje kosmogoniczne. Należy się spodziewać, że w najbliższej przyszłości rozwiązanie problemów kosmogonii Układu Słonecznego w ogóle, a problemu pochodzenia naszej Ziemi w szczególności odniesie wielki sukces na poziomie atomowo-molekularnym, podobnie jak na tym samym poziomie problemy genetyczne współczesnej biologii są znakomicie rozwiązywane na naszych oczach.

Przy obecnym stanie nauki podejście fizykochemiczne do rozwiązywania problemów kosmogonii Układu Słonecznego jest całkowicie nieuniknione. Dlatego od dawna znany cechy mechaniczne Układ Słoneczny, będący głównym przedmiotem klasycznych hipotez kosmogonicznych, należy interpretować w ścisłym powiązaniu z procesami fizykochemicznymi zachodzącymi we wczesnej historii Układu Słonecznego. Najnowsze osiągnięcia w zakresie badań chemicznych poszczególnych ciał tego układu pozwalają na zupełnie nowe podejście do odtworzenia historii substancji ziemskiej i na tej podstawie przywrócenie ram warunków, w jakich odbyły się narodziny naszej planety miejsce - kształtowanie się jego składu chemicznego i tworzenie struktury skorupy.

Dlatego celem tej pracy jest omówienie najbardziej znanych hipotez dotyczących powstania Ziemi, a także jej wewnętrznej struktury.

Hipotezy powstania Ziemi.

Ludzie przez cały czas chcieli wiedzieć, skąd i jak pochodzi świat, w którym żyjemy. Istnieje wiele legend i mitów pochodzących z czasów starożytnych. Ale wraz z pojawieniem się nauki w jej nowoczesnym rozumieniu, mitologiczne i religijne idee zostają zastąpione naukowymi koncepcjami pochodzenia świata. Pierwsze hipotezy naukowe dotyczące pochodzenia Ziemi i Układu Słonecznego, oparte na obserwacjach astronomicznych, wysunięto dopiero w XVIII wieku.

Wszystkie hipotezy dotyczące pochodzenia Ziemi można podzielić na dwie główne grupy:

1. Mgławica (łac. „mgławica” - mgła, gaz) - opiera się na zasadzie powstawania planet z gazu, z mgławic pyłowych;

2. Katastroficzny - opiera się na zasadzie powstawania planet w wyniku różnych zjawisk katastroficznych (zderzenie ciał niebieskich, bliskie przejście gwiazd od siebie itp.).

Hipotezy mgławicowe Kanta i Laplace'a. Pierwszą hipotezą naukową dotyczącą pochodzenia Układu Słonecznego była hipoteza Immanuela Kanta (1755). Kant wierzył, że Układ Słoneczny powstał z jakiejś pierwotnej materii, która wcześniej była swobodnie rozproszona w przestrzeni. Cząsteczki tej materii poruszały się w różnych kierunkach i zderzając się ze sobą, traciły prędkość. Najcięższe i najgęstsze z nich pod wpływem grawitacji połączyły się ze sobą, tworząc centralny skrzep - Słońce, które z kolei przyciągało bardziej odległe, małe i lekkie cząstki. W ten sposób powstała pewna liczba wirujących ciał, których trajektorie przecinały się. Niektóre z tych ciał, początkowo poruszające się w przeciwnych kierunkach, ostatecznie zostały wciągnięte w jeden strumień i utworzyły pierścienie materii gazowej, położone mniej więcej w tej samej płaszczyźnie i obracające się wokół Słońca w tym samym kierunku, nie zakłócając się nawzajem. Gęstsze jądra utworzyły się w pojedynczych pierścieniach, do których stopniowo przyciągały się lżejsze cząstki, tworząc kuliste skupiska materii; W ten sposób powstały planety, które nadal krążą wokół Słońca w tej samej płaszczyźnie, co pierwotne pierścienie materii gazowej.

Niezależnie od Kanta inny uczony – francuski matematyk i astronom P. Laplace – doszedł do tych samych wniosków, tyle że głębiej rozwinął hipotezę (1797). Laplace uważał, że Słońce pierwotnie istniało w postaci ogromnej gorącej mgławicy gazowej (mgławicy) o niewielkiej gęstości, ale o kolosalnych rozmiarach. Według Laplace'a mgławica ta początkowo obracała się powoli w przestrzeni. Pod wpływem sił grawitacyjnych mgławica stopniowo się kurczyła, a prędkość jej obrotu wzrastała. W rezultacie wzrasta siła odśrodkowa nadał mgławicy spłaszczony, a następnie soczewkowaty kształt. W płaszczyźnie równikowej mgławicy zależność między grawitacją a siłą odśrodkową zmieniła się na korzyść tej drugiej, tak że ostatecznie masa materii zgromadzona w strefie równikowej mgławicy oddzieliła się od reszty ciała i utworzyła pierścień. Z wciąż obracającej się mgławicy stopniowo oddzielało się coraz więcej nowych pierścieni, które kondensując w pewnych punktach stopniowo zamieniały się w planety i inne ciała Układu Słonecznego. W sumie z pierwotnej mgławicy oddzieliło się dziesięć pierścieni, rozpadając się na dziewięć planet i pas asteroid – małych ciał niebieskich. Satelity poszczególnych planet powstały z substancji pierścieni wtórnych, oddzielonych od gorącej gazowej masy planet.

W wyniku ciągłego zagęszczania materii temperatura nowo powstałych ciał była wyjątkowo wysoka. Według P. Laplace’a nasza Ziemia była wówczas gorącą kulą gazową, która świeciła jak gwiazda. Stopniowo jednak kula ta ostygła, a jej materia przeszła do środka stan ciekły, a następnie, w miarę dalszego ochładzania, na jego powierzchni zaczęła tworzyć się twarda skorupa. Skorupa ta była otoczona ciężkimi oparami atmosferycznymi, z których podczas ochładzania skraplała się woda. Obie teorie są w istocie podobne i często są traktowane jako jedna; uzupełniają się, dlatego w literaturze często określa się je mianem nazwa zwyczajowa jak hipoteza Kanta-Laplace’a. Ponieważ nauka nie miała wówczas bardziej akceptowalnych wyjaśnień, teoria ta miała w XIX wieku wielu zwolenników.

Katastrofalna teoria Jeansa. Po hipotezie Kanta-Laplace'a w kosmogonii powstało kilka kolejnych hipotez dotyczących powstania Układu Słonecznego. Pojawiają się tzw. hipotezy katastroficzne, które opierają się na elemencie przypadkowego zbiegu okoliczności. Jako przykład hipotezy o katastroficznym kierunku rozważmy koncepcję angielskiego astronoma Jeansa (1919). Jego hipoteza opiera się na możliwości przejścia innej gwiazdy w pobliżu Słońca. Pod wpływem swojej grawitacji ze Słońca uciekł strumień gazu, który wraz z dalszą ewolucją zamienił się w planety Układu Słonecznego. Jeans uważał, że przejście gwiazdy obok Słońca pozwoliło wyjaśnić rozbieżność w rozkładzie masy i pędu w Układzie Słonecznym. Ale w 1943 r Rosyjski astronom N.I. Pariysky obliczył, że tylko przy ściśle określonej prędkości gwiazdy grudka gazu może stać się satelitą Słońca. W tym przypadku jego orbita powinna być 7 razy mniejsza niż orbita planety najbliższej Słońca - Merkurego.

Zatem hipoteza Jeansa nie mogła zapewnić prawidłowego wyjaśnienia nieproporcjonalnego rozkładu momentu pędu w Układzie Słonecznym. Największą wadą tej hipotezy jest fakt losowości, co stoi w sprzeczności z materialistycznym światopoglądem i dostępnymi faktami wskazującymi na obecność planet w innych światy gwiazd. Ponadto obliczenia wykazały, że zbieżność gwiazd w przestrzeni kosmicznej jest praktycznie niemożliwa, a nawet gdyby tak się stało, przechodząca gwiazda nie mogłaby zapewnić planetom ruchu po orbitach kołowych.

Teoria Wielkiego Wybuchu. Teoria wyznawana przez większość współczesnych naukowców głosi, że Wszechświat powstał w wyniku tzw. Wielkiego Wybuchu. Niesamowicie gorąca kula ognia, której temperatura sięgała miliardów stopni, w pewnym momencie eksplodowała i rozproszyła strumienie cząstek energii i materii we wszystkich kierunkach, nadając im kolosalne przyspieszenie. Ponieważ kula ognia, która wybuchła podczas Wielkiego Wybuchu, była tak gorąca, maleńkie cząstki materii były początkowo zbyt energetyczne, aby połączyć się ze sobą i utworzyć atomy. Jednak po około milionie lat temperatura Wszechświata spadła do 4000 „C, a z cząstek elementarnych zaczęły powstawać różne atomy. Najpierw powstały najlżejsze pierwiastki chemiczne – hel i wodór, i doszło do ich akumulacji. Stopniowo, Wszechświat ochładzał się i tworzyło się coraz więcej i cięższych pierwiastków. Z biegiem czasu przez wiele miliardów lat następował wzrost masy w nagromadzeniu helu i wodoru. Masa wzrastała aż do osiągnięcia pewnej granicy, po czym siła wzajemna przyciąganie cząstek wewnątrz chmury gazu i pyłu jest bardzo silne i wtedy chmura zaczyna się kurczyć (zapadać) w procesie zapadania się wewnątrz chmury. wysokie ciśnienie krwi, warunki sprzyjają reakcji syntezy termojądrowej - fuzji lekkich jąder wodoru z utworzeniem ciężkich pierwiastków. W miejscu zapadającego się obłoku rodzi się gwiazda. W wyniku narodzin gwiazdy ponad 99% masy początkowego obłoku trafia do ciała gwiazdy, a reszta tworzy rozproszone obłoki cząstek stałych, z których później powstają planety układu gwiazdowego .

Współczesne teorie. W ostatnie lata Naukowcy amerykańscy i radzieccy wysunęli szereg nowych hipotez. Jeśli wcześniej uważano, że w ewolucji Ziemi zachodzi ciągły proces wymiany ciepła, to w nowych teoriach rozwój Ziemi jest uważany za wynik wielu heterogenicznych, czasem przeciwstawnych procesów. Równolegle ze spadkiem temperatury i utratą energii mogą działać inne czynniki powodujące uwolnienie duże ilości energii, kompensując w ten sposób straty ciepła. Jednym z takich współczesnych założeń jest „teoria chmury pyłu”, jej autorem był amerykański astronom F. L. Weiple (1948). Jednak w istocie jest to nic innego jak zmodyfikowana wersja teorii mgławicowej Kanta-Laplace'a. Popularne są także hipotezy rosyjskich naukowców O.Yu Schmidta i V.G. Fesenkowa. Obydwaj naukowcy rozwijając swoje hipotezy wychodzili od idei jedności materii we Wszechświecie, ciągłego ruchu i ewolucji materii, czyli jej głównych właściwości, różnorodności świata, wynikającej z różne formy istnienie materii.

Ciekawe, że na nowym poziomie, uzbrojony w bardziej zaawansowaną technologię i głębszą wiedzę nt skład chemiczny Układu Słonecznego astronomowie powrócili do pomysłu, że Słońce i planety powstały z rozległej, chłodnej mgławicy składającej się z gazu i pyłu. Potężne teleskopy odkryły w przestrzeni międzygwiazdowej liczne „chmury” gazu i pyłu, z których część faktycznie kondensuje, tworząc nowe gwiazdy. Pod tym względem pierwotna teoria Kanta-Laplace'a została zrewidowana przy użyciu najnowszych danych; nadal może dobrze służyć do wyjaśnienia procesu powstawania Układu Słonecznego.

Każda z tych teorii kosmogonicznych przyczyniła się do wyjaśnienia złożonego zestawu problemów związanych z pochodzeniem Ziemi. Wszyscy uważają powstanie Ziemi i Układu Słonecznego za naturalny wynik rozwoju gwiazd i wszechświata jako całości. Ziemia pojawiła się jednocześnie z innymi planetami, które podobnie jak ona krążą wokół Słońca i są najważniejszymi elementami Układu Słonecznego.

Być może zainteresują Cię poniższe materiały