Как появилась Земля

Как появилась Земля Земля

Существуют различные гипотезы о том, как появилась Земля. Человечество на протяжении многих столетий пытается раскрыть тайну возникновения нашей планеты и жизни на ней, однако учёные до сих пор не приблизились к разгадке.

О ранних теориях происхождения

Учёные выдвигали разные теории о том, как появилась Земля. Например, в восемнадцатом столетии французские исследователи считали, что наша планета возникла в результате космической катастрофы, когда Солнце столкнулось с кометой. Английские учёные утверждали: астероид, пролетавший мимо светила, отсек его часть, из которой в дальнейшем образовались многие небесные тела. Германские исследователи полагали, что планеты, составляющие Солнечную систему, были образованы из огромного холодного пылевого облака. Из невероятного количества разрозненных теорий можно сделать только один вывод: создание Земли обладает неразрывной связью с процессом формирования всех планет и звёзд, составляющих систему Солнца.

Формирование Земли

Образование Земли связывают с туманностью, представлявшей собой обломки звёзд, относящихся к более ранним поколениям. Сформировали её микроскопические частицы железа, льда и прочих веществ, которые были сосредоточены в охлаждённых звёздных слоях и выброшены в космическое пространство. Благодаря силам притяжения частицы газовых дисков сталкивались и склеивались друг с другом. Данный феномен известен как аккреция.

Исследователи изучают происхождение Земли по горным породам, однако возраст древнейших из них насчитывает не более 3,7 миллиарда лет. По этой причине все предшествующие события, касающиеся эволюционного развития нашей планеты, являются всего лишь гипотезами и опираются на косвенные данные.

Следующий этап создания Земли характеризовался соединением мелких частиц в планетезимали (небесные тела, состоящие из частиц пыли протопланетных дисков). Сталкиваясь, разрушаясь и соединяясь, за несколько миллиардов лет планетезимали, выполняющие роль строительных блоков, образовали ядро, которое стало центром-зародышем будущей Земли. Крупнейшие зародыши начали конкурировать друг с другом за остававшиеся свободными планетезимали. Данный процесс длился от одного до десяти миллионов лет. На протяжении всего периода происходил захват газовых облаков зародышами планет, образующими внутреннюю часть Солнечной системы.

Многие современные учёные сходятся во мнении, что процесс формирования нашей планеты длился около 400 миллионов лет, сопровождался падениями метеоритов и столкновениями с астероидами. Земля продолжила эволюционировать и после своего рождения. Разогрев недр осуществлялся благодаря двум видам энергии: образованной во время склеивания частиц и высвобождавшейся при ядерных реакциях. Данное явление спровоцировало процесс интенсивного формирования ядра и внутренних оболочек планеты.

Образование Земли на начальном этапе сопровождалось высокой температурой внутренних слоёв. Поэтому даже на незначительной глубине пролегали пласты, которые составляли преимущественно расплавленные горные породы. Догеологический (начальный) этап продолжался около 900 миллионов лет, однако на данный момент он является плохо изученным и скрывает массу неразгаданных тайн. На протяжении всего периода возникало много вулканов, выбрасывающих водяной пар и газ. Учёные считают, что в течение догеологического периода произошло формирование важнейших оболочек: коры, мантии и ядра. Причиной расслоения была метеоритная бомбардировка земной поверхности и последующее плавление ее отдельных частей.

Есть две основных теории возникновения земного ядра. Первая предполагает разделение изначального однородного ядра на силикатную мантию и более тяжёлый центр с расплавленным железом. Процесс образования жидкого ядра происходил по мере просачивания капель металла и других тяжёлых химических соединений к сердцевине Земли. Слои лёгкого шлака поднимались к земной поверхности в то время? как тяжёлые соединения опускались ниже. Именно они составляют современную планетную кору и внешние части мантии. У данного предположения отсутствует убедительное объяснение, касающееся «просачивания» расплавленного железно-никелевого сплава в глубину планеты на тысячи километров и достижения им ядра.

Вторая гипотеза утверждает, что основу железного ядра составляют части, оставшиеся от метеоритов, бомбардировавших поверхность молодой планеты. Она была покрыта каменными (силикатными) метеоритами, образовавшими мантию. Уязвимым местом данной теории является следующий фактор: такой феномен мог быть обусловлен исключительно поочерёдным падением железных и каменных метеоритов. Однако согласно данным исследований удалось выяснить, что метеориты, обладающие железной структурой, могли возникнуть только в результате разрушений уже сформированных планет. Таким образом, каждая из гипотез имеет ряд несогласований. Точной теории о том, как возникла Земля, на данный момент не существует.

Нельзя отрицать важность плотного внутреннего ядра планеты для всех живых организмов. Именно оно делает массу Земли достаточно большой для удержания водяных паров и атмосферных газов в гравитационном поле. Без них не могут существовать гидросфера и прочие слои. В случае, если наша планета лишится собственного ядра, на ней не останется воздуха и воды.

Устройство земного ядра, возникшего на ранних этапах существования планеты, предполагает наличие внешних и внутренних оболочек. Учёные считают, что расстояние от поверхности до внешнего слоя составляет примерно 3000-5000 километров. Физические свойства ядра максимально приближены к жидкости. В его состав входят расплавленный никель и железо, обладающие превосходными показателями электропроводности. Данный слой позволяет существовать магнитному полю, создаваемому по закону Фарадея (электромагнитной индукции), что обеспечивает постоянное движение проводников тока.

В состав внутреннего ядра входят: диоксид кремния (20% от общей массы) и железо (80% от общей массы), а само оно расположено между внешним слоем и центром земного шара. Ядро имеет очень высокую температуру и большую плотность. У внешнего ядра есть связь с мантией, тогда как существование внутреннего является более автономным. Сочетание огромного давления с высокими температурами позволяет веществу оставаться в твёрдом состоянии. Предполагается, что даже самый лёгкий земной газ водород в подобных условиях пребывает в твёрдой форме.

Вопрос о том, как появилась Земля, и по сей день является открытым. Существуют различные теории о внутренней структуре планеты, однако ни одна из них не имеет достаточного количества доказательств. Большая часть исследователей сходится во мнении, что центральная оболочка начала формироваться одновременно с появлением Земли.

Ядро покрыто мантией. Слой пространства на глубине 2900 километров от центра к коре заполнен пластическим (нетвёрдым, полурасплавленным) веществом. Мантия обладает массой приблизительно 67% от общего веса планеты. Слой считается неустойчивым из-за того, что он пребывает в пластическом состоянии и перманентном движении. Толщина коры (внешней оболочки) варьируется от нескольких десятков километров (под материковыми плитами) до нескольких километров (под океанами).

На начальных этапах возникновения Земли слой коры был довольно тонким и представлял собой расплавленный базальт в застывшем состоянии. В наши дни выделяют следующие слои:

  • базальтовый – пролегает на наибольшей глубине и состоит из самых твёрдых пород;
  • гранитный – его составляют преимущественно гранит и метаморфические горные породы;
  • осадочный – находится у поверхности, в нём преобладают осадочные породы.

Геологи хорошо изучили осадочный и гранитный слои, однако до базальтового пока что ещё никто не добрался. Из-за того, что он пролегает на больших глубинах, получить доступ к нему невозможно даже с помощью самой современной буровой скважины.

Получить косвенную информацию о том, как появилась Земля, можно используя новейшие сейсмические методы. При землетрясениях на глубине от нескольких десятков до семисот километров образуются сейсмические волны. Их скорость варьируется в зависимости от плотности среды распространения (к примеру, скорость звуковых волн в воздухе в разы ниже, чем в воде). Анализ скорости сейсмических волн позволяет получить вполне достоверные сведения о показателях плотности веществ на различных уровнях коры.

О том, как была сформирована поверхность древней Земли

Происхождение Земли на начальных этапах (4,5 – 4 миллиарда лет назад) сопровождалось расслоением внутренних материй. Метеориты бомбили поверхность, в результате чего образовывались кратеры. Удары высвобождали энергию, которая трансформировалась в тепловую. Метеоритный подогрев активировал вулканическое извержение и выход паров и газов из недр планеты. Внушительная площадь нашей планеты была покрыта расплавленной магмой, образовывавшей поля из базальта.

После возникновения Земли постепенно происходили метаморфозы в её внутренней структуре: кора, мантия и ядро неоднократно изменялись перед тем, как принять знакомую нам форму. После того, как возникла Земля, она обзавелась собственным спутником – Луной, над разгадкой появления которой бьются многие современные учёные. Наиболее убедительная гипотеза – Луна образовалась, когда два крупных небесных тела столкнулись друг с другом.

Луна сильно отличается от нашей планеты: на её поверхности отсутствует вода, однако оба небесных тела обладают похожими кислородными подписями (идентичным соотношением изотопов кислорода). Данные сведения наталкивают многих учёных на мысль, что Луна и Земля были сформированы из одинаковых планетезималей. Спутник оказывает существенное влияние на нашу планету, вызывая отливы и приливы как в океанах, так и в водах, скрытых под земной корой.

Об атмосфере и гидросфере

Создание Земли сопровождалось появлением базальтового слоя коры и расплавленной магмы, поднимавшейся по разломам вверх. В ней содержались газы. Высокие температуры и давление провоцировали бурное протекание химических реакций. В результате образовывался ряд привычных земных веществ, от угарного газа (монооксида углерода) и углекислого газа до водорода и азота. Таким образом? появление первичной атмосферы непосредственно связано с недрами планеты, однако она обладала массой отличий от современной.

После того, как появилась Земля, происходил активный выброс газовых облаков древними вулканами. Водородные и гелиевые поднимались на почтительную высоту и достигали космического пространства. Более тяжёлые облака удерживались притяжением планеты, поэтому они стелились вдоль поверхности. Именно эти газы образовали первичную атмосферу. Юную планету окружали: водород, метан, аммиак, углекислый газ, азот, инертные (благородные) газы, а также испарения плавиковой, борной и соляной кислот. Первичная атмосфера почти не содержала кислорода – его концентрация была ниже сегодняшней примерно в тысячу раз.

Кислорода во время появления Земли в свободной форме фактически не существовало, он входил в различные химические соединения. Атмосфера была ядовитой, непригодной для дыхания, и не имела озонового слоя, защищающего в наши дни всех живых существ от космического радиационного воздействия. Её обогащение осуществлялось последовательно за счёт продуктов сгорания метеоритных тел. После того, как появилась Земля, постепенно произошло изменение её атмосферы, а главными составляющими стали: кислород (20%), азот (75%) и аргон (чуть менее 1%). Значительно снизилось содержание водяных паров и диоксида углерода.

Происхождение Земли сопровождалось медленным охлаждением и формированием первичной атмосферы. В результате образовалась водная оболочка – гидросфера. Древняя атмосфера содержала водяной пар в больших количествах, вырывавшийся из глубины со слоями расплавленной лавы. Он конденсировался и выпадал в виде осадков. Водные потоки, собираясь на поверхности, скапливались в углублениях и постепенно становились озёрами. В результате циркуляции жидкости водоёмы увеличивались в размерах и превращались в океаны. В потоках присутствовали микрочастицы горных пород и ряд других веществ, что сделало морскую воду солёной.

Описание того, как появилась Земля, строится на гипотезах, поскольку учёные могут судить о том, как именно была сформирована гидросфера и первичная атмосфера исключительно по косвенным данным. Все существующие гипотезы как возникла Земля обладают противоречиями и неразгаданными по сей день тайнами. Современная наука располагает довольно незначительным количеством сведений, касающихся первого периода эволюции планеты.

Оцените статью
Добавить комментарий