Introduction
La Terre est la troisième planète du système solaire après le Soleil. Elle se classe au cinquième rang des planètes majeures en termes de taille et de masse, mais parmi les planètes intérieures du groupe dit « terrestre », qui comprend Mercure, Vénus, la Terre et Mars, elle est la plus grande.
La composition et la structure de la Terre au cours des dernières décennies restent l’un des problèmes les plus intrigants de la géologie moderne. La connaissance de la structure interne de la Terre est encore très superficielle, car elle a été obtenue sur la base de preuves indirectes. Les preuves directes ne concernent que le film superficiel de la planète, ne dépassant le plus souvent pas une dizaine et demie de kilomètres. De plus, il est important d’étudier la position de la planète Terre dans l’espace. Premièrement, afin de comprendre les schémas et les mécanismes de développement de la Terre et de la croûte terrestre, vous devez connaître l'état initial de la Terre lors de sa formation. Deuxièmement, l’étude d’autres planètes fournit des éléments précieux pour comprendre les premières étapes du développement de notre planète. Et troisièmement, une comparaison de la structure et de l'évolution de la Terre avec d'autres planètes du système solaire permet de comprendre pourquoi la Terre est devenue le berceau de l'humanité.
L’étude de la structure interne de la Terre est pertinente et vitale. La formation et le placement de nombreux types de minéraux, le relief de la surface de la Terre, l'apparition de volcans et de tremblements de terre y sont associés. La connaissance de la structure de la Terre est également nécessaire pour réaliser des prévisions géologiques et géographiques.
Chapitre 1. Hypothèses sur l'origine de la Terre
Pendant de nombreux siècles, la question de l'origine de la Terre est restée le monopole des philosophes, car les éléments factuels dans ce domaine étaient presque totalement absents. Les premières hypothèses scientifiques sur l’origine de la Terre et du système solaire, fondées sur des observations astronomiques, n’ont été avancées qu’au XVIIIe siècle. Depuis, de nouvelles théories n’ont cessé d’apparaître, correspondant à l’essor de nos idées cosmogoniques.
L'une des premières hypothèses a été exprimée en 1745 par le naturaliste français J. Buffon. Selon l'hypothèse, notre planète serait formée à la suite du refroidissement d'un des amas de matière solaire éjecté par le Soleil lors d'une collision catastrophique avec une grosse comète.
L'idée de Buffon sur la formation de la Terre à partir du plasma solaire a été utilisée dans toute une série d'hypothèses ultérieures et plus avancées sur l'origine « chaude » de la Terre. La position de leader est occupée par nébulaire une hypothèse développée indépendamment l'un de l'autre par le philosophe allemand I. Kant en 1755 et le mathématicien français P. Laplace en 1796 (Fig. 1). Selon l’hypothèse, le système solaire serait formé d’une seule nébuleuse de gaz chauds. La rotation autour de l'axe donnait à la nébuleuse une forme de disque. Après que la force centrifuge dans la partie équatoriale de la nébuleuse ait dépassé la force de gravité, des anneaux de gaz ont commencé à se séparer sur toute la périphérie du disque. Leur refroidissement a conduit à la formation de planètes et de leurs satellites, et le Soleil a émergé du cœur de la nébuleuse.
Riz. 1. Hypothèse nébulaire de Laplace. Cette figure montre clairement la condensation d'une nébuleuse gazeuse en rotation vers le Soleil, les planètes et les astéroïdes.
L'hypothèse de Laplace était scientifique car elle reposait sur les lois de la nature connues par l'expérience. Cependant, après Laplace, de nouveaux phénomènes ont été découverts dans le système solaire, que sa théorie ne pouvait expliquer. Par exemple, il s’est avéré que les planètes Uranus et Vénus tournent autour de leur axe dans une direction différente de celle des autres planètes. Les propriétés des gaz et les particularités du mouvement des planètes et de leurs satellites ont été mieux étudiées. Ces phénomènes ne concordaient pas non plus avec l'hypothèse de Laplace et celle-ci dut être abandonnée.
Une certaine étape dans le développement des idées sur la formation du système solaire était l'hypothèse de l'astrophysicien anglais James Jeans (Fig. 2). Il croyait que les planètes se sont formées à la suite d'une catastrophe : une étoile relativement grande est passée très près du Soleil déjà existant, ce qui a entraîné l'émission de jets de gaz depuis les couches superficielles du Soleil, à partir desquelles les planètes se sont ensuite formées. Mais l'hypothèse de Jeans, comme l'hypothèse de Kant-Laplace, ne peut expliquer l'écart dans la répartition du moment cinétique entre les planètes et le Soleil.
Riz. 2. Formation du système solaire selon Jeans
Une idée fondamentalement nouvelle réside dans les hypothèses sur l’origine « froide » de la Terre. Le plus profondément développé météorite une hypothèse proposée par le scientifique soviétique O. Yu Schmidt en 1944 (Fig. 3). Selon l'hypothèse, il y a plusieurs milliards d'années, « notre » Soleil a rencontré une grande nébuleuse de gaz et de poussières lors de son mouvement dans l'Univers. Une partie importante de la nébuleuse a suivi le Soleil et a commencé à tourner autour de lui. De petites particules individuelles collées ensemble pour former de gros amas. Au fur et à mesure que les caillots se déplaçaient, ils sont également entrés en collision les uns avec les autres et ont été envahis par un nouveau matériau, formant des morceaux denses - les embryons des futures planètes.
Riz. 3. Formation du système solaire selon l'hypothèse des météorites
O. Yu. Shmidt
Selon O. Yu. Schmidt, lors de la formation de la Terre, sa surface est restée froide, les amas ont été comprimés, de ce fait le processus d'autogravité de la substance a commencé, la partie interne s'est progressivement réchauffée à cause de la chaleur dégagée pendant la désintégration des éléments radioactifs. Au fil des années, l'hypothèse de Schmidt a développé de nombreuses faiblesses, dont l'hypothèse selon laquelle le Soleil capterait une partie du nuage de gaz et de poussière rencontré. Selon la loi de la mécanique, pour que le Soleil capte la matière, il fallait arrêter complètement cette matière, et le Soleil devait disposer d'une énorme force gravitationnelle capable d'arrêter ce nuage et de l'attirer vers lui. Les inconvénients de l'hypothèse des météorites incluent la faible probabilité que le Soleil capture un nuage de poussière de gaz (météorite) et le manque d'explication de la structure interne concentrique de la Terre.
Au fil du temps, de nombreuses autres théories ont émergé concernant l’origine de la Terre et du système solaire dans son ensemble. Basé sur les vues d'O.Yu. Schmidt (1944), V. Ambartsumyan (1947), B.C. Safronov (1969) et d'autres scientifiques ont formé théorie moderne formation planétaire de la Terre et des autres planètes du système solaire (Fig. 4). La cause de l'apparition des planètes dans notre système était l'explosion d'une supernova. L'onde de choc provoquée par l'explosion d'il y a environ 5 milliards d'années a considérablement comprimé la nébuleuse de gaz et de poussière. La concentration de matière matérielle (poussières, mélanges de gaz, hydrogène, hélium, carbone, métaux lourds, sulfures) s'est avérée si importante qu'elle a entraîné le déclenchement d'une fusion thermonucléaire, une augmentation de la température, de la pression, l'apparition d'auto-fusions. -la gravité dans le Soleil primaire et la naissance des protoplanètes.
Riz. 4. Formation du système solaire (théorie moderne)
1 – une explosion de supernova génère des ondes de choc affectant le nuage de gaz et de poussières ; 2 – le nuage de gaz et de poussière commence à se fragmenter et à s'aplatir, en se tordant ; 3 – nébuleuse solaire primaire (nébuleuse) ; 4 – formation du Soleil et des planètes géantes riches en gaz – Jupiter et Saturne ; 5 – gaz ionisé – le vent solaire souffle du gaz de la zone interne du système et des petits planétésimaux ; 6 – formation des planètes intérieures à partir de planétésimaux sur 100 millions d’années et formation des nuages d’Oort constitués de comètes
La Terre primordiale s’est avérée être reliée à la Lune par des interactions de marée. La Lune déterminait l'inclinaison de son axe de rotation avec son orbite et sa masse et déterminait la zonation climatique de la Terre, l'émergence de champs électriques et magnétiques.
Après la formation du noyau terrestre (à la frontière de l'Archéen et du Protérozoïque), contenant environ 63 % de la masse moderne, la croissance ultérieure de la Terre s'est déroulée plus calmement et uniformément le long des cycles tectonomagmatiques. Les tectonistes ont dénombré environ 14 cycles de ce type. Une activité tectonique importante sur Terre a été observée il y a environ 2,6 milliards d'années ; le mouvement des plaques lithosphériques se produisait à cette époque à une vitesse de 2 à 3 m par an. La surface de la Terre était enveloppée d'une atmosphère dense de carbone et d'azote avec une pression allant jusqu'à 4 à 5 atm. et des températures allant jusqu'à +30…+100 °C. Le premier océan mondial peu profond est apparu, dont le fond était recouvert de basaltes et de serpentinite.
Au Protérozoïque inférieur, la troisième couche (serpentinite) de la croûte océanique était saturée d'eau primaire. Cela a immédiatement affecté la diminution de la pression du dioxyde de carbone dans l'atmosphère primaire. À son tour, la diminution du dioxyde de carbone dans l’atmosphère a entraîné une forte baisse de la température à la surface de la Terre. L’apparition de l’oxygène et de la couche d’ozone dans l’atmosphère a contribué à la formation de la biosphère et de l’enveloppe géographique.
Le processus de stratification et de différenciation de l'intérieur de la Terre est toujours en cours, assurant l'existence d'un noyau externe liquide et d'une convection dans le manteau. L'atmosphère et l'hydrosphère sont nées de la condensation des gaz libérés à un stade précoce du développement de la planète.
Informations connexes.
L'histoire de la planète Terre, comme la vie humaine, est remplie de divers événements et étapes de développement importants survenus depuis sa naissance. Avant l'apparition de la planète Terre et de tous les autres corps célestes : planètes et étoiles, des nuages de poussière volaient dans l'espace. Les scientifiques pensent que la planète bleue, comme le reste du système solaire, y compris le Soleil, s'est formée lorsqu'un nuage de poussière interstellaire s'est compacté.
La Terre s'est formée environ 10 millions d'années après que la poussière interstellaire ait commencé à se compacter. La chaleur dégagée a formé un corps céleste à partir de la substance fondue. Après l'apparition de la planète Terre. La différenciation des couches de ses constituants a conduit à l'apparition d'un noyau interne d'éléments lourds enveloppé dans un manteau ; l'accumulation d'éléments légers à la surface a provoqué la formation d'une proto-croûte. Au même moment, la Lune est également apparue, peut-être à cause d'une forte collision entre la Terre et un énorme astéroïde.
Au fil du temps, la planète s'est refroidie, une coque durcie est apparue dessus - la croûte, puis les premiers continents. Dès l’apparition de la planète Terre, elle a été constamment bombardée de météorites et de comètes glacées, ce qui a entraîné suffisamment d’eau accumulée à la surface pour former des mers et des océans. Grâce à la forte activité volcanique et à la vapeur, une atmosphère est apparue dans laquelle il n'y avait pratiquement pas d'oxygène. Tout au long de l'histoire de la planète Terre, les continents ont constamment flotté sur le manteau en fusion, tantôt se connectant, tantôt se séparant, cela s'est répété à plusieurs reprises au cours de 4,5 milliards d'années.
Des réactions chimiques complexes ont donné naissance à des molécules organiques interagissant les unes avec les autres et des structures moléculaires de plus en plus complexes sont apparues. Cela a conduit à l’émergence de molécules capables de s’auto-copier. Ce furent les premiers pas de la vie sur Terre. Des organismes vivants se sont développés, des bactéries sont apparues, puis des organismes multicellulaires. Au cours de la vie de ces organismes, la composition de l'atmosphère a changé. L'oxygène est apparu, ce qui a conduit au développement d'une couche protectrice d'ozone.
La vie a évolué sous de nombreuses formes et le nombre d’espèces sur Terre est étonnant par sa diversité. Les changements dans les conditions environnementales tout au long de l'histoire de la planète ont conduit à l'émergence de nouvelles espèces, dont beaucoup ont ensuite disparu, d'autres ont pu s'adapter au nouvel environnement et ont créé la biosphère moderne.
Il y a environ 6 millions d’années, des milliards d’années après la création de la Terre, une branche de différenciation évolutive des primates a conduit à l’émergence de l’homme. La capacité de marcher sur les pattes postérieures, une forte augmentation de la taille du cerveau et le développement de la parole en étaient les principaux facteurs. Tout d’abord, l’homme a appris à faire du feu, puis il a réussi à développer l’agriculture. Cela a conduit à une amélioration de la vie, qui a conduit à la formation de communautés et de civilisations ultérieures, avec des caractéristiques culturelles et religieuses différentes. Grâce à ses réalisations dans divers domaines : science, politique, écriture, transports et communications, l’humain est devenu l’espèce dominante sur Terre. Ce n’est plus la Terre qui forme la vie ; l’homme modifie l’environnement au cours de la vie. Pour la première fois, l’histoire de la planète Terre est créée par les forces des créatures qui y vivent, et c’est Nous qui sommes obligés de résoudre les problèmes mondiaux du climat et d’autres environnements pour préserver notre habitat.
L’homme tente depuis longtemps d’étudier le monde qui l’entoure. Comment la Terre est-elle née ? Cette question préoccupe les gens depuis plus d’un millénaire. De nombreuses légendes et prédictions de divers peuples du monde ont survécu jusqu'à ce jour. Ils sont unis par le fait que l'origine de notre Terre est liée à l'action de héros et de dieux mythiques. Ce n’est qu’au XVIIIe siècle que des hypothèses scientifiques ont commencé à apparaître sur l’origine du soleil et des planètes.
L'hypothèse de Georges Buffon
scientifique français Georges Buffon suggère que notre Terre s'est formée à la suite d'une catastrophe. Il était une fois une énorme comète qui s'est écrasée sur le Soleil, provoquant de nombreuses éclaboussures. Par la suite, ces éclaboussures ont commencé à se refroidir et des planètes, y compris la Terre, se sont formées à partir des plus grandes.
Riz. 1
Riz. 2. Hypothèse sur l'origine du système solaire
Georges Buffon est né dans la famille d'un riche propriétaire foncier et était l'aîné de ses 5 enfants. Trois de ses frères ont accédé à des postes élevés dans la hiérarchie ecclésiale. Georges a été envoyé au collège à l’âge de 10 ans, mais il a étudié à contrecœur. Et je ne m'intéressais qu'aux mathématiques. Durant cette période, Buffon traduit les œuvres de Newton. Il fut ensuite nommé intendant du jardin royal, poste qu'il occupa pendant 50 ans jusqu'à sa mort.
L'hypothèse d'Emmanuel Kant
Un scientifique allemand avait un avis différent Emmanuel Kant. Il croyait que le Soleil et toutes les planètes étaient formés d’un nuage de poussière froide. Ce nuage a tourné, progressivement les grains de poussière sont devenus plus denses et unis - c'est ainsi que le Soleil et d'autres planètes se sont formés.
Riz. 3
La conjecture de Pierre Laplace
Pierre Laplace- un scientifique et astronome français - a proposé son hypothèse sur l'apparition du système solaire. Il croyait que le soleil et les planètes étaient formés à partir d’un nuage géant de gaz chaud. Il s'est progressivement refroidi, s'est contracté et a donné naissance au Soleil et aux planètes.
Riz. 4
Riz. 5. Hypothèse sur l'origine du système solaire
Pierre Simon Laplace est né le 23 mars 1749 dans une famille paysanne à Beaumont-en-Auge, dans le département normand du Calvados. Il étudia à l'école bénédictine, dont il sortit cependant comme un athée convaincu. De riches voisins ont aidé le garçon talentueux à entrer à l'Université de Caen (Normandie). Laplace a proposé la première hypothèse cosmogonique mathématiquement fondée pour la formation de tous les corps du système solaire, appelée en son honneur : l'hypothèse de Laplace. Il a également été le premier à suggérer que certaines nébuleuses observées dans le ciel seraient en réalité des galaxies similaires à notre Voie lactée.
Hypothèse de James Jeans
Un autre scientifique a adhéré à une hypothèse différente, son nom est Jean James. Au début de ce siècle, il a suggéré qu'une étoile massive volait autrefois près du Soleil et, par sa gravité, arrachait une partie de la matière solaire. Cette substance est à l’origine de toutes les planètes du système solaire.
Riz. 6
Riz. 7. Hypothèse sur l'origine du système solaire
L'hypothèse d'Otto Schmidt
Notre compatriote - Otto Yulievich Schmidt en 1944, il avance son hypothèse sur l'origine du Soleil et des planètes. Il croyait qu'il y a des milliards d'années, un nuage géant de gaz et de poussière tournait autour du Soleil ; ce nuage était froid. Au fil du temps, le nuage s’est aplati et des amas se sont formés. Ces amas ont commencé à tourner sur des orbites et des planètes se sont progressivement formées à partir d'eux.
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Riz. 9. Hypothèse sur l'origine du système solaire
Otto Schmidt est né le 18 septembre 1891. Enfant, il travaillait dans un magasin d'instruments d'écriture. L’argent pour l’éducation du garçon surdoué au gymnase a été trouvé auprès de son grand-père letton Fricis Ergle. Il est diplômé du lycée de Kiev avec une médaille d'or (1909). Il est diplômé du département de physique et de mathématiques de l'Université de Kiev, où il a étudié de 1909 à 1913. Là, sous la direction du professeur D. A. Grave, il commença ses recherches en théorie des groupes.
L'un des fondateurs et rédacteur en chef de la Grande Encyclopédie soviétique (1924-1942). Fondateur et dirigeant Département d'algèbre supérieure (1929-1949) de la Faculté de physique et de mathématiques/Mécanique et mathématiques de l'Université d'État de Moscou. En 1930-1934, il dirigea les célèbres expéditions arctiques à bord des brise-glaces Sedov, Sibiryakov et Chelyuskin. En 1930-1932 Directeur du All-Union Arctic Institute, en 1932-1938. Chef de la Direction Principale de la Route Maritime du Nord (GUSMP). Du 28 février 1939 au 24 mars 1942, il fut vice-président de l'Académie des sciences de l'URSS.
Comme vous l’avez remarqué, les hypothèses de Kant, Laplace et Schmidt sont similaires à bien des égards et constituent également la base de la théorie moderne sur l’origine du système solaire et de la Terre.
Hypothèse moderne
Les scientifiques modernes suggèrent que le système solaire, c'est-à-dire le Soleil et les planètes, est né simultanément d'un nuage géant de poussière de gaz froid. Ce nuage de gaz et de poussière interstellaires tournait. Peu à peu, des caillots ont commencé à s'y former. L'amas central, le plus grand, a donné naissance à une étoile : le Soleil. Des processus nucléaires ont commencé à se produire à l’intérieur du Soleil et, à cause de cela, il s’est réchauffé. Les amas restants ont donné naissance à des planètes.
Riz. 10. Première étape
Riz. 11. Deuxième étape
Riz. 12. Troisième étape
Riz. 13. Quatrième étape
Comme vous pouvez le constater, les idées des scientifiques sur l’émergence de notre système solaire et de la Terre se sont développées progressivement. Aujourd’hui, il existe de nombreuses questions controversées et peu claires que la science moderne doit résoudre.
1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Histoire naturelle : manuel. pour les niveaux 3,5 moy. école – 8e éd. – M. : Education, 1992. – 240 pp. : ill.
2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. et autres. Histoire naturelle 5. – M. : Littérature pédagogique.
3. Eskov K. Yu. et autres. Histoire naturelle 5 / Éd. Vakhrusheva A.A. – M. : Balass.
1. La structure et la vie de l'Univers ().
L'une des premières hypothèses sur l'origine de notre planète et l'apparence de sa surface a été décrite dans l'ouvrage en deux volumes de Thomas Barnett, « La théorie sacrée de la Terre », publié en 1681. Cependant, depuis la réflexion de les scientifiques de ces temps lointains ne s'étaient pas encore libérés de l'influence des idées traditionnelles des anciens Grecs et du mythe biblique sur la création du monde, alors l'hypothèse du prêtre T. Barnet s'est avérée être en fait le fruit de son sauvage imagination. Nous proposons un bref résumé de cette hypothèse. Lorsque Dieu a créé la Terre et ordonné sa rotation autour de son axe, notre planète a acquis une forme ovoïde. L'axe de la Terre étant alors perpendiculaire au plan de l'écliptique, il n'y avait pas de saisons dans notre compréhension, et le printemps éternel régnait à la latitude de la Grande-Bretagne. Mais les gens qui, comme Mathusalem, ont vécu très longtemps à cette époque, ont ensuite déclenché beaucoup de maux de toutes sortes entre eux et ont commencé à se quereller souvent. En colère, Dieu a ordonné la destruction de la Terre. sa surface commença à se fissurer, à s'élever et à se froisser, formant des montagnes et des gorges d'apparence terrible. Plus tard, un puissant courant d'eau a jailli des entrailles de la Terre, qui a progressivement inondé toute la surface de la Terre. Toutes ces catastrophes ont fortement choqué la Terre et affecté son axe - elle a perdu sa position verticale d'origine, inclinée, ce qui a conduit à l'apparition des saisons. La surface de la planète s'est avérée divisée en continents, montagnes et dépressions profondes (dans lesquelles l'eau s'est ensuite écoulée, formant des océans).
La « Théorie sacrée de la Terre » a donné lieu à de longs débats et discussions entre scientifiques, aboutissant à plusieurs nouvelles hypothèses sur l’origine de notre planète. En 1695, John Woodward a suggéré que les eaux du déluge, que Dieu en colère a envoyées sur la Terre, ont dissous les roches, et plus tard ces matériaux se sont déposés sous forme de couches ou de strates au fond des mers et des océans. Ceci est confirmé par la présence de plantes et d'animaux continentaux fossiles dans certains d'entre eux.
William Winston, très impressionné par les observations d'Edmund Halley en 1652 sur la comète (qui portera plus tard son nom), a avancé une hypothèse selon laquelle la Terre serait née des débris d'une comète inconnue. De plus, le passage rapproché d'une autre comète a provoqué un déluge mondial, a fait passer l'orbite autour du Soleil de circulaire à elliptique, et des continents et des océans se sont formés à la surface de la Terre. La comète a mis en mouvement les roches situées sur les côtés opposés de la planète (de la même manière que la Lune provoque les marées dans les océans et les mers). Les continents se sont formés sur les crêtes du raz-de-marée et les océans Atlantique et Pacifique se sont formés dans les tranchées. Winston a soutenu son hypothèse avec des équations mathématiques impressionnantes qui ont prouvé la possibilité qu'une telle comète agisse sur les roches de la croûte terrestre. Mais comme tout n’était pas pris en compte dans ses calculs, cela a immédiatement été critiqué. Les théologiens ont appuyé leurs objections en citant la Bible : comment le Soleil a-t-il pu exister avant que la Terre ne commence à tourner autour de lui, alors que le livre de la Genèse dit que Dieu a créé ce grand luminaire seulement le quatrième jour après la formation de la Terre.
Grâce aux grandes découvertes des sciences de la Terre modernes, les conditions préalables sont apparues pour la formation de la cosmogonie - une science qui étudie l'Univers, les questions sur l'origine du Soleil et des planètes. Malgré la complexité de ce problème, les premières hypothèses cosmogoniques commençaient déjà à jouir d'une grande popularité parmi les scientifiques et de nombreuses personnes instruites.
Les hypothèses basées sur l’évolution de la matière gazeuse-poussière sont largement reconnues. La première tentative pour expliquer l'origine du système solaire a été faite par le géographe et philosophe allemand Kant (1724-1804). 1765. Il publie le livre « Histoire naturelle générale et théorie des cieux », dans lequel il expose ses vues sur l'origine de l'Univers et les planètes du système solaire. Selon I. Kant, l'Univers s'est formé à partir du primaire. mère dispersée, qui remplissait l'espace du monde. Les particules dont était constituée la matière étaient inégales en densité et en gravité, elles se mélangeaient et formaient un chaos immobile, peu à peu, les forces d'attraction mutuelle qui surgissaient entre les parties mettaient en mouvement le chaos de pierre. Le résultat de la collision et de l'adhésion des particules a été la formation d'amas, d'abord petits, puis grands. La collision des amas a finalement provoqué sa rotation, à partir de l'amas central et des grandes condensations latérales. qui a attiré la substance de la nébuleuse équatoriale, Kant considérait que l'état initial des planètes et du Soleil était chaud. Au fil du temps, les planètes se sont refroidies et sont devenues froides mais, selon I. Kant, cela devrait se produire dans un avenir lointain. avec le Soleil.
En 1796, fut publié le livre du mathématicien et astronome français P. Laplace «Exposition du système mondial», dans lequel son hypothèse cosmogonique était publiée. Elle s’est avérée similaire à bien des égards à l’hypothèse de Kant, même si P. Laplace ignorait son existence. Il a suggéré qu’il existait autrefois une nébuleuse énorme, chaude et ténue. En se refroidissant et en se contractant, un noyau condensé s'est formé au centre – l'embryon du Soleil actuel. À la suite de sa rotation autour de l'axe, une force centrifuge s'est développée, qui a éloigné une partie de la substance de l'axe de rotation dans le plan équatorial. Le nombre d’anneaux de gaz séparés de l’amas central de matière correspondait au nombre de planètes du système solaire. Les anneaux étaient instables. La substance qu'ils contiennent s'épaissit progressivement sous l'influence du refroidissement. De la même manière, P. Laplace explique la formation des satellites planétaires.
Les hypothèses de Kant et de Laplace sont devenues une sorte de révolution révolutionnaire dans la vision des gens sur l'origine du monde qui les entoure. Ces hypothèses ont pour la première fois fourni une explication scientifique de la formation du système solaire à partir de matière gazeuse et ont radicalement changé l'idée métaphysique de l'éternité et de l'immuabilité.
L'univers qui existait alors. Mais du point de vue de la science moderne, il s’est avéré que ces hypothèses présentent de sérieuses lacunes. La physique moderne ne considère pas qu'il soit possible que des anneaux de gaz stables existent dans la nature pendant une longue période. Lorsque des gaz sont libérés, comme le montrent la pratique et les études expérimentales, ils ne s'accumulent pas en amas, mais se dissipent. Les hypothèses avancées sont incapables d'expliquer la rotation multidirectionnelle sur les orbites des satellites des planètes et la distribution du moment cinétique des grands corps du système solaire (qui est le produit de la masse du corps par sa vitesse et sa distance au centre de rotation). Ainsi, le Soleil, dont la masse représente 99,9 % de la masse totale du système solaire, ne possède que 2 % du moment cinétique, tandis que toutes les planètes avec leur masse « mineure » représentent jusqu'à 98 % du moment cinétique.
En 1916, l'hypothèse cosmogonique « chaude » de l'astronome anglais J.-H. Jeans. D'après cela, une étoile serait passée devant le Soleil. En raison de l'influence de sa gravité, un long jet (proéminence) s'est échappé du Soleil et a formé une nébuleuse avec des concentrations (nœuds) séparées - une protoplanète qui a commencé à tourner autour du Soleil. Par la suite, ils sont passés de l’état gazeux à l’état liquide et une croûte solide s’est formée. L’hypothèse de l’afflux de J.-H. Jeans a bien expliqué les caractéristiques de la répartition de la densité des roches des planètes intérieures du système solaire et est donc devenu populaire dans la science pendant un certain temps.
Sur la base de nouvelles avancées dans les sciences fondamentales, en particulier la découverte des phénomènes de désintégration radioactive naturelle (qui ont été prouvés pour la première fois par les remarquables scientifiques français M. Sklodowska et P. Curie), de nouvelles hypothèses ont été proposées pour expliquer la formation de planètes non issues de chaud, mais de matière froide. L'ouvrage « Théorie des météorites sur l'origine de la Terre et des planètes », publié en 1943, rédigé par A.Yu. Schmidt (1892-1956). C'était une personne extraordinaire en science. À l'âge de vingt-cinq ans, il travaillait déjà comme professeur assistant privé à l'Université de Kiev, puis a occupé des postes de responsabilité au Commissariat du peuple aux ressources naturelles, au Commissariat du peuple aux finances, au Commissariat du peuple à l'éducation et a été directeur de la Maison d'édition d'État et rédacteur en chef de la Grande Encyclopédie soviétique. La recherche polaire, l'épopée Chelyuskin et l'atterrissage sur la glace de la station scientifique Pôle Nord-1 lui ont également valu une grande popularité. Tout au long de sa vie d’adulte, le scientifique s’est beaucoup intéressé aux mathématiques.
O.Yu. Schmidt a tenté de justifier mathématiquement l'idée de l'origine des planètes à partir de poussière froide et de matière météoritique, qui ont été capturées par le Soleil sur l'un des segments de son trajet à travers la Galaxie. Cette approche a permis d'expliquer la répartition disproportionnée des masses et du moment cinétique des planètes et du Soleil. La question de la nébuleuse de gaz et de poussière sous la pression du vent solaire a été classée au stade préplanétaire : les éléments légers ont été projetés aux limites du système solaire et les éléments relativement lourds ont été contenus plus près du Soleil. Puis, sous l’influence de la gravité, des morceaux de matière sont entrés en collision, se sont collés les uns aux autres et les planètes ont grandi. Cependant, la recherche moderne a prouvé l'incohérence d'une telle capture mécanique de la nébuleuse, et le manque d'explications sur la création du Soleil lui-même n'a pas pu satisfaire la science.
Dans les années cinquante, l'hypothèse de l'astronome de Kharkov V. Fesenkov, qui abordait la solution du problème du point de vue de la naissance et de l'évolution des étoiles, devint populaire. Il croyait que la formation de la nébuleuse était due à l’éjection de matière d’une nova ou d’une supernova. Au centre de la nébuleuse se trouvait un caillot compacté - le Soleil primaire, autour duquel se formaient des inhomogénéités - des «fils» et des «fibrilles» géants, qui se transformèrent plus tard en corps célestes. Les planètes ont été formées à partir de la substance de la nébuleuse gaz-poussière, située dans le plan équatorial du Soleil. Cette nébuleuse entourant le proto-soleil était aplatie, la densification s'y faisait de manière inégale, car le mouvement était souvent irrégulier, comme un tourbillon. Dès le début, les orbites des amas de planètes différaient peu d'un cercle et étaient dans le même plan.
De nombreux scientifiques pensent que la nébuleuse protosolaire, à partir de laquelle tous les corps du système solaire ont été formés, a longtemps eu la forme d'un nuage magnétisé interstellaire ordinaire, tournant lentement. Peut-être qu’une étoile massive s’est formée par la suite à proximité. Au fil du temps, la mort de cette étoile a entraîné une explosion de supernova. De puissantes explosions de supernova se produisent en raison de l'épuisement du combustible nucléaire en leur centre. Au cœur d'une telle étoile, la température et la pression diminuent fortement, de sorte que ses couches superficielles, sous l'influence de leur propre poids énorme, commencent à tomber au centre de l'étoile. Le phénomène dit d'effondrement se produit, ce qui entraîne la mort de l'étoile.
La présence d’un champ magnétique dans un nuage de gaz en rotation et en compression joue un rôle important dans l’effondrement du nuage. À mesure que la rotation du nuage s'accélère, les lignes du champ magnétique, se comportant comme des plaques à ressort, se tordent. La tension magnétique conduit à la formation d'un noyau qui tourne lentement et la substance qui reste à la périphérie tourne rapidement autour de lui. Cet effet aide à expliquer la distribution réelle du moment cinétique dans le système solaire.
Dans un nuage de compression, un noyau dense et opaque avec un mouvement axial lent se développe rapidement. Un disque de gaz continue de tourner autour d'elle : la nébuleuse protosolaire. Le gaz contenait de nombreuses particules de poussière. Le mince disque de poussière froide était tout aussi instable gravitationnellement que le nuage de gaz froid. Les particules de poussière étaient attirées par de gros amas de matière et atteignaient la taille d'un astéroïde. Ces formations primaires sont appelées planétésimaux. Ils avaient des masses et des vitesses différentes. Les astéroïdes et les noyaux de comètes pourraient être les restes des planétésimaux qui remplissaient autrefois le système solaire.
Pendant ce temps, le jeune Soleil, qui s'est levé à la place du noyau, a commencé à libérer de la lumière et de l'énergie. Cela a affecté les propriétés des planètes formées. Près du Soleil, la température était élevée, ce qui faisait que les substances qui se trouvaient à l'état de glace s'évaporaient rapidement. Dans ces conditions, seules les particules rocheuses et métalliques résistantes à la chaleur ont pu survivre. Par conséquent, les planètes intérieures étaient formées principalement à partir de matériaux ayant une densité spécifique élevée. Ils ont une masse relativement petite et ne sont donc pas capables de contenir des quantités significatives d’hydrogène et d’hélium. Dans les régions extérieures du système solaire, la température était suffisamment basse pour que les substances glacées n’y fondent pas. En conséquence, d’immenses planètes se sont formées, capables de contenir de l’hydrogène et de l’hélium. Bien que les planètes extérieures du système solaire soient très massives, elles ont toutes une densité relativement faible.
Aujourd'hui, l'hypothèse de la soi-disant accumulation de corps célestes s'est répandue. Les scientifiques pensent que les planètes se sont formées à la suite de l’accumulation de nombreux corps plus petits qui se déplaçaient autour du proto-soleil sur des orbites situées au milieu d’un disque plat. Cette hypothèse permet d'expliquer les sens de rotation des planètes en orbite et autour de leur propre axe. Dans les planètes formées de nombreux petits corps, les directions de rotation individuelles ont été moyennées, de sorte que leur axe de rotation s'est avéré parallèle à l'axe de rotation du Soleil. Les exceptions sont Uranus et Vénus. Peut-être que le premier s’est formé lors de la collision de quelques, voire même de deux, gros corps. Le mouvement inverse de Vénus indique qu’il y a eu à un moment donné un fort ralentissement de la rotation de la planète par les forces de marée du Soleil.
Les idées modernes sur la formation du Soleil et des planètes à partir d'une nébuleuse en forme de scie à gaz sont généralement acceptées. Les scientifiques ont reçu de nouvelles preuves solides de l’évolution de l’Univers. La théorie du « Big Bang » est devenue très populaire dans le monde. C'est le nom abrégé d'un ensemble de processus qui ont eu lieu il y a près de vingt milliards d'années, au tout début de la formation de l'Univers. On pense qu’autrefois toute la matière cosmique était concentrée dans un amas relativement petit, qui était une substance superdense très chaude (des milliards de degrés). À la suite d'une explosion surpuissante, la matière s'est dispersée dans différentes directions de l'espace, la densité a commencé à baisser et la température a commencé à diminuer. Cette hypothèse a été confirmée par la découverte en 1964 par les chercheurs américains A. Penzias et R. Wilson du rayonnement de fond thermique de l'Univers. Le rayonnement est appelé rayonnement relique car il s’agit du reste de la chaleur de cette matière chaude d’origine. La « diffusion » des galaxies, conséquence du Big Bang, se poursuit à ce jour : cette conclusion est étayée par les observations d'E. Hubble, qui a découvert un déplacement des raies du spectre des galaxies vers les grandes longueurs d'onde. extrémité rouge. Il est reconnu qu'un tel changement reflète les caractéristiques réelles du mouvement des galaxies, l'augmentation continue des distances qui les séparent. Cela signifie que les galaxies s'éloignent de nous (et les unes des autres) dans toutes les directions, et plus elles s'éloignent de nous rapidement. Ce processus couvre toute la partie observable de l’Univers, et éventuellement l’Univers tout entier.
Ainsi, à mesure que les méthodes d'étude de l'Univers s'améliorent et que de nouvelles données s'accumulent sur la structure des différents corps célestes, les scientifiques approfondissent les secrets de leur origine. Créer une théorie unifiée du développement de la Terre et des autres planètes du système solaire est l’un des problèmes les plus difficiles de la science moderne.
Le monde scientifique moderne étudie constamment une question qui préoccupe de nombreuses personnes. Il existe de nombreux ouvrages et publications de scientifiques de différentes époques et peuples sur la façon dont la Terre a été créée. Au début, il y avait une théorie sur la création de la planète par une force divine, après quoi la Terre a commencé à prendre l'image d'une boule. De plus, les enseignements de Copernic placent notre planète dans une rangée avec d’autres planètes qui tournent autour du soleil et constituent le système solaire. Ainsi, une véritable connaissance de l’univers a commencé à émerger. C'est cette étape qui fut la première dans la solution scientifique de ce problème, grâce à laquelle plus d'un hypothèse moderne de l'origine de la terre.
Hypothèse moderne sur l'origine de la Terre à travers les yeux des scientifiques
La première théorie, plutôt sérieuse, était la théorie de Kant-Laplace. Ce hypothèse moderne de l'origine de la terre a dit qu'au début, il y avait un certain nuage de brouillard de gaz tournant autour d'un certain noyau, grâce à l'attraction mutuelle, le caillot a commencé à se former en disque et s'est progressivement aplati aux pôles, en raison de l'inégalité de la densité du gaz, des anneaux se sont formés, qui ont fini par se stratifier, après quoi ce caillot de gaz s'est refroidi et est devenu des planètes, et les anneaux détachés sont devenus des satellites. Au centre de la nébuleuse se trouve encore un amas non gelé et constamment actif, il s'agit du Soleil, situé au centre du système solaire. Cette théorie doit son nom aux deux scientifiques célèbres qui ont eu cette idée. Cependant, en étudiant constamment l'espace, les scientifiques découvrent de nouvelles nuances. Cette théorie est donc devenue insuffisamment motivée, mais sa valeur joue toujours un rôle important dans le monde de l'astronomie.
Une autre théorie d'O. Yu Schmidt est légèrement différente de la précédente, mais cette hypothèse moderne sur l'origine de la terre n'est pas moins intéressante. Selon son hypothèse, avant la formation du système solaire, le Soleil lui-même voyageait à travers la galaxie, attirant des particules de gaz qui se sont ensuite collées les unes aux autres et ont formé des planètes, alors qu'elles étaient encore froides. Grâce à l'activité solaire, les planètes ont commencé à se réchauffer et finalement à se former. La Terre s'est formée à la suite d'éruptions volcaniques et du battement de lave sur la surface de la planète, qui formait la couverture primordiale. Les gaz libérés par la lave se sont évaporés et ont formé une atmosphère pour la planète, mais il n'y avait pas encore d'oxygène. Dans cette atmosphère, de la vapeur d'eau s'est formée qui, lorsqu'elle s'est évaporée sous l'influence de températures de cent degrés, est tombée en fortes pluies, formant ainsi l'océan primaire. En raison de l’activité tectonique, les plaques lithosphériques se sont élevées et ont formé une partie de la terre, émergeant de l’océan, et c’est ainsi que les continents se sont formés.
Cette théorie de l’évolution du système solaire n’a pas séduit tout le monde. Plus tard, le scientifique français J. Buffon a suggéré que l'hypothèse moderne sur l'origine de la Terre devrait être la suivante. Le soleil était seul dans l'espace, mais sous l'influence d'une autre étoile qui le dépassait, il formait une galaxie qui s'étendait sur plusieurs kilomètres. Après cela, l'étoile s'est dispersée en morceaux et, sous l'action magnétique du Soleil, est entrée sur son orbite. Ainsi, des morceaux de l’étoile ont formé des amas et des planètes se sont formées.
Il existe une autre hypothèse moderne sur l'origine de la Terre, proposée par le physicien anglais Hoyle. Il a déclaré que le Soleil avait une étoile jumelle qui, sous l'influence de différentes forces, explosait et les fragments se dispersaient sur l'orbite de l'étoile. Ainsi, les planètes restantes se sont formées.
Les scientifiques envisagent plusieurs hypothèses modernes sur l’origine de la Terre, mais elles reposent toutes sur le même principe.
