Jis atsirado maždaug prieš 4600 milijonų metų. Nuo tada jo paviršius nuolat keitėsi veikiamas įvairūs procesai. Žemė, matyt, susiformavo keliems milijonams metų po kolosalaus sprogimo kosmose. Sprogimas sukėlė didžiulį dujų ir dulkių kiekį. Mokslininkai mano, kad jo dalelės, susidūrusios viena su kita, susijungė į milžiniškus karštos medžiagos gumulėlius, kurie laikui bėgant virto esamomis planetomis.
Pasak mokslininkų, Žemė iškilo po kolosalaus kosminio sprogimo. Pirmieji žemynai tikriausiai susiformavo iš išlydytų uolienų, ištekėjusių į paviršių iš angų. Kietėdamas sutirštėjo žemės pluta. Vandenynai galėjo susidaryti žemumose iš vulkaninėse dujose esančių lašelių. Originalus tikriausiai buvo sudarytas iš tų pačių dujų.
Jie mano, kad Žemė iš pradžių buvo neįtikėtinai karšta, o išlydyta jūra akmenys ant paviršiaus. Maždaug prieš 4 milijardus metų Žemė pradėjo lėtai vėsti ir skilti į kelis sluoksnius (žr. dešinėje). Sunkiausios uolienos nugrimzdo giliai į Žemės gelmes ir suformavo jos šerdį, likdamos neįsivaizduojamai karštos. Mažiau tanki medžiaga aplink šerdį sudarė sluoksnių seriją. Pačiame paviršiuje išlydytos uolienos pamažu kietėjo, susidarė vientisa pluta, padengta daugybe ugnikalnių. Išlydyta uoliena išsiveržė į paviršių ir sustingo, suformuodama žemės plutą. Žemos vietos, užpildytos vandeniu.
Žemė šiandien
Nors žemės paviršius atrodo tvirtas ir nepajudinamas, pokyčiai vis dar vyksta. Jie vadinami Įvairios rūšys procesai, kai kurie iš jų sunaikina žemės paviršiaus, o kiti ją atkuria. Dauguma pokyčių vyksta itin lėtai ir yra aptinkami tik specialiais prietaisais. Norėdami suformuoti naują kalnų tam prireikia milijonų metų galingas išsiveržimas ugnikalnis arba monstriška jėgažemės drebėjimai gali pakeisti Žemės paviršių per kelias dienas, valandas ir net minutes. 1988 metais Armėnijoje įvykęs žemės drebėjimas, trukęs apie 20 sekundžių, sugriovė pastatus ir žuvo daugiau nei 25 tūkst.
Žemės sandara
Apskritai Žemė yra rutulio formos, šiek tiek suplokšta ties ašigaliais. Jį sudaro trys pagrindiniai sluoksniai: pluta, mantija ir šerdis. Kiekvienas sluoksnis formuojamas skirtingi tipai akmenys. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta Žemės struktūra, tačiau sluoksniai nėra tokio mastelio. Išorinis sluoksnis vadinamas žemės pluta. Jo storis nuo 6 iki 70 km. Po pluta yra viršutinis mantijos sluoksnis, sudarytas iš kietų uolienų. Šis sluoksnis kartu su pluta vadinamas ir jo storis apie 100 km. Mantijos dalis, esanti po litosfera, vadinama astenosfera. Jis yra maždaug 100 km storio ir greičiausiai sudarytas iš iš dalies išlydytų uolienų. Mantija svyruoja nuo 4000°C prie šerdies iki 1000″C viršutinėje astenosferos dalyje. Apatinė mantija tikriausiai susideda iš kietos uolienos. Išorinė šerdis sudaryta iš geležies ir nikelio, matyt, išlydyto. Šio sluoksnio temperatūra gali siekti 55СТГС. Pagrindo temperatūra gali būti aukštesnė nei 6000'C. Jis yra kietas dėl didžiulio visų kitų sluoksnių slėgio. Mokslininkai mano, kad jį daugiausia sudaro geležis (daugiau apie tai straipsnyje „“).
1. Įvadas………………………………………………………………… 2 puslapiai.
2. Žemės susidarymo hipotezės……………………………3 – 6 p.
3. Vidinė Žemės sandara…………………………7 – 9 p.
4. Išvada………………………………………………………10 p.
5. Literatūra……………………………………..11 psl.
Įvadas.
Visais laikais žmonės norėjo žinoti, iš kur ir kaip atsirado pasaulis, kuriame gyvename. Yra daugybė legendų ir mitų, kilusių iš senovės. Tačiau atėjus mokslui šiuolaikinis supratimas, pakeičiami mitologiniai ir religiniai mokslinės idėjos apie pasaulio kilmę.
Šiuo metu moksle susiklostė situacija, kad kosmogoninės teorijos raida ir restauracija ankstyva istorija saulės sistema gali būti atliktas pirmiausia indukciniu būdu, remiantis neseniai gautų empirinių duomenų apie meteoritų, planetų ir Mėnulio medžiagą palyginimu ir apibendrinimu. Kadangi mes daug sužinojome apie atomų sandarą ir jų junginių elgseną įvairiomis termodinaminėmis sąlygomis bei apie sudėtį kosminiai kūnai buvo gauti visiškai patikimi ir tikslūs duomenys, tuomet buvo tvirtai įtvirtintas mūsų planetos kilmės problemos sprendimas cheminis pagrindas, kuri buvo atimta iš ankstesnių kosmogoninių konstrukcijų. Artimiausiu metu reikėtų tikėtis, kad sprendžiant Saulės sistemos kosmogonijos problemas apskritai ir ypač mūsų Žemės kilmės problemas, bus pasiekta didžiulė sėkmė atominiame-molekuliniame lygmenyje, kaip ir tame pačiame lygmenyje. genetinės problemos šiuolaikinė biologija yra puikiai išsprendžiami mūsų akyse.
Dabartinėje mokslo padėtyje fizikinis ir cheminis požiūris į Saulės sistemos kosmogonijos problemų sprendimą yra visiškai neišvengiamas. Todėl seniai žinomos mechaninės Saulės sistemos ypatybės, kurioms klasikinėse kosmogoninėse hipotezėse buvo skiriamas didžiausias dėmesys, turi būti aiškinamos glaudus ryšys su fiziniais ir cheminiais procesais ankstyvojoje Saulės sistemos istorijoje. Naujausi pasiekimai srityje cheminis tyrimas atskiri šios sistemos kūnai leidžia visiškai naujai pažvelgti į Žemės substancijos istorijos atkūrimą ir tuo remiantis atkurti sąlygų, kuriomis gimė mūsų planeta – jos formavimosi, sistemą. cheminė sudėtis ir apvalkalo struktūros formavimas.
Taigi šio darbo tikslas – pakalbėti apie žinomiausias Žemės formavimosi hipotezes, taip pat jos vidinę sandarą.
Žemės formavimosi hipotezės.
Visais laikais žmonės norėjo žinoti, iš kur ir kaip atsirado pasaulis, kuriame gyvename. Yra daugybė legendų ir mitų, kilusių iš senovės. Tačiau atėjus mokslui šiuolaikiniame jo supratimu, mitologinius ir religinius pakeičia mokslinės idėjos apie pasaulio kilmę. Pirmosios mokslinės hipotezės apie Žemės ir Saulės sistemos kilmę, pagrįstos astronominiais stebėjimais, buvo iškeltos tik XVIII a.
Visas hipotezes apie Žemės kilmę galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes:
1. Ūkas (lot. „ūkas“ – rūkas, dujos) – pagrįstas planetų susidarymo iš dujų, iš dulkių ūkų principu;
2. Katastrofinis – remiasi planetų susidarymo principu dėl įvairių katastrofiškų reiškinių (dangaus kūnų susidūrimo, artimo žvaigždžių perėjimo viena nuo kitos ir pan.).
Kanto ir Laplaso ūko hipotezės. Pirmas mokslinė hipotezė apie Saulės sistemos kilmę buvo Immanuelio Kanto (1755) hipotezė. Kantas manė, kad Saulės sistema atsirado iš kažkokios pirmapradės materijos, kuri anksčiau buvo laisvai išsibarsčiusi erdvėje. Šios medžiagos dalelės persikėlė į įvairiomis kryptimis ir, susidūrę vienas su kitu, prarado greitį. Sunkiausi ir tankiausi iš jų, veikiami gravitacijos, susijungė vienas su kitu, sudarydami centrinį krešulį – Saulę, kuri savo ruožtu pritraukdavo tolimesnes, mažas ir lengvesnes daleles. Taip atsirado tam tikras skaičius besisukančių kūnų, kurių trajektorijos susikirto viena su kita. Kai kurie iš šių kūnų iš pradžių persikėlė priešingomis kryptimis, galiausiai buvo įtrauktos į vieną srautą ir susidarė dujinės medžiagos žiedai, esantys maždaug toje pačioje plokštumoje ir besisukantys aplink Saulę ta pačia kryptimi, netrukdydami vienas kitam. Atskiruose žieduose susiformavo tankesni branduoliai, prie kurių pamažu traukė lengvesnės dalelės, susidarančios sferinės medžiagos sankaupos; Taip susiformavo planetos, kurios toliau skriejo aplink Saulę toje pačioje plokštumoje kaip ir pirminiai dujinės medžiagos žiedai.
Nepriklausomai nuo Kanto, kitas mokslininkas - prancūzų matematikas ir astronomas P. Laplasas – priėjo prie tų pačių išvadų, tačiau hipotezę išplėtojo giliau (1797). Laplasas tikėjo, kad Saulė iš pradžių egzistavo didžiulio karšto dujinio ūko (ūko) pavidalu, kurio tankis buvo nereikšmingas, bet milžiniško dydžio. Šis ūkas, pasak Laplaso, iš pradžių erdvėje sukasi lėtai. Veikiamas gravitacinių jėgų, ūkas palaipsniui susitraukė, o jo sukimosi greitis didėjo. Susidariusi išcentrinė jėga padidėjo ir suteikė ūkui išlygintą, o vėliau lęšio formą. Pusiaujo ūko plokštumoje santykis tarp gravitacijos ir išcentrinė jėga pasikeitė pastarojo naudai, todėl galiausiai ūko pusiaujo zonoje susikaupusi materijos masė atsiskyrė nuo likusio kūno ir sudarė žiedą. Nuo toliau besisukančio ūko paeiliui atsiskyrė vis nauji žiedai, kurie tam tikruose taškuose kondensuodami pamažu virto planetomis ir kitais Saulės sistemos kūnais. IN viso Nuo pirminio ūko atsiskyrė dešimt žiedų, suskaidytų į devynias planetas ir asteroidų juostą – mažus dangaus kūnus. Atskirų planetų palydovai susidarė iš antrinių žiedų medžiagos, atskirtos nuo karštos dujinės planetų masės.
Dėl besitęsiančio medžiagos tankinimo naujai susidariusių kūnų temperatūra buvo išskirtinai aukšta. Tuo metu mūsų Žemė, anot P. Laplaso, buvo įkaitęs dujinis rutulys, švytėjęs kaip žvaigždė. Tačiau pamažu šis rutulys atvėso, jo medžiaga perėjo į skystą būseną, o vėliau, toliau vėsstant, ant jo paviršiaus pradėjo formuotis kieta pluta. Ši pluta buvo apgaubta sunkių atmosferos garų, iš kurių vėsdamas vanduo kondensavosi. Abi teorijos yra panašios iš esmės ir dažnai laikomos viena kita, todėl literatūroje jos dažnai vadinamos Dažnas vardas kaip Kanto-Laplaso hipotezė. Kadangi mokslas tuo metu neturėjo priimtinesnių paaiškinimų, XIX amžiuje ši teorija turėjo daug pasekėjų.
Džinsų katastrofos teorija. Po Kanto – Laplaso hipotezės kosmogonijoje buvo sukurtos dar kelios Saulės sistemos susidarymo hipotezės. Atsiranda vadinamosios katastrofiškos hipotezės, kurios remiasi atsitiktinio sutapimo elementu. Kaip katastrofinės krypties hipotezės pavyzdį apsvarstykite anglų astronomo Jeanso (1919) koncepciją. Jo hipotezė pagrįsta galimybe, kad šalia Saulės praskris kita žvaigždė. Savo gravitacijos įtakoje iš Saulės išbėgo dujų srautas, kuris, toliau vystantis, virto Saulės sistemos planetomis. Jeansas tikėjo, kad žvaigždės praėjimas pro Saulę leido paaiškinti masės ir kampinio momento pasiskirstymo Saulės sistemoje neatitikimą. Tačiau 1943 m Rusų astronomas N.I. Pariysky apskaičiavo, kad tik esant griežtai apibrėžtam žvaigždės greičiui, dujų gumulas gali tapti Saulės palydovu. Tokiu atveju jo orbita turėtų būti 7 kartus mažesnė nei arčiausiai Saulės esančios planetos – Merkurijaus.
Taigi Jeanso hipotezė negalėjo pateikti teisingo paaiškinimo dėl neproporcingo kampinio impulso pasiskirstymo Saulės sistemoje. Didžiausias šios hipotezės trūkumas yra atsitiktinumo faktas, kuris prieštarauja materialistinei pasaulėžiūrai ir turimiems faktams apie planetų buvimą kituose žvaigždžių pasauliuose. Be to, skaičiavimai parodė, kad žvaigždžių suartėjimas kosminėje erdvėje yra praktiškai neįmanomas, ir net jei taip atsitiktų, praeinanti žvaigždė negalėtų suteikti planetoms judėjimo apskritimo orbitomis.
teorija Didysis sprogimas. Daugumos šiuolaikinių mokslininkų vadovaujama teorija teigia, kad Visata susiformavo dėl vadinamojo Didžiojo sprogimo. Neįtikėtinai karšta ugnies kamuolys, kurio temperatūra siekė milijardus laipsnių, tam tikru momentu sprogo ir išsklaidė energijos ir medžiagos dalelių srautus į visas puses, suteikdamas jiems milžinišką pagreitį. Kadangi dėl Didžiojo sprogimo suskilo ugnies kamuolys buvo kolosalios temperatūros, mažytės medžiagos dalelės iš pradžių buvo per daug puiki energija ir negalėjo sujungti vienas su kitu sudarydami atomus. Tačiau po maždaug milijono metų Visatos temperatūra nukrito iki 4000 "C, o nuo elementariosios dalelės pradėjo formuotis įvairūs atomai. Pirmiausia atsirado lengviausi cheminiai elementai – helis ir vandenilis, susiformavo jų sankaupa. Palaipsniui Visata vis labiau atvėso ir formavosi sunkesni elementai. Per daugelį milijardų metų didėjo helio ir vandenilio sankaupų masė. Masė auga tol, kol pasiekiama tam tikra riba, po kurios jėga abipusė trauka dalelės dujų ir dulkių debesyje yra labai stiprios ir tada debesis pradeda trauktis (griūti). Griuvimo proceso metu a aukštas spaudimas, palankios sąlygos termoreakcijai branduolių sintezė– susilieja lengvieji vandenilio branduoliai sunkūs elementai. Vietoje griūvančio debesies gimsta žvaigždė. Dėl žvaigždės gimimo daugiau nei 99% pradinio debesies masės patenka į žvaigždės kūną, o likusi dalis sudaro išsklaidytus kietųjų dalelių debesis, iš kurių vėliau susidaro žvaigždžių sistemos planetos. .
Šiuolaikinės teorijos. IN pastaraisiais metais Amerikos ir sovietų mokslininkai iškėlė nemažai naujų hipotezių. Jei anksčiau buvo manoma, kad Žemės evoliucijoje buvo nuolatinis procesasšilumos perdavimo, tada naujose teorijose Žemės vystymasis laikomas daugelio nevienalyčių, kartais priešingų procesų rezultatu. Kartu su temperatūros kritimu ir energijos praradimu gali veikti kiti veiksniai, sukeliantys išsiskyrimą dideli kiekiai energijos ir taip kompensuoti šilumos nuostolius. Viena iš šių šiuolaikinių prielaidų yra „dulkių debesų teorija“, kurios autorius buvo amerikiečių astronomas F. L. Weiple (1948). Tačiau iš esmės tai yra ne kas kita, kaip modifikuota versija ūkų teorija Kantas-Laplasas. Taip pat populiarios rusų mokslininkų O.Yu ir V.G. Fesenkova. Abu mokslininkai, kurdami savo hipotezes, rėmėsi idėjomis apie materijos vienybę Visatoje, apie nenutrūkstamą materijos judėjimą ir evoliuciją, kurios yra pagrindinės jos savybės, apie pasaulio įvairovę, nes įvairių formų materijos egzistavimas.
Įdomu, kad naujame lygyje, apsiginklavęs pažangesnėmis technologijomis ir gilesnėmis žiniomis apie cheminė sudėtis Saulės sistemoje astronomai grįžo prie minties, kad Saulė ir planetos atsirado iš didžiulio, vėsaus ūko, susidedančio iš dujų ir dulkių. Galingi teleskopai tarpžvaigždinėje erdvėje atrado daugybę dujų ir dulkių „debesų“, kai kurie iš jų kondensuojasi į naujas žvaigždes. Dėl to originali teorija Kantas-Laplasas buvo perdarytas naudojant naujausius duomenis; ji vis dar gali būti naudinga paaiškinant Saulės sistemos atsiradimo procesą.
Kiekviena iš šių kosmogoninių teorijų prisidėjo prie sudėtingų problemų, susijusių su Žemės kilme, išaiškinimo. Visi jie Žemės ir Saulės sistemos atsiradimą laiko natūraliu žvaigždžių ir visos visatos vystymosi rezultatu. Žemė atsirado kartu su kitomis planetomis, kurios, kaip ir ji, sukasi aplink Saulę ir yra svarbiausi elementai saulės sistema.
Vidinė Žemės sandara.
Medžiagų komponavimas kietas kiautasŽemės nepermatomos ir tankios. Tiesioginiai jų tyrimai įmanomi tik iki gelmių, kurie sudaro nereikšmingą Žemės spindulio dalį. Šiuo metu giliausi išgręžti gręžiniai ir projektai yra 10–15 km gylyje, o tai atitinka šiek tiek daugiau nei 0,1 % spindulio. Gali būti, kad nepavyks prasiskverbti į daugiau nei kelių dešimčių kilometrų gylį. Todėl informacija apie gilūs viduriaiŽemė gaunama tik naudojant netiesioginiai metodai. Tai seisminiai, gravitaciniai, magnetiniai, elektriniai, elektromagnetiniai, terminiai, branduoliniai ir kiti metodai. Patikimiausias iš jų yra seisminis. Jis pagrįstas stebėjimu seisminės bangos kurios atsiranda kietoje Žemėje žemės drebėjimų metu. Panašus į rentgeno spinduliai leidžia ištirti būklę Vidaus organaižmonės, seisminės bangos, einančios per žemės žarnas, leidžia susidaryti vaizdą apie vidinę Žemės sandarą ir fizikinių materijos savybių pokyčius žemės viduriai su gyliu.
Atlikus seisminius tyrimus nustatyta, kad vidinis Žemės regionas savo sudėtimi ir fizinėmis savybėmis yra nevienalytis ir sudaro sluoksniuotą struktūrą.
Iš visos Žemės masės pluta sudaro mažiau nei 1%, mantija - apie 65%, šerdis - 34%. Netoli Žemės paviršiaus temperatūra didėja gylyje maždaug 20° vienam kilometrui. Uolienų tankis žemės plutoje yra apie 3000 kg/m3. Maždaug 100 km gylyje temperatūra yra maždaug 1800 K.
Žemės forma (geoidas) yra artima pailgam elipsoidui - sferinė forma su tankinimais ties pusiauju – ir nuo jo skiriasi iki 100 metrų. Vidutinis planetos skersmuo yra maždaug 12 742 km. Žemė, kaip ir kitos planetos antžeminė grupė, turi sluoksniuotą vidinė struktūra. Jį sudaro kieto silikato apvalkalai (pluta, itin klampi mantija) ir metalinė šerdis.
Žemė susideda iš kelių sluoksnių:
1. Žemės pluta;
2. Mantija;
1. Viršutinis Žemės sluoksnis vadinamas Žemės pluta ir yra padalintas į kelis sluoksnius. Aukščiausius žemės plutos sluoksnius daugiausia sudaro nuosėdinių uolienų sluoksniai, susidarę nusėdus įvairioms smulkios dalelės, daugiausia jūrose ir vandenynuose. Šiuose sluoksniuose yra praeityje gyvenusių gyvūnų ir augalų liekanos Žemė. Bendras nuosėdinių uolienų storis neviršija 15–20 km.
Seisminių bangų plitimo greičio skirtumai žemynuose ir vandenyno dugne leido daryti išvadą, kad Žemėje yra du pagrindiniai plutos tipai: žemyninė ir vandenyninė. Žemyninio tipo plutos storis vidutiniškai siekia 30–40 km, o po daugeliu kalnų vietomis siekia 80 km. Žemyninė žemės plutos dalis yra padalinta į daugybę sluoksnių, kurių skaičius ir storis skiriasi priklausomai nuo regiono. Paprastai po nuosėdinėmis uolienomis išskiriami du pagrindiniai sluoksniai: viršutinis – „granitas“, fizinėmis savybėmis ir sudėtimi artimas granitui, o apatinis, susidedantis iš sunkesnių uolienų, – „bazaltas“. Kiekvieno iš šių sluoksnių storis yra vidutiniškai 15–20 km. Tačiau daug kur neįmanoma nustatyti aštrios ribos tarp granito ir bazalto sluoksnių. Okeaninė pluta gerokai plonesnis (5 – 8 km). Savo sudėtimi ir savybėmis jis yra artimas žemynų bazalto sluoksnio apatinės dalies medžiagai. Tačiau šio tipo žievė būdinga tik gilios zonos vandenyno dugnas, mažiausiai 4 km. Vandenynų dugne yra sritys, kuriose pluta turi žemyninę arba tarpinio tipo struktūrą. Mohorovičico paviršius (pavadintas jį atradusio Jugoslavijos mokslininko vardu), ties kurio riba smarkiai kinta seisminių bangų greitis, atskiria žemės plutą nuo mantijos.
2. Mantija tęsiasi iki 2900 km gylio. Jis padalintas į 3 sluoksnius: viršutinį, tarpinį ir apatinį. Viršutiniame sluoksnyje seisminių bangų greičiai iš karto už Mohorovič ribos didėja, vėliau 100 - 120 km gylyje po žemynais ir 50 - 60 km po vandenynais šį padidėjimą pakeičia nedidelis greičių sumažėjimas, tada 250 km gylyje po žemynais ir 400 km po vandenynais sumažėjimą vėl pakeičia padidėjimas . Taigi šiame sluoksnyje yra sumažintų greičių sritis – astenosfera, kuriai būdingas santykinai mažas medžiagos klampumas. Kai kurie mokslininkai mano, kad astenosferoje medžiaga yra „košės“ būsenoje, t.y. susideda iš kietų ir iš dalies išlydytų uolienų mišinio. Astenosferoje yra ugnikalnių taškai. Greičiausiai jie susidaro ten, kur dėl kokių nors priežasčių sumažėja astenosferos medžiagos slėgis ir atitinkamai lydymosi temperatūra. Sumažėjus lydymosi temperatūrai, medžiaga tirpsta ir susidaro magma, kuri vėliau per žemės plutos plyšius ir kanalus gali tekėti į žemės paviršių.
Tarpiniam sluoksniui būdingas stiprus seisminių bangų greičių padidėjimas ir Žemės medžiagos elektrinio laidumo padidėjimas. Dauguma mokslininkų mano, kad tarpiniame sluoksnyje keičiasi medžiagos sudėtis arba ją sudarantys mineralai virsta kitokia būsena su tankesniu atomų „pakavimu“. Apatinis apvalkalo sluoksnis yra vienalytis, palyginti su viršutinis sluoksnis. Šių dviejų sluoksnių medžiaga yra kietos, matyt, kristalinės būsenos.
3. Po mantija yra žemės šerdis kurio spindulys 3471 km. Jis yra padalintas į skystą išorinę šerdį (sluoksnis nuo 2900 iki 5100 km) ir kietą branduolį. Pereinant iš mantijos į šerdį, fizinės medžiagos savybės smarkiai pasikeičia, matyt, dėl didelio slėgio.
Temperatūra Žemės viduje didėja su gyliu iki 2000 - 3000 ° C, o sparčiausiai kyla žemės plutoje, tada sulėtėja, o dideliame gylyje temperatūra tikriausiai išlieka pastovi. Žemės tankis padidėja nuo 2,6 g/cm³ paviršiuje iki 6,8 g/cm³ ties Žemės šerdies riba, o centriniuose regionuose yra apie 16 g/cm³. slėgis didėja didėjant gyliui ir pasiekia 1,3 mln. atm ties mantijos ir šerdies riba, o šerdies centre – 3,5 mln. atm.
Išvada.
Nepaisant daugybės mokslininkų pastangų skirtingos salys ir didžiulė empirinė medžiaga, esame tik pirmame Saulės sistemos apskritai ir mūsų Žemės istorijos bei kilmės supratimo etape. Tačiau dabar tampa vis aiškiau, kad Žemės atsiradimas buvo sudėtingų reiškinių rezultatas originali medžiaga, apimantis branduolinę, o vėliau cheminiai procesai. Ryšium su tiesioginiu planetų ir meteoritų medžiagos tyrimu, vis labiau stiprėja natūralios Žemės kilmės teorijos kūrimo pagrindai. Šiuo metu mums atrodo, kad Žemės atsiradimo teorijos pagrindas yra šios nuostatos.
1. Saulės sistemos kilmė yra susijusi su kilme cheminiai elementai: Žemės substancija kartu su Saulės ir kitų planetų medžiaga buvo tolimoje praeityje branduolių sintezės sąlygomis.
2. Paskutinis branduolių sintezės etapas buvo sunkiųjų cheminių elementų susidarymas, įskaitant uraną ir transuraniniai elementai. Tai liudija išnykusių radioaktyviųjų izotopų pėdsakai, rasti senovės medžiaga Mėnulis ir meteoritai.
3. Natūralu, kad Žemė ir planetos atsirado iš tos pačios medžiagos kaip ir Saulė. Pradinė planetų kūrimo medžiaga iš pradžių buvo atjungta jonizuota atomai. Tai daugiausia buvo žvaigždžių dujos, iš kurių atvėsus išsklido molekulės, skysti lašai, kietosios medžiagos- dalelės.
4. Žemė atsirado daugiausia dėl ugniai atsparios saulės medžiagos frakcijos, kuri atsispindėjo šerdies ir silikato mantijos sudėtyje.
5. Pagrindinės prielaidos gyvybei atsirasti Žemėje susidarė pasibaigus pirminiam dujų ūkui aušinant. Įjungta paskutinis etapas aušinant, dėl katalizinių elementų reakcijų susidarė daugybė organinių junginių, kurie leido atsirasti genetiniam kodui ir savaime besivystančioms molekulinėms sistemoms. Žemės ir gyvybės atsiradimas buvo vienas tarpusavyje susijęs procesas, cheminės medžiagos evoliucijos Saulės sistemoje rezultatas.
Bibliografija.
1. N.V. Koronovskis, A.F. Jakušova, geologijos pagrindai,
BBK 26,3 K 68 UDC 55
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Earth
3. Voitkevičius G.V. Žemės atsiradimo teorijos pagrindai. M., “Nedra”, 1979, 135 p.
4. Bondarevas V.P. Geologija, BBK 26.3 B 81 UDC 55
5. Ringwood A.E. Žemės sudėtis ir kilmė. M., „Mokslas“, 1981, 112s
Žemės kilmė nustato jo amžių, cheminę ir fizinė sudėtis. Mūsų Žemė yra viena iš devynių Saulės sistemos planetų (Merkurijus, Venera, Žemė, Marsas, Jupiteris, Saturnas, Uranas, Neptūnas, Plutonas). Visos Saulės sistemos planetos sukasi aplink Saulę maždaug toje pačioje plokštumoje ir ta pačia kryptimi elipsinėmis orbitomis, labai arti apskritimų.
Galaxy – Saulės ir žvaigždžių sistema. Didžioji dalis žvaigždžių yra Paukščių Tako žiede. Žvaigždės yra didesnės arba mažesnė už saulę. Saulė yra arčiau Galaktikos centro ir kartu su visomis žvaigždėmis sukasi aplink ją.
Už galaktikos ribų yra daug kitų galaktikų, kuriose yra nuo 1 iki 150 milijardų žvaigždžių. Tokia didelė žvaigždžių grupė vadinama metagalaktika arba Didžioji Visata. Mūsų metagalaktiką atrado amerikiečių astronomas Edvinas Hablas (1924–1926). Jis tai nustatė paukščių takas- tai vienintelis iš daugelio" žvaigždžių pasauliai“, kurią stebime. Galaxy (Paukščių Takas) turi spiralinė struktūra. Tai pailga žvaigždžių juostelė, kurios viduryje ir galuose yra didelis sustorėjimas.
Nesuskaičiuojamas skaičius santykinai arti mūsų esančių galaktikų sudaro žvaigždžių salų archipelagą, tai yra, jos sudaro galaktikų sistemą.
Didžioji Visata yra salynų sistema, keli milijonai galaktikų. Didžiosios Visatos skersmuo yra daug milijardų šviesmečių. Visata yra begalinė laike ir erdvėje.
Žemės kilmė mokslininkus domino nuo senų senovės., ir šia tema buvo iškelta daug hipotezių, kurias galima suskirstyti į karštos ir šaltos kilmės hipotezes.
Vokiečių filosofas Kantas (1724-1804) iškėlė hipotezę, pagal kurią Žemė susidarė iš ūko, susidedančio iš dulkių dalelių, tarp kurių egzistavo trauka ir atstūmimas, todėl susiformavo. Žiedinė cirkuliacijaūkai.
Prancūzų matematikas ir astronomas Laplasas (1749-1827) iškėlė hipotezę, kad Žemė susidarė iš vieno karšto ūko, tačiau nepaaiškino jo judėjimo. Anot Kanto, Žemė susiformavo nepriklausomai nuo Saulės, o Laplaso nuomone – Saulės irimo (žiedų susidarymo) produktas.
XIX ir XX a. V Vakarų Europa buvo iškelta nemažai hipotezių apie Žemės ir kitų planetų kilmę (Chamberlain, Multon, Jeans ir kt.), kurios pasirodė idealistinės arba mechaninės ir moksliškai nepagrįstos. Rusijos mokslininkai – akademikas O. Ju. Šmidtas ir V. G. Fesenkovas – įnešė didelį indėlį į Žemės ir kosmoso atsiradimo mokslą.
Akademikas O. Yu Schmidtas moksliškai įrodė kad planetos (taip pat ir Žemė) susidarė iš Saulės užfiksuotų kietų fragmentuotų dalelių. Praeinant pro tokių dalelių spiečius, gravitacinės jėgos jas užfiksavo ir jos pradėjo judėti aplink Saulę. Dėl jų judėjimo dalelės susidarė gumulėliais, kurie susigrupavo ir virto planetomis. Remiantis O. Yu Schmidto hipoteze, Žemė, kaip ir kitos Saulės sistemos planetos, nuo pat gyvavimo pradžios buvo šalta. Vėliau Žemės kūne prasidėjo radioaktyviųjų elementų irimas, dėl kurio Žemės žarnos pradėjo kaisti ir tirpti, o jos masė pradėjo stratifikuotis į atskiras zonas ar sferas fizines savybes ir cheminė sudėtis.
Akademikas V. G. Fesenkovas paaiškinti savo hipotezę atsirado dėl to, kad Saulė ir planetos susidarė viename vystymosi ir evoliucijos procese iš didelio dujų ir dulkių ūko gniūžtės. Šis gniužulas atrodė kaip labai suplokštas į diską panašus debesis. Saulė susiformavo iš storiausio karšto debesies centre. Dėl visos debesies masės judėjimo tankis jo periferijoje buvo nevienodas. Tankesnės debesų dalelės tapo centrais, iš kurių pradėjo formuotis devynios būsimos Saulės sistemos planetos, įskaitant Žemę. V. G. Fesenkovas padarė išvadą, kad Saulė ir jos planetos susidarė beveik vienu metu iš aukštos temperatūros dujų-dulkių masės.
Šiuo metu yra kelios hipotezės, kurių kiekviena savaip apibūdina Visatos formavimosi laikotarpius ir Žemės padėtį Saulės sistemoje.
· Kanto-Laplaso hipotezė
Pierre'as Laplasas ir Immanuelis Kantas manė, kad Saulės sistemos pirmtakas buvo karštas dujų ir dulkių ūkas, lėtai besisukantis aplink tankų branduolį centre. Veikiamas abipusės traukos jėgų, ūkas ėmė plokštis ties ašigaliais ir virsti didžiuliu disku. Jo tankis nebuvo vienodas, todėl diske įvyko atskyrimas į atskirus dujų žiedus. Vėliau kiekvienas žiedas pradėjo tirštėti ir pavirsti į vieną dujų gumulėlį, besisukantį aplink savo ašį. Vėliau gumulėliai atvėso ir virto planetomis, o juos supantys žiedai – palydovais. Pagrindinė ūko dalis liko centre, vis tiek neatvėso ir tapo Saule.
· O.Yu.Schmidto hipotezė
Remiantis O.Yu hipoteze, Saulė, keliaudama aplink Galaktiką, praskriejo per dujų ir dulkių debesį ir dalį jo nešė kartu su savimi. Vėliau kietosios debesies dalelės susijungė ir virto planetomis, kurios iš pradžių buvo šaltos. Šios planetos įkaito vėliau dėl suspaudimo ir patekimo saulės energija. Dėl to Žemės įkaitimą lydėjo didžiuliai lavos išsiliejimas į paviršių vulkaninė veikla. Šio išsiliejimo dėka susiformavo pirmieji Žemės dangalai. Iš lavos išsiskyrė dujos. Jie sudarė pirminę atmosferą be deguonies. Daugiau nei pusę pirminės atmosferos tūrio sudarė vandens garai, o jo temperatūra viršijo 100°C. Toliau laipsniškai atvėsus atmosferai, susidarė vandens garų kondensacija, dėl kurios iškrito krituliai ir susiformavo pirminis vandenynas. Vėliau prasidėjo sušių formavimasis, kuris susideda iš sutirštėjusių, gana lengvų dalių litosferos plokštės kylantis virš vandenyno lygio.
· J. Buffono hipotezė
Prancūzų gamtininkas Georgesas Buffonas pasiūlė, kad Saulės apylinkėse kadaise blykstelėjo kita žvaigždė. Jo gravitacija sukėlė didžiulę potvynio bangą Saulėje, nusidriekusią erdvėje šimtus milijonų kilometrų. Atitrūkusi ši banga pradėjo suktis aplink Saulę ir suskaidyti į gumulėlius, kurių kiekvienas suformavo savo planetą.
· F. Hoyle'o hipotezė (XX a.)
Anglų astrofizikas Fredas Hoyle'as pasiūlė savo hipotezę. Pagal ją Saulė turėjo dvynę žvaigždę, kuri sprogo. Dauguma fragmentai buvo išnešti į erdvė, mažesnė liko Saulės orbitoje ir suformavo planetas.
Visos hipotezės skirtingai aiškina Saulės sistemos kilmę ir šeimos ryšiai tarp Žemės ir Saulės, tačiau jas vienija tai, kad visos planetos kilo iš vieno dujų-dulkių debesies, o tada kiekvienos iš jų likimas buvo sprendžiamas savaip.
Pagal šiuolaikinės idėjos, Žemė susidarė iš dujų ir dulkių debesies maždaug prieš 4 su puse milijardo metų. Saulė buvo labai kaitri, todėl viskas iš regiono, kuriame susidarė Žemė, išgaravo lakiųjų(dujos). Gravitacinės jėgos prisidėjo prie to, kad Žemėje susikaupė dujų ir dulkių debesies materija, kuri buvo atsiradimo stadijoje. Pradžioje Žemėje temperatūra buvo labai aukšta, todėl visa medžiaga buvo skystos būsenos. Dėl gravitacinės diferenciacijos tankūs elementai nuskendo arčiau planetos centro, o lengvesni elementai liko paviršiuje. Po kurio laiko temperatūra Žemėje nukrito, prasidėjo kietėjimo procesas, o vanduo liko skystos būsenos.
Anglų mokslininkas Jamesas Hopwoodas Jeansas savo hipotezę grindė prielaida, kad planetos kilo iš karštos medžiagos srauto, atitrūkusio nuo Saulės dėl kitos netoliese esančios žvaigždės pritraukimo. Ši srovė liko Saulės gravitacijos sferoje ir pradėjo aplink ją suktis. Dėl Saulės traukos ir klajojančios žvaigždės jai suteikto judėjimo ji suformavo savotišką pailgo cigaro formos ūką, kuris laikui bėgant suskilo į keletą gumulėlių, iš kurių kilo planetos.
JAV geochemikų teigimu, Žemės susidūrimas su dangaus kūnas Tėja, tariamai atsiradusi maždaug prieš 4,5 milijardo metų, jei ji ir įvyko, didelių požeminės dangos struktūros pokyčių nepadarė. Bent jau mūsų planeta tikrai nepavirto karštu kamuoliu.
Šiuolaikinė hipotezė apie Žemės kilmę vis dar yra karštų diskusijų objektas, tačiau dauguma mokslininkų sutinka, kad viskas prasidėjo nuo protoplanetinio debesies kosminės dulkės ir dujos. Kai kurie mokslininkai buvo tikri, kad buvo šalta, kiti - kad, priešingai, karšta, nes ją ištraukė iš jaunos Saulės gravitacija. masyvi žvaigždė kuris tuo metu vyko netoliese. Naujausia versijašiandien ji sparčiai praranda savo gerbėjus, nes astrofizikai įrodė, kad toks įvykių aiškinimas yra labai mažai tikėtinas. Todėl šiandien dominuoja šalto protoplanetinio debesies hipotezė.
Maždaug prieš 4,54 milijardo metų Žemė pradėjo formuotis iš šio protoplanetinio debesies. Pats procesas greičiausiai vyko taip: kadangi šiame debesyje „lengvieji“ ir „sunkieji“ elementai dar nebuvo stipriai susimaišę, tai dėl gravitacijos pastarieji (geležis ir kiti giminingi metalai) pradėjo leistis link būsimas planetos centras, paviršių išspaudžia „lengvesni“ elementai. Mokslininkai šį procesą pavadino gravitacine diferenciacija.
Taigi debesies centre susikaupė geležis, sudarydama būsimą šerdį. Tačiau nusileidimo metu potencinė energija„sunkiųjų“ elementų sluoksnis pradėjo mažėti ir atitinkamai pradėjo didėti kinetinė energija, tai yra, įvyko šildymas. Manoma, kad šis karštis mūsų planetą sušildė iki 1200 laipsnių Celsijaus (kai kur iki 1600 laipsnių).
Tačiau tobuliausio gamtoje šaldytuvo - kosmoso - poveikis lėmė tai, kad „lengvų“ elementų debesies paviršius pradėjo greitai vėsti, virsdamas nuo tirpsmo į. kietas. Būtent taip jis susiformavo Žemės pluta. Ir sritis, kurioje tęsėsi gravitacinė diferenciacija (kai kurių geofizikų skaičiavimais, šis procesas tęsis dar apie pusantro milijardo metų), ir karštis išsaugojo ir tapo modernia mantija.
Maždaug prieš 4,5 milijardo metų visiškai susiformavo kietoji Žemės dalis (nors atmosfera ir hidrosfera atsirado kiek vėliau). Ir tai buvo tuo metu, remiantis duomenimis naujausius tyrimus, įvyko katastrofa, kurios pasekmė – palydovo pasirodymas ir grįžimas į nestruktūrizuotą būseną. Daugelio mokslininkų nuomone, greičiausiai įvyko susidūrimas su tam tikru masyviu dangaus kūnu (vadinamu Theia planeta).
Tuo pačiu metu kai kurie geofizikai įsitikinę, kad susidūrimas buvo toks įspūdingas, kad viršutinė dalisŽemė vėl ištirpo. Tai yra, kurį laiką planeta buvo išlydytos vienalytės medžiagos rutulys, o po to per kelias dešimtis milijonų metų ji vėl įgijo tvirtą paviršių.
Vis dėlto kai kurie mokslininkai išreiškė abejonę, kad šio susidūrimo pasekmės buvo tokios reikšmingos. Jie įsitikinę, kad net susidūrimas su dangaus kūnu negalėjo radikaliai pakeisti esamos mūsų planetos struktūros. Visai neseniai ši versija gavo įrodymų apie jos patikimumą. Ir šiuos įrodymus pateikė netoli Kostamukšos rasti akmenys.
