ABD'li jeokimyacılara göre, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce meydana geldiği iddia edilen Dünya'nın gök cismi Theia ile çarpışması, eğer gerçekleşmişse, toprak altının yapısında büyük değişiklikler yaratmadı. En azından gezegenimiz kesinlikle sıcak bir topa dönüşmedi.
Dünyanın kökenine ilişkin modern hipotez hâlâ hararetli tartışmaların konusu, ancak çoğu bilim insanı her şeyin proto-gezegensel kozmik toz ve gaz bulutundan başladığı konusunda hemfikir. Bazı bilim adamları havanın soğuk olduğundan emindi, diğerleri ise tam tersine sıcaktı, çünkü o sırada yakınlardan geçen büyük bir yıldızın yerçekimi tarafından genç Güneş'ten çekildi. Astrofizikçiler olayların böyle yorumlanmasının son derece olası olmadığını kanıtladığından, en son sürüm bugün hayranlarını hızla kaybediyor. Bu nedenle, bugün soğuk bir protogezegen bulutunun hipotezi hakimdir.
Yaklaşık 4,54 milyar yıl önce Dünya bu protogezegen bulutundan oluşmaya başladı. Sürecin kendisi muhtemelen şu şekilde gerçekleşti: Bu bulutta "hafif" ve "ağır" elementler henüz güçlü bir şekilde karışmadığından, yerçekiminin bir sonucu olarak ikincisi (demir ve diğer ilgili metaller) oluşmaya başladı. Gezegenin gelecekteki merkezine doğru inerken, yüzeyi sıkıştıran “daha hafif” unsurlar var. Bilim adamları bu sürece yerçekimsel farklılaşma adını verdiler.
Böylece demir bulutun merkezinde birikerek gelecekteki çekirdeği oluşturdu. Ancak iniş sırasında "ağır" element tabakasının potansiyel enerjisi azalmaya başladı ve buna bağlı olarak kinetik enerji artmaya başladı, yani ısınma meydana geldi. Bu sıcaklığın gezegenimizi 1200 santigrat dereceye (bazı yerlerde 1600 dereceye kadar) kadar ısıttığı düşünülüyor.
Bununla birlikte, doğadaki en mükemmel buzdolabının - uzayın etkisi, "hafif" elementler bulutunun yüzeyinin hızla soğumaya başlamasına ve eriyikten katı bir maddeye dönüşmesine neden oldu. Yer kabuğu bu şekilde oluştu. Ve yerçekimsel farklılaşmanın devam ettiği (bazı jeofizikçilerin hesaplamalarına göre bu süreç yaklaşık bir buçuk milyar yıl sürecek) ve yüksek sıcaklığın kaldığı alan ise modern manto haline geldi.
Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, Dünya'nın katı kısmı tamamen oluştu (atmosfer ve hidrosfer biraz daha sonra ortaya çıkmasına rağmen). Ve son araştırmalara göre, o sırada bir uydunun ortaya çıkması ve yapılandırılmamış bir duruma dönüşle sonuçlanan bir felaket meydana geldi. Pek çok bilim adamına göre, büyük olasılıkla belirli bir büyük gök cismi (Theia gezegeni olarak adlandırılan) ile bir çarpışma yaşandı.
Aynı zamanda bazı jeofizikçiler, çarpışmanın o kadar etkileyici olduğundan, Dünya'nın üst kısmının yeniden eridiğinden eminler. Yani, bir süre için gezegen erimiş homojen bir madde topuydu, ardından birkaç on milyonlarca yıl boyunca tekrar katı bir yüzey elde etti.
Yine de bazı bilim insanları bu çarpışmanın sonuçlarının çok önemli olduğuna dair şüphelerini dile getirdi. Bir gök cismi ile çarpışmanın bile gezegenimizin mevcut yapısını kökten değiştiremeyeceğinden eminler. Daha yakın zamanlarda, bu versiyonun makul olduğuna dair kanıtlar elde edildi. Ve bu kanıt, Kostomuksha yakınlarında keşfedilen taşlarla sağlandı.
giriiş
Dünya, güneş sisteminde Güneş'ten itibaren üçüncü gezegendir. Büyük gezegenler arasında boyut ve kütle açısından beşinci sırada yer alır, ancak Merkür, Venüs, Dünya ve Mars'ı içeren sözde "karasal" grubun iç gezegenleri arasında en büyüğüdür.
Dünyanın bileşimi ve yapısı son yıllarda modern jeolojinin en ilgi çekici sorunlarından biri olmaya devam ediyor. Dünyanın iç yapısına ilişkin bilgiler, dolaylı kanıtlara dayanılarak elde edildiği için hala çok yüzeyseldir. Doğrudan kanıt yalnızca gezegenin yüzey filmiyle ilgilidir, çoğu zaman bir buçuk on kilometreyi aşmaz. Ek olarak, Dünya gezegeninin uzaydaki konumunu incelemek de önemlidir. Öncelikle Dünya'nın ve yer kabuğunun gelişim kalıplarını ve mekanizmasını anlamak için, Dünya'nın oluşumu sırasındaki başlangıç durumunu bilmeniz gerekir. İkinci olarak, diğer gezegenlerin incelenmesi, gezegenimizin gelişiminin ilk aşamalarını anlamak için değerli materyaller sağlar. Üçüncüsü, Dünya'nın yapısı ve evriminin güneş sistemindeki diğer gezegenlerle karşılaştırılması, Dünya'nın neden insanlığın doğum yeri haline geldiğini anlamamızı sağlar.
Dünyanın iç yapısının incelenmesi konuyla ilgili ve hayati önem taşımaktadır. Pek çok mineral türünün oluşumu ve yerleşimi, dünya yüzeyinin rahatlaması, volkanların ve depremlerin oluşması bununla ilişkilidir. Jeolojik ve coğrafi tahminler yapmak için Dünya'nın yapısına ilişkin bilgi de gereklidir.
Bölüm 1. Dünyanın kökenine ilişkin hipotezler
Yüzyıllar boyunca, Dünya'nın kökeni sorusu filozofların tekelinde kaldı, çünkü bu alandaki gerçek materyal neredeyse tamamen yoktu. Dünyanın ve güneş sisteminin kökenine ilişkin astronomik gözlemlere dayanan ilk bilimsel hipotezler ancak 18. yüzyılda ortaya atıldı. O zamandan bu yana, kozmogonik fikirlerimizin büyümesine karşılık gelen daha fazla yeni teorinin ortaya çıkması durdurulmadı.
İlk hipotezlerden biri 1745 yılında Fransız doğa bilimci J. Buffon tarafından dile getirildi. Hipoteze göre gezegenimiz, büyük bir kuyruklu yıldızla feci bir çarpışma sırasında Güneş'in fırlattığı güneş maddesi yığınlarından birinin soğuması sonucu oluştu.
Buffon'un Dünya'nın güneş plazmasından oluşumu hakkındaki fikri, Dünya'nın "sıcak" kökenine ilişkin daha sonraki ve daha gelişmiş bir dizi hipotezde kullanıldı. Liderlik pozisyonu işgal ediliyor bulutsu Alman filozof I. Kant'ın 1755'te ve Fransız matematikçi P. Laplace'ın 1796'da birbirinden bağımsız olarak geliştirdiği bir hipotez (Şekil 1). Hipoteze göre güneş sistemi tek bir sıcak gaz bulutsusundan oluşmuştur. Eksen etrafındaki dönüş, bulutsunun disk şeklinde bir şekle sahip olmasına neden oldu. Bulutsunun ekvator kısmındaki merkezkaç kuvveti yerçekimi kuvvetini aştıktan sonra, diskin tüm çevresi boyunca gaz halkaları ayrılmaya başladı. Onların soğuması, gezegenlerin ve uydularının oluşmasına yol açtı ve Güneş, bulutsunun çekirdeğinden ortaya çıktı.
Pirinç. 1. Laplace'ın bulutsu hipotezi. Bu şekil, dönen bir gaz bulutsusunun Güneş'e, gezegenlere ve asteroitlere yoğunlaşmasını açıkça göstermektedir.
Laplace'ın hipotezi bilimseldi çünkü deneyimlerden bilinen doğa kanunlarına dayanıyordu. Ancak Laplace'dan sonra güneş sisteminde teorisinin açıklayamadığı yeni olaylar keşfedildi. Örneğin Uranüs ve Venüs gezegenlerinin kendi eksenleri etrafında diğer gezegenlerden farklı bir yönde döndükleri ortaya çıktı. Gazların özellikleri ve gezegenlerin ve uydularının hareketinin özellikleri daha iyi incelenmiştir. Bu olgular Laplace'ın hipoteziyle de örtüşmüyordu ve bu hipotezin terk edilmesi gerekiyordu.
Güneş sisteminin oluşumuna ilişkin görüşlerin geliştirilmesinde belirli bir aşama, İngiliz astrofizikçi James Jeans'in hipoteziydi (Şekil 2). Gezegenlerin bir felaketin sonucu olarak oluştuğuna inanıyordu: nispeten büyük bir yıldız, halihazırda var olan Güneş'in çok yakınından geçti ve bu, daha sonra gezegenlerin oluştuğu Güneş'in yüzey katmanlarından gaz jetlerinin yayılmasına neden oldu. Ancak Jeans hipotezi, Kant-Laplace hipotezi gibi, gezegenler ve Güneş arasındaki açısal momentum dağılımındaki farklılığı açıklayamıyor.
Pirinç. 2. Jeans'e göre güneş sisteminin oluşumu
Dünyanın "soğuk" kökenine ilişkin hipotezlerde temelde yeni bir fikir yer alıyor. En derinden gelişmiş göktaşı Sovyet bilim adamı O. Yu. tarafından 1944'te önerilen bir hipotez (Şekil 3). Hipoteze göre, birkaç milyar yıl önce “Bizim” Güneşimiz, Evrendeki hareketi sırasında büyük bir gaz ve toz bulutsusuyla karşılaştı. Bulutsunun önemli bir kısmı Güneş'i takip ederek onun etrafında dönmeye başladı. Bireysel küçük parçacıklar büyük yığınlar halinde birbirine yapıştı. Pıhtılar hareket ettikçe birbirleriyle de çarpıştılar ve yeni materyallerle büyüyerek yoğun yığınlar (gelecekteki gezegenlerin embriyoları) oluşturdular.
Pirinç. 3. Göktaşı hipotezine göre güneş sisteminin oluşumu
O. Yu.
O. Yu. Schmidt'e göre, Dünya'nın oluşumu sırasında yüzeyi soğuk kaldı, yığınlar sıkıştırıldı, bu nedenle maddenin kendi kendine çekim süreci başladı, iç kısım, sırasında açığa çıkan ısıdan yavaş yavaş ısındı. radyoaktif elementlerin bozunması. Yıllar geçtikçe Schmidt'in hipotezi pek çok zayıf nokta geliştirdi; bunlardan biri, Güneş'in karşılaşılan gaz ve toz bulutunun bir kısmını yakalayacağı varsayımıdır. Mekaniğin kanunlarına göre Güneş'in maddeyi yakalayabilmesi için bu maddeyi tamamen durdurması gerekiyordu ve Güneş'in bu bulutu durdurup kendine çekebilecek muazzam bir çekim kuvvetine sahip olması gerekiyordu. Göktaşı hipotezinin dezavantajları arasında Güneş'in bir gaz-toz (göktaşı) bulutu yakalama olasılığının düşük olması ve Dünya'nın eşmerkezli iç yapısına ilişkin açıklama bulunmaması yer almaktadır.
Zamanla, Dünya'nın ve bir bütün olarak güneş sisteminin kökenine ilişkin çok daha fazla teori ortaya çıktı. O.Yu'nun görüşlerine dayanmaktadır. Schmidt (1944), V. Ambartsumyan (1947), M.Ö. Safronov (1969) ve diğer bilim adamları kurdu modern teori Dünyanın ve Güneş sisteminin diğer gezegenlerinin gezegensel oluşumu (Şekil 4). Sistemimizde gezegenlerin ortaya çıkmasının nedeni bir süpernovanın patlamasıydı. Yaklaşık 5 milyar yıl önce meydana gelen patlamanın şok dalgası, gaz ve toz bulutsusunu büyük ölçüde sıkıştırdı. Maddi maddenin konsantrasyonu (toz, gaz karışımları, hidrojen, helyum, karbon, ağır metaller, sülfürler) o kadar önemliydi ki termonükleer füzyonun başlamasına, sıcaklıkta bir artışa, basınçta, kendi kendine ortaya çıkmaya yol açtı. -İlk Güneş'teki yerçekimi ve protogezegenlerin doğuşu.
Pirinç. 4. Güneş sisteminin oluşumu (modern teori)
1 – bir süpernova patlaması, gaz ve toz bulutunu etkileyen şok dalgaları üretir; 2 – gaz ve toz bulutu bükülürken parçalanmaya ve düzleşmeye başlar; 3 - birincil güneş bulutsusu (bulutsu); 4 - Güneş'in ve gaz bakımından zengin dev gezegenlerin - Jüpiter ve Satürn'ün oluşumu; 5 – iyonize gaz – güneş rüzgarı, sistemin iç bölgesinden ve küçük gezegenlerden gaz üfler; 6 – 100 milyon yılda gezegenciklerden iç gezegenlerin oluşumu ve kuyruklu yıldızlardan oluşan Oort bulutlarının oluşumu
İlkel Dünya'nın gelgit etkileşimleriyle Ay'a bağlı olduğu ortaya çıktı. Ay, yörüngesi ve kütlesiyle dönme ekseninin eğimini belirlemiş, Dünya'nın iklimsel bölgelenmesini, elektrik ve manyetik alanların ortaya çıkışını belirlemiştir.
Modern kütlenin yaklaşık% 63'ünü içeren dünyanın çekirdeğinin (Arkean ve Proterozoik sınırında) oluşumundan sonra, Dünya'nın daha fazla büyümesi tektonomagmatik döngüler boyunca daha sakin ve eşit bir şekilde meydana geldi. Tektonistler bu tür yaklaşık 14 döngü saydılar. Yaklaşık 2,6 milyar yıl önce Dünya'da önemli tektonik aktivite gözlemlendi; o dönemde litosferik plakaların hareketi yılda 2-3 m hızla gerçekleşti. Dünyanın yüzeyi 4-5 atm'ye kadar basınçla yoğun bir karbon-nitrojen atmosferiyle örtülmüştü. ve +30…+100 °C'ye kadar sıcaklıklar. Dibi bazalt ve serpantinit ile kaplı ilk sığ Dünya Okyanusu ortaya çıktı.
Erken Proterozoyik'te okyanus kabuğunun üçüncü (serpantinit) tabakası birincil suya doymuştu. Bu, birincil atmosferdeki karbondioksit basıncının azalmasını hemen etkiledi. Buna karşılık, atmosferdeki karbondioksitin azalması, Dünya yüzeyindeki sıcaklıkta keskin bir düşüşe yol açtı. Oksijenin ve ozon tabakasının atmosferde ortaya çıkması, biyosferin ve coğrafi zarfın oluşumuna katkıda bulunmuştur.
Dünya'nın iç kısmının tabakalaşma ve farklılaşma süreci hala devam ediyor ve mantoda sıvı bir dış çekirdeğin ve konveksiyonun varlığını sağlıyor. Atmosfer ve hidrosfer, gezegenin gelişiminin erken bir aşamasında açığa çıkan gazların yoğunlaşması sonucu ortaya çıktı.
İlgili bilgi.
İnsanlar, Dünya'nın kökeni hakkında bilimsel temelli hipotezler öne sürmeyi mümkün kılan gerçek materyali ancak nispeten yakın zamanda aldılar, ancak bu soru, çok eski zamanlardan beri filozofların zihnini endişelendiriyor.
İlk performanslar
Her ne kadar Dünya'nın yaşamına ilişkin ilk fikirler yalnızca doğal olayların ampirik gözlemlerine dayansa da, yine de bunlarda nesnel gerçeklikten ziyade fantastik kurgu genellikle temel bir rol oynadı. Ancak o günlerde, bugün bile bizi Dünya'nın kökeni hakkındaki fikirlerimize benzerlikleriyle şaşırtan fikirler ve görüşler ortaya çıktı.
Örneğin, "Şeylerin Doğası Üzerine" adlı didaktik şiirin yazarı olarak bilinen Romalı filozof ve şair Titus Lucretius Carus, Evrenin sonsuz olduğuna ve içinde bizimkine benzer birçok dünya bulunduğuna inanıyordu. Antik Yunan bilim adamı Herakleitos (M.Ö. 500) aynı şey hakkında şunları yazmıştı: “Dünya, her şeyden önce, herhangi bir tanrı veya insan tarafından yaratılmadı, ebediyen yaşayan bir ateşti, öyledir ve öyle kalacaktır. doğal olarak tutuşur ve doğal olarak söndürülür"
Roma İmparatorluğu'nun çöküşünden sonra, Avrupa için Orta Çağ'ın zor bir dönemi başladı - teoloji ve skolastisizmin hakim olduğu dönem. Bu dönemin yerini daha sonra Rönesans aldı; Nicolaus Copernicus ve Galileo Galilei'nin çalışmaları, ilerici kozmogonik fikirlerin ortaya çıkışını hazırladı. R. Descartes, I. Newton, N. Stenon, I. Kant ve P. Laplace tarafından farklı zamanlarda ifade edilmişlerdir.
Dünyanın kökeni hakkında hipotezler
R. Descartes'ın hipotezi
Yani özellikle R. Descartes, gezegenimizin daha önce Güneş gibi sıcak bir cisim olduğunu savundu. Ve daha sonra soğudu ve derinliklerinde hala ateşin kaldığı soyu tükenmiş bir gök cismi gibi görünmeye başladı. Sıcak çekirdek, güneş lekelerinin maddesine benzer bir maddeden oluşan yoğun bir kabukla kaplıydı. Yukarıda, lekelerin parçalanması sonucu oluşan küçük parçalardan oluşan yeni bir kabuk vardı.
Immanuel Kant'ın hipotezi
1755 - Alman filozof I. Kant, güneş sisteminin gövdesini oluşturan maddenin - tüm gezegenlerin ve kuyruklu yıldızların, tüm dönüşümlerin başlamasından önce birincil unsurlara ayrıştırıldığını ve Evrenin tüm hacmini doldurduğunu öne sürdü. onlardan oluşan bedenler artık hareket ediyor. Güneş sisteminin ilkel dağınık dağınık maddelerin birikmesi sonucu oluşmuş olabileceği yönündeki bu Kantçı fikirler, günümüzde şaşırtıcı derecede doğru görünmektedir.
P. Laplace'ın hipotezi
1796 - Fransız bilim adamı P. Laplace, I. Kant'ın mevcut incelemesi hakkında hiçbir şey bilmeden, Dünya'nın kökeni hakkında benzer fikirleri dile getirdi. Dünyanın kökenine ilişkin ortaya çıkan hipotez böylece Kant-Laplace hipotezi adını aldı. Bu hipoteze göre, Güneş ve onun etrafında hareket eden gezegenler, dönme sırasında ayrı madde yığınlarına - gezegenlere ayrılan tek bir bulutsudan oluşmuştur.
Başlangıçta ateşli sıvı olan Dünya soğudu ve bir kabukla kaplandı; bu kabuk, derinlikler soğudukça ve hacimleri azaldıkça eğrildi. Kant-Laplace hipotezinin diğer kozmogonik görüşler arasında 150 yıldan fazla bir süredir hakim olduğunu belirtmek gerekir. Jeologlar, Dünya'nın bağırsaklarında ve yüzeyinde meydana gelen tüm jeolojik süreçleri bu hipoteze dayanarak açıkladılar.
E. Chladni'nin hipotezi
Tabii ki, meteorlar - derin uzaydan gelen uzaylılar - Dünya'nın kökeni hakkında güvenilir bilimsel hipotezlerin geliştirilmesi için büyük önem taşıyor. Bunun nedeni meteorların gezegenimize her zaman düşmesidir. Ancak her zaman uzaydan gelen uzaylılar olarak görülmediler. Göktaşlarının görünümünü doğru bir şekilde açıklayan ilk kişilerden biri, 1794 yılında göktaşlarının dünya dışı kökenli ateş toplarının kalıntıları olduğunu kanıtlayan Alman fizikçi E. Chladni idi. Ona göre meteorlar, uzayda dolaşan gezegenler arası madde parçaları, muhtemelen gezegen parçalarıdır.
Dünyanın kökenine ilişkin modern kavram
Ancak o günlerde herkes bu tür düşünceleri paylaşmıyordu; ancak bilim adamları taş ve demir göktaşlarını inceleyerek kozmogonik yapılarda kullanılan ilginç veriler elde edebildiler. Örneğin, göktaşlarının kimyasal bileşimi açıklığa kavuşturuldu - esas olarak silikon, magnezyum, demir, alüminyum, kalsiyum ve sodyum oksitleri olduğu ortaya çıktı. Sonuç olarak, Dünyamızın kimyasal bileşimine benzer olduğu ortaya çıkan diğer gezegenlerin bileşimini bulmak mümkün hale geldi. Göktaşlarının mutlak yaşı da belirlendi: 4,2-4,6 milyar yıl aralığında. Şu anda bu veriler, Ay'daki kayaların kimyasal bileşimi ve yaşının yanı sıra Venüs ve Mars'ın atmosferleri ve kayaları hakkındaki bilgilerle destekleniyor. Bu yeni veriler özellikle doğal uydumuz Ay'ın soğuk gaz ve toz bulutundan oluştuğunu ve 4,5 milyar yıl önce "işlev görmeye" başladığını gösteriyor.
Dünyanın ve Güneş sisteminin kökenine ilişkin modern kavramın kanıtlanmasında büyük rol, bu sorunun çözümüne önemli katkılarda bulunan Sovyet bilim adamı akademisyen O. Schmidt'e aittir.
Böylece, modern kozmogonik görüşlerin bilimsel temeli, bireysel dağınık gerçeklere dayanarak yavaş yavaş oluşturuldu... Çoğu modern kozmogonist, aşağıdaki bakış açısına bağlı kalıyor.
Güneş Sisteminin oluşumunun başlangıç malzemesi, Galaksimizin ekvator düzleminde yer alan bir gaz ve toz bulutuydu. Bu bulutun maddesi soğuk haldeydi ve genellikle uçucu bileşenler içeriyordu: hidrojen, helyum, nitrojen, su buharı, metan, karbon. Birincil gezegensel madde oldukça homojendi ve sıcaklığı oldukça düşüktü.
Yerçekimi kuvvetleri nedeniyle yıldızlararası bulutlar sıkışmaya başladı. Madde yıldız aşamasına kadar sıkıştırıldı ve aynı zamanda iç sıcaklığı da arttı. Bulutun içindeki atomların hareketi hızlandı ve atomlar bazen birbirleriyle çarpışarak birleşti. Hidrojenin helyuma dönüştüğü ve büyük miktarda enerji açığa çıkardığı termonükleer reaksiyonlar meydana geldi.
Güçlü unsurların öfkesinde Proto-Sun ortaya çıktı. Doğumu bir süpernova patlaması sonucu meydana geldi; bu pek de nadir olmayan bir olay. Ortalama olarak böyle bir yıldız herhangi bir galakside her 350 milyon yılda bir ortaya çıkar. Bir süpernova patlaması sırasında muazzam miktarda enerji yayılır. Bu termonükleer patlamanın sonucu olarak fırlatılan malzeme, Protosun çevresinde geniş, giderek daha yoğun bir gaz plazma bulutu oluşturdu. Birkaç milyon santigrat derece sıcaklığa sahip, disk şeklinde bir tür bulutsuydu. Bu proto-gezegensel buluttan daha sonra gezegenler, kuyruklu yıldızlar, asteroitler ve Güneş Sisteminin diğer gök cisimleri ortaya çıktı. Proto-Güneş'in ve onun etrafındaki protogezegen bulutunun oluşumu muhtemelen yaklaşık 6 milyar yıl önce meydana geldi.
Yüz milyonlarca yıl geçti. Zamanla, protoplanet bulutun gazlı maddesi soğudu. En dayanıklı elementler ve bunların oksitleri sıcak gazdan yoğunlaşır. Milyonlarca yıl boyunca daha fazla soğuma devam ettikçe, bulutta tozlu katılar ortaya çıktı ve daha önce sıcak olan gaz bulutu yeniden nispeten soğuk hale geldi.
Tozlu maddenin yoğunlaşmasının bir sonucu olarak, genç Güneş'in etrafında yavaş yavaş geniş bir halka şeklinde disk oluştu ve bu daha sonra soğuk katı parçacık ve gaz sürülerine dönüştü. Gaz ve toz diskinin iç kısımlarından, kural olarak refrakter elementlerden oluşan Dünya gibi gezegenler oluşmaya başladı ve diskin çevresel kısımlarından hafif gazlar ve uçucu elementler bakımından zengin büyük gezegenler oluşmaya başladı. . Dış bölgede çok sayıda kuyruklu yıldız ortaya çıktı.
Birincil Toprak
Yani, yaklaşık 5,5 milyar yıl önce, ilkel Dünya da dahil olmak üzere ilk gezegenler, soğuk gezegensel maddeden ortaya çıktı. O zamanlar kozmik bir cisimdi ama henüz bir gezegen değildi; bir çekirdeği veya mantosu yoktu ve katı yüzey alanları bile yoktu.
Proto-Dünya'nın oluşumu son derece önemli bir dönüm noktasıydı; Dünya'nın doğuşuydu. O günlerde Dünya'da olağan, iyi bilinen jeolojik süreçler gerçekleşmedi, bu nedenle gezegenin evriminin bu dönemine jeolojik öncesi veya astronomik denir.
Proto-dünya, kozmik maddenin soğuk bir birikimiydi. Yerçekimi sıkışmasının etkisi altında, kozmik cisimlerin (kuyruklu yıldızlar, göktaşları) sürekli etkilerinden kaynaklanan ısınma ve radyoaktif elementlerin ısı yayılımı altında, Proto-Dünya'nın yüzeyi ısınmaya başladı. Bilim adamları arasında ısınmanın büyüklüğü konusunda fikir birliği yok. Sovyet bilim adamı V. Fesenko'ya göre Proto-Dünya'nın maddesi 10.000°C'ye kadar ısındı ve bunun sonucunda erimiş bir duruma geçti. Diğer bilim adamlarının varsayımlarına göre sıcaklık ancak 1.000 ° C'ye ulaşabiliyordu ve bazıları ise maddenin erime olasılığını bile reddediyordu.
Öyle olsa bile, Proto-Dünya'nın ısınması, malzemesinin farklılaşmasına katkıda bulundu ve bu, sonraki jeolojik tarih boyunca devam etti.
Proto-Dünya maddesinin farklılaşması, iç bölgelerinde ağır elementlerin, yüzeyinde ise daha hafif elementlerin yoğunlaşmasına yol açtı. Bu da çekirdek ve mantoya daha fazla bölünmeyi önceden belirledi.
Başlangıçta gezegenimizin atmosferi yoktu. Bu, protoplanetary buluttan gelen gazların oluşumun ilk aşamalarında kaybolmasıyla açıklanabilir, çünkü o zamanlar Dünya'nın kütlesi hafif gazları yüzeyine yakın tutamazdı.
Çekirdeğin ve mantonun ve ardından atmosferin oluşumu, Dünya'nın gelişiminin ilk aşamasını (jeolojik öncesi veya astronomik) tamamladı. Dünya sağlam bir gezegen haline geldi. Bundan sonra uzun jeolojik evrimi başlıyor.
Böylece 4-5 milyar yıl önce güneş rüzgarı, Güneş'in sıcak ışınları ve kozmik soğuk gezegenimizin yüzeyine hakim oldu. Yüzey sürekli olarak toz parçacıklarından asteroitlere kadar kozmik cisimler tarafından bombalanıyordu...
Mitokondri ve flagella gibi organeller de büyük olasılıkla fagositoz sürecinde ortaya çıkmıştır. Besinleri emen modern hücrelerin öncülleri, simbiyontlar ve dost mikroorganizmalar edindiler. Sitoplazmaya giren besinleri kullanarak çeşitli hücre içi süreçleri düzenleme işlevlerini yerine getirmeye başladılar. Simbiyogenez kavramına göre, hücrede zaten adı geçen mitokondri ve flagella bu şekilde ortaya çıktı. Birçok modern çalışma hipotezin geçerliliğini doğrulamaktadır.
Alternatifler
Tüm canlıların atası olan RNA dünyasının “rakipleri” var. Bunların arasında hem yaratılışçı teoriler hem de bilimsel hipotezler var. Yüzyıllar boyunca yaşamın kendiliğinden oluştuğuna dair bir varsayım vardı: sinekler ve solucanlar çürüyen atıklarda, fareler ise eski paçavralarda ortaya çıkıyor. 17.-18. yüzyıl düşünürleri tarafından çürütülen bu teori, geçen yüzyılda Oparin-Haldane teorisiyle yeniden doğdu. Ona göre hayat, ilkel çorbadaki organik moleküllerin etkileşimi sonucu ortaya çıkmıştır. Bilim adamlarının varsayımları Stanley Miller'ın ünlü deneyinde dolaylı olarak doğrulandı. Yüzyılımızın başında yerini RNA dünyası hipotezine bırakan da bu teoriydi.
Buna paralel olarak yaşamın aslında dünya dışı kökenli olduğu yönünde bir görüş var. Panspermia teorisine göre, okyanusların ve denizlerin oluşumuyla "ilgilenen" aynı asteroitler ve kuyruklu yıldızlar tarafından gezegenimize getirildi. Aslında bu hipotez, yaşamın ortaya çıkışını açıklamamakta, aksine bunun bir olgu, maddenin ayrılmaz bir özelliği olduğunu ifade etmektedir.
Yukarıdakilerin hepsini özetlersek, Dünya'nın kökeninin ve üzerindeki yaşamın bugün hâlâ cevaplanmamış sorular olduğu ortaya çıkıyor. Modern bilim adamları elbette gezegenimizin tüm sırlarını çözmeye Antik Çağ veya Orta Çağ düşünürlerinden çok daha yakınlar. Ancak hâlâ pek çok şeyin açıklığa kavuşturulması gerekiyor. Eski resme uymayan yeni bilgilerin keşfedildiği anlarda, Dünya'nın kökenine dair çeşitli hipotezler birbirinin yerini aldı. Bunun çok da uzak olmayan bir gelecekte gerçekleşmesi oldukça muhtemel ve daha sonra yerleşik teorilerin yerini yenileri alacak.
Evrendeki maddi birlik fikrinin bilimde güçlenmesiyle, Dünya'nın ve Güneş sisteminin kökeni sorununa bilimsel bir yaklaşım mümkün hale geldi. Gök cisimlerinin kökeni ve gelişimi bilimi - kozmogoni - ortaya çıkıyor.
Güneş sisteminin kökeni ve gelişimi sorusuna bilimsel bir temel sağlamaya yönelik ilk girişimler 200 yıl önce yapıldı.
Dünyanın kökenine ilişkin tüm hipotezler iki ana gruba ayrılabilir: bulutsu (Latince "nebula" - sis, gaz) ve felaket. Birinci grup, gezegenlerin gazdan, toz bulutsularından oluşması ilkesine dayanmaktadır. İkinci grup, çeşitli felaket olaylarına (gök cisimlerinin çarpışması, yıldızların birbirinden yakın geçişi vb.) dayanmaktadır.
İlk hipotezlerden biri 1745 yılında Fransız doğa bilimci J. Buffon tarafından dile getirildi. Bu hipoteze göre gezegenimiz, büyük bir kuyruklu yıldızla feci bir çarpışma sırasında Güneş'in fırlattığı güneş maddesi yığınlarından birinin soğuması sonucu oluşmuştur. J. Buffon'un Dünya'nın (ve diğer gezegenlerin) plazmadan oluşumu hakkındaki fikri, gezegenimizin "sıcak" kökenine ilişkin bir dizi daha sonraki ve daha gelişmiş hipotezlerde kullanıldı.
Bulutsu teorileri. Kant ve Laplace hipotezi
Bulutsu teorileri arasında elbette önde gelen yer Alman filozof I. Kant (1755) tarafından geliştirilen hipotez tarafından işgal edilmiştir. Ondan bağımsız olarak, başka bir bilim adamı - Fransız matematikçi ve gökbilimci P. Laplace - aynı sonuçlara vardı, ancak hipotezi daha derinlemesine geliştirdi (1797). Her iki hipotez de özünde benzerdir ve genellikle tek bir hipotez olarak kabul edilir ve yazarları, bilimsel kozmogoninin kurucuları olarak kabul edilir.
Kant-Laplace hipotezi bulutsu hipotezler grubuna aittir. Onların konseptine göre, Güneş sisteminin yerinde daha önce devasa bir gaz-toz bulutsusu vardı (I. Kant'a göre katı parçacıklardan oluşan toz bulutsusu; P. Laplace'a göre gaz bulutsusu). Bulutsu sıcaktı ve dönüyordu. Yerçekimi yasalarının etkisi altında, maddesi giderek yoğunlaştı, düzleşti ve merkezde bir çekirdek oluşturdu. Birincil güneş bu şekilde oluştu. Bulutsunun daha fazla soğutulması ve sıkıştırılması açısal dönme hızında bir artışa yol açtı, bunun sonucunda ekvatorda bulutsunun dış kısmı ana kütleden ekvator düzleminde dönen halkalar şeklinde ayrıldı: birkaçı bunlar oluştu. Laplace örnek olarak Satürn'ün halkalarını gösterdi.
Düzensiz bir şekilde soğudukça halkalar kırıldı ve parçacıklar arasındaki çekim nedeniyle Güneş'in etrafında dönen gezegenlerin oluşumu meydana geldi. Soğuyan gezegenler, yüzeyinde jeolojik süreçlerin gelişmeye başladığı sert bir kabukla kaplandı.
I. Kant ve P. Laplace, Güneş sisteminin yapısının ana ve karakteristik özelliklerini doğru bir şekilde kaydettiler:
- 1) sistemin kütlesinin büyük çoğunluğu (%99,86) Güneş'te yoğunlaşmıştır;
- 2) gezegenler neredeyse dairesel yörüngelerde ve hemen hemen aynı düzlemde dönüyor;
- 3) tüm gezegenler ve hemen hemen tüm uyduları aynı yönde döner, tüm gezegenler kendi eksenleri etrafında aynı yönde döner.
I. Kant ve P. Laplace'ın önemli bir başarısı, maddenin gelişimi fikrine dayanan bir hipotezin yaratılmasıydı. Her iki bilim adamı da bulutsunun dönme hareketine sahip olduğuna, bunun sonucunda parçacıkların sıkıştığına ve gezegenlerin ve Güneş'in oluştuğuna inanıyordu. Hareketin maddeden ayrılamayacağına ve maddenin kendisi kadar ebedi olduğuna inanıyorlardı.
Kant-Laplace hipotezi neredeyse iki yüz yıldır varlığını sürdürüyor. Daha sonra tutarsızlığı kanıtlandı. Böylece Uranüs ve Jüpiter gibi bazı gezegenlerin uydularının, gezegenlerin kendisinden farklı bir yönde döndüğü anlaşıldı. Modern fiziğe göre, merkezi gövdeden ayrılan gazın dağılması gerekir ve gaz halkalarına, daha sonra da gezegenlere dönüşemez. Kant ve Laplace hipotezinin diğer önemli eksiklikleri şunlardır: Dünyanın bulutsu, felaket niteliğindeki kökeni
- 1. Dönen bir cisimdeki açısal momentumun her zaman sabit kaldığı ve cismin karşılık gelen kısmının kütlesi, mesafesi ve açısal hızıyla orantılı olarak vücut boyunca eşit olarak dağıtıldığı bilinmektedir. Bu yasa aynı zamanda Güneş'in ve gezegenlerin oluştuğu bulutsu için de geçerlidir. Güneş Sistemi'nde hareket miktarı, tek bir cisimden kaynaklanan kütledeki hareket miktarının dağılımı kanununa uymamaktadır. Güneş Sistemindeki gezegenler sistemin açısal momentumunun %98'ini yoğunlaştırır ve Güneş yalnızca %2'sine sahiptir, Güneş ise Güneş Sisteminin toplam kütlesinin %99,86'sını oluşturur.
- 2. Güneş'in ve diğer gezegenlerin dönme anlarını toplarsanız, hesaplamalar sırasında birincil Güneş'in Jüpiter'in şu anda döndüğü hızda döndüğü ortaya çıkar. Bu bakımdan Güneş'in Jüpiter ile aynı sıkıştırmaya sahip olması gerekirdi. Ve bu, hesaplamaların gösterdiği gibi, Kant ve Laplace'ın inandığı gibi aşırı dönüş nedeniyle parçalanan dönen Güneş'in parçalanmasına neden olmak için yeterli değildir.
- 3. Aşırı dönüşe sahip bir yıldızın parçalara ayrıldığı ve bir gezegen ailesi oluşturmadığı artık kanıtlanmıştır. Bir örnek, spektral ikili ve çoklu sistemlerdir.
