Основные гипотезы возникновения Земли

Введение

По удаленности от Солнца планета Земля является третьей. Из всех известных науке планет только на Земле имеются кислородо-содержащая атмосфера, обширные водные океаны, а также самое главное — биологическая жизнь. Интересно, что по своим размерам Земля занимает 5-ое место среди остальных планет нашей солнечной системы, уступая таким газовым гигантам как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Диаметр Земли составляет 13 тысяч километров. Наша планета имеет форму сплющенного сфероида. Около 71 процента поверхности Земли занято водой. Пятая часть атмосферы состоит из кислорода, производимого растениями.

Земля вращается вокруг воображаемой линии, называемой земной осью и пересекающей земную поверхность в географических полюсах. Полное вращение Земли вокруг своей оси занимает 24 часа, а один оборот Земли вокруг Солнца происходит за 365 дней. Орбита Земли — траектория движения Земли вокруг Солнца. Она имеет эллипсовидную форму.

Первые гипотезы возникновения планеты Земля стали появляться в XVII веке, когда люди накопили достаточное количество знаний о космосе, нашей планете и самой солнечной системе.

Сейчас общество придерживается двух возможных гипотез возникновения Земли: научная и религиозная.

Научная гипотезапредполагает, что Земля сформировалась из космической пыли и газа. Эти две составляющие вращались вокруг своего центра, увеличивая свою скорость по мере уплотнения. Различная энергия и материя заставляла нагреваться нашу “основу”, попадая в неё из космоса. планета Земля, со временем, уплотнялась все больше и больше, пока не стала плотным шаром. Но наша планета была не одной такой в нашей Солнечной системе, помимо неё здесь еще было много планет различных размеров и все они вращались вокруг Солнца. Столкновения между этими телами были неизбежны. При столкновении планет, они соединялись и образовывали одну, более крупную планету. Так и образовалась наша планета как и вся внутренняя Солнечная система.

Конечно, тогда условия на нашей планете были просто ужасными. Температура поверхности была приблизительно равно 4 700º C. В то время на нашей планете были абсолютно ничего, кроме раскаленной и бурлящей под большой температурой поверхности. Затем наша планета начала остывать, все процессы на ней начинали успокаиваться, но нашу планету ждало очень серьезное и ключевое испытание после которого и стала возможно жизнь на планете. Этим испытанием было столкновение с другой, более меньшей планетой. Это столкновение было самое ужасное за всю историю, но после него, на нашем небе появилась Луна, которая очень важна для поддержания баланса на планете и способствует поддержанию жизни.

Древняя Земля была ужасным местом не только для человека, а для всего живого. Со временем наша молодая планета начнет остывать, пока не появится земная кора – поверхность планеты Земля, после её ждет бомбардировка кометами, которые принесут на неё воду и, так же появится Атмосфера Земли без которой на Земле не смогли бы выжить никакие живые организмы. И после долгих лет эволюции поверхность планеты Земля стала пригодной для нашей жизни: появились Времена года на Земле, атмосфера, пригодная для дыхания, твердая поверхность и другое.

Религиозная гипотезаже утверждает, что Земля создавалась неким сверхъестественным существом (Богом) за семь дней.

День первый: сотворение неба и земли, света и тьмыВ начале сотворил Бог небо и землю. Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною, и Дух Божий носился над водою. И сказал Бог: да будет свет. И стал свет. И увидел Бог свет, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро.

День второй: сотворение твердиИ сказал Бог: да будет твердь посреди воды, и да отделяет она воду от воды. И стало так. И создал Бог твердь, и отделил воду, которая под твердью, от воды, которая над твердью. И стало так. И назвал Бог твердь небом.

День третий: сотворение суши и земли, морей и растений. И сказал Бог: да соберется вода, которая под небом, в одно место, и да явится суша. И стало так. И собралась вода под небом в свои места, и явилась суша. И назвал Бог сушу землею, а собрание вод назвал морями. И увидел Бог, что это хорошо. И сказал Бог: да произрастит земля зелень, траву, сеющую семя по роду и по подобию ее, и дерево плодовитое, приносящее по роду своему плод, в котором семя его на земле. И стало так. И произвела земля зелень, траву, сеющую семя по роду и по подобию ее, и дерево плодовитое , приносящее плод, в котором семя его по роду его на земле . И увидел Бог, что это хорошо. И был вечер, и было утро

День четвертый: сотворение дня и ночи, времени, знамений.И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для освещения земли и для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов; и да будут они светильниками на тверди небесной, чтобы светить на землю. И стало так. И создал Бог два светила великие: светило большее, для управления днем, и светило меньшее, для управления ночью, и звезды; и поставил их Бог на тверди небесной, чтобы светить на землю, и управлять днем и ночью, и отделять свет от тьмы. И увидел Бог, что это хорошо.

День пятый: сотворение пресмыкающихся и птиц. И сказал Бог: да произведет вода пресмыкающихся, душу живую; и птицы да полетят над землею, по тверди небесной. И стало так. И сотворил Бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых произвела вода, по роду их, и всякую птицу пернатую по роду ее.

День шестой: сотворение животных и человекаИ сказал Бог: да произведет земля душу живую по роду ее, скотов, и гадов, и зверей земных по роду их. И стало так. И создал Бог зверей земных по роду их, и скот по роду его, и всех гадов земных по роду их. И увидел Бог, что это хорошо. И сказал Бог: сотворим человека по образу Нашему и по подобию Нашему, и да владычествуют они над рыбами морскими, и над птицами небесными, и над зверями, и над скотом, и над всею землею, и над всеми гадами, пресмыкающимися по земле.

День седьмой: благословение и освящение седьмого дня.
Так совершены небо и земля и все воинство их. И совершил Бог к седьмому дню дела Свои, которые Он делал, и почил в день седьмый от всех дел Своих, которые делал. И благословил Бог седьмой день, и освятил его, ибо в оный почил от всех дел Своих, которые Бог творил и созидал.

Помимо двух основных теорий возникновения Земли, существуют и другие не менее интересные гипотезы.

Например,Жорж Луи Бюффон предполагал, что планеты образовались из «брызг», возникших в результате удара кометы о Солнце.

По его мнению, однажды большая комета столкнулась с Солнцем, благодаря чему произошёл выброс солнечного вещества. Это вещество, разбившись на части, образовало планеты и их спутники. Рассмотрим подробности этой идеи.

Бюффон не задаётся вопросом о происхождении комет и Солнца. Он считал кометы телами, не принадлежащими Солнечной системе. Кроме того, он, как мы теперь знаем, ошибочно полагает, что Солнце и кометы являются твёрдыми телами. При скользящем столкновении гигантской кометы с таким Солнцем, последнее должно было приобрести вращение и потерять часть своей массы, которая, расплавившись при ударе, смогла бы образовать вращающиеся вокруг Солнца тела. При этом, все будущие планеты должны приобрести то движение, которое и наблюдается в Солнечной системе: в одном направлении, в плоскости, близкой к плоскости экватора Солнца. Как мы видим, Бюффон попытался объяснить наиболее значимые особенности существования нашей планетной системы.
По Бюффону, спутники планет образовались ещё на той стадии, когда сами планеты были жидкими и имели значительную скорость вращения вокруг собственной оси. Из-за быстрого вращения от экваторов планет должны были отделяться частицы вещества, которое и пошло на образование спутников. Как мы увидим, в других космогонических гипотезах эта идея отрыва вещества от быстро вращающихся тел не останется не замеченной.

Очевидны ошибки Бюффона (нам, из грядущих веков глядя, легко это сказать). Солнце, конечно, вовсе не твёрдое, а кометы обладают столь ничтожными массами, что хоть как-то повлиять своим столкновением с гигантским светилом они просто не в состоянии. Исследования Земли говорят нам, что наша планета никогда не переживала время жидкого (расплавленного) состояния, что тоже противоречит идеям Бюффона. Кроме того, выброшенное вещество неминуемо должно было, описав эллиптическую дугу, упасть обратно на Солнце. И уж совсем невероятно, что все планеты после столь неуправляемой катастрофы стали двигаться по почти круговым орбитам, подчиняясь при этом некому правилу (закон Тициуса-Боде). Очень скоро гипотеза Бюффона попала под критические молнии Пьера Симона Лапласа и навсегда покинула научную сцену.

В 1755 году немецкий философ Иммануил Кант сформулировал теорию, согласно которой солнечная система возникла из некой первичной материи, до того свободно рассеянной в космосе. Частицы этой материи перемещались в различных направлениях и, сталкиваясь друг с другом, теряли скорость. Наиболее тяжелые и плотные из них под действием силы притяжения соединялись друг с другом, образуя центральный сгусток - Солнце, которое, в свою очередь, притягивало более удаленные, мелкие и легкие частицы. Таким образом, возникло некоторое количество вращающихся тел, траектории которых взаимно пересекались. Часть этих тел, первоначально двигавшихся в противоположных направлениях, в конечном счете, были втянуты в единый поток и образовали кольца газообразной материи, расположенные приблизительно в одной плоскости и вращающиеся вокруг Солнца в одном направлении, не мешая друг другу. В отдельных кольцах образовывались более плотные ядра, к которым постепенно притягивались более легкие частицы, формируя шаровидные скопления материи. Так складывались планеты, которые продолжали кружить вокруг Солнца в той же плоскости, что и первоначальные кольца газообразного вещества.

В 1796 году французский математик и астроном Пьер-Симон Лаплас выдвинул теорию, согласно которой Солнце существовало первоначально в виде огромной раскаленной газообразной туманности («небулы») с незначительной плотностью, но зато колоссальных размеров. Эта туманность первоначально медленно вращалась в пространстве. Под влиянием сил гравитации она постепенно сжималась, причем скорость ее вращения увеличивалась. Возрастающая в результате центробежная сила придавала туманности уплощенную, а затем и линзовидную форму. В экваториальной плоскости туманности соотношение между притяжением и центробежной силой изменялось в пользу последней, так что в конечном счете, масса вещества, скопившегося в экваториальной зоне туманности, отделилась от остального тела и образовала кольцо. От продолжавшей вращаться туманности последовательно отделялись все новые кольца, которые, конденсируясь в определенных точках, постепенно превращались в планеты и другие тела солнечной системы. В общей сложности от первоначальной туманности отделилось десять колец, распавшихся на девять планет и пояс астероидов - мелких небесных тел. Спутники отдельных планет сложились из вещества вторичных колец, оторвавшихся от раскаленной газообразной массы планет. Вследствие продолжавшегося уплотнения материи температура новообразованных тел была исключительно высокой. В то время и наша Земля представляла собой раскаленный газообразный шар, светившийся подобно звезде. Постепенно, однако, этот шар остывал, его материя переходила в жидкое состояние, а затем, по мере дальнейшего охлаждения, на его поверхности стала образовываться твердая кора. Эта кора была окутана тяжелыми атмосферными парами, из которых при остывании конденсировалась вода.

Джеймс Хопвуд Джинс, английский учёный, в начале 20-го века изложил очень популярную теорию, потерявшую свою силу лишь во второй половине того же века. Эта теория описывала происхождение Солнечной системы.

Джинс сумел разработать проблему гравитационной неустойчивости, благодаря чему научно было обосновано происхождение небесных тел из разреженных сред, какими являются газовые и газопылевые туманности. То, что Лаплас и Кант считали само самой разумеющимся, пусть и не без оснований, Джинс сумел перевести на язык физики и математики.
Гипотеза Джинса, главным образом, знаменита тем, что в ней вещество, из которого образовались планеты, появилось весьма интересным способом. По мнению Джинса, в далёком прошлом мимо Солнца на очень близком расстоянии пролетала некая звезда, которая своим гравитационным воздействием вырвала с поверхности нашего светила часть вещества. Это вещество, разбившись, в дальнейшем, на части, образовало планеты.

Но сегодня доказано, что подобный выброс не мог стать прародителем планет. Как и в ходе кометной катастрофы Бюффона, выброшенное вещество должно было бы вернуться на Солнце, или, в крайнем случае, оно было бы увлечёно проходившей мимо звездой, что, в итоге, повлекло бы падение солнечного вещества на неё. Доказано, что благодаря такому сближению звёзд образование значительного количества материи, вращающейся вокруг Солнца, невозможно. К тому же (и это тоже доказано), планеты не переживали стадию полного расплавления.

В 1943 г. О.Ю. Шмидт выдвинул идею об аккумуляции планет из роя холодных тел и частиц, который, по его представлениям, был захвачен Солнцем. В отличие от предшествующих космогонических гипотез, рассматривавших образование планет из раскаленных газовых сгустков, согласно гипотезе Шмидта, Земля образовалась из холодных твердых тел и сначала была относительно холодной. Шмидт считал, что вопросы происхождения допланетного облака, образования планет и их эволюции могут рассматриваться в некоторой степени независимо. Работами Шмидта и ряда др. советских ученых (Л.Э. Гуревича, А.И. Лебединского, Б.Ю. Левина, В.С. Сафронова) выяснены основные черты эволюции протопланетного облака и процесса формирования планет Одним из главных экспериментальных доводов в пользу образования планет земной группы не из газовых или газовопылевых сгустков, а путем аккумуляции твердого вещества является большой дефицит на Земле, а также на Венере и Марсе тяжелых инертных газов неона, аргона (за исключением радиогенного изотопа Ar40), криптона и ксенона по сравнению с их солнечным и космическим обилием. Изучение процесса аккумуляции планет земной группы показало, что практически все твердое вещество из зоны формирования этих планет вошло в их состав и только ничтожно малая доля была выброшена из этой зоны гравитационными возмущениями растущих планет. Количество твердого вещества, выброшенного из зоны планетгигантов, было больше, но не превышало массу самих планет. Это явилось веским доводом в пользу того, что общая масса протопланетного облака составляла всего несколько процентов от . Особой проблемой, служившей пробным камнем для многих космогонич. гипотез, оставалась проблема распределения момента количества движения в Солнечной системе: хотя масса планет составляет менее 1% массы Солнца, в их орбитальном движении .Космогоническая теория О.Ю.Шмидта заключено более 98% общего момента количества движения всей Солнечной системы.

Известна также электромагнитная гипотеза шведского астрофизика X. Альвена, усовершенствованная Ф. Хойлом. Альвен исходил из предположения, что некогда Солнце обладало очень сильным электромагнитным полем. Туманность, окружавшая светило, состояла из нейтральных атомов. Под действием излучений и столкновений атомы ионизировались. Ионы попадали в «ловушки» из магнитных силовых линий и увлекались вслед за вращающимся светилом. Постепенно Солнце теряло вращательный момент, передавая его газовому облаку.

Слабость предложенной гипотезы заключалась в том, что атомы наиболее легких элементов должны были ионизироваться ближе к Солнцу, атомы тяжелых элементов — дальше. Значит, ближайшие к Солнцу планеты должны были бы состоять из наилегчайших элементов — водорода и гелия, а более отдаленные — из железа и никеля. Наблюдения говорят об обратном.

Чтобы преодолеть это противоречие, английский астроном Ф. Хойл предложил новый вариант гипотезы. Солнце зародилось в недрах туманности. Оно быстро вращалось, и туманность становилась все более плоской, превращаясь в диск. Постепенно диск начинал тоже разгоняться, а Солнце тормозилось. Момент количества движения переходил к диску. Затем в нем образовались планеты. Если предположить, что первоначальная туманность уже обладала магнитным полем, то вполне могло произойти перераспределение углового момента.

Список используемой литературы

1.Как возникла Земля. Гипотезы о возникновении Земли.

(http://festival.1september.ru/articles/620749/ )

2.Теории происхождения Земли. Гипотеза Канта-Лапласа

( http://www.bioinformer.ru/binfs-76-1.html )