Земля родилась из праха других планет
Нашему Солнцу примерно 4,6 млрд лет. Когда оно сформировалось, его окружало множество мелких частиц вещества, оставшегося после гибели далеких звезд. Из них-то и начали складываться будущие планеты. Миллионы лет они кружились вокруг молодого Солнца , удерживаемые гравитацией, сталкивались и слипались, образовывая протопланетные сгустки, так называемые планетезимали. Затем уже самые крупные из них начали притягивать к себе более мелких соседей, становясь все больше.
Астрономы считают, что Юпитер и Сатурн после рождения мигрировали по Солнечной системе, словно шары в боулинге, расталкивали все на своем пути. Вероятно, на месте Земли и Венеры были другие планеты, ученые называют такие суперземлями , но они погибли или были изгнаны со своих орбит.
— Дело в том, что движения Юпитера и Сатурна привели к тому, что суперземли упали на Солнце. Возможно, некоторые из них были выброшены гравитационным влиянием на периферию Солнечной системы. И сегодня загадочная девятая планета, существование которой мы подозреваем, возможно, — одна из таких суперземель. А из вещества, которое осталось их на месте, получились крошечные планеты земного типа: Меркурий, Венера, Земля и Марс, — Владимир Сурдин, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга.
КАК ПОЯВИЛАСЬ ЗЕМЛЯ?
Луна: как она появилась и почему улетает от нас
Наша планета сформировалась буквально за 10-20 млн лет. По космическим меркам это почти мгновение. В очень раннем детстве Земли произошло важное событие: у нее появился напарник и постоянный спутник — Луна . Есть разные версии того, как это случилось.
— Одна из них считает, что Луна сформировалась где-то отдельно, а потом наша планета захватила ее в гравитационный плен и держит до сих пор. Вторая идея говорит о том, что они родились вместе из одного газового и пылевого облака, то есть Земля и Луна — две части как бы одной двойной планеты. И, наконец, третья, пожалуй, наиболее подтвержденная сегодня фактами, гипотеза говорит о том, что Луна сформировалась позже Земли, рядом с ней, благодаря тому, что по Земле пришелся мощный удар другой небольшой планеты. При этом кора и верхняя часть земной мантии были снесены, рассеялись вокруг Земли наподобие диска Сатурна, и из этого вещества создалась Луна, — Владимир Сурдин.
Примечательно, что Луна вращается не строго вокруг Земли, а Земля и Луна как бы крутятся вокруг общего центра. Так что по космическим меркам это не совсем планета и ее спутник, а единая «система Земля-Луна» .
Расчеты показывают, что три миллиарда лет назад Луна была настолько близко к Земле, что приливы достигали многокилометровой высоты и, возможно, именно из-за них живые существа вышли на сушу — их просто выбрасывало далеко от моря.
Наш спутник с самого начала понемногу улетает в космос.
— Из-за этого Земля будет вращаться все медленнее . Полмиллиарда лет назад сутки длились примерно 18 часов, сегодня — 24, а через несколько миллиардов лет, если все пойдет спокойно, сутки на Земле будут длится 54 современных дня, — объясняет Владимир Сурдин.
Доисторическая Земля. Путешествие в прошлое
Океан лавы
Новорожденная Земля была покрыта океаном, только он состоял не из воды, а из горячей лавы. 4,5 млрд лет назад, когда завершилась стадия аккреции — слипания вещества, началась вторая стадия — дифференциации этого вещества, то есть разделения по физическим свойствам. Этот процесс занял всего около 100 млн лет и сопровождался интенсивным плавлением. Так формировалось железное ядро планеты, ее пока еще зыбкая поверхность и первичная атмосфера.
Первые 500 млн лет существования Земли шли бурные процессы создания земной коры. Однако, когда этот период плавления закончился, планета стремительно, по космическим меркам, остыла. Так началась геологическая история Земли . В этом коротком видео смоделировано, как это выглядело на протяжении последних 100 млн лет . В каждом кадре — миллион лет.
Сейчас в разных частях планеты — в Австралии, Северной Америке, Африке — ученые находят образцы пород, которым больше 4 млрд лет.
Раньше считалось, что Земля в первый миллиард лет существования сплошь была покрыта расплавленной и очень горячей лавой.
Это не так. Благодаря последним находкам удалось установить, что радиоактивный распад в недрах Земли был важным источником тепла, но он не создавал запредельных температур на ее поверхности.
— В Западной Австралии были обнаружены цирконы возрастом до 4,4 млрд лет. Оказалось, что они кристаллизовались в породах гранитного состава примерно при 600℃ и в присутствии воды, водного флюида, что чрезвычайно важно. Это говорит о том, что Земля на поверхности в это время была уже довольно холодной — в тех же температурных пределах, которые характерны для Земли и сегодня, хотя атмосфера имела другой состав, а вода была нагрета градусов до 60-70 ℃, — Михаил Минц, заведующий лабораторией в Геологическом институте РАН.
А в Якутии недавно нашли алмаз, которому 3,6 млрд лет . Это самый древний алмаз в мире.
Появление Мирового океана и континентов
Но откуда взялась эта вода на Земле? Согласно первой версии, воду на нашу планету принесли кометы, которые активно бомбардировали Землю на заре ее истории. Вторая же гласит, что вода была на планете изначально. Вообще, воды в разных состояниях в космосе очень много и она, скорее всего, была частью аккреционного диска, из которого «скатались» планеты Солнечной системы.
Еще до появления Мирового океана на Земле сформировалась твердая оболочка — литосфера. В нее входят океаническая кора, в основном, из базальтовых пород, и сформировавшаяся в результате ее «переплавки» кора континентальная, которая состоит, по большей части, гранитных пород.
Первые континенты на планете не сразу стали такими большими. Они складывались из небольших участков суши, которые выделялись по мере остывания поверхности. Затем эти микроконтиненты сталкивались, слипались. Океаническая кора очень активно обновляется до сих пор — самым древним участкам не больше 160 млн лет. А вот на континентальной остались фрагменты той самой древней земной коры.
Земная кора неоднородна: поверхность всей планеты состоит из частей — литосферных плит, которые находятся в постоянном движении. Вероятно, первый суперконтинент сложился примерно 2,9 млрд лет назад. Несколько раз за всю историю планеты континенты то сходились, то расходились. Сегодня продолжает увеличиваться Атлантический океан, через несколько сотен миллионов лет исчезнет Тихий и все существующие континенты стянутся в очередной колоссальный участок суши.
Магнитное поле — броня для атмосферы и жизни
Итак, по мере того, как наша планета насыщалась парниковыми газами, крепла и ее атмосфера. Газы конденсировались и в виде обильных осадков выпадали на Землю, все больше устанавливая господство воды над сушей. Однако почему парниковые газы не улетучились в космос?
— В первый миллиард лет жизни нашей планеты у нее появилось довольно мощное магнитное поле. Это наша броня. Она защищает нас от потоков солнечного ветра. Мы можем посмотреть на современный Марс , он уже давно лишился магнитного поля, и по этой причине солнечный ветер унес его атмосферу, — рассказывает Владимир Сурдин.
Впрочем, тогда атмосфера Земли еще не была насыщена кислородом, дышать древним воздухом современные живые существа не смогли бы. А вот первые организмы — запросто. Они дышали углекислым газом и питались неорганическими соединениями.
Но откуда эти живучие микробы появились на Земле? Здесь тоже есть несколько гипотез. Во-первых, жизнь самозародилась именно на Земле — уж слишком хорошо она приспособлена именно к условиям нашей планеты. Во-вторых, была занесена из космоса , может быть, с Марса или Венеры (но тогда как она оказалась там?). Эта гипотеза называется «панспермией».
Есть и третья, компромиссная и наиболее популярная сейчас, — гипотеза «мягкой панспермии»: на юную Землю из космоса были занесены так называемые «кирпичики жизни» — нужные органические вещества, которых немало в космосе. А затем уже здесь, попав в уникальные условия, они и сформировали первую жизнь. Где искать инопланетную жизнь — рассказали в статье.
Кстати. Земные бактерии улетают в космос, а это может привести к зарождению жизни на других планетах. Есть и такая версия .
Первые живые организмы чуть не убили сами себя
Так или иначе, первые организмы дали старт эволюции, по сути, став прародителями всех современных видов живых существ, в том числе и нас с вами. Кстати, именно первым массово распространенным микробам, цианобактериям , Земля обязана современной атмосферой, которая появилась примерно, 2,5-3 млрд лет назад. Цианобактерии просто «надышали» ее, благодаря своей способности к фотосинтезу, то есть преобразованию углекислого газа в кислород под воздействием солнечного света. А так как кислород был для первых организмов страшным ядом, это чуть было не привело к катастрофе — микробы чуть не отравили сами себя.
Кстати, по одной из версий, именно они спровоцировали и самые первые глобальные изменения климата: поглощая углекислый газ, они снижали парниковый эффект. Вероятно, это и вызвало самое первое глобальное похолодание. Вместе с ростом континентов, которые увеличили отражательную способность Земли, это привело к превращению планеты в «снежок» , когда вся поверхность на некоторое время покрывалась слоем льда.
Сегодня нельзя точно сказать, сколько таких холодных периодов пережила Земля и, когда именно произошло первое оледенение, но в том, что их было несколько, ученые не сомневаются.
Появление сложной жизни и заселение суши
Микроорганизмы, населяющие Землю, с момента своего появления постоянно приспосабливались к меняющимся условиям. Некоторые одноклеточные научились держаться вместе, помогая друг другу выжить. Так возникли первые многоклеточные — и примерно 600 млн лет назад планету населяли уже сложные организмы . А 570-580 млн лет назад случился Кембрийский взрыв — небывалый всплеск разнообразия животных.
— Это был очень важный этап в эволюции биоты — организмы смогли строить скелеты. Твердый скелет означает возможность резкого увеличения размеров тела, поскольку можно крепить мускулатуру к твердой опоре. Можно развивать способы движения, это открывает массу новых возможностей эволюции, — Сергей Наугольных, палеонтолог, главный научный сотрудник Геологического института РАН.
Благодаря твердому скелету , животные стали обзаводиться зубами, когтями, раковинами и панцирями. Богатый животный мир водной среды стремился осваивать новые территории обитания — сушу. Ее тотальное освоение началось всего 400 млн лет назад. Первыми переселенцами из воды были водоросли, они дали начало всем наземным растениям. А так как на суше стало много еды, туда потянулись и животные.
— В первую очередь, конечно, это были членистоногие, скорее всего, хелицеровые, из них можно назвать скорпионов. Первые скорпионы были водными, а затем постепенно адаптировались к жизни на суше. И вслед за членистоногими туда же, на сушу, двинулись и рыбы. Первая адаптация к наземному существованию появляется у двоякодышащих и кистеперых рыб.
Двоякодышащие могут дышать и жабрами и легкими. Кистеперые могли использовать жесткие плавники, как опору при передвижении на мелководье или даже по суше, — Сергей Наугольных.
Человек разумный?
Примерно 250 млн лет назад Землю уже населяли рептилии — далекие предки современных крокодилов и черепах. А вслед за ними начали появляться и первые прародители современных млекопитающих — так называемые зверообразные рептилии.
— Сейчас считается доказанным, что у этих организмов была шерсть. По всей видимости, часть из них, а, может быть, и большинство, были теплокровными. То есть это был серьезный шаг в сторону появления первых настоящих млекопитающих, — Сергей Наугольных.
Первые настоящие млекопитающие появились позже рептилий и были вытеснены на второй план эволюции более успешными на тот момент обитателями планеты: динозавровой фауной — крупными рептилиями, которые завладели сушей, воздухом и водой. Их господство длилось почти 170 миллионов лет. Но и огромные ящеры стали частью истории.
Считается, что их убил астероид примерно 66 млн лет назад. Однако некоторые ученые склоняются к тому, что уже накануне его падения экосистемы были «на последнем издыхании». Впрочем, часть динозавров вполне успешно дожила и до сегодняшнего дня — это птицы. Почему они выжили — рассказываем здесь .
Вымирание динозавров привело к взрывному развитию наших очень далеких млекопитающих предков.
История была бы другой. Но они вымерли. И 30 млн лет назад на Земле появились человекообразные приматы (предки гиббонов, орангутанов, шимпанзе, горилл и людей). Непосредственные предки людей, австралопитеки, оставаясь, по сути, обезьянами, перешли к прямохождению около 7 млн лет назад.
Род Hоmo, приматы, умеющие производить орудия труда, вышли на историческую арену примерно 2 млн лет назад. Наш вид, человек разумный, сформировался лишь 300 000 лет назад. Письменной истории всего около 5500 лет.
По меркам Земли история человечества — короткая вспышка, но именно наш вид на этот раз может подтолкнуть планету к самым кардинальным изменениям.
Источник: naukatv.ru
Как появилась Солнечная система и Земля? Теории и современный взгляд
С древнейших времен человечество интересовал вопрос о сотворении нашего мира. Долгое время любопытство людей удовлетворяли сначала языческие мифы, а потом и священные тексты мировых религий. Однако развитие науки, а в особенности астрономии, подтолкнуло людей к поиску научного объяснения возникновения Земли.
Гипотеза Ж. Бюффона
Одним из первых ученых, предложившим свою теорию образования нашей планеты, стал Жорж Бюффон. В 1749 г. он опубликовал труд «Естественная история», в котором и описал свою идею. Согласно ей, в древности в Солнце врезалась гигантская комета, в результате чего от светила отделилась несколько фрагментов, которые со временем образовали планеты солнечной системы.
Бюффон полагал, что изначально Солнце не вращалось вокруг своей оси, но удар кометы, пришедшийся по касательной, раскрутил его, а также придал вращение и тому веществу, из которого возникли планеты. Ученый полагал, что наша звезда является твердым небесным объектом, но это не так. Также Бюффон переоценивал размеры комет. Они слишком малы, чтобы суметь значительно повлиять на звезды.
Теория Канта
Ещё одна попытка объяснить возникновение Земли была предпринята Иммануилом Кантом в 1755 г. Он предположил, что ранее Вселенная была наполнена множеством пылевых частиц, отличавшихся своими размерами и массой. Из-за действия гравитационных сил они стали притягиваться друг к другу, образуя Солнце, а также пылевое облако вокруг него. Постоянные столкновения между частицами привели к вращению звезды и облака, из которого в дальнейшем образовались планеты. При этом планеты изначально были холодными, а не остывали в процессе своего появления.
Гипотеза Лапласа
Пьер Симон Лаплас пересмотрел теории Канта. Он полагал, что существовала так называемая первичная туманность, которая была сильно разогрета, но при этом вращалась. На каждую частицы туманности действовало две противоположные силы – притягивающая к центру сила тяжести и центробежная сила, связанная с вращением туманности. В результате часть вещества туманности образовала Солнце, а другие части – планеты, включая Землю.
Также Лаплас предположил, что на вращение планет большое влияние оказывают силы приливов и отливов. Великий математик обосновал сою гипотезу рядом расчетов, однако всё же и она оказалась ошибочной, хотя и оставалась основной вплоть до начала XX века.
Теория Джинса
В 1919 году физик Джеймс Джинс высказал мнение, что Солнечная система сформировалась из-за прохождения рядом с нашим светилом другой массивной звезды. Ее сила тяжести оторвала от нашего светила часть вещества, которое со временем превратилось в планеты. Однако более точные расчеты показали ошибочность этой теории. Оторванное вещество должно было либо снова упасть на Солнце, либо навсегда покинуть ее орбиту и улететь вслед за пролетавшей мимо звездой.
Гипотеза Шмидта
В 1944 г. советский ученый Отто Шмидт предположил, что Земля и другие планеты Солнечной системы возникли после того, как рядом с нашей звездой пролетело метеоритное облако. Солнце захватило его своей силой притяжения, после чего одна часть материала облака упала на поверхность светила, а другая часть образовала планеты. Недостаток этой теории заключается в том, что вероятность образования планет вокруг звезд оказывается слишком низкой. В последнее же время было обнаружено огромное количество экзопланет, то есть планет за пределами Солнечной системы. Поэтому процесс формирования планет должен объясняться более вероятным событием.
Современные представления о возникновении Солнечной системы
Предполагается, что раньше на месте нашей планетной системы существовала огромная звезда Коатликуэ, имевшая массу в 30 раз больше современной солнечной массы. Коатликуэ взорвалась и образовала огромное молекулярное облако. Примерно 4,6 млрд лет назад из него стало формироваться Солнце. Начало этого процесса вызвало явление гравитационного коллапса – быстрого сжатия вещества вследствие действия его собственной силы тяжести.
Что же вызвало подобный гравитационный коллапс? Дело в том, что произошло уплотнение вещества в одной из частей облака. Причиной этого уплотнения мог стать пролет крупного небесного тела, ударная волна от взрыва звезды или просто случайные колебания частиц облака. В любом случае возникшее уплотнение стало притягивать к себе всё больше и больше других частиц. Возник эффект, который в науке называют «положительной обратной связью»: рост массы вещества в районе уплотнения увеличивал силу его тяжести, что в свою очередь увеличивало приток нового вещества и приводило к росту массы материи в центре.
Из-за сжатия облако, имевшее небольшое начальное вращение, увеличивало свою угловую скорость. Таким образом работал закон сохранения углового момента. Одновременно с этим из-за увеличения плотности материи в центре облака температура там начинала возрастать. В какой-то момент она достигла значений в миллионы градусов, что привело к запуску термоядерной реакции. Этот момент можно считать временем рождения Солнца.
В оставшейся части облака уже возникли другие уплотнения, которые в будущем образовали протопланеты. На момент рождения Солнца их насчитывалось порядка 50-100 этих образований. Они продолжали сталкиваться друг с другом и соединяться, но иногда столкновения приводили к образованию спутников. Считается, что Луна образовалась в результате столкновения протопланеты Тея и Земли примерно 4,533 млрд лет назад. Удар прошел по касательной, а потому наша планета стала вращаться вокруг своей оси.
В начале XXI века среди ученых возобладало мнение, что планеты не сразу заняли положение на своих современных орбитах. 4,5 млрд лет назад они находились значительно ближе к Солнцу, чем сейчас. Теоретически в районе пояса астероидов могла образоваться ещё одна планета, однако этого не произошло из-за формирования Юпитера. Этот гигант обладает огромной массой, поэтому он стал выкидывать из тела из пояса астероидов. Некоторые из астероидов попали во внутреннюю Солнечную систему и бомбардировали уже сформировавшиеся там планеты.
За счет этих бомбардировок на Земле появилась вода. Дело в том, что ее молекулы слишком легкие, и поэтому они не могли появиться на нашей планете на начальной стадии ее формирования. Однако при падении на нее астероидов из отдаленных и более холодных районов Солнечной системы.
В начальный период своего возникновения Земля была сильно разогрета. Однако после прекращения эпохи бомбардировок начался процесс ее остывания. Изначально поверхность планеты была жидкой, и более легкие элементы всплывали в верхние слои, а более твердые опускались глубже.
Со временем из-за остывания Земли образовалась твердая земная кора, однако под ней до сих пор находится жидкая мантия. Опустившиеся вглубь металлы образовали металлическое ядро, которое сегодня создает магнитное поле планеты. Этот процесс занял 10 миллионов лет. Атмосфера Земли образовалась в результате высокой вулканической активности. Газы вырывались из недр земли наружу, однако из-за силы тяжести планеты не могли покинуть ее.
Источник: natworld.info
Как дышит земля. Уникальное видеонаблюдение попало в Ютьюб. Земля в нём реально дышит!
Житель канадской провинции Квебек снял это на своё мобильное устройство. Лесная чаща, мох — всё это придаёт происходящему даже некоторую мистичность. Учёные дали данному весьма эффектному явлению некое очень прозаичное объяснение , но я буду держать интригу и пока не буду его приводить, ведь должна же быть в жизни какая-то загадка 🙂
А вот ещё другое наблюдение подобного плана. Снято оно ещё в 2015-году, тоже в Канаде , но уже в другой
её провинции под названияем Новая Шотладия. Но к нему-то не применимы те объснения, что в комментариях к первому видео и которые совпадают с мнениями экспертов. Случайный свидетель картины, что представлена на следующем видео, сначала подумал, что это ему по пьяни привиделось.
Здесь тоже, впрочем, пытаются объяснить сильным ветром, но, если в первом видео заметно как стволы деревьев качаются, то здесь-то ничего подобного нет, а порывы ветра, которые явно слышны — это с океана, что находится неподалёку. Лично мне больше всего понравился комментарий к сему сюжету, в котором предполагается, что вероятное поселение диких кроликов под этим местом решило устроить знатную оргию 🙂
Ну а, если серьёзно, то здесь мы наблюдаем, скорее всего, карстовые пустоты, которые, по мнению некоторых экспертов, образовались в месте, отображённом во втором видео (где лес не колышется от ветра) ввиду вырубки на нём многих деревьев, вследствии чего произошло отмирание их корневых систем, ну и якобы образование на их месте этих пустот. Ну а эффект дыхания почвы происходит потому, что в эти пустоты будто бы заходит ветер, порывы которого нам явно слышны. Явление это обсуждалось в подобном ключе ещё в 2015-м году и в рунете и касается именно этого второго видео.
Честно говоря, впервые слышу, чтобы карстовые пустоты образовывались подобным образом. Обычно это связано с особым составом почв, наличием в них таких водорастворимых пород как известняк,гипс или доломит, ну а
в последнее время ещё и с тектоническими процессами, когда под влиянием постепенного смещения в некоторых местах Земного Шара тектонических плит происходит и растяжение грунта, котрое приводит к подобного рода пустотам, а затем и провалам. Как бы то ни было, но это ещё одна из причин, почему в лесу, особенно незнакомом, нужно быть предельно осторожными.
Источник: m-skazitelnitsa.livejournal.com