Как и когда появилась планета земля. Гранит и камень. Гипотезы разных лет

Как появились планеты?

Казалось бы, научно-технический прогресс способен дать ответы на множество вопросов, касающихся окружающего нас мира. Но у учёных до сих пор остается много загадок и неточностей. Ведь, иной раз, даже самая логичная и стройная теория остаётся лишь на уровне предположений, потому что просто нет никаких фактов, подвергающих её, а иногда и доказательства добыть крайне сложно. Как появились планеты, является одним из таких открытых вопросов, хоть теорий и предположений по этому поводу существует довольно много. Давайте разбираться с тем, какие гипотезы существуют по поводу возникновения планет.

Главная научная теория

На сегодняшний день существует множество самых разных научных гипотез, доказывающих, откуда появились планеты, однако, в современном естествознании придерживаются теории газопылевого облака.

Заключается она в том, что солнечная система со всеми планетами, спутниками, звёздами и другими небесными телами появилась вследствие сжатия газопылевого облака. В центре его образовалось самая большая звезда - Солнце. А все остальные тела появились из пояса Койпера и облака Оорта. Если говорить простым языком, то планеты появились следующим образом. В космосе находилось некая материя, которая состояла лишь из газа и пыли, растворенном в нём. После сильного воздействия давления атмосферы газ стал сжиматься, а пыль стала превращаться в большие и тяжелые объекты, которые в дальнейшем и стали планетами.

Пояс Койпера и облако Оорта

Раннее мы уже упоминали пояс Койпера и облако Оорта. Учёные говорят о том, что именно эти два объекта стали тем строительным материалом, из которых появились планеты.

Пояс Койпера - зона в Солнечной системе, которая начинается от орбиты Нептуна. Считается, что это пояс астероидов, но это не совсем так. Он обширнее и массивнее его в несколько раз. Помимо этого, пояс Койпера отличается от астероидного пояса тем, что состоит он из таких летучих веществ, как аммиак и вода. На сегодняшний день считается, что именно в этом поясе возникли три карликовые планеты - Плутон, Хуамеа, Макемаке, а также их спутники.

Второй объект, который способствовал возникновению планет - облако Оорта, до сих пор не найден, а его существование подтверждено лишь гипотетически. Оно представляет собой внутреннее и внешнее облако, состоящее из изотопов углерода и азота с передвигающимися в нём твердыми телами. Считается, что это некая сферическая область солнечной системы, которая является источником возникновения комет, которые также являются и строительным материалом для возникновения других планет. Если же представить, как появились планеты внешне, то можно себе представить, как пыль и другие твердые тела сжимались, вследствие чего и приобрели ту сферическую форму, в которой мы их сегодня и знаем.

Альтернативные научные гипотезы

• Так, первым из таких исследователей был Жорж-Луи Бюффон. В 1745 году он предположил, что все планеты появились вследствие выброса вещества после столкновения Солнца с пролетающей кометой. Комета распалась на множество частей, которые под влиянием центробежной и центростремительной сил энергии Солнца образовали планеты Солнечной системы.
• Чуть позднее, в 1755 году исследователь по имени Кант предположил, что все планеты образовались вследствие того, что частицы пыли под действием сил притяжения и образовали планеты.
• В 1706 году французский астроном Пьер Лаплас выдвинул свою альтернативную теорию появления планет. Он считал, что изначально в космосе образовалась огромная раскаленная туманность, состоящая из газа. Она медленно вращалась в космическом пространстве, но возрастающая вследствие движения центробежная сила, и была основой для возникновения планет. Планеты появлялись в определенных точках, которые располагались в кольцах, оставляемых по ходу движения. Всего, говорил Лаплас, отделилось 10 колец, которые распались на 9 планет и пояс астероидов.
• А в 20 веке, Фред Хойл выдвинул своё предположение о том, как появились планеты. Он считал, что у Солнца была звезда-близнец. Фред утверждал, что эта звезда взорвалась, вследствие чего и образовались планеты.
• Но не только наука пытается понять, откуда появились планеты, религия также пытается объяснить этот интересный вопрос. Так, существует теория креационизма. Она говорит о том, что все космические объекты, в том числе и планеты Солнечной системы, были созданы творцом, Богом.

И это ещё далеко не все гипотезы, существующие на сегодняшний день. Если вы воочию хотите увидеть, как появились планеты, видео можно найти в сети интернет, а также в некоторых электронных пособиях по астрономии.

Все мы живем на планете Земля, думаю, каждому из нас интересно, как образовалась наша планета. У ученых существует гипотезы и по этому вопросу.

Как появилась планета Земля

Земля была образованна примерно 4,5 млрд. лет назад. Считается, что это единственная планета во Вселенной, которая населена живыми существами. Исследователи астрономии утверждают, что Земля появилась из космической пыли и газа, которые остались после образования Солнца. Также они утверждают, что изначально Земля была расплавленной массой без какой-либо жизни. Но потом стала накапливаться вода, и поверхность стала затвердевать. Астероиды, кометы и энергия Солнца сформировали тот рельеф и климат Земли, который мы сегодня знаем.

Если вы серьезно заинтересовались вопросом, как появилась планета Земля, видео, которое довольно легко найти, наглядно расскажет вам об этом вопросе.

Теперь вы знаете, как появились планеты солнечной системы. Астрономы до сих пор не пришли к единому мнению по этому вопросу, но хочется верить, что развитие науки и техники в скором будущем позволит собрать доказательства и точно сказать о том, как появились планеты.



Гипотез о происхождении нашей планеты значительно больше, чем гипотез о происхождении Вселенной. Последние из них основываются на рассмотренных выше моделях "сотворения Мира".
Среди известных предположений об образовании Земли можно выделить теорию французского ученого Ж. Бюффона (1707-1788 г.г.), считавшего, что наша планета образовалась в результате космической катастрофы. Теория Бюффона подкупает простотой - по его мнению, когда-то очень давно Солнце столкнулось с крупным небесным телом (по мнению Бюффона - с кометой). В результате этого столкновения возникли брызги из солнечной материи, из которых впоследствии образовались планеты.

Похожую гипотезу озвучил английский ученый Д. Джине (1877-1946 г.г.). По его мнению, мимо Солнца когда-то пролетел крупный космический объект (по мнению Джине - другая звезда) и своим гравитационным полем буквально оторвала от Солнца куски материи. Эти солнечные "обрывки" не покинули Солнечную систему, а вращались вокруг светила, постепенно остыли, приобрели шарообразную форму и стали планетами.

Несколько иначе мыслил немецкий ученый И. Кант (1724-1804 г.г.). Он выдвинул предположение, что вся Солнечная система возникла из огромного и холодного пылевого облака. Отдельные частички материи, образующей это облако находились в хаотическом движении, сталкивались, притягивались друг к другу и вскоре образовали сгустки, послужившие основой для образования Солнца и планет.

Француз П. Лаплас (1749-1827 г.г.) напротив, был уверен, что объекты Солнечной системы образованы из раскаленного газового облака, которое вращалось и сжималось в объеме, образуя сгустки, из которых возникли небесные тела.



В настоящее большая часть ученых поддерживают гипотезу образования Земли из межзвездного пылевидного вещества, включая его молекулярное составляющее, а также куски и обломки различных небесных тел. Процессы, лежащие в основе этой гипотезы появления Земли впервые описал российский ученый О. Ю. Шмидт (1891-1956 г.г.).

По его мнению, дело было так.
Примерно 4,6 млрд. лет назад вокруг тогда еще молодого Солнца начали образовываться сгустки и скопления вещества, постепенно увеличивающиеся в размерах из-за притяжения все большего "строительного материала" и благодаря постепенному увеличению сил гравитации.

На определенной стадии зарождения Земли ее гравитация достигла значений, когда она стала очень интенсивно притягивать располагавшиеся вблизи обломки и куски межпланетарного вещества, вызывая их падение с огромной скоростью на свою поверхность. Этот процесс напоминал тропический ливень, только вместо дождевой воды на новорожденную планету стремительно падали камни, метеориты и даже астероиды. Кинетическая энергия этих тел превращалась в тепловую энергию и разогревала Землю.
В момент удара о земную поверхность образовывались кратеры, из которых вырывалось внутреннее содержимое планеты, но к этому времени гравитация достигла таких размеров, что все эти выбросы возвращались на Землю, ударяясь об нее вновь и еще сильнее разогревая.

В дальнейшем планета обрела более высокую плотность, возросли и силы притяжения, поэтому падающие на нее объекты не отскакивали, а проникали вглубь, полностью отдавая свою энергию Земным недрам. Планета вращалась, и в ее теле действовали центробежные силы, отделяющие более легкие составляющие в верхние слои и тяжелое ядро в центр. Верхний слой Земли постепенно остывал, поскольку столкновение с небесными телами становились все реже, и спустя примерно миллиард лет образовалась земная кора - твердая оболочка планеты.
Казалось бы, планета должна неизбежно остыть и превратиться в глыбу космического льда. Но внутренние слои планеты, особенно ее центральная часть, начали интенсивно получать тепло благодаря распаду радиоактивных элементов (калия, плутония, алюминия), входивших в состав вещества, образующего ядра и слои мантии Земли.
На этом этапе развития планеты сработал своеобразный ядерный реактор, греющий внутренности нашей планеты до сих пор.

Еще один источник тепла, разогревающий внутренние составляющие Земли - трение между слоями, вызываемое так называемыми "сухими приливами".
Спутник нашей планеты Луна, благодаря своей массивности, вызывает гравитационные перемещения не только воды морей и океанов, но и воздействует на глубокие слои земной коры, мантии и даже ядра. В результате трения этих слоев и вещества в них, выделяется значительное количество тепловой энергии.

Глубинные процессы в недрах планеты сопровождались выбросами газов через разломы в коре и жерла вулканов, при этом наиболее тяжелые газы задерживались силами гравитации и постепенно образовали вокруг Земли атмосферу.

Водяные пары, выбрасываемые из недр планеты, послужили основой для возникновения Мирового океана.
Так, в общих чертах, протекал процесс зарождения нашей планеты, которая в настоящее время представляет собой неправильный шар (геоид) радиусом около 6,4 тыс. км и массой примерно 6 х 10 24 кг.



Земля – третья планета по счету от Солнца и пятая по размерам. Среди всех небесных объектов земной группы она является крупнейшей по массе, диаметру и плотности. Имеет другие обозначения – Голубая планета, Мир или Терра. На данный момент является единственной известной человеку планетой с наличием жизни.

По научным исследованиям выходит, что Земля как планета образовалась примерно 4,54 млрд лет назад из солнечной туманности, после чего обрела единственный спутник – Луну. Жизнь на планете появилась около 3,9 млрд лет назад. С тех пор биосфера сильно поменяла структуру атмосферы и абиотических факторов. В результате обусловилось количество аэробных живых организмов и формирование озонового слоя. Магнитное поле совместно со слоем уменьшают негативное влияние солнечной радиации на жизнь. Обусловленная земной корой радиация со времен образования довольно-таки сильно снизилась из-за постепенного распада радионуклидов. Кора планеты поделена на несколько сегментов (тектонические плиты), которые движутся по несколько сантиметров в год.

Мировой океан занимает около 70,8% поверхности Земли, а остальная часть принадлежит континентам и островам. Материки обладают реками, озерами, подземными водами и льдами. Совместно с Мировым океаном они образовывают гидросферу планеты. Благодаря жидкой воде на поверхности и под землей поддерживается жизнь. Полюсы Земли накрыты ледяными шапками, в состав которых входят антарктический ледяной щит и морской лед Арктики.

Внутренние области Земли довольно активны и состоят из очень вязкого, толстого слоя – мантии. Она покрывает внешнее жидкое ядро, состоящее из никеля и железа. Физические характеристики планеты сохранили жизнь на протяжении 3,5 млрд лет. Примерные подсчеты ученых говорят о продолжительности таких же условий еще в течение 2 млрд лет.

Земля притягивается гравитационными силами вместе с другими космическими объектами. Планета оборачивается вокруг Солнца. Полный оборот – 365,26 суток. Ось вращения наклонена на 23,44°, благодаря этому вызываются сезонные перемены периодичностью в 1 тропический год. Примерное время суток на Земле – 24 часа. В свою очередь, вокруг Земли обращается Луна. Это происходит с момента основания. Благодаря спутнику на планете происходят приливы и отливы океана. Помимо этого, она стабилизирует наклон Земли, чем постепенно замедляет ее вращение. По некоторым теориям выходит, что на планету в свое время падали астероиды (болиды) и таким образом влияли напрямую на существующие организмы.

Земля – это дом для миллионов различных форм жизни, включая человека. Вся территория делится на 195 государств, взаимодействующих между собой при помощи дипломатии, грубой силы и торговли. Человек сформировал множество теорий относительно мироздания. Самые популярные – гипотеза Геи, геоцентрическая система мира и плоская Земля.

История нашей планеты

Самая современная теория, касающаяся вопроса возникновения Земли, называется гипотезой солнечной туманности. Из нее выходит, что Солнечная система появилась из большого облака газа и пыли. В состав входили гелий и водород, которые образовались в результате Большого взрыва. Также таким образом появились тяжелые элементы. Около 4,5 млрд лет назад началось сжатие облака из-за ударной волны, которая в свою очередь пошла после вспышки сверхновой. После сокращения облака угловой момент, инерция и гравитация сплюснули его в протопланетный диск. После этого обломки в диске, будучи под действием силы притяжения, начали сталкиваться и сливаться, образовывая тем самым первые планетоиды.

Этот процесс назвали аккрецией, а пыль, газ, обломки и планетоиды начали формировать более крупные объекты – планеты. Примерно весь процесс занял около 10-20 млрд лет.

Единственный спутник Земли – Луна – сформировался немного позднее, хоть ее происхождение до сих пор не получило объяснения. Выдвинуто множество гипотез, одна из которых гласит, что Луна появилась благодаря аккреции из оставшегося после столкновения вещества Земли с объектом, схожим по размерам на Марс. Внешний слой Земли был испарен и расплавлен. Часть мантии выбросило на орбиту планеты, из-за чего Луна сильно обделена металлами и имеет известный нам состав. Собственная сила тяжести повлияла на принятие сферической формы и образование Луны.

Протоземля за счет аккреции увеличилась и была сильно раскалена для расплавления минералов и металлов. Сидерофильные элементы, геохимически похожие на железо, начали опускаться к центру Земли, что повлияло на разделение внутренних слоев на мантию и металлическое ядро. Начало формироваться магнитное поле планеты. Вулканическая активность и выделение газов привели к появлению атмосферы. Усиленная льдом конденсация водяного пара привела к образованию океанов. На тот момент атмосфера Земли состояла из легких элементов – гелия и водорода, но в сравнении с нынешним состоянием обладала большим количеством углекислого газа. Магнитное поле появилось примерно 3,5 млрд лет назад. Благодаря этому солнечный ветер не смог опустошить атмосферу.

Изменения поверхности планеты велось на протяжении сотен миллионов лет. Появлялись и разрушались новые континенты. Иногда, перемещаясь, они создавали суперконтинент. Около 750 млн лет назад стал раскалываться на части самый ранний суперконтинент – Родиния. Немного позже его части образовали новый – Паннотия, после чего, снова распавшись спустя 540 млн лет, появилась Пангея. Она распалась 180 млн лет спустя.

Появление жизни на Земле

По этому поводу существует много гипотез и теорий. Самая популярная из них гласит, что около 3,5 миллиардов лет назад появился единственный универсальный предок всех нынешних организмов.

Благодаря развитию фотосинтеза живые организмы смогли использовать солнечную энергию. Атмосфера начала наполняться кислородом, а в ее верхних слоях был озоновый слой. Симбиоз крупных клеток с мелкими начал развивать эукариоты. Около 2,1 млрд лет назад появились представители многоклеточных организмов.

В 1960 году ученые выдвинули гипотезу Земли-снежка, по которой выходило, что в период от 750 до 580 млн лет назад нашу планету полностью покрывал лед. Данная гипотеза легко объясняет кембрийский взрыв – появление большого количества разных форм жизни. На данный момент эта гипотеза подтверждена.

Первые водоросли образовались 1200 млн лет назад. Первые представители высших растений – 450 млн лет назад. Беспозвоночные появились в эдиакарский период, а позвоночные – в кембрийский взрыв.

После кембрийского взрыва произошло 5 массовых вымираний. В конце пермского периода погибло примерно 90% живых существ. Это было самое массовое уничтожение, после которого появились архозавры. В конце триасового периода появились динозавры, которые доминировали на планете на протяжении юрского и мелового периодов. Около 65 млн лет назад случилось мел-палеогеновое вымирание. Причиной, скорее всего, выступило падение огромного метеорита. В результате практически все крупные динозавры и рептилии погибли, а мелкие животные сумели спастись. Их яркими представителями были насекомые и первые птицы. В течение последующих миллионов лет появилось большинство различных животных, а пару миллионов лет назад – первые обезьяноподобные животные со способностью прямого хождения. Эти существа начали использовать орудия и общение в качестве обмена информации. Ни одна другая форма жизни не смогла так же быстро развиться, как человек. В крайне короткие сроки люди обуздали земледелие и образовали цивилизации, а в последнее время начали напрямую влиять на состояние планеты и численность других видов.

40 млн лет назад начался последний ледниковый период. Его яркая середина пришлась на плейстоцен (3 млн лет назад).

Строение Земли

Наша планета принадлежит к земной группе и имеет твердую поверхность. Она обладает самой большей плотностью, массой, гравитацией, магнитным полем и размерами. Земля – единственная известная планета с активным движением тектонических плит.

Недра Земли поделены на слои по физическим и химическим свойствам, но в отличие от остальных планет она обладает ярко выраженным внешним и внутренним ядром. Наружный слой представлен твердой оболочкой, состоящей в основном из силиката. Она отделена от мантии границей с увеличенной скоростью сейсмических продольных волн. Верхняя вязкая часть мантии и твердая кора образуют литосферу. Под ней расположена астеносфера.

Главные изменения кристаллической структуры происходят на глубине 660 км. Она отделяет нижнюю мантию от верхней. Под самой мантией расположен жидкий слой расплавленного железа с примесями серы, никеля и кремния. Это и есть ядро Земли. Приведенные сейсмические измерения показали, что ядро состоит из двух частей – жидкой внешней и твердой внутренней.

Форма

Земля имеет форму сплюснутого эллипсоида. Средний диаметр планеты – 12742 км, окружность – 40000 км. Экваториальная выпуклость образовалась благодаря вращениям планеты, из-за чего экваториальный диаметр больше за полярный на 43 км. Самая высшая точка – гора Эверест, а глубочайшая – Марианская впадина.

Химический состав

Примерная масса Земли – 5,9736 1024 кг. Примерное число атомов - 1,3-1,4 1050. Состав: железо – 32,1%; кислород – 30,1%; кремний – 15,1%; магний – 13,9%; сера – 2,9%; никель – 1,8%; кальций – 1,5%; алюминий – 1,4%. Все остальные элементы составляют 1,2%.

Внутреннее строение

Как и другие планеты, Земля обладает внутренним слоистым строением. В основном это металлическое ядро и твердые силикатные оболочки. Внутренняя теплота планеты возможна благодаря сочетанию остаточного тепла и радиоактивных распадов изотопов.

Твердая оболочка Земли – литосфера – состоит из верхней части мантии и земной коры. В ней выделяются подвижные складчатые пояса и стабильные платформы. Литосферные плиты передвигаются по пластичной астеносфере, которая ведет себя как вязкая перегретая жидкость, где происходит уменьшение уровня скорости сейсмических волн.

Земная кора представляет верхнюю твердую часть Земли. Она отделена от мантии границей Мохоровича. Существует два типа коры – океаническая и континентальная. Первая сложена из пород основного состава и осадочного чехла, вторая - из гранитного, осадочного и базальтового. Вся земная кора делится на разные по величине литосферные плиты, которые двигаются относительно друг друга.

Толщина земной континентальной коры – 35-45 км, в горах может достигать отметки в 70 км. С повышением глубины в составе увеличивается количество железа и оксидов магния, а кремнезема уменьшается. Верхняя часть континентальной коры представлена прерывистым слоем вулканических и осадочных пород. Слои часто смяты в складки. Осадочная оболочка на щитах отсутствует. Ниже находится граничный слой гранитов и гнейсов. За ним базальтовый слой, сложенный из габбро, базальтов и метаморфических горных пород. Их разъединяет условная граница – поверхность Конрада. Под океанами толщина коры достигает отметки в 5-10 км. Она также делится на несколько слоев – верхний и нижний. Первый состоит из донных осадков размером в километр, второй – из базальта, серпентинита и прослоек осадков.

Мантия Земли – это силикатная оболочка, расположенная между ядром и земной корой. Она составляет 67% всей массы планеты и примерно 83% ее объема. Занимает большой диапазон глубин и обладает фазовыми переходами, что влияет на плотность структуры минералов. Мантия также делится на нижнюю и верхнюю части. Второй в свою очередь состоит из субстрата, слоев Гуттенберга и Голицына.

Результаты нынешних исследований говорят, что состав земной мантии схож с хондритами – каменными метеоритами. В основном здесь присутствуют кислород, кремний, железо, магний и другие химические элементы. Совместно с диоксидом кремния они образуют силикаты.

Самая глубокая и центральная часть Земли – Ядро (геосфера). Предположительный состав – железоникелевые сплавы и сидерофильные элементы. Залегает на глубине 2900 км. Примерный радиус – 3485 км. Температура в центре может достигать отметки 6000°С с давлением до 360 ГПа. Примерная масса - 1,9354 1024 кг.

Географическая оболочка представляет приповерхностные части планеты. Земля обладает особым разнообразием рельефа. Примерно 70,8% покрыто водой. Подводная поверхность гористая и состоит из срединно-океанических хребтов, подводных вулканов, океанических плато, желобов, подводных каньонов и абиссальных равнин. 29,2% принадлежит надводным частям Земли, которые состоят из пустынь, гор, плоскогорий, равнин и др.

Тектонические процессы и эрозия постоянно влияют на перемену поверхности планеты. Рельеф формируется под действием атмосферных осадков, колебаний температур, выветривания и химических воздействий. Также особое влияние оказывают ледники, коралловые рифы, столкновения с метеоритами и береговая эрозия.

Гидросфера – это все водные запасы Земли. Уникальная особенность нашей планеты заключается в наличии жидкой воды. Основная часть находится в морях и океанах. Общая масса Мирового океана - 1,35 1018 тонн. Вся вода делится на соленую и пресную, из которой питьевой только 2,5%. Большая часть пресной заключена в ледниках – 68,7%.

Атмосфера

Атмосфера – это окружающая планету газовая оболочка, которая состоит из кислорода и азота. В небольших количествах находятся диоксид углерода и водяного пара. Под влиянием биосферы атмосфера с момента своего образования сильно изменилась. Благодаря появлению оксигенного фотосинтеза начали свое развитие аэробные организмы. Атмосфера защищает Землю от космических лучей и определяет погоду на поверхности. Также благодаря ей регулируется циркуляция воздушных масс, круговорот воды и переносы тепла. Атмосфера делится на стратосферу, мезосферу, термосферу, ионосферу и экзосферу.

Химический состав: азот – 78,08%; кислород – 20,95%; аргон – 0,93%; углекислый газ – 0,03%.

Биосфера

Биосфера является совокупностью частей оболочек планеты, населенной живыми организмами. Она восприимчива к их воздействию и занята результатами их жизнедеятельности. В ее состав входят части литосферы, атмосферы и гидросферы. Она является местом жизни нескольких миллионов видов животных, микроорганизмов, грибов и растений.

Возникла около 4600 млн. лет назад. С тех пор ее поверхность постоянно изменялась под воздействием различных процессов. Земля, видимо, сформировалась спустя несколько миллионов лет после колоссального взрыва в космосе. Взрыв создал огромное газа и пыли. Ученые считают, что его частицы, сталкиваясь друг с другом, объединились в гигантские сгустки раскаленного вещества, которые со временем превратились в ныне существующие планеты.

По мнению ученых, Земля возникла после колоссального космического взрыва. Первые материки, вероятно, сформировались из расплавленной породы, вытекавшей на поверхность из жерл . Застывая, она делала земную кору толще. Океаны могли образоваться в низинах из капелек , содержавшейся в вулканических газах. Из этих же газов, вероятно, состояла и первоначальная .

Думают, что Земля поначалу была невероятно горячей, с морем расплавленных горных пород на поверхности. Примерно 4 млрд. лет назад Земля начала медленно остывать и разделилась на несколько слоев (см. справа). Самые тяжелые породы опустились глубоко в недра Земли и образовали ее ядро, оставаясь невообразимо горячими. Менее плотное вещество образовало ряд слоев вокруг ядра. На самой поверхности расплавленные породы постепенно затвердели, образовав твердую земную кору, покрытую множеством вулканов. Расплавленная порода, вырываясь на поверхность, застыла, образуя земную кору. Низкие участки заполнялись водой.

Земля сегодня

Хотя земная поверхность кажется твердой и незыблемой, изменения еще происходят. Они вызываются разного рода процессами, одни из которых разрушают земную поверхность, а другие ее воссоздают. Большинство изменений протекает крайне медленно и обнаруживается лишь специальными приборами. Для образования новой горной цепи требуются миллионы лет, по мощное извержение вулкана или чудовищной силы землетрясение могут преобразить поверхность Земли за считанные дни, часы и даже минуты. В 1988 г. землетрясение в Армении, длившееся около 20 секунд, разрушило здания и убило более 25 000 человек.

Строение Земли

В целом Земля имеет форму шара, слегка сплюснутого с полюсов. Она состоит из трех основных слоев: коры, мантии и ядра. Каждый слой образован разными типами горных пород. На рисунке внизу изображена структура Земли, но слои показаны не в масштабе. Внешний слой называется земной корой. Ее толщина от 6 до 70 км. Под корой располагается верхний слой мантии, образованный твердыми породами. Этот слой вместе с корой называется и имеет толщину около 100 км. Часть мантии, лежащая под литосферой, называется астеносферой. Она имеет толщину примерно 100 км и, вероятно, состоит из частично расплавленных пород. мантии изменяется от 4000°С вблизи ядра до 1000″С в верхней части астеносферы. Нижняя мантия, возможно, состоит из твердых пород. Внешнее ядро состоит из железа и никеля, видимо, расплавленных. Температура этого слоя может достигать 55СТГС. Температура субъядра может быть выше 6000’С. Оно твердое из-за колоссального давления всех прочих слоев. Ученые полагают, что оно состоит в основном из железа (подробнее об этом в статье « «).

– третья от Солнца планета Солнечной системы. Главная особенность её в том, что это единственная планета солнечной системы, пригодная для существования живых организмов.

Долгие годы люди считали, что земля плоская, затем представляли её похожей на правильный шар, но на самом деле Земля наиболее близка к эллипсоиду, сплюснутому у полюсов и растянутому в экваториальной зоне. 70,8% поверхности планеты занимает Мировой океан, в котором, вероятно, и зародилась жизнь. Средняя глубина его составляет около 3,8 км, а максимальная равна 11,022 км (Марианская впадина), объем воды – 1370 миллионов км³. Суша в настоящее время образует шесть материков (Евразия, Африка, Австралия, Антарктида, Северная и Южная Америка) и множество островов. Она поднимается над уровнем Мирового океана в среднем на 875 м.

По мнению большинства учёных, Земля образовалась примерно 4,6 - 4,7 миллиардов лет назад, а примерно через 1 миллиард лет после этого на планете создались благоприятные для возникновения органической жизни условия: не слишком высокая и не слишком низкая температуры, наличие в атмосфере большого количества кислорода и воды.

Строение Земли
Большинство исследователей считает, что Земля состоит из ядра, мантии и земной коры. Это три оболочки планеты, которые находятся на разных глубинах. Ученые не могут с полной уверенностью сказать, из чего состоят ядро и мантия. Доступна для исследования пока только земная кора. На Кольском полуострове была пробурена самая глубокая на земном шаре скважина в 12 262 метра. Это позволило получить множество сведений о строении мантии.

Существует общепринятая модель строения Земли, которая называется сейсмической. Ее авторами являются исследователи Г. Джефрис и Б. Гуттенберг, а также исследователь из Югославии Мохорович. Они, наблюдая при помощи приборов скорости сейсмических волн, определили, что мантия находится на глубине в десятки километров под континентами, до 60 км под Памиром и Андами и 10-12 км под океанскими впадинами.

Путем математических вычислений, зная радиус Земли в 6371 км, ученые установили, что радиус ядра планеты равен 3471 км. Толщина земной коры от 12 до 60 км. Толщина мантии составляет приблизительно 2888 км.

Позже ученые выяснили, что ядро состоит из двух сфер - внешней и внутренней. Мантия также разделяется на нижнюю и верхнюю. Радиус внутреннего ядра составляет 1225 км. Оно твердое. Его плотность 12,5 г/см?. Внешнее ядро обладает меньшей плотностью приблизительно 10 г/см?. Оно жидкое. Плотность мантии еще меньше. Она составляет приблизительно 5,5 г/см?.

Температура ядра чрезвычайно высока. От ядра к мантии идут потоки вещества, нагретого до высокой температуры. Это вещество напоминает вулканическую лаву и выходит на поверхность в виде вулканических извержений, например, в районе Гавайских островов, в Исландии и в некоторых других областях Земли.

Нижняя мантия граничит с ядром на глубине приблизительно 670 км. На этой глубине плотность вещества, из которого состоит мантия, значительно возрастает. Верхняя мантия начинается на глубине 410 км и заканчивается на глубине от 60 до 12 км. Верхнюю мантию и земную кору вместе называют литосферой. Литосфера - это твердая оболочка Земли, которая состоит из литосферных плит. Литосферные плиты движутся, как будто скользят, по астеносфере. Астеносфера представляет собой относительно жидкий густой глубинный слой мантии. Астеносфера неоднородна. Она в одних местах более жидкая, а в других более твердая. Жидкие области астеносферы находятся на глубине приблизительно от 100 до нескольких сотен километров от земной поверхности. Таковы современные представления о строении планеты Земля.

Геологическая история Земли

Достоверно неизвестно как появилась планета Земля, как она формировалась и изменялась. Точно не известен даже возраст планеты. Ученые условно выделяют начальный период существования планеты Земля, границы которого от 4,6 до 3,8 миллиардов лет. В это время на планету падало множество метеоритов и астероидов, которые и повлияли на дальнейшее развитие планеты.

Падающие астероиды разогревали вещество, из которого состояла Земля. При этом выделялась вода и газы. Так сформировались атмосфера и гидросфера планеты. Температура ядра и поверхностных слоев земли была очень высока. Земля плавилась. Она находилась в желеобразном состоянии. Астероиды, ударяясь о поверхность Земли, вызывали излияния раскаленной магмы из глубинных слоев планеты. Магма остывала и твердела на поверхности. Так постепенно формировалась первоначальная земная кора, которая до нашего времени сохранилась лишь в отдельных областях Земли.

Эта кора состояла из гранита. Она покрыла планету приблизительно 3,8 миллиарда лет назад. Дальнейшая история развития Земли разделяется на три периода:

архей - 4500-2600 миллионов лет назад

протерозой - 2600-570 миллионов лет назад

фaнерозой - 570 миллионов лет назад до нашего времени

3,5 миллиарда лет назад Земля была покрыта серогнейсовой корой, остатки которой сохранились на Кольском полуострове, в Сибири и в районе реки Днепр (Украина).

В архейский период серогнейсовая кора, которая была практически желеобразной, начала растягиваться и разрываться. В местах разрывов коры на поверхность выходила базальтовая магма. В конце архея образовались современные граниты, из которых состоит кора современных материков.

Эта кора 2500 миллиардов лет назад стала трескаться и разламываться. В местах разломов на поверхность выходила раскаленная магма. Разломы были длиной более 500 км и шириной почти 10 км. Магма застывала и вновь связывала кору в местах разломов. 1,7 миллиарда лет назад эта кора образовала огромный по площади суперконтинент Мегагею, который располагался на одной стороне Земли. А на другой образовался огромный океан Мегаталасс.

Приблизительно 4500 миллионов лет назад на Земле появились первые живые существа - бактерии и водоросли, 2600 миллионов лет назад появились целые колонии водорослей.

2500 миллионов лет назад сформировалась атмосфера Земли. Появившиеся растения стали выделять кислород в результате фотосинтеза. До этого в состав атмосферы входили водяной пар, углекислый газ, азот, инертные газы и пары кислот.

1,7 миллиона лет назад суперконтинент Мегагея начал раскалываться. В результате появились континенты Северная Америка, Восточная Европа, Восточная Азия и суперконтинент Гондвана, которого сейчас не существует.

Наступает время фанерозоя, в котором принято выделять палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры.

Палеозойская эра делится на кембрийский (570 млн. лет назад), ордовикский (480 млн. лет назад), силурийский (435 млн. лет назад), девонский (405 млн. лет назад), каменноугольный (350 млн. лет назад), пермский (285 млн. лет назад).

Мезозойская эра делится на триасовый (230 млн. лет назад), юрский (190 млн. лет назад) и меловой (135 млн. лет назад) периоды.

Кайнозойская эра делится на палеогеновый (65 млн. лет назад), неогеновый (23 млн. лет назад) и четвертичный (1,7 млн. лет назад) периоды.

В 2004 году был выделен еще один Эдиакарский период (600-542 млн. лет назад). Этот период характеризует Землю с завершения последнего оледенения, когда в морях возникли медузы и предшественники червей и иглокожих.

В палеозойский период появились моря внутри континентов и складчатые горные системы. Северо-Американский континент слился с Восточно-Европейским, который слился с Сибирским и Китайско-Корейским. Все эти континенты сформировали суперконтинент Лавразию. Лавразия слилась с Гондваной, образовав Пангею.

Продолжалось развитие жизни. Живые существа выбрались из океана на сушу. Появились леса, рыбы и земноводные.

В мезозойскую и кайнозойскую эры оформились в современном виде океаны и континенты. Пангея разделилась на Лавразию и Гондвану. Между ними образовался океан Тетис. Позже в меловой период мезозойской эры образовался Северный Атлантический и Северный ледовитый океаны. Континенты Северная Америка и Евразия разошлись в стороны. В юрский период образовался Индийский океан, а в конце мелового периода начала распадаться Гондвана.

К завершению мелового периода Северная и Южная Атлантики образовали единый Атлантический океан, а Гондвана окончательно раскололась на Африку и Южную Америку.

Интересно, что на Земле почти не было гор. Суша представляла собой равнину. Горы стали формироваться лишь 5 миллионов лет назад.

В период мезозойской эры царили пресмыкающиеся. Это эпоха динозавров. В конце мезозоя - в начале кайнозоя стали появляться первые млекопитающие и птицы. В четвертичный период возник человек.

Атмосфера Земли Земная атмосфера состоит из нескольких слоёв. Нижний слой (тропосфера) содержит около 78% азота и 21% кислорода. Остальную часть составляют водяные пары, углекислый газ и другие газы. Температура на поверхности планеты колеблется от - 60?С (на полюсах) до +50?С (на экваторе). Земля имеет один естественный спутник - Луну.
Характеристики Земли:

Масса: 5,974 1024 кг

Экваториальный радиус: 6378,140 км

Средний радиус: 6371,004 км

Поверхность Земли: 509 494 365 км2

Средняя скорость движения по орбите: 29,765 км/с или 100 000 км/ч

Длительность суток: 23 часа 56 минут 4,099 секунд

Среднее расстояние от Солнца: 149,6 миллионов км

Перигелий 147117000 км, афелий - 152083000 км

Период обращения по орбите: 365,25 земных суток

Наклон экватора к орбите: 23°27`

Направление вращения: прямое