Dannelse af solsystemet
Standardmodellen for dannelsen af solsystemet (inklusive Jorden)
Det bestod af brint og helium, skabtkort efter Big Bang for 13,7 milliarder år siden, og tungere grundstoffer slynget ud af supernovaer. For omkring 4,5 milliarder år siden begyndte tågen at skrumpe, muligvis forårsaget af chokbølgen fra en nærliggende supernova.
Chokbølgen kunne også oprettes ved at drejetåge. Da skyen begyndte at accelerere, fladede dens vinkelmoment, tyngdekraft og inerti den ind i en protoplanetær skive vinkelret på dens rotationsakse. Som et resultat af kollisioner med stort affald med hinanden begyndte der at dannes protoplaneter, der kredser om midten af tågen.
Sagen i centrum af tågen, uden megetvinkelmomentum, komprimeret og opvarmet, hvilket resulterer i nuklear fusion af brint til helium. Efter at have trukket sig endnu mere sammen blussede T Tauri-stjernen op og blev til Solen.
I mellemtiden forårsagede tyngdekraften i det ydre område af tågen en kondensationsproces omkring tæthedsforstyrrelsen og støvpartikler, og resten af den protoplanetariske skive begyndte at adskilles i ringe.
I en proces kendt som tilvækst klumper støvpartikler og affald sammen til større stykker for at danne planeter. Sådan blev Jorden dannet for omkring 4,54 milliarder år siden (med en fejl på 1%).
Denne proces blev stort set afsluttet inden for10-20 millioner år. Solvinden fra den nydannede T Tauri-stjerne fjernede det meste af stoffet i skiven, der endnu ikke var kondenseret til større kroppe. Den samme proces vil producere tilvækstskiver omkring stort set alle nydannede stjerner i universet, nogle af disse stjerner vil erhverve planeter.
Proto-Jorden udvidede på grund af tilvækst indtil denoverfladen var varm nok til at smelte de tunge, siderofile elementer. Metaller, der har en højere densitet end silikater, sank ned i jorden.
Denne jernkatastrofe førte til splittelsepå den primitive kappe og metalliske kerne blot 10 millioner år efter, at Jorden begyndte at dannes, hvilket producerede Jordens lagdelte struktur og formede Jordens magnetfelt.
Den første atmosfære på jorden fanget fra solentåge, bestod af de lette (atmosfæriske) elementer i soltågen, hovedsageligt brint og helium. Kombinationen af solvinden og den høje temperatur på overfladen af den nydannede planet førte til tabet af en del af atmosfæren, hvilket resulterer i, at procentdelen af disse grundstoffer i atmosfæren i øjeblikket er lavere end i det ydre rum.
Jordens geologiske historie
Jordens geologiske historie - sekvensbegivenheder i udviklingen af jorden som en planet: fra dannelsen af klipper, fremkomsten og ødelæggelsen af landskabsformer, nedsænkning af jord under vand, tilbagetrækning af havet, istid, til udseendet og forsvinden af dyr og planter og andet begivenheder i den geokronologiske tidsskala. Det blev hovedsagelig skabt på basis af at studere klodens lag på planeten.
- Jordens oprindelige tilstand
I starten var Jorden smeltet og varm på grund af stærk vulkanisme og hyppige sammenstød med andre kroppe. Men til sidst afkøles det ydre lag af planeten og bliver til jordskorpen.
Lidt senere som et resultat af en kollisiontangent til et himmellegeme, størrelsen på Mars og en masse på ca. 10% af jorden, blev månen dannet. Som et resultat blev det meste af materialet fra den påvirkende genstand og en del af materialet fra jordens kappe kastet i en bane omkring jorden. Fra disse affald samledes proto-månen og begyndte at kredse med en radius på ca. 60 tusind km.
- Banedannelse
Jorden blev skarp som et resultat af stødeten stigning i rotationshastigheden, hvilket gør en omdrejning på 5 timer og en mærkbar hældning af rotationsaksen. Afgasning og vulkansk aktivitet skabte den første atmosfære på Jorden. Kondens af vanddamp såvel som is fra kometer, der kolliderede med jorden, dannede havene.
- Overflade
I hundreder af millioner af år, overfladenplaneterne var under konstant forandring, kontinenter dannedes og opløstes. De vandrede over overfladen og til tider sluttede sig sammen for at danne et superkontinent. For omkring 750 millioner år siden begyndte det tidligste kendte superkontinent Rodinia at gå i opløsning. Senere, fra 600 til 540 millioner år siden, dannede kontinentene Pannotia og endelig Pangea, som blev opløst for 180 millioner år siden.
Den moderne istid begyndte omkring 40 millionerår siden, og derefter intensiveret i slutningen af Pliocene. Polarregionerne har siden gennemgået gentagne cyklusser af istid og smeltning og gentages hvert 40-100 tusind år. Den sidste istid i den aktuelle istid sluttede for omkring 10.000 år siden.
- Struktur
Jordens indre kan opdeles i lag efter deresmekaniske (især rheologiske) eller kemiske egenskaber. Baseret på mekaniske egenskaber er de opdelt i lithosfære, asthenosfære, mesosfære, ydre kerne og indre kerne.
Jordens historie
Moderne videnskabelig hypotese om dannelsen af jordenog andre planeter i solsystemet er soltågehypotesen, ifølge hvilken solsystemet blev dannet af en stor sky af interstellart støv og gas. Skyen bestod hovedsageligt af brint og helium, som blev dannet efter Big Bang, og tungere grundstoffer efterladt af supernovaeksplosioner.
For omkring 4,5 milliarder år siden blev skyen tilkontrakt, som sandsynligvis er opstået på grund af nedslaget fra en chokbølge fra en supernova, der brød ud i en afstand af flere lysår. Da skyen begyndte at trække sig sammen, fladede dens vinkelmomentum, tyngdekraft og inerti den ud til en protoplanetarisk skive vinkelret på dens rotationsakse.
Derefter snavs i den protoplanetære disk underved tyngdekraften begyndte de at kollidere og dannede de første planetoider sammen. Sammenligning af størrelsen på de jordbaserede planeter (fra venstre mod højre): Kviksølv, Venus, Jorden, Mars.
I processen med tilvækst, planetoider, støv, gas ogaffaldet, der var tilbage efter dannelsen af solsystemet, begyndte at smelte sammen i stadig større objekter og danne planeter. Den omtrentlige dato for dannelsen af jorden er 4,54 ± 0,04 milliarder år siden. Hele processen med planetens dannelse tog omkring 10-20 millioner år.
Månen blev dannet senere - cirka 4,527±0,01milliarder år siden, selvom dens oprindelse endnu ikke er præcist fastslået. Hovedhypotesen siger, at det blev dannet ved tilvækst fra det materiale, der var tilbage efter en tangentiel kollision af Jorden med et objekt, der ligner Mars i størrelse og med en masse på 10-12% af Jordens (nogle gange kaldes dette objekt "Theia" ).
Denne kollision udløste ca100 millioner gange mere energi end den, der angiveligt forårsagede dinosaurernes udryddelse. Dette var nok til at fordampe de ydre lag af Jorden og smelte begge legemer.
En del af kappen blev kastet ind i Jordens kredsløb, hvilketforudsiger, hvorfor Månen er blottet for metallisk materiale og forklarer dens usædvanlige sammensætning. Under påvirkning af sin egen tyngdekraft fik det udstødte materiale en sfærisk form, og Månen blev dannet.
Proto-Jorden udvidede på grund af tilvækst, og blevvarmt nok til at smelte metaller og mineraler. Jern, såvel som siderofile elementer, der er geokemisk relateret til det, med en højere tæthed end silikater og aluminiumsilikater, sank til jordens centrum.
Dette førte til adskillelse af jordens indre lag.ind i kappen og metalkernen kun 10 millioner år efter, at Jorden begyndte at dannes, hvilket producerede den lagdelte struktur på jorden og formede Jordens magnetfelt.
Emission af gasser fra skorpen og vulkanskaktivitet førte til dannelsen af den primære atmosfære. Kondensationen af vanddamp, forstærket af is bragt ind af kometer og asteroider, førte til dannelsen af oceaner.
Jordens atmosfære bestod derefter af lungeratmosfæriske elementer: brint og helium, men indeholdt betydeligt mere kuldioxid end nu, og dette reddede havene fra at fryse, da solens lysstyrke derefter ikke oversteg 70% af det nuværende niveau. For omkring 3,5 milliarder år siden blev Jordens magnetfelt dannet, hvilket forhindrede ødelæggelsen af atmosfæren af solvinden.
Planetens overflade ændrede sig konstantover hundreder af millioner af år: kontinenter dukkede op og kollapsede, bevægede sig hen over overfladen, samles med jævne mellemrum til et superkontinent og divergerede derefter til isolerede kontinenter.
Så for omkring 750 millioner år siden, en enkeltRodinia, derefter fusionerede dets dele til Pannotia (600-540 millioner år siden), og derefter - i den sidste af superkontinenterne - Pangea, der opløstes for 180 millioner år siden.
Månens udseende
En relativt stor naturlig jordsatellit,Månen er større i forhold til sin planet end nogen anden satellit i solsystemet. Under Apollo-programmet blev sten bragt tilbage til Jorden fra Månens overflade.
Radiometrisk datering af disse klipper visteat Månen er 4,53 ± 0,01 milliarder år gammel og dannet mindst 30 millioner år efter, at solsystemet blev dannet. solsystemets fremkomst.
Teorier om Månens dannelse skal forklare dens sene dannelse, samt følgende fakta.
For det første har Månen en lav densitet (3,3 gange vands, sammenlignet med Jordens 5,5) og en lille metallisk kerne.
For det andet er der praktisk talt intet vand eller andre flygtige stoffer på Månen.
For det tredje har Jorden og Månen det sammeisotopiske signaturer af ilt (relativ overflod af iltisotoper). Af de teorier, der er blevet foreslået for at forklare disse fakta, er kun én blevet bredt accepteret: den gigantiske kollisionshypotese antyder, at månen blev skabt af et objekt i Mars-størrelse, der ramte proto-Jorden med et blik.
Som et resultat af kollisionen af dette objekt, somNogle gange kaldet Theia, frigav Jorden omkring 100 millioner gange mere energi end den påvirkning, der forårsagede dinosaurernes udryddelse.
Dette var nok til at fordampe noglede ydre lag af Jorden og smeltningen af begge kroppe. En del af kappen blev kastet i kredsløb om Jorden. Denne hypotese forudsiger, hvorfor Månen var blottet for metallisk materiale og forklarer dens usædvanlige sammensætning.
Stoffet kastes i kredsløb omkring Jordenkunne kondensere i en enkelt krop inden for få uger. Under indflydelse af sin egen tyngdekraft fik det udkastede materiale en sfærisk form, og månen blev dannet.
Nye teorier om jordens sammensætning
Forskere fra Arizona State University (ASU) har udarbejdet et papir, der skitserer en ny begrundelse for hypotesen om en ufattelig katastrofe fra Jordens fjerne fortid, hvor Månen dukkede op.
Det antages, at mere endtæt, men mindre planet Theia. Stykket, der brød væk fra Jorden eller Theia, blev Månen, og resterne af Theia spredte sig gennem rummet eller kastede dybt ned i Jorden, som forskere fra De Forenede Stater prøver at bevise.
Teorien om Månens nedslagsdannelse er ikke ny, daog ideen om udseendet af store områder med lav forskydningshastighed på vores planet - to gigantiske anomalier i kappen på overfladen af jordens ydre kerne.
Men dette er kun hypoteser, som der ikke er nogendirekte bevis. Forskere fra Arizona State University er overbeviste om, at deres nye beregninger har lagt væsentligt vægt på hypotesen om den fremmede oprindelse af anomalier i jordens kappe.
Tætheden af den hypotetiske planet Theia er betydeligoverskred densiteten på den gamle jord, så dens jernrige store fragmenter gradvis sank ned til kernen på vores planet. Et sådant fragment er placeret under Afrika og det andet under Stillehavet. Forskere studerer den seismiske opførsel af disse anomalier og angiver deres forskel fra opførelsen af andre jordbaserede klipper. Ifølge nye simuleringer af anomaliernes opførsel passer det ind i teorien om en kollision med jorden på en mindre planet, men med en 6% højere tæthed.
Læs mere:
Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?
Forskere har opdaget den mytiske partikel af Odderon
Det mest mystiske naturfænomen. Hvor kommer boldlyne fra, og hvordan er det farligt?