Σχηματισμός του ηλιακού συστήματος
Το τυπικό μοντέλο του σχηματισμού του Ηλιακού Συστήματος (συμπεριλαμβανομένης της Γης)
Αποτελούνταν από υδρογόνο και ήλιο, που δημιουργήθηκελίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, και βαρύτερα στοιχεία που εκτοξεύτηκαν από σουπερνόβα. Πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, το νεφέλωμα άρχισε να συρρικνώνεται, πιθανότατα προκλήθηκε από το ωστικό κύμα ενός κοντινού σουπερνόβα.
Το κρουστικό κύμα θα μπορούσε επίσης να δημιουργηθεί περιστρέφονταςνεφέλωμα. Καθώς το νέφος άρχισε να επιταχύνεται, η γωνιακή ορμή, η βαρύτητα και η αδράνεια το ισοπέδωσαν σε έναν πρωτοπλανητικό δίσκο κάθετο στον άξονα περιστροφής του. Ως αποτέλεσμα συγκρούσεων μεγάλων συντριμμιών μεταξύ τους, άρχισαν να σχηματίζονται πρωτοπλανήτες, σε τροχιά γύρω από το κέντρο του νεφελώματος.
Το θέμα στο κέντρο του νεφελώματος, χωρίς πολλάγωνιακή ορμή, συμπιεσμένη και θερμαινόμενη, με αποτέλεσμα την πυρηνική σύντηξη του υδρογόνου σε ήλιο. Αφού συσπάστηκε ακόμη περισσότερο, το αστέρι T Tauri φούντωσε και μετατράπηκε στον Ήλιο.
Εν τω μεταξύ, στην εξωτερική περιοχή του νεφελώματος, η βαρύτητα προκάλεσε μια διαδικασία συμπύκνωσης γύρω από τη διαταραχή της πυκνότητας και τα σωματίδια σκόνης, και ο υπόλοιπος πρωτοπλανητικός δίσκος άρχισε να διαχωρίζεται σε δακτυλίους.
Σε μια διαδικασία γνωστή ως συσσώρευση, τα σωματίδια σκόνης και τα συντρίμμια συγκεντρώνονται σε μεγαλύτερα κομμάτια για να σχηματίσουν πλανήτες. Έτσι σχηματίστηκε η Γη πριν από περίπου 4,54 δισεκατομμύρια χρόνια (με σφάλμα 1%).
Αυτή η διαδικασία ολοκληρώθηκε σε μεγάλο βαθμό εντός10-20 εκατομμύρια χρόνια. Ο ηλιακός άνεμος από το νεοσύστατο αστέρι T Tauri καθάρισε το μεγαλύτερο μέρος της ύλης στο δίσκο που δεν είχε ακόμη συμπυκνωθεί σε μεγαλύτερα σώματα. Η ίδια διαδικασία θα παράγει δίσκους προσαύξησης γύρω από σχεδόν όλα τα νεοσχηματισμένα αστέρια στο Σύμπαν, μερικά από αυτά τα αστέρια θα αποκτήσουν πλανήτες.
Η πρωτο-Γη επεκτάθηκε λόγω συσσώρευσης μέχρι αυτήη επιφάνεια ήταν αρκετά ζεστή για να λιώσει τα βαριά, σιδερόφιλα στοιχεία. Τα μέταλλα, με μεγαλύτερη πυκνότητα από τα πυριτικά, βυθίστηκαν στη Γη.
Αυτή η σιδερένια καταστροφή οδήγησε σε διχασμόστον πρωτόγονο μανδύα και τον μεταλλικό πυρήνα μόλις 10 εκατομμύρια χρόνια αφότου άρχισε να σχηματίζεται η Γη, δημιουργώντας την πολυεπίπεδη δομή της Γης και διαμορφώνοντας το γήινο μαγνητικό πεδίο.
Η πρώτη ατμόσφαιρα της Γης συλλήφθηκε από τον ηλιακόνεφέλωμα, αποτελούμενο από τα ελαφριά (ατμοσφαιρικά) στοιχεία του ηλιακού νεφελώματος, κυρίως υδρογόνο και ήλιο. Ο συνδυασμός του ηλιακού ανέμου και της υψηλής θερμοκρασίας της επιφάνειας του νεοσυσταθέντος πλανήτη οδήγησε στην απώλεια μέρους της ατμόσφαιρας, ως αποτέλεσμα του οποίου στην ατμόσφαιρα επί του παρόντος το ποσοστό αυτών των στοιχείων στα βαρύτερα είναι χαμηλότερο από στο διάστημα.
Γεωλογική ιστορία της Γης
Γεωλογική ιστορία της Γης - ακολουθίαγεγονότα στην ανάπτυξη της Γης ως πλανήτη: από το σχηματισμό βράχων, την εμφάνιση και την καταστροφή των μορφών της γης, τη βύθιση της γης κάτω από το νερό, την υποχώρηση της θάλασσας, τον παγετώνα, στην εμφάνιση και εξαφάνιση ζώων και φυτών και άλλων γεγονότα της γεωχρονικής κλίμακας χρόνου. Δημιουργήθηκε κυρίως με βάση τη μελέτη των πετρωμάτων του πλανήτη.
- Αρχική κατάσταση της Γης
Αρχικά, η Γη ήταν λιωμένη και καυτή λόγω ισχυρού ηφαιστείου και συχνών συγκρούσεων με άλλα σώματα. Αλλά τελικά, το εξωτερικό στρώμα του πλανήτη ψύχεται και μετατρέπεται στον φλοιό της Γης.
Λίγο αργότερα, ως αποτέλεσμα της σύγκρουσηςεφαπτομένη σε ένα ουράνιο σώμα, το μέγεθος του Άρη και μια μάζα περίπου 10% της γης, σχηματίστηκε η Σελήνη. Ως αποτέλεσμα, το μεγαλύτερο μέρος του υλικού του αντικρουόμενου αντικειμένου και μέρος του υλικού του μανδύα της γης ρίχθηκαν σε τροχιά κοντά στη γη. Από αυτά τα συντρίμμια, η πρωινή Σελήνη συγκεντρώθηκε και άρχισε να περιστρέφεται σε τροχιά με ακτίνα περίπου 60 χιλιομέτρων.
- Σχηματισμός τροχιάς
Το έδαφος έγινε αιχμηρό ως αποτέλεσμα της πρόσκρουσηςαύξηση της ταχύτητας περιστροφής, κάνοντας μια περιστροφή σε 5 ώρες, και αισθητή κλίση του άξονα περιστροφής. Η απαέρωση και η ηφαιστειακή δραστηριότητα δημιούργησαν την πρώτη ατμόσφαιρα στη Γη. Η συμπύκνωση υδρατμών, καθώς και πάγος από κομήτες που συγκρούονται με τη Γη, σχημάτισαν τους ωκεανούς.
- Επιφάνεια
Για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, η επιφάνειαοι πλανήτες άλλαζαν διαρκώς, οι ηπείροι σχηματίστηκαν και διαλύθηκαν. Μετανάστευσαν σε όλη την επιφάνεια, μερικές φορές ενώθηκαν μαζί για να σχηματίσουν μια υπεραπόδοση Πριν από περίπου 750 εκατομμύρια χρόνια, η αρχαιότερη γνωστή υπερκείμενη Ροδηνία άρχισε να διαλύεται. Αργότερα, από 600 έως 540 εκατομμύρια χρόνια πριν, οι ηπείροι σχημάτισαν την Πανωτία και τέλος την Παγγέα, η οποία διαλύθηκε πριν από 180 εκατομμύρια χρόνια.
Η σύγχρονη εποχή των παγετώνων ξεκίνησε περίπου 40 εκατομμύριαπριν από χρόνια, και στη συνέχεια εντατικοποιήθηκε στο τέλος του Πλειόκαινου. Οι πολικές περιοχές έχουν από τότε υποστεί επαναλαμβανόμενους κύκλους παγετώματος και τήξης, επαναλαμβάνοντας κάθε 40-100 χιλιάδες χρόνια. Η τελευταία εποχή των παγετώνων της τρέχουσας εποχής των παγετώνων έληξε πριν από 10.000 χρόνια.
- Δομή
Το εσωτερικό της Γης μπορεί να χωριστεί σε στρώματα ανάλογα με ταμηχανικές (ιδίως ρεολογικές) ή χημικές ιδιότητες. Με βάση τις μηχανικές ιδιότητες, χωρίζονται σε λιθόσφαιρα, ασθενόσφαιρα, μεσόσφαιρα, εξωτερικό πυρήνα και εσωτερικό πυρήνα.
Ιστορία της Γης
Σύγχρονη επιστημονική υπόθεση του σχηματισμού της Γηςκαι άλλους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος είναι η υπόθεση του ηλιακού νεφελώματος, σύμφωνα με την οποία το Ηλιακό Σύστημα σχηματίστηκε από ένα μεγάλο νέφος διαστρικής σκόνης και αερίου. Το σύννεφο αποτελούνταν κυρίως από υδρογόνο και ήλιο, που σχηματίστηκαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, και βαρύτερα στοιχεία που άφησαν πίσω τους οι εκρήξεις σουπερνόβα.
Πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια το σύννεφο έγινεσύμβαση, η οποία πιθανότατα συνέβη λόγω της πρόσκρουσης ενός ωστικού κύματος από ένα σουπερνόβα που εξερράγη σε απόσταση πολλών ετών φωτός. Καθώς το νέφος άρχισε να συστέλλεται, η γωνιακή του ορμή, η βαρύτητα και η αδράνεια το ισοπέδωσαν σε έναν πρωτοπλανητικό δίσκο κάθετο στον άξονα περιστροφής του.
Μετά από αυτό, τα συντρίμμια στον πρωτοπλανητικό δίσκο κάτωαπό τη δράση της βαρύτητας, άρχισαν να συγκρούονται και, συγχωνεύοντας, σχημάτισαν τα πρώτα πλανητοειδή. Σύγκριση των μεγεθών των επίγειων πλανητών (από αριστερά προς τα δεξιά): Υδράργυρος, Αφροδίτη, Γη, Άρης.
Κατά τη διαδικασία της αύξησης, πλανητοειδή, σκόνη, αέριο καιτα συντρίμμια που άφησαν μετά το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος άρχισαν να συγχωνεύονται σε όλο και μεγαλύτερα αντικείμενα, σχηματίζοντας πλανήτες. Η κατά προσέγγιση ημερομηνία σχηματισμού της Γης είναι 4,54 ± 0,04 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Ολόκληρη η διαδικασία σχηματισμού του πλανήτη χρειάστηκε περίπου 10-20 εκατομμύρια χρόνια.
Το φεγγάρι σχηματίστηκε αργότερα - περίπου 4,527±0,01πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, αν και η προέλευσή του δεν έχει ακόμη εξακριβωθεί με ακρίβεια. Η κύρια υπόθεση αναφέρει ότι σχηματίστηκε από συσσώρευση από το υλικό που απομένει μετά από μια εφαπτομενική σύγκρουση της Γης με ένα αντικείμενο παρόμοιο σε μέγεθος με τον Άρη και με μάζα 10-12% της Γης (μερικές φορές αυτό το αντικείμενο ονομάζεται «Θεία» ).
Αυτή η σύγκρουση απελευθερώθηκε περίπου100 εκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια από αυτή που υποτίθεται ότι προκάλεσε την εξαφάνιση των δεινοσαύρων. Αυτό ήταν αρκετό για να εξατμιστούν τα εξωτερικά στρώματα της Γης και να λιώσουν και τα δύο σώματα.
Μέρος του μανδύα ρίχτηκε στην τροχιά της Γης, η οποίαπροβλέπει γιατί η Σελήνη στερείται μεταλλικού υλικού και εξηγεί την ασυνήθιστη σύνθεσή της. Υπό την επίδραση της δικής του βαρύτητας, το εκτοξευόμενο υλικό πήρε σφαιρικό σχήμα και σχηματίστηκε η Σελήνη.
Η πρωτο-Γη επεκτάθηκε λόγω προσαύξησης, και ήταναρκετά ζεστό για να λιώσει μέταλλα και μέταλλα. Ο σίδηρος, καθώς και τα σιδηρόφιλα στοιχεία που σχετίζονται γεωχημικά με αυτόν, έχοντας μεγαλύτερη πυκνότητα από τα πυριτικά και τα αργιλοπυριτικά, βυθίστηκαν στο κέντρο της Γης.
Αυτό οδήγησε στο διαχωρισμό των εσωτερικών στρωμάτων της Γης.στον πυρήνα του μανδύα και του μετάλλου μόλις 10 εκατομμύρια χρόνια αφότου άρχισε να σχηματίζεται η Γη, παράγοντας την πολυεπίπεδη δομή της Γης και σχηματίζοντας το μαγνητικό πεδίο της Γης.
Εκπομπή αερίων από τον φλοιό και ηφαιστειακήδραστηριότητα οδήγησε στο σχηματισμό της πρωταρχικής ατμόσφαιρας. Η συμπύκνωση υδρατμών, ενισχυμένη από πάγο που εισήχθη από κομήτες και αστεροειδείς, οδήγησε στο σχηματισμό ωκεανών.
Η ατμόσφαιρα της Γης αποτελούσε τότε πνεύμονεςατμοσφαιρικά στοιχεία: υδρογόνο και ήλιο, αλλά περιείχαν σημαντικά περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα από ό, τι τώρα, και αυτό έσωσε τους ωκεανούς από το πάγωμα, καθώς η φωτεινότητα του Ήλιου τότε δεν ξεπέρασε το 70% του τρέχοντος επιπέδου. Πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, σχηματίστηκε το μαγνητικό πεδίο της Γης, το οποίο εμπόδισε την καταστροφή της ατμόσφαιρας από τον ηλιακό άνεμο.
Η επιφάνεια του πλανήτη άλλαζε συνεχώςσε εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια: ήπειροι εμφανίστηκαν και κατέρρευσαν, μετακινήθηκαν σε όλη την επιφάνεια, συγκεντρώνονταν περιοδικά σε μια υπερήπειρο και μετά αποκλίνονταν σε απομονωμένες ηπείρους.
Έτσι, περίπου 750 εκατομμύρια χρόνια πριν, ένα singleΗ Ροδινία, τότε τα μέρη της συγχωνεύτηκαν στην Πανωτία (600-540 εκατομμύρια χρόνια πριν) και στη συνέχεια - στην τελευταία από τις υπερκείμενες - Pangea, η οποία διαλύθηκε πριν από 180 εκατομμύρια χρόνια.
Η εμφάνιση του φεγγαριού
Ένας σχετικά μεγάλος φυσικός δορυφόρος της Γης,Η Σελήνη είναι μεγαλύτερη σε σχέση με τον πλανήτη της από οποιονδήποτε άλλο δορυφόρο στο Ηλιακό Σύστημα. Κατά τη διάρκεια του προγράμματος Apollo, βράχοι επαναφέρθηκαν στη Γη από την επιφάνεια της Σελήνης.
Η ραδιομετρική χρονολόγηση αυτών των πετρωμάτων έδειξεότι η Σελήνη είναι ηλικίας 4,53 ± 0,01 δισεκατομμυρίων ετών και σχηματίστηκε τουλάχιστον 30 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος Νέα στοιχεία δείχνουν ότι η Σελήνη σχηματίστηκε ακόμη αργότερα, πριν από 4,48 ± 0,02 δισεκατομμύρια χρόνια ή 70-110 εκατομμύρια χρόνια μετά το εμφάνιση του ηλιακού συστήματος.
Οι θεωρίες για το σχηματισμό της Σελήνης πρέπει να εξηγούν τον όψιμο σχηματισμό της, καθώς και τα ακόλουθα γεγονότα.
Πρώτον, η Σελήνη έχει χαμηλή πυκνότητα (3,3 φορές μεγαλύτερη από αυτή του νερού, σε σύγκριση με 5,5 της Γης) και μικρό μεταλλικό πυρήνα.
Δεύτερον, δεν υπάρχει πρακτικά νερό ή άλλες πτητικές ουσίες στη Σελήνη.
Τρίτον, η Γη και η Σελήνη έχουν τα ίδιαισοτοπικές υπογραφές οξυγόνου (σχετική αφθονία ισοτόπων οξυγόνου). Από τις θεωρίες που έχουν προταθεί για την εξήγηση αυτών των γεγονότων, μόνο μία έχει γίνει ευρέως αποδεκτή: η τεράστια υπόθεση σύγκρουσης υποδηλώνει ότι το φεγγάρι δημιουργήθηκε από ένα αντικείμενο μεγέθους Άρη που χτυπά την πρωτο-Γη με μια ματιά.
Ως αποτέλεσμα της σύγκρουσης αυτού του αντικειμένου, το οποίοΜερικές φορές ονομάζεται Theia, η Γη απελευθέρωσε περίπου 100 εκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια από την πρόσκρουση που προκάλεσε την εξαφάνιση των δεινοσαύρων.
Αυτό ήταν αρκετό για να εξατμιστούν μερικάτα εξωτερικά στρώματα της Γης και το λιώσιμο και των δύο σωμάτων. Μέρος του μανδύα ρίχτηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη. Αυτή η υπόθεση προβλέπει γιατί η Σελήνη δεν είχε μεταλλικό υλικό και εξηγεί την ασυνήθιστη σύνθεσή της.
Η ουσία ρίχνεται σε τροχιά γύρω από τη Γηθα μπορούσε να συμπυκνωθεί σε ένα σώμα μέσα σε λίγες εβδομάδες. Υπό την επίδραση της δικής του βαρύτητας, το εκτοξευόμενο υλικό πήρε σφαιρικό σχήμα και σχηματίστηκε η Σελήνη.
Νέες θεωρίες για τη σύνθεση της γης
Επιστήμονες από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα (ASU) ετοίμασαν μια εργασία που σκιαγραφεί μια νέα αιτιολόγηση για την υπόθεση μιας αφάνταστης καταστροφής από το μακρινό παρελθόν της Γης, κατά την οποία εμφανίστηκε η Σελήνη.
Υποτίθεται ότι περισσότερο απόπυκνό, αλλά μικρότερο πλανήτη Theia. Το κομμάτι που ξέσπασε από τη Γη ή τη Θεία έγινε η Σελήνη, και τα απομεινάρια της Θείας διασκορπίστηκαν στο διάστημα ή βυθίστηκαν βαθιά στη Γη, όπως προσπαθούν να αποδείξουν οι ερευνητές από τις Ηνωμένες Πολιτείες.
Η θεωρία του σχηματισμού πρόσκρουσης της Σελήνης δεν είναι νέα, όπωςκαι η ιδέα της εμφάνισης μεγάλων περιοχών χαμηλής διάτμησης μέσα στον πλανήτη μας - δύο γιγάντιες ανωμαλίες εντός του μανδύα στην επιφάνεια του εξωτερικού πυρήνα της Γης.
Αλλά αυτές είναι μόνο υποθέσεις για τις οποίες δεν υπάρχειάμεσα αποδεικτικά στοιχεία. Επιστήμονες από το κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα είναι πεπεισμένοι ότι οι νέοι υπολογισμοί τους έχουν προσθέσει σημαντικά βάρος στην υπόθεση της εξωγήινης προέλευσης ανωμαλιών στο μανδύα της Γης.
Η πυκνότητα του υποθετικού πλανήτη Theia είναι σημαντικήξεπέρασε την πυκνότητα της αρχαίας Γης, έτσι τα πλούσια σε σίδηρο μεγάλα θραύσματα βυθίστηκαν σταδιακά στον πυρήνα του πλανήτη μας. Ένα τέτοιο θραύσμα βρίσκεται κάτω από την Αφρική και το άλλο κάτω από τον Ειρηνικό Ωκεανό. Οι ερευνητές μελετούν τη σεισμική συμπεριφορά αυτών των ανωμαλιών και δηλώνουν τη διαφορά τους από τη συμπεριφορά άλλων χερσαίων πετρωμάτων. Σύμφωνα με νέες προσομοιώσεις της συμπεριφοράς των ανωμαλιών, ταιριάζει με τη θεωρία σύγκρουσης με τη Γη ενός μικρότερου πλανήτη, αλλά με 6% υψηλότερη πυκνότητα.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι φυσικοί έχουν δημιουργήσει ένα ανάλογο μιας μαύρης τρύπας και επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Hawking. Πού οδηγεί;
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν το μυθικό σωματίδιο του Odderon
Το πιο μυστηριώδες φυσικό φαινόμενο. Από πού προέρχεται η αστραπή και πώς είναι επικίνδυνο