Formación del sistema solar
El modelo estándar de formación del Sistema Solar (incluida la Tierra)
Estaba formado por hidrógeno y helio, creadospoco después del Big Bang, hace 13.700 millones de años, y elementos más pesados expulsados por supernovas. Hace unos 4.500 millones de años, la nebulosa comenzó a encogerse, posiblemente debido a la onda de choque de una supernova cercana.
La onda de choque también podría crearse girandonebulosa. A medida que la nube comenzó a acelerarse, su momento angular, la gravedad y la inercia la aplanaron en un disco protoplanetario perpendicular a su eje de rotación. Como resultado de las colisiones de grandes escombros entre sí, comenzaron a formarse protoplanetas, orbitando el centro de la nebulosa.
La materia en el centro de la nebulosa, sin mucho.Momento angular, comprimido y calentado, dando como resultado la fusión nuclear del hidrógeno en helio. Después de contraerse aún más, la estrella T Tauri estalló y se convirtió en el Sol.
Mientras tanto, en la región exterior de la nebulosa, la gravedad provocó un proceso de condensación alrededor de la perturbación de densidad y las partículas de polvo, y el resto del disco protoplanetario comenzó a separarse en anillos.
En un proceso conocido como acreción, las partículas de polvo y los escombros se agrupan en pedazos más grandes para formar planetas. Así se formó la Tierra hace unos 4.540 millones de años (con un error del 1%).
Este proceso se completó en gran medida dentro10-20 millones de años. El viento solar de la recién formada estrella T Tauri eliminó la mayor parte de la materia del disco que aún no se había condensado en cuerpos más grandes. El mismo proceso producirá discos de acreción alrededor de prácticamente todas las estrellas recién formadas en el Universo, algunas de estas estrellas adquirirán planetas.
La protoTierra se expandió debido a la acreción hastala superficie estaba lo suficientemente caliente como para derretir los elementos siderófilos pesados. Los metales, que tienen una densidad mayor que los silicatos, se hundieron en la Tierra.
Este desastre de hierro llevó a la división.sobre el manto primitivo y el núcleo metálico apenas 10 millones de años después de que la Tierra comenzara a formarse, produciendo la estructura en capas de la Tierra y dando forma al campo magnético de la Tierra.
La primera atmósfera de la Tierra capturada de la energía solar.nebulosa, consistía en los elementos ligeros (atmosféricos) de la nebulosa solar, principalmente hidrógeno y helio. La combinación del viento solar y la alta temperatura de la superficie del planeta recién formado provocó la pérdida de parte de la atmósfera, por lo que la relación porcentual de estos elementos con respecto a los más pesados en la atmósfera es actualmente inferior a en el espacio exterior.
Historia geológica de la Tierra
Historia geológica de la Tierra - secuenciaEventos en el desarrollo de la Tierra como planeta: desde la formación de rocas, la aparición y destrucción de accidentes geográficos, la inmersión de la tierra bajo el agua, el retroceso del mar, la glaciación, hasta la aparición y desaparición de animales y plantas y otros. eventos de la escala de tiempo geocronológico. Fue creado principalmente sobre la base del estudio de las capas rocosas del planeta.
- Estado inicial de la Tierra
Inicialmente, la Tierra estaba fundida y caliente debido al fuerte vulcanismo y a las frecuentes colisiones con otros cuerpos. Pero eventualmente, la capa exterior del planeta se enfría y se convierte en la corteza terrestre.
Un poco más tarde, como resultado de una colisión enTangente a un cuerpo celeste del tamaño de Marte y una masa de aproximadamente el 10% de la Tierra, se formó la Luna. Como resultado, la mayor parte del material del objeto impactante y parte del material del manto terrestre fueron arrojados a una órbita cercana a la Tierra. A partir de estos escombros, la proto-Luna se reunió y comenzó a orbitar con un radio de aproximadamente 60 mil km.
- Formación de órbitas
Como resultado del impacto, el suelo recibió un fuerteun aumento de la velocidad de rotación, realizando una revolución en 5 horas, y una notable inclinación del eje de rotación. La desgasificación y la actividad volcánica crearon la primera atmósfera en la Tierra. La condensación de vapor de agua, así como el hielo de los cometas que chocan con la Tierra, formaron los océanos.
- Superficie
Durante cientos de millones de años, la superficielos planetas cambiaban constantemente, los continentes se formaban y se desintegraban. Migraron a través de la superficie, a veces uniéndose para formar un supercontinente. Hace unos 750 millones de años, el primer supercontinente conocido, Rodinia, comenzó a desintegrarse. Posteriormente, desde hace 600 a 540 millones de años, los continentes formaron Pannotia y, finalmente, Pangea, que se desintegró hace 180 millones de años.
La edad de hielo moderna comenzó alrededor de 40 milloneshace años, y luego se intensificó al final del Plioceno. Desde entonces, las regiones polares han experimentado ciclos repetidos de glaciación y derretimiento, que se repiten cada 40-100 mil años. La última edad de hielo de la actual era de hielo terminó hace unos 10.000 años.
- Estructura
El interior de la Tierra se puede dividir en capas según supropiedades mecánicas (en particular reológicas) o químicas. Según sus propiedades mecánicas, se dividen en litosfera, astenosfera, mesosfera, núcleo externo y núcleo interno.
Historia de la Tierra
Hipótesis científica moderna sobre la formación de la Tierra.y otros planetas del Sistema Solar es la hipótesis de la nebulosa solar, según la cual el Sistema Solar se formó a partir de una gran nube de polvo y gas interestelar. La nube estaba formada principalmente por hidrógeno y helio, que se formaron después del Big Bang, y elementos más pesados que quedaron tras las explosiones de supernovas.
Hace unos 4.500 millones de años la nube se convirtiócontracción, que probablemente se produjo debido al impacto de una onda de choque de una supernova que estalló a una distancia de varios años luz. Cuando la nube comenzó a contraerse, su momento angular, gravedad e inercia la aplanaron hasta formar un disco protoplanetario perpendicular a su eje de rotación.
Después de eso, los escombros en el disco protoplanetario debajopor la acción de la gravedad, comenzaron a chocar y, fusionándose, formaron los primeros planetoides. Comparación de los tamaños de los planetas terrestres (de izquierda a derecha): Mercurio, Venus, Tierra, Marte.
Durante la acreción, planetoides, polvo, gas ylos escombros que quedaron después de la formación del sistema solar comenzaron a fusionarse en objetos cada vez más grandes, formando planetas. La fecha aproximada de la formación de la Tierra es hace 4.54 ± 0.04 mil millones de años. Todo el proceso de formación del planeta tomó entre 10 y 20 millones de años.
La luna se formó más tarde - aproximadamente 4,527±0,01Hace mil millones de años, aunque su origen aún no se ha establecido con precisión. La hipótesis principal afirma que se formó por acreción del material que quedó después de una colisión tangencial de la Tierra con un objeto de tamaño similar a Marte y con una masa del 10-12% de la de la Tierra (a veces este objeto se llama “Theia” ).
Esta colisión liberó aproximadamente100 millones de veces más energía que la que supuestamente provocó la extinción de los dinosaurios. Esto fue suficiente para evaporar las capas exteriores de la Tierra y derretir ambos cuerpos.
Parte del manto fue arrojado a la órbita de la Tierra, lo quepredice por qué la Luna carece de material metálico y explica su inusual composición. Bajo la influencia de su propia gravedad, el material expulsado adquirió una forma esférica y se formó la Luna.
La protoTierra se expandió debido a la acreción y fuelo suficientemente caliente como para fundir metales y minerales. El hierro, así como los elementos siderófilos geoquímicamente relacionados con él, que tienen una densidad mayor que los silicatos y aluminosilicatos, se hundieron hasta el centro de la Tierra.
Esto llevó a la separación de las capas internas de la Tierra.al manto y al núcleo de metal solo 10 millones de años después de que la Tierra comenzara a formarse, produciendo la estructura en capas de la Tierra y formando el campo magnético de la Tierra.
Emisión de gases de la corteza y volcánica.La actividad condujo a la formación de la atmósfera primaria. La condensación del vapor de agua, potenciada por el hielo aportado por los cometas y asteroides, dio lugar a la formación de océanos.
La atmósfera de la Tierra entonces consistía en pulmones.elementos atmosféricos: hidrógeno y helio, pero contenía significativamente más dióxido de carbono de lo que es ahora, y esto salvó a los océanos de congelarse, ya que la luminosidad del Sol entonces no excedía el 70% del nivel actual. Hace unos 3.500 millones de años, se formó el campo magnético de la Tierra, lo que evitó la devastación de la atmósfera por el viento solar.
La superficie del planeta cambiaba constantemente.Durante cientos de millones de años: los continentes aparecieron y colapsaron, se movieron por la superficie, se reunieron periódicamente en un supercontinente y luego divergieron en continentes aislados.
Entonces, hace unos 750 millones de años, un soloRodinia, luego sus partes se fusionaron en Pannotia (hace 600-540 millones de años), y luego, en el último de los supercontinentes, Pangea, que se desintegró hace 180 millones de años.
La aparición de la luna
Un satélite natural relativamente grande de la Tierra,La Luna es más grande en relación con su planeta que cualquier otro satélite del Sistema Solar. Durante el programa Apolo, se trajeron rocas a la Tierra desde la superficie de la Luna.
La datación radiométrica de estas rocas mostróque la Luna tiene 4,53 ± 0,01 mil millones de años y se formó al menos 30 millones de años después de que se formó el sistema solar. Nuevas evidencias sugieren que la Luna se formó incluso más tarde, hace 4,48 ± 0,02 mil millones de años, o 70-110 millones de años después de la formación del sistema solar. aparición del sistema solar.
Las teorías sobre la formación de la Luna deben explicar su formación tardía, así como los siguientes hechos.
En primer lugar, la Luna tiene una densidad baja (3,3 veces la del agua, frente a las 5,5 de la Tierra) y un núcleo metálico pequeño.
En segundo lugar, prácticamente no hay agua ni otras sustancias volátiles en la Luna.
En tercer lugar, la Tierra y la Luna tienen el mismofirmas isotópicas de oxígeno (abundancia relativa de isótopos de oxígeno). De las teorías que se han propuesto para explicar estos hechos, solo una ha sido ampliamente aceptada: la hipótesis de la colisión gigante sugiere que la luna fue creada por un objeto del tamaño de Marte que golpeó la proto-Tierra con un impacto indirecto.
Como resultado de la colisión de este objeto, queA veces llamada Theia, la Tierra liberó alrededor de 100 millones de veces más energía que el impacto que provocó la extinción de los dinosaurios.
Esto fue suficiente para evaporar algunoslas capas exteriores de la Tierra y el derretimiento de ambos cuerpos. Parte del manto fue puesto en órbita alrededor de la Tierra. Esta hipótesis predice por qué la Luna estaba desprovista de material metálico y explica su composición inusual.
La sustancia lanzada a la órbita alrededor de la Tierra.podría condensarse en un solo cuerpo en unas pocas semanas. Bajo la influencia de su propia gravedad, el material expulsado tomó una forma esférica y se formó la Luna.
Nuevas teorías de la composición de la tierra.
Científicos de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) han preparado un artículo que esboza una nueva justificación para la hipótesis de una catástrofe inimaginable del pasado lejano de la Tierra, durante la cual apareció la Luna.
Se supone que más deel denso, pero más pequeño planeta Theia. La pieza que se desprendió de la Tierra o Theia se convirtió en la Luna, y los remanentes de Theia se esparcieron por el espacio o se hundieron profundamente en la Tierra, como están tratando de demostrar investigadores de Estados Unidos.
La teoría de la formación de impacto de la Luna no es nueva, ya quey la idea de la aparición de grandes regiones de baja cizalladura dentro de nuestro planeta: dos anomalías gigantes dentro del manto en la superficie del núcleo exterior de la Tierra.
Pero estas son solo hipótesis para las que no hayevidencia directa. Los científicos de la Universidad Estatal de Arizona confían en que sus nuevos cálculos han agregado peso significativamente a la hipótesis del origen extraterrestre de las anomalías en el manto de la Tierra.
La densidad del hipotético planeta Theia es significativa.excedió la densidad de la Tierra antigua, por lo que sus grandes fragmentos ricos en hierro se hundieron gradualmente hasta el núcleo de nuestro planeta. Uno de esos fragmentos se encuentra debajo de África y el otro debajo del Océano Pacífico. Los investigadores estudian el comportamiento sísmico de estas anomalías y establecen su diferencia con el comportamiento de otras rocas terrestres. Según nuevas simulaciones del comportamiento de las anomalías, encaja en la teoría de una colisión con la Tierra de un planeta más pequeño, pero con una densidad un 6% mayor.
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