Formiranje Sunčevog sustava
Standardni model nastanka Sunčevog sustava (uključujući Zemlju)
Sastojao se od vodika i helija, stvorennedugo nakon Velikog praska prije 13,7 milijardi godina i teže elemente izbacile su supernove. Prije otprilike 4,5 milijardi godina maglica se počela smanjivati, što je vjerojatno uzrokovano udarnim valom obližnje supernove.
Udarni val mogao bi se stvoriti i okretanjemmaglica. Kako je oblak počeo ubrzavati, njegov kutni zamah, gravitacija i inercija izravnali su ga u protoplanetarni disk okomit na njegovu os rotacije. Kao rezultat sudara velikih krhotina jedni s drugima, protoplaneti su se počeli stvarati, kružeći oko središta maglice.
Materija u središtu maglice, bez punokutni moment, komprimiran i zagrijan, što je rezultiralo nuklearnom fuzijom vodika u helij. Nakon što se još više skupila, zvijezda T Bika je planula i pretvorila se u Sunce.
U međuvremenu, u vanjskom području maglice, gravitacija je izazvala proces kondenzacije oko poremećaja gustoće i čestica prašine, a ostatak protoplanetarnog diska počeo se razdvajati u prstenove.
U procesu poznatom kao akrecija, čestice prašine i krhotine skupljaju se u veće komade i formiraju planete. Tako je nastala Zemlja prije otprilike 4,54 milijarde godina (s pogreškom od 1%).
Ovaj proces je uglavnom završen u roku10-20 milijuna godina. Sunčev vjetar iz novostvorene zvijezde T Bika očistio je većinu materije na disku koja se još nije kondenzirala u veća tijela. Isti će proces proizvesti akrecijske diskove oko gotovo svih novonastalih zvijezda u svemiru, a neke od tih zvijezda dobit će planete.
Proto-Zemlja se širila zbog akrecije sve dok nijepovršina je bila dovoljno vruća da otopi teške, siderofilne elemente. Metali, koji imaju veću gustoću od silikata, potonuli su u Zemlju.
Ova željezna katastrofa dovela je do podjelana primitivni omotač i metalnu jezgru samo 10 milijuna godina nakon što se Zemlja počela formirati, stvarajući slojevitu strukturu Zemlje i oblikujući Zemljino magnetsko polje.
Prva atmosfera Zemlje zarobljena od Suncamaglica, sastojala se od svjetlosnih (atmosferskih) elemenata solarne maglice, uglavnom vodika i helija. Kombinacija sunčevog vjetra i visoke temperature površine novonastalog planeta dovela je do gubitka dijela atmosfere, što je rezultiralo time da je u atmosferi trenutno postotak ovih elemenata prema težim niži od u svemiru.
Geološka povijest Zemlje
Geološka povijest Zemlje - slijeddogađaji u razvoju Zemlje kao planeta: od stvaranja stijena, pojave i uništavanja oblika terena, potapanja zemlje pod vodu, povlačenja mora, glacijacije, do pojave i nestanka životinja i biljaka i drugih događaji geokronološke vremenske ljestvice. Stvoren je uglavnom na temelju proučavanja stijenskih slojeva planeta.
- Početno stanje Zemlje
U početku je Zemlja bila rastaljena i vruća zbog snažnog vulkanizma i čestih sudara s drugim tijelima. Ali na kraju se vanjski sloj planeta ohladi i pretvori u Zemljinu koru.
Nešto kasnije, kao rezultat sudara natangente na nebesko tijelo, veličine Marsa i mase od oko 10% zemlje, nastao je Mjesec. Kao rezultat toga, većina materijala udarnog objekta i dio materijala zemaljskog plašta bačeni su u oko Zemljine orbite. Iz tih se krhotina sakupio protomjesec i počeo kružiti u radijusu od oko 60 tisuća km.
- Formiranje orbite
Od udara je tlo postalo oštropovećanje brzine rotacije, izvršavanje jednog okretaja za 5 sati i zamjetni nagib osi rotacije. Otplinjavanje i vulkanske aktivnosti stvorili su prvu atmosferu na Zemlji. Kondenzacija vodene pare, kao i led od kometa koji se sudaraju sa Zemljom, stvorili su oceane.
- Površinski
Stotinama milijuna godina površinaplaneti su se neprestano mijenjali, kontinenti su se formirali i raspadali. Migrirali su površinom, ponekad se udružujući kako bi stvorili superkontinent. Prije oko 750 milijuna godina, najraniji poznati superkontinent Rodinia počeo se raspadati. Kasnije, od prije 600 do 540 milijuna godina, kontinenti su formirali Panoniju i konačno Pangeju, koja se raspala prije 180 milijuna godina.
Moderno ledeno doba započelo je oko 40 milijunagodine, a zatim se pojačao na kraju pliocena. Otada su polarna područja prolazila ponavljajući ciklus glacijacije i topljenja, ponavljajući se svakih 40-100 tisuća godina. Posljednje ledeno doba sadašnjeg ledenog doba završilo je prije otprilike 10 000 godina.
- Struktura
Unutrašnjost Zemlje može se podijeliti na slojeve prema njihovojmehanička (osobito reološka) ili kemijska svojstva. Na temelju mehaničkih svojstava razlikuju se litosfera, astenosfera, mezosfera, vanjska i unutarnja jezgra.
Povijest Zemlje
Moderna znanstvena hipoteza o nastanku Zemljei drugih planeta Sunčevog sustava je hipoteza solarne maglice, prema kojoj je Sunčev sustav nastao od velikog oblaka međuzvjezdane prašine i plina. Oblak se uglavnom sastojao od vodika i helija, koji su nastali nakon Velikog praska, te težih elemenata koji su iza sebe ostavili eksplozije supernove.
Prije otprilike 4,5 milijardi godina oblak je postaougovora, koji se vjerojatno dogodio zbog udara udarnog vala iz supernove koja je eksplodirala na udaljenosti od nekoliko svjetlosnih godina. Kako se oblak počeo skupljati, njegov kutni moment, gravitacija i inercija spljoštili su ga u protoplanetarni disk okomit na njegovu os rotacije.
Nakon toga, ostaci na protoplanetarnom disku poddjelovanjem gravitacije, počeli su se sudarati i, stapajući se, formirali su prve planetoide. Usporedba veličina zemaljskih planeta (slijeva udesno): Merkur, Venera, Zemlja, Mars.
U procesu priraštaja planetoidi, prašina, plin ikrhotine koje su ostale nakon formiranja Sunčevog sustava počele su se spajati u sve veće predmete, tvoreći planete. Približni datum nastanka Zemlje je 4,54 ± 0,04 milijarde godina. Čitav proces nastanka planeta trajao je oko 10-20 milijuna godina.
Mjesec je nastao kasnije - otprilike 4,527±0,01prije milijardu godina, iako njegovo podrijetlo još nije točno utvrđeno. Glavna hipoteza kaže da je nastao nakupljanjem materijala preostalog nakon tangencijalnog sudara Zemlje s objektom veličine Marsa i mase 10-12% Zemljine (ponekad se ovaj objekt naziva “Theia”). ).
Ovaj sudar otpušten je približno100 milijuna puta više energije od one koja je navodno uzrokovala izumiranje dinosaura. To je bilo dovoljno da ispari vanjske slojeve Zemlje i otopi oba tijela.
Dio plašta bačen je u Zemljinu orbitu, štopredviđa zašto je Mjesec lišen metalnog materijala i objašnjava njegov neobičan sastav. Pod utjecajem vlastite gravitacije izbačeni materijal poprimio je sferni oblik i nastao je Mjesec.
Proto-Zemlja se proširila zbog akrecije, i bila jedovoljno vruće za topljenje metala i minerala. Željezo, kao i njemu geokemijski srodni siderofilni elementi, veće gustoće od silikata i alumosilikata, potonuli su u središte Zemlje.
To je dovelo do odvajanja unutarnjih slojeva Zemlje.u plašt i metalnu jezgru samo 10 milijuna godina nakon što se Zemlja počela stvarati, proizvodeći slojevitu strukturu Zemlje i oblikujući Zemljino magnetsko polje.
Emisija plinova iz kore i vulkanaaktivnost je dovela do stvaranja primarne atmosfere. Kondenzacija vodene pare, pojačana ledom koji donose kometi i asteroidi, dovela je do stvaranja oceana.
Zemljina atmosfera tada se sastojala od plućaatmosferski elementi: vodik i helij, ali sadržavali su znatno više ugljičnog dioksida nego sada, a to je spasilo oceane od smrzavanja, budući da sjaj Sunca tada nije prelazio 70% trenutne razine. Prije otprilike 3,5 milijarde godina nastalo je Zemljino magnetsko polje, koje je sunčevim vjetrom spriječilo devastaciju atmosfere.
Površina planeta neprestano se mijenjalatijekom stotina milijuna godina: kontinenti su se pojavljivali i urušavali, kretali po površini, povremeno se skupljajući u superkontinent, a zatim razdvajajući u izolirane kontinente.
Dakle, prije otprilike 750 milijuna godina, jedanRodinija, zatim su se njezini dijelovi stopili u Panoniju (prije 600-540 milijuna godina), a zatim - u posljednjem od superkontinenata - Pangeju, koja se raspala prije 180 milijuna godina.
Pojava mjeseca
Relativno veliki prirodni satelit Zemlje,Mjesec je veći u odnosu na svoj planet od bilo kojeg drugog satelita u Sunčevom sustavu. Tijekom programa Apollo, kamenje je vraćeno na Zemlju s površine Mjeseca.
Radiometrijsko datiranje ovih stijena pokazalo jeda je Mjesec star 4,53 ± 0,01 milijardi godina i da je nastao najmanje 30 milijuna godina nakon formiranja Sunčevog sustava. Novi dokazi sugeriraju da je Mjesec nastao čak i kasnije, prije 4,48 ± 0,02 milijarde godina, ili 70-110 milijuna godina nakon nastanak Sunčevog sustava.
Teorije o nastanku Mjeseca moraju objasniti njegov kasni nastanak, kao i sljedeće činjenice.
Prvo, Mjesec ima nisku gustoću (3,3 puta veću od vode, u usporedbi sa Zemljinih 5,5) i malu metalnu jezgru.
Drugo, na Mjesecu praktički nema vode niti drugih hlapljivih tvari.
Treće, Zemlja i Mjesec imaju istoizotopski potpisi kisika (relativna brojnost izotopa kisika). Od teorija koje su predložene da objasne ove činjenice, samo je jedna široko prihvaćena: hipoteza o divovskom sudaru sugerira da je Mjesec stvorio objekt veličine Marsa koji je udarnim pogledom udario u proto-Zemlju.
Kao rezultat sudara ovog objekta, kojiPonekad nazvana Theia, Zemlja je oslobodila oko 100 milijuna puta više energije od udara koji je uzrokovao izumiranje dinosaura.
Ovo je bilo dovoljno da dio isparivanjskih slojeva Zemlje i taljenje oba tijela. Dio plašta izbačen je u orbitu oko Zemlje. Ova hipoteza predviđa zašto je Mjesec bio lišen metalnog materijala i objašnjava njegov neobičan sastav.
Tvar bačena u orbitu oko Zemljemogao sažeti u jedno tijelo u roku od nekoliko tjedana. Pod utjecajem vlastite gravitacije izbačeni materijal poprimio je sferni oblik i nastao je Mjesec.
Nove teorije o sastavu zemlje
Znanstvenici sa Sveučilišta Arizona State (ASU) pripremili su rad koji ocrtava novo opravdanje za hipotezu o nezamislivoj katastrofi iz daleke prošlosti Zemlje, tijekom koje se pojavio Mjesec.
Pretpostavlja se da više odgusti, ali manji planet Theia. Komadić koji se odvojio od Zemlje ili Theia postao je Mjesec, a ostaci Theia raspršili su se svemirom ili uronili duboko u Zemlju, što pokušavaju dokazati istraživači iz Sjedinjenih Država.
Teorija o nastanku udarca Mjeseca nije nova, kaoi ideja o pojavi velikih područja niskog smicanja unutar našeg planeta - dvije divovske anomalije unutar plašta na površini vanjske jezgre Zemlje.
Ali to su samo hipoteze za koje ne postojiizravni dokazi. Znanstvenici sa Državnog sveučilišta u Arizoni uvjereni su da su njihovi novi izračuni značajno dodali težinu hipotezi o vanzemaljskom porijeklu anomalija u Zemljinom plaštu.
Gustoća hipotetskog planeta Theia je značajnapremašila gustoću drevne Zemlje, pa su njeni veliki ulomci bogati željezom postupno tonuli u jezgru našeg planeta. Jedan takav ulomak nalazi se ispod Afrike, a drugi ispod Tihog oceana. Istraživači proučavaju seizmičko ponašanje ovih anomalija i navode njihovu razliku od ponašanja ostalih kopnenih stijena. Prema novim simulacijama ponašanja anomalija, uklapa se u teoriju sudara sa Zemljom manjeg planeta, ali sa 6% većom gustoćom.
Čitaj više:
Fizičari su stvorili analog crne rupe i potvrdili Hawkingovu teoriju. Kamo vodi?
Znanstvenici su otkrili mitsku česticu Odderon
Najtajanstveniji prirodni fenomen. Otkud loptasta munja i kako je opasna?