惑星と小惑星:地球が形成されたもの

太陽系の形成

太陽系(地球を含む)の形成の標準モデル

は太陽星雲仮説です。 この理論によると、太陽系は太陽星雲と呼ばれる星間塵とガスの大きな回転雲から形成されました。

水素とヘリウムから構成されており、137億年前のビッグバンの直後、そして超新星によって放出されたより重い元素。約 45 億年前、この星雲はおそらく近くの超新星爆発の衝撃波によって縮小し始めました。 

衝撃波は回転することによっても作成できます星雲。雲が加速し始めると、その角運動量、重力、慣性が平らになり、回転軸に垂直な原始惑星系円盤になりました。大きな破片同士の衝突の結果、原始惑星が形成され始め、星雲の中心を周回しました。

星雲の中心にある、何もない物質角運動量が圧縮され、加熱されると、水素がヘリウムに核融合します。さらに収縮した後、Tおうし星は燃え上がり、太陽に変わりました。

一方、星雲の外側領域では、重力によって密度擾乱と塵粒子の周囲で凝縮のプロセスが引き起こされ、原始惑星系円盤の残りの部分がリングに分離し始めました。

降着として知られるプロセスでは、塵の粒子と破片が凝集して大きな破片となり、惑星が形成されます。これが、約 45 億 4 千万年前に地球が形成された方法です (誤差は 1%)。

このプロセスはほぼ完了しました1,000 ~ 2,000 万年。新しく形成されたおうし座 T 星からの太陽風により、まだ大きな天体に凝縮されていなかった円盤内の物質の大部分が取り除かれました。同じプロセスにより、宇宙で新しく形成された星のほぼすべての周りに降着円盤が生成され、これらの星のいくつかは惑星を獲得します。

原始地球は降着によって膨張し、表面は重い親鉄性元素を溶かすのに十分な熱を持っていました。金属はケイ酸塩よりも密度が高く、地球に沈みました。

この鉄の災害は分裂を引き起こした地球が形成され始めてからわずか 1,000 万年後に原始マントルと金属核に付着し、地球の層状構造を形成し、地球の磁場を形成しました。 

太陽から捉えられた地球の最初の大気星雲は、太陽系星雲の軽い(大気)元素、主に水素とヘリウムで構成されていました。太陽風と新しく形成された惑星の表面の高温の組み合わせにより、大気の一部が失われました。その結果、現在の大気では、これらの元素の重い元素に対する割合は、より低くなっています。宇宙空間で。

地球の地質史

地球の地質史-シーケンス惑星としての地球の発達における出来事:岩の形成、地形の出現と破壊、水への土地の浸漬、海の後退、氷河作用から、動植物の出現と消滅まで、その他地質年代学的時間スケールのイベント。それは主に惑星の岩層を研究することに基づいて作成されました。

  • 地球の初期状態

当初、地球は強い火山活動と他の天体との頻繁な衝突により、溶けて高温でした。しかし、最終的には、惑星の外層が冷えて、地球の地殻に変わります。

少し後、衝突の結果として天体に接し、火星の大きさで、地球の約10%の質量で、月が形成されました。その結果、衝突する物体のほとんどの物質と地球のマントルの物質の一部が地球近傍天体に投げ込まれました。これらのデブリから、原始月が集まり、半径約6万kmで軌道を描き始めました。

  • 軌道形成

衝撃の結果、地面が鋭くなった回転速度の増加、5時間で1回転、回転軸の顕著な傾き。脱ガスと火山活動は、地球上で最初の大気を作り出しました。水蒸気の凝縮と、地球に衝突する彗星からの氷が海を形成しました。

  • 表面

何億年もの間、表面惑星は絶えず変化し、大陸は形成され崩壊しました。それらは表面を横切って移動し、時には一緒になって超大陸を形成しました。約7億5000万年前、最も初期に知られている超大陸ロディニアが崩壊し始めました。その後、6億年から5億4000万年前に、大陸はパノティアを形成し、最終的には1億8000万年前に崩壊したパンゲアを形成しました。

現代の氷河期は約4000万から始まりました数年前、そして鮮新世の終わりに激化した。それ以来、極地は氷河作用と融解の繰り返しサイクルを経て、40〜100万年ごとに繰り返されています。現在の氷河期の最後の氷河期は約10、000年前に終わりました。

  • 構造

地球の内部は、その構造に従っていくつかの層に分けることができます。機械的(特にレオロジー)または化学的特性。機械的性質に基づいて、リソスフェア、アセノスフェア、中間圏、外核、内核に分類されます。

地球の歴史

地球形成に関する現代科学的仮説太陽系の他の惑星は太陽星雲仮説であり、それによると、太陽系は星間塵とガスの大きな雲から形成されました。この雲は主に、ビッグバン後に形成された水素とヘリウム、および超新星爆発によって残されたより重い元素で構成されていました。

約 45 億年前、クラウドはおそらく数光年の距離で噴火した超新星からの衝撃波の衝撃によって起こったと考えられています。雲が収縮し始めると、その角運動量、重力、慣性によって雲は平らになり、回転軸に垂直な原始惑星系円盤になりました。

その後、原始惑星系円盤の下の破片重力の作用により、それらは衝突し始め、合体して最初の小惑星を形成しました。地球型惑星のサイズの比較(左から右へ):水星、金星、地球、火星。

降着の過程で、小惑星、塵、ガス、そして太陽系の形成後に残された破片は、さらに大きな物体に融合し始め、惑星を形成しました。地球の形成のおおよその日付は4.54±00.4億年前です。惑星の形成の全過程は約1000万から2000万年かかりました。

月の形成が遅れた - 約 4.527±0.01数十億年前ですが、その起源はまだ正確には確立されていません。主な仮説は、火星と同様の大きさで地球の 10 ~ 12% の質量を持つ天体 (この天体は「テイア」と呼ばれることもあります) と地球の接線方向の衝突の後に残った物質からの降着によって形成されたと述べています。 )。

この衝突により約恐竜を絶滅させたとされるエネルギーの1億倍。これは地球の外層を蒸発させ、両方の天体を溶かすのに十分でした。

マントルの一部が地球の軌道に投げ込まれ、月には金属物質が存在しない理由を予測し、その異常な組成を説明します。放出された物質は自身の重力の影響で球形となり、月が形成されました。

原始地球は降着によって膨張し、金属や鉱物が溶けるほどの高温。鉄と、それに地球化学的に関連し、ケイ酸塩やアルミノケイ酸塩よりも密度の高い好親元素が地球の中心に沈みました。

これは地球の内層の分離につながりました。地球が形成され始めてからわずか1000万年後にマントルとメタルコアに侵入し、地球の層状構造を作り出し、地球の磁場を形作ります。

地殻や火山からのガスの放出この活動は一次大気の形成につながりました。彗星や小惑星によってもたらされた氷によって強化された水蒸気の凝縮が海洋の形成につながりました。

地球の大気は肺で構成されていました大気中の元素:水素とヘリウムですが、現在よりもはるかに多くの二酸化炭素が含まれており、太陽の光度が現在のレベルの70%を超えなかったため、これにより海洋が凍結するのを防ぎました。約35億年前、地球の磁場が形成され、太陽風による大気の荒廃を防ぎました。

惑星の表面は常に変化していました何億年にもわたって、大陸は出現しては崩壊し、地表を横切って移動し、定期的に超大陸に集まり、その後孤立した大陸に分かれました。

つまり、約7億5000万年前、その後、ロディニア、その一部はパノティア(6億から5億4000万年前)に統合され、その後、最後の超大陸では、1億8000万年前に崩壊したパンゲアに統合されました。

月の出現

地球の比較的大きな自然衛星であり、月は、惑星に比べて太陽系の他のどの衛星よりも大きいです。 アポロ計画中、月の表面から岩石が地球に持ち帰られました。

これらの岩石の放射年代測定により、月の年齢は45億3000万年で、太陽系が形成されてから少なくとも3000万年後に形成されたと考えられていますが、新たな証拠は、月の形成はさらに遅く、44億8000万年前、つまり太陽系の誕生から7000万~1億1000万年後であることを示唆しています。太陽系の出現。

月の形成に関する理論は、月の形成の遅れと次の事実を説明する必要があります。

まず、月の密度は低く (地球の密度は 5.5 倍であるのに対し、水は 3.3 倍)、金属核は小さいです。

第二に、月には水やその他の揮発性物質が実質的に存在しません。

第三に、地球と月は同じです酸素の同位体特性(酸素同位体の相対的な存在量)。これらの事実を説明するために提案された理論のうち、広く受け入れられているのは1つだけです。巨大衝突仮説は、月が火星サイズの物体が原始地球にチラチラと衝突することによって作成されたことを示唆しています。

この物体の衝突の結果、テイアとも呼ばれる地球は、恐竜の絶滅を引き起こした衝撃の約 1 億倍のエネルギーを放出しました。

これは一部を蒸発させるのに十分でした地球の外層と両方の天体の溶解。マントルの一部が地球の周りの軌道に投げ込まれました。この仮説は、月に金属物質が存在しなかった理由を予測し、その異常な組成を説明します。

地球の周りの軌道に投げ込まれた物質数週間以内に単一の体に凝縮する可能性があります。自重の影響で、放出された物質は球形になり、月が形成されました。

地球の構成の新しい理論

アリゾナ州立大学(ASU)の科学者らは、月が出現した地球の遠い過去に想像を絶する大惨事が起きたという仮説の新たな根拠を概説する論文を作成した。

以上が密集しているが、より小さな惑星テイア。米国の研究者が証明しようとしているように、地球またはテイアから離れた部分は月になり、テイアの残骸は宇宙に散らばったり、地球の奥深くに沈んだりしました。

月の衝突形成の理論は新しいものではありません。そして、私たちの惑星内に大きな低せん断領域が出現するという考え、つまり地球の外核の表面のマントル内にある2つの巨大な異常です。

しかし、これらは存在しない仮説にすぎません直接的な証拠。アリゾナ州立大学の科学者たちは、彼らの新しい計算が、地球のマントルにおける異常のエイリアン起源の仮説に大幅に重みを加えたと確信しています。

架空の惑星テイアの密度は重要です古代の地球の密度を超えたので、その鉄分が豊富な大きな破片は徐々に私たちの惑星の中心に沈みました。そのような断片の1つはアフリカの下にあり、もう1つは太平洋の下にあります。研究者はこれらの異常の地震挙動を研究し、他の陸生岩の挙動との違いを述べています。異常の振る舞いの新しいシミュレーションによると、それはより小さな惑星の地球との衝突の理論に適合しますが、密度は6%高くなります。

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