Saules sistēmas veidošanās
Saules sistēmas (ieskaitot Zemi) veidošanās standarta modelis
Tas sastāvēja no ūdeņraža un hēlija, radītsneilgi pēc Lielā sprādziena pirms 13,7 miljardiem gadu un smagākus elementus, ko izmeta supernovas. Apmēram pirms 4,5 miljardiem gadu miglājs sāka sarukt, iespējams, to izraisīja tuvumā esošās supernovas triecienvilnis.
Triecienviļņu varēja radīt arī rotējotmiglājs. Kad mākonis sāka paātrināties, tā leņķiskais moments, smagums un inerce to izlīdzināja protoplanetārā diskā, kas ir perpendikulārs tā rotācijas asij. Lielu gružu sadursmju rezultātā savā starpā sāka veidoties protoplanētas, kas riņķoja ap miglāja centru.
Matērija miglāja centrā, bez daudzleņķiskais impulss, saspiests un uzkarsēts, kā rezultātā notiek ūdeņraža kodolsintēze hēlijā. Pēc vēl vairāk saraušanās T Tauri zvaigzne uzliesmoja un pārvērtās par Sauli.
Tikmēr miglāja ārējā reģionā gravitācija izraisīja kondensācijas procesu ap blīvuma traucējumiem un putekļu daļiņām, un pārējā protoplanetārā diska daļa sāka sadalīties gredzenos.
Procesā, kas pazīstams kā akrecija, putekļu daļiņas un gruveši saplūst lielākos gabalos, veidojot planētas. Šādi Zeme izveidojās pirms aptuveni 4,54 miljardiem gadu (ar kļūdu 1%).
Šis process lielā mērā tika pabeigts laikā10–20 miljoni gadu. Saules vējš no jaunizveidotās T Tauri zvaigznes iztīrīja lielāko daļu diskā esošās vielas, kas vēl nebija sablīvējusi lielākos ķermeņos. Tas pats process radīs akrecijas diskus gandrīz ap visām jaunizveidotajām zvaigznēm Visumā, dažas no šīm zvaigznēm iegūs planētas.
Proto-Zeme paplašinājās akrecijas dēļ līdz taivirsma bija pietiekami karsta, lai izkausētu smagos, siderofilos elementus. Metāli, kuriem bija lielāks blīvums nekā silikātiem, nogrima Zemē.
Šī dzelzs katastrofa noveda pie šķelšanāsuz primitīvās mantijas un metāliskā kodola tikai 10 miljonus gadu pēc tam, kad Zeme sāka veidoties, veidojot Zemes slāņveida struktūru un veidojot Zemes magnētisko lauku.
Pirmā Zemes atmosfēra, kas uztverta no saulesmiglājs, sastāvēja no saules miglāja gaismas (atmosfēras) elementiem, galvenokārt ūdeņraža un hēlija. Saules vēja un jaunizveidotās planētas virsmas augstās temperatūras kombinācijas rezultātā tika zaudēta daļa atmosfēras, kā rezultātā atmosfērā pašlaik šo elementu procentuālais daudzums pret smagākajiem ir mazāks nekā kosmosā.
Zemes ģeoloģiskā vēsture
Zemes ģeoloģiskā vēsture - secībanotikumi Zemes kā planētas attīstībā: sākot no iežu veidošanās, zemes formu parādīšanās un iznīcināšanas, zemes iegremdēšanas zem ūdens, jūras atkāpšanās, apledojuma, līdz dzīvnieku un augu parādīšanās un pazušanas gadījumiem. ģeohronoloģiskā laika skalas notikumi. Tas tika izveidots galvenokārt, pamatojoties uz planētas iežu slāņu izpēti.
- Zemes sākotnējais stāvoklis
Sākotnēji Zeme bija izkususi un karsta spēcīga vulkānisma un biežu sadursmju ar citiem ķermeņiem dēļ. Bet galu galā planētas ārējais slānis atdziest un pārvēršas Zemes garozā.
Nedaudz vēlāk, sadursmes rezultātāpieskaras debess ķermenim, Marsa izmēram un apmēram 10% zemes masai, izveidojās Mēness. Tā rezultātā lielākā daļa trieciena objekta materiāla un daļa no zemes apvalka materiāla tika izmesti gandrīz zemei orbītā. No šiem gružiem savācās proto-Mēness un sāka riņķot aptuveni 60 tūkstošu km rādiusā.
- Orbītas veidošanās
Trieciena rezultātā zeme saņēma asurotācijas ātruma palielināšanās, veicot vienu apgriezienu 5 stundu laikā, un manāms rotācijas ass slīpums. Degazēšana un vulkāniskā darbība radīja pirmo atmosfēru uz Zemes. Ūdens tvaiku kondensāts, kā arī ledus no komētām, saduroties ar Zemi, veidoja okeānus.
- Virsma
Simtiem miljonu gadu virsmaplanētas nepārtraukti mainījās, veidojās un sadalījās kontinenti. Viņi migrēja pa virsmu, dažreiz apvienojoties, veidojot superkontinentu. Apmēram pirms 750 miljoniem gadu agrākais zināmais superkontinents Rodīnija sāka izjukt. Vēlāk, no 600 līdz 540 miljoniem gadu, kontinenti veidoja Pannotiju un beidzot Pangeju, kas pirms 180 miljoniem gadu izjuka.
Mūsdienu ledus laikmets sākās ap 40 miljoniempirms gadiem, un pēc tam pastiprinājās pliocēna beigās. Kopš tā laika polārajos reģionos ir notikuši atkārtoti apledojuma un kušanas cikli, kas atkārtojas ik pēc 40–100 tūkstošiem gadu. Pašreizējā ledus laikmeta pēdējais ledus laikmets beidzās apmēram pirms 10 000 gadiem.
- Строение
Zemes iekšpusi var iedalīt slāņos pēc tomehāniskās (jo īpaši reoloģiskās) vai ķīmiskās īpašības. Pamatojoties uz mehāniskajām īpašībām, tos iedala litosfērā, astenosfērā, mezosfērā, ārējā kodolā un iekšējā kodolā.
Zemes vēsture
Mūsdienu zinātniskā hipotēze par Zemes veidošanosun citām Saules sistēmas planētām ir Saules miglāja hipotēze, saskaņā ar kuru Saules sistēma veidojās no liela starpzvaigžņu putekļu un gāzes mākoņa. Mākonis sastāvēja galvenokārt no ūdeņraža un hēlija, kas izveidojās pēc Lielā sprādziena, un smagākiem elementiem, ko atstāja supernovas sprādzieni.
Apmēram pirms 4,5 miljardiem gadu par mākoni kļuvalīgumu, kas, iespējams, notika triecienviļņa trieciena dēļ no supernovas, kas eksplodēja vairāku gaismas gadu attālumā. Kad mākonis sāka sarukt, tā leņķiskais impulss, gravitācija un inerce to saplacināja protoplanetārā diskā, kas bija perpendikulārs tā griešanās asij.
Pēc tam gruveši protoplanetārajā diskā zemgravitācijas spēka darbība sāka sadurties, un, saplūstot, izveidojās pirmie planetoīdi. Sauszemes planētu izmēru salīdzinājums (no kreisās uz labo): Merkurs, Venera, Zeme, Marss.
Akrecijas laikā rodas planetoīdi, putekļi, gāze unatlūzas, kas palikušas pēc Saules sistēmas veidošanās, sāka saplūst arvien lielākos objektos, veidojot planētas. Aptuvenais Zemes veidošanās datums ir pirms 4,54 ± 0,04 miljardiem gadu. Viss planētas veidošanās process aizņēma apmēram 10-20 miljonus gadu.
Mēness veidojās vēlāk - aptuveni 4,527±0,01pirms miljardiem gadu, lai gan tā izcelsme vēl nav precīzi noteikta. Galvenā hipotēze apgalvo, ka tas veidojies, akretējot no materiāla, kas palicis pēc Zemes tangenciālās sadursmes ar objektu, kas pēc izmēra ir līdzīgs Marsam un kura masa ir 10-12% no Zemes (dažreiz šo objektu sauc par "Theia"). ).
Šī sadursme tika atbrīvota aptuveni100 miljonus reižu vairāk enerģijas nekā tā, kas it kā izraisīja dinozauru izmiršanu. Ar to pietika, lai iztvaicētu Zemes ārējos slāņus un izkausētu abus ķermeņus.
Daļa no mantijas tika izmesta Zemes orbītā, kasprognozē, kāpēc Mēnesim nav metālisku materiālu, un izskaidro tā neparasto sastāvu. Savas gravitācijas ietekmē izmestais materiāls ieguva sfērisku formu un izveidojās Mēness.
Proto-Zeme paplašinājās akrecijas dēļ un bijapietiekami karsts, lai izkausētu metālus un minerālus. Dzelzs, kā arī ar to ģeoķīmiski saistīti siderofilie elementi, kuriem ir lielāks blīvums nekā silikātiem un aluminosilikātiem, nogrima Zemes centrā.
Tas noveda pie Zemes iekšējo slāņu atdalīšanas.mantijā un metāla kodolā tikai 10 miljonus gadu pēc Zemes veidošanās, radot Zemes slāņveida struktūru un veidojot Zemes magnētisko lauku.
Gāzu emisija no garozas un vulkānadarbība izraisīja primārās atmosfēras veidošanos. Ūdens tvaiku kondensācija, ko pastiprina komētu un asteroīdu ienestais ledus, izraisīja okeānu veidošanos.
Tad Zemes atmosfēra sastāvēja no plaušāmatmosfēras elementi: ūdeņradis un hēlijs, bet tajā bija ievērojami vairāk oglekļa dioksīda nekā tagad, un tas izglāba okeānus no sasalšanas, jo tad Saules spožums nepārsniedza 70% no pašreizējā līmeņa. Apmēram pirms 3,5 miljardiem gadu tika izveidots Zemes magnētiskais lauks, kas novērsa atmosfēras postīšanu saules vēja ietekmē.
Planētas virsma pastāvīgi mainījāssimtiem miljonu gadu: parādījās un sabruka kontinenti, pārvietojās pa virsmu, periodiski pulcējoties superkontinentā, pēc tam sadaloties izolētos kontinentos.
Tātad, apmēram pirms 750 miljoniem gadu, viens singlsRodīnija, pēc tam tās daļas apvienojās Pannotijā (pirms 600–540 miljoniem gadu), un pēc tam - pēdējā no superkontinentiem - Pangea, kas pirms 180 miljoniem gadu izjuka.
Mēness izskats
Salīdzinoši liels dabiskais Zemes pavadonis,Mēness attiecībā pret savu planētu ir lielāks nekā jebkurš cits Saules sistēmas satelīts. Apollo programmas laikā no Mēness virsmas uz Zemi tika nogādāti ieži.
Šo iežu radiometriskā datēšana parādījaka Mēness ir 4,53 ± 0,01 miljardu gadu vecs un veidojies vismaz 30 miljonus gadu pēc Saules sistēmas izveidošanās Jauni pierādījumi liecina, ka Mēness veidojies vēl vēlāk, pirms 4,48 ± 0,02 miljardiem gadu jeb 70-110 miljonus gadu pēc Saules sistēmas izveidošanās. Saules sistēmas rašanās.
Teorijām par Mēness rašanos ir jāizskaidro tā vēlīnā veidošanās, kā arī šādi fakti.
Pirmkārt, Mēnesim ir zems blīvums (3,3 reizes lielāks nekā ūdens blīvums, salīdzinot ar Zemes blīvumu 5,5) un mazs metālisks kodols.
Otrkārt, uz Mēness praktiski nav ūdens vai citu gaistošu vielu.
Treškārt, Zemei un Mēnesim ir viens un tas patsskābekļa izotopu pazīmes (skābekļa izotopu relatīvais daudzums). No teorijām, kas tika ierosinātas, lai izskaidrotu šos faktus, tikai viena ir plaši pieņemta: milzu sadursmes hipotēze liecina, ka mēness tika izveidots, Marsa izmēra objektam, kas ar acu skatienu ietriecās protozemē.
Šī objekta sadursmes rezultātā, kasDažkārt saukta par Teiju, Zeme izlaida aptuveni 100 miljonus reižu vairāk enerģijas nekā trieciens, kas izraisīja dinozauru izmiršanu.
Ar to pietika, lai daļa iztvaicētuZemes ārējiem slāņiem un abu ķermeņu kušanai. Daļa mantijas tika izmesta orbītā ap Zemi. Šī hipotēze paredz, kāpēc Mēnesim nebija metālisku materiālu , un izskaidro tā neparasto sastāvu.
Viela izmesta orbītā ap Zemidažu nedēļu laikā var kondensēties vienā ķermenī. Savas gravitācijas ietekmē izmestais materiāls ieguva sfērisku formu, un izveidojās Mēness.
Jaunas teorijas par zemes sastāvu
Zinātnieki no Arizonas štata universitātes (ASU) ir sagatavojuši rakstu, kurā izklāstīts jauns pamatojums hipotēzei par neiedomājamu katastrofu no tālās Zemes pagātnes, kuras laikā parādījās Mēness.
Tiek pieņemts, ka vairāk nekāblīva, bet mazāka planēta Theia. Gabals, kas atdalījās no Zemes jeb Teijas, kļuva par Mēnesi, un Teijas paliekas izkaisījās pa kosmosu vai iegrimušas dziļi Zemē, kā to cenšas pierādīt pētnieki no ASV.
Mēness ietekmes veidošanās teorija nav jauna, kāun ideja par lielu zemas bīdes reģionu parādīšanos mūsu planētā - divas milzīgas anomālijas apvalkā uz Zemes ārējā kodola virsmas.
Bet tās ir tikai hipotēzes, kurām navtiešie pierādījumi. Zinātnieki no Arizonas štata universitātes ir pārliecināti, ka viņu jaunie aprēķini ir būtiski papildinājuši hipotēzi par Zemes mantijas anomāliju svešzemju izcelsmi.
Hipotētiskās planētas Theia blīvums ir ievērojamspārsniedza senās Zemes blīvumu, tāpēc tās ar dzelzi bagātie lielie fragmenti pamazām nogrima mūsu planētas kodolā. Viens šāds fragments atrodas zem Āfrikas, bet otrs - zem Klusā okeāna. Pētnieki pēta šo anomāliju seismisko uzvedību un nosaka to atšķirību no citu sauszemes iežu uzvedības. Saskaņā ar jaunām anomāliju uzvedības simulācijām tas iekļaujas teorijā par mazākas planētas sadursmi ar Zemi, bet ar 6% lielāku blīvumu.
Lasīt vairāk:
Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?
Zinātnieki ir atklājuši Odderona mītisko daļiņu
Noslēpumainākā dabas parādība. No kurienes rodas lodveida zibens un kā tas ir bīstams?