Vorming van het zonnestelsel
Het standaardmodel van de vorming van het zonnestelsel (inclusief de aarde)
Het bestond uit waterstof en helium, ontstaankort na de oerknal 13,7 miljard jaar geleden, en zwaardere elementen die door supernova's werden uitgeworpen. Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden begon de nevel te krimpen, mogelijk veroorzaakt door de schokgolf van een nabijgelegen supernova.
De schokgolf kan ook worden gecreëerd door te roterennevel. Toen de wolk begon te versnellen, werd hij door zijn impulsmoment, zwaartekracht en traagheid afgeplat tot een protoplanetaire schijf loodrecht op zijn rotatieas. Als gevolg van botsingen van groot puin met elkaar, begonnen protoplaneten zich te vormen, in een baan om het midden van de nevel.
De materie in het centrum van de nevel, zonder veelimpulsmoment, gecomprimeerd en verwarmd, resulterend in de kernfusie van waterstof tot helium. Nadat hij nog verder was samengetrokken, vlamde de T Tauri-ster op en veranderde in de zon.
Ondertussen veroorzaakte de zwaartekracht in het buitenste deel van de nevel een proces van condensatie rond de dichtheidsverstoring en stofdeeltjes, en begon de rest van de protoplanetaire schijf zich in ringen te scheiden.
In een proces dat bekend staat als aanwas, klonteren stofdeeltjes en puin samen tot grotere stukken om planeten te vormen. Dit is hoe de aarde ongeveer 4,54 miljard jaar geleden werd gevormd (met een fout van 1%).
Dit proces is grotendeels binnenin afgerond10-20 miljoen jaar. De zonnewind van de nieuw gevormde T Tauri-ster ruimde het grootste deel van de materie in de schijf op die nog niet tot grotere hemellichamen was gecondenseerd. Hetzelfde proces zal accretieschijven produceren rond vrijwel alle nieuw gevormde sterren in het heelal; sommige van deze sterren zullen planeten krijgen.
De proto-aarde breidde zich uit door aangroei tot dezehet oppervlak was heet genoeg om de zware, siderofiele elementen te smelten. Metalen, met een hogere dichtheid dan silicaten, zonken in de aarde.
Deze ijzerramp leidde tot verdeeldheidop de primitieve mantel en metalen kern, slechts 10 miljoen jaar nadat de aarde zich begon te vormen, waardoor de gelaagde structuur van de aarde ontstond en het magnetische veld van de aarde vorm kreeg.
De eerste atmosfeer van de aarde opgevangen door de zonne-energienevel, bestond uit de lichte (atmosferische) elementen van de zonne-nevel, voornamelijk waterstof en helium. De combinatie van de zonnewind en de hoge temperatuur van het oppervlak van de nieuw gevormde planeet leidde tot het verlies van een deel van de atmosfeer, waardoor in de atmosfeer op dit moment het percentage van deze elementen tot de zwaardere lager is dan in de ruimte.
Geologische geschiedenis van de aarde
Geologische geschiedenis van de aarde - opeenvolginggebeurtenissen in de ontwikkeling van de aarde als planeet: van de vorming van rotsen, de opkomst en vernietiging van landvormen, de onderdompeling van land onder water, de terugtrekking van de zee, ijstijd, tot het verschijnen en verdwijnen van dieren en planten en andere gebeurtenissen van de geochronologische tijdschaal. Het is voornamelijk gemaakt op basis van het bestuderen van de gesteentelagen van de planeet.
- Begintoestand van de aarde
Aanvankelijk was de aarde gesmolten en heet als gevolg van sterk vulkanisme en frequente botsingen met andere lichamen. Maar uiteindelijk koelt de buitenste laag van de planeet af en verandert in de aardkorst.
Even later, als gevolg van een aanrijding opraakvlakken met een hemellichaam, zo groot als Mars en een massa van ongeveer 10% van de aarde, werd de maan gevormd. Als gevolg hiervan werden het meeste materiaal van het botsende object en een deel van het materiaal van de aardmantel in een baan om de aarde geworpen. Uit dit puin verzamelde de proto-maan zich en begon in een baan te draaien met een straal van ongeveer 60 duizend km.
- Baanvorming
Door de inslag werd de grond scherpeen toename van de rotatiesnelheid, één omwenteling in 5 uur, en een merkbare kanteling van de rotatieas. Ontgassing en vulkanische activiteit creëerden de eerste atmosfeer op aarde. Condensatie van waterdamp, evenals ijs van kometen die met de aarde in botsing kwamen, vormden de oceanen.
- Oppervlakte
Honderden miljoenen jaren lang het oppervlakde planeten veranderden voortdurend, continenten vormden en vielen uiteen. Ze migreerden over het oppervlak en voegden zich soms samen om een supercontinent te vormen. Ongeveer 750 miljoen jaar geleden begon het vroegst bekende supercontinent Rodinia uit elkaar te vallen. Later, van 600 tot 540 miljoen jaar geleden, vormden de continenten Pannotia en tenslotte Pangaea, dat 180 miljoen jaar geleden uiteenviel.
De moderne ijstijd begon met ongeveer 40 miljoenjaren geleden, en vervolgens geïntensiveerd aan het einde van het Plioceen. De poolgebieden hebben sindsdien herhaalde cycli van ijstijd en smelten ondergaan, die zich elke 40-100 duizend jaar herhalen. De laatste ijstijd van de huidige ijstijd eindigde ongeveer 10.000 jaar geleden.
- Structuur
Het binnenste van de aarde kan op basis van hun aard in lagen worden verdeeldmechanische (in het bijzonder reologische) of chemische eigenschappen. Op basis van mechanische eigenschappen zijn ze onderverdeeld in lithosfeer, asthenosfeer, mesosfeer, buitenkern en binnenkern.
Geschiedenis van de aarde
Moderne wetenschappelijke hypothese over de vorming van de aardeen andere planeten van het zonnestelsel is de zonnenevelhypothese, volgens welke het zonnestelsel werd gevormd uit een grote wolk van interstellair stof en gas. De wolk bestond voornamelijk uit waterstof en helium, gevormd na de oerknal, en zwaardere elementen die waren achtergelaten door supernova-explosies.
Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden ontstond de wolkcontract, dat waarschijnlijk plaatsvond als gevolg van de impact van een schokgolf van een supernova die op een afstand van enkele lichtjaren uitbarstte. Toen de wolk begon samen te trekken, maakten zijn impulsmoment, zwaartekracht en traagheid hem plat tot een protoplanetaire schijf loodrecht op zijn rotatieas.
Daarna het puin in de protoplanetaire schijf eronderdoor de werking van de zwaartekracht begonnen ze met elkaar in botsing te komen, en, samengesmolten, vormden ze de eerste planetoïden. Vergelijking van de afmetingen van de aardse planeten (van links naar rechts): Mercurius, Venus, Aarde, Mars.
In het proces van aangroei, planetoïden, stof, gas enhet puin dat achterbleef na de vorming van het zonnestelsel begon samen te smelten tot steeds grotere objecten en planeten te vormen. De geschatte datum van de vorming van de aarde is 4,54 ± 0,04 miljard jaar geleden. Het hele proces van de vorming van de planeet duurde ongeveer 10-20 miljoen jaar.
De maan werd later gevormd - ongeveer 4,527 ± 0,01miljard jaar geleden, hoewel de oorsprong ervan nog niet precies is vastgesteld. De hoofdhypothese stelt dat het werd gevormd door aanwas van het materiaal dat overblijft na een tangentiële botsing van de aarde met een object dat qua grootte vergelijkbaar is met Mars en met een massa van 10-12% van die van de aarde (soms wordt dit object “Theia” genoemd). ).
Deze botsing kwam ongeveer vrij100 miljoen keer meer energie dan degene die zogenaamd het uitsterven van de dinosauriërs veroorzaakte. Dit was genoeg om de buitenste lagen van de aarde te laten verdampen en beide lichamen te laten smelten.
Een deel van de mantel werd in de baan van de aarde geworpenvoorspelt waarom de maan geen metaalachtig materiaal bevat en verklaart de ongebruikelijke samenstelling ervan. Onder invloed van zijn eigen zwaartekracht nam het uitgestoten materiaal een bolvorm aan en werd de maan gevormd.
De proto-aarde breidde zich uit als gevolg van aangroei, en dat gebeurde ookheet genoeg om metalen en mineralen te smelten. IJzer, evenals siderofiele elementen die er geochemisch verwant aan zijn, met een hogere dichtheid dan silicaten en aluminosilicaten, zonk naar het centrum van de aarde.
Dit leidde tot de scheiding van de binnenste lagen van de aarde.in de mantel en de metalen kern, slechts 10 miljoen jaar nadat de aarde zich begon te vormen, waardoor de gelaagde structuur van de aarde werd geproduceerd en het magnetische veld van de aarde vorm kreeg.
Emissie van gassen uit de korst en vulkanischactiviteit leidde tot de vorming van de primaire atmosfeer. De condensatie van waterdamp, versterkt door ijs dat werd aangevoerd door kometen en asteroïden, leidde tot de vorming van oceanen.
De atmosfeer van de aarde bestond toen uit longenatmosferische elementen: waterstof en helium, maar bevatten beduidend meer kooldioxide dan nu, en dit bespaarde de oceanen van bevriezing, aangezien de helderheid van de zon toen niet hoger was dan 70% van het huidige niveau. Ongeveer 3,5 miljard jaar geleden werd het magnetische veld van de aarde gevormd, waardoor de verwoesting van de atmosfeer door de zonnewind werd voorkomen.
Het oppervlak van de planeet veranderde voortdurendgedurende honderden miljoenen jaren: continenten verschenen en stortten in, bewogen zich over het oppervlak, verzamelden zich periodiek tot een supercontinent en divergeerden vervolgens tot geïsoleerde continenten.
Dus ongeveer 750 miljoen jaar geleden, een enkeleRodinia, daarna fuseerden de delen in Pannotia (600-540 miljoen jaar geleden), en vervolgens - in het laatste supercontinent - Pangaea, dat 180 miljoen jaar geleden uiteenviel.
Het uiterlijk van de maan
Een relatief grote natuurlijke satelliet van de aarde,De maan is groter in verhouding tot zijn planeet dan welke andere satelliet in het zonnestelsel dan ook. Tijdens het Apollo-programma werden er stenen vanaf het oppervlak van de maan naar de aarde gebracht.
Radiometrische datering van deze rotsen toonde aandat de maan 4,53 ± 0,01 miljard jaar oud is en minstens 30 miljoen jaar na de vorming van het zonnestelsel ontstond. opkomst van het zonnestelsel.
Theorieën over de vorming van de maan moeten de late vorming ervan verklaren, evenals de volgende feiten.
Ten eerste heeft de maan een lage dichtheid (3,3 keer die van water, vergeleken met die van de aarde 5,5) en een kleine metalen kern.
Ten tweede is er vrijwel geen water of andere vluchtige stoffen op de maan.
Ten derde hebben de aarde en de maan hetzelfdeisotopische kenmerken van zuurstof (relatieve overvloed aan zuurstofisotopen). Van de theorieën die zijn voorgesteld om deze feiten te verklaren, is er maar één algemeen aanvaard: de gigantische botsingshypothese suggereert dat de maan is gemaakt door een object ter grootte van Mars dat de proto-aarde raakt met een vluchtige impact.
Als gevolg van de botsing van dit object, datDe aarde, ook wel Theia genoemd, bracht ongeveer 100 miljoen keer meer energie vrij dan de inslag die het uitsterven van de dinosauriërs veroorzaakte.
Dit was genoeg om wat te verdampende buitenste lagen van de aarde en het smelten van beide lichamen. Een deel van de mantel werd in een baan rond de aarde geworpen. Deze hypothese voorspelt waarom de maan verstoken was van metallisch materiaal en verklaart de ongebruikelijke samenstelling ervan.
De stof wordt in een baan rond de aarde geworpenbinnen een paar weken kunnen condenseren tot een enkel lichaam. Onder invloed van zijn eigen zwaartekracht nam het uitgeworpen materiaal een bolvorm aan en werd de maan gevormd.
Nieuwe theorieën over de samenstelling van de aarde
Wetenschappers van de Arizona State University (ASU) hebben een artikel opgesteld waarin een nieuwe rechtvaardiging wordt geschetst voor de hypothese van een onvoorstelbare catastrofe uit het verre verleden van de aarde, waarin de maan verscheen.
Aangenomen wordt dat meer dandichte, maar kleinere planeet Theia. Het stuk dat zich losmaakte van de aarde of Theia werd de maan en de overblijfselen van Theia verspreidden zich door de ruimte of stortten diep in de aarde, zoals onderzoekers uit de Verenigde Staten proberen te bewijzen.
De theorie van de inslagvorming van de maan is niet nieuwen het idee van het verschijnen van grote gebieden met lage afschuiving binnen onze planeet - twee gigantische anomalieën binnen de mantel op het oppervlak van de buitenste kern van de aarde.
Maar dit zijn slechts hypothesen waarvoor er geen isdirect bewijs. Wetenschappers van de Arizona State University zijn ervan overtuigd dat hun nieuwe berekeningen aanzienlijk hebben bijgedragen aan de hypothese van de buitenaardse oorsprong van anomalieën in de aardmantel.
De dichtheid van de hypothetische planeet Theia is aanzienlijkoverschreed de dichtheid van de oude aarde, dus de ijzerrijke grote fragmenten zonken geleidelijk naar de kern van onze planeet. Een van die fragmenten bevindt zich onder Afrika en het andere onder de Stille Oceaan. Onderzoekers bestuderen het seismische gedrag van deze anomalieën en stellen hun verschil met het gedrag van andere aardse gesteenten vast. Volgens nieuwe simulaties van het gedrag van de anomalieën past het in de theorie van een botsing met de aarde van een kleinere planeet, maar met een 6% hogere dichtheid.
Lees verder:
Natuurkundigen hebben een analoog van een zwart gat gemaakt en de theorie van Hawking bevestigd. Waar leidt het toe?
Wetenschappers hebben het mythische deeltje Odderon ontdekt
Het meest mysterieuze natuurverschijnsel. Waar komt bolbliksem vandaan en hoe is het gevaarlijk?