Când s-a format pământul? Originea Pământului (De la Big Bang până la apariția Pământului). Continente și plăci crustale

Istoria planetei Pământ, ca și viața umană, este plină de diverse evenimente importanteși etapele de dezvoltare care au avut loc de la nașterea ei. Înainte să apară planeta Pământ și toate celelalte corpuri cerești: planete și stele, nori de praf zburau în spațiu. Planeta Albastră, ca și restul sistemului solar, inclusiv Soarele, este considerată de oamenii de știință că s-a format atunci când un nor de praf interstelar sa compactat.

Pământul s-a format la aproximativ 10 milioane de ani după ce praful interstelar a început să se îngroașe. Căldura degajată a format un corp ceresc din substanța topită. După ce a apărut planeta Pământ. Diferențierea straturilor componentelor sale a dus la apariția unui miez interior de elemente grele învelite într-o manta acumularea de elemente ușoare la suprafață a determinat formarea unei proto-cruste. În același timp, a apărut și Luna, posibil din cauza unei puternice coliziuni între Pământ și un asteroid uriaș.

De-a lungul timpului, planeta s-a răcit, a apărut o coajă întărită pe ea - crusta și, ulterior, primele continente. Din momentul în care a apărut planeta Pământ, aceasta a fost bombardată în mod constant de meteoriți și comete de gheață, drept urmare, s-a acumulat suficientă apă la suprafață pentru a forma mările și oceanele. Datorită activității vulcanice puternice și aburului, a apărut o atmosferă în care practic nu exista oxigen. De-a lungul istoriei planetei Pământ, continentele au plutit constant pe mantaua topită, uneori conectându-se, alteori separându-se, acest lucru s-a repetat de multe ori pe parcursul a 4,5 miliarde de ani.

Complex reactii chimice a devenit motivul apariției moleculelor organice care interacționează între ele, au apărut structuri moleculare din ce în ce mai complexe. Ca urmare, acest lucru a dus la apariția moleculelor capabile să se autocopie. Aceștia au fost primii pași ai Vieții pe Pământ. S-au dezvoltat organismele vii, au apărut bacteriile, apoi organismele pluricelulare. În timpul vieții acestor organisme, compoziția atmosferei s-a schimbat. A apărut oxigenul, ceea ce a dus la dezvoltarea unui strat protector de ozon.

Viața a evoluat sub numeroase forme, iar numărul speciilor de pe Pământ este uimitor în diversitatea sa. Schimbările în condițiile de mediu de-a lungul istoriei planetei au dus la apariția de noi specii, multe dintre care ulterior au dispărut, altele au fost capabile să se adapteze noului mediu și au creat biosfera modernă.

Cu aproximativ 6 milioane de ani în urmă, la miliarde de ani după ce Pământul a apărut, o ramură a diferențierii evolutive a primatelor a dus la apariția oamenilor. Abilitatea de a merge pe picioarele din spate, o creștere puternică a dimensiunii creierului și dezvoltarea vorbirii au fost principalii factori. Mai întâi, omul a învățat să facă foc, apoi a obținut succes în dezvoltarea agriculturii. Aceasta a dus la o îmbunătățire a vieții, ceea ce a dus la formarea de comunități și după civilizații, cu diferite caracteristici culturale și religioase. Datorită realizărilor lor în diverse domenii: știință, politică, scris, transport și comunicații, oamenii au devenit specia dominantă pe Pământ. Nu mai Pământul modelează formele de viață, omul este cel care se schimbă mediuîn procesul vieţii. Pentru prima dată, istoria planetei Pământ este creată de forțele creaturilor care trăiesc pe ea și noi suntem cei care suntem forțați să rezolvăm problemele globale legate de climă și alte medii pentru a ne conserva habitatul.

Există aproximativ 100 de miliarde de stele într-o galaxie, iar în total există 100 de miliarde de galaxii în Universul nostru. Dacă ai vrea să călătorești de pe Pământ până la marginea Universului, ți-ar lua mai mult de 15 miliarde de ani, cu condiția să te miști cu viteza luminii - 300.000 km pe secundă. Dar de unde a venit materia cosmică? Cum a apărut Universul? Istoria Pământului datează de aproximativ 4,6 miliarde de ani. În acest timp, multe milioane de specii de plante și animale au apărut și s-au stins; cele mai înalte lanțuri muntoase au crescut și s-au transformat în praf; Continente uriașe fie s-au împărțit în bucăți și s-au împrăștiat în direcții diferite, fie s-au ciocnit între ele, formând noi mase de pământ gigantice. De unde știm toate acestea? Cert este că, în ciuda tuturor dezastrelor și cataclismelor cu care istoria planetei noastre este atât de bogată, în mod surprinzător, o mare parte din trecutul său turbulent este imprimată în rocile care există astăzi, în fosilele care se găsesc în ele, precum și în organismele ființelor vii care trăiesc astăzi pe Pământ. Desigur, această cronică este incompletă. Întâlnim doar fragmente din ea, goluri între ele, capitole întregi care sunt extrem de importante pentru înțelegerea a ceea ce s-a întâmplat cu adevărat sunt eliminate din narațiune. Și totuși, chiar și într-o formă atât de trunchiată, istoria Pământului nostru nu este inferioară ca fascinație față de orice roman polițist.

Astronomii cred că lumea noastră a apărut ca urmare Big bang. Explozând, mingea de foc uriașă a împrăștiat materie și energie în spațiu, care ulterior s-a condensat pentru a forma miliarde de stele, care, la rândul lor, s-au contopit în numeroase galaxii.

Teoria Big Bang.

Teoria urmată de majoritatea oamenilor de știință moderni afirmă că Universul s-a format ca urmare a așa-numitului Big Bang. O minge de foc incredibil de fierbinte, a cărei temperatură a atins miliarde de grade, la un moment dat a explodat și a împrăștiat fluxuri de energie și particule de materie în toate direcțiile, dându-le o accelerație colosală.
Orice substanță constă din particule minuscule - atomi. Atomii sunt cele mai mici particule materiale care pot lua parte la reacțiile chimice. Cu toate acestea, ele, la rândul lor, constau din particule elementare și mai mici. Există multe varietăți de atomi în lume, care se numesc elemente chimice. Fiecare element chimic conține atomi de o anumită dimensiune și greutate și este diferit de alte elemente chimice. Prin urmare, în timpul reacțiilor chimice, fiecare element chimic se comportă numai în felul său. Totul în Univers, de la cele mai mari galaxii până la cele mai mici organisme vii, este format din elemente chimice.

După Big Bang.

Deoarece mingea de foc care a explodat în Big Bang a fost atât de fierbinte, particulele minuscule de materie au fost inițial prea energice pentru a se combina între ele pentru a forma atomi. Cu toate acestea, după aproximativ un milion de ani, temperatura Universului a scăzut la 4000 "C și de la particule elementare au început să se formeze diverși atomi. Cele mai ușoare au apărut primele elemente chimice- heliu și hidrogen. Treptat, Universul s-a răcit din ce în ce mai mult și s-au format elemente mai grele. Procesul de formare a noilor atomi și elemente continuă până în zilele noastre în adâncurile stelelor, cum ar fi, de exemplu, Soarele nostru. Temperatura lor este neobișnuit de ridicată.
Universul se răcea. Atomii nou formați s-au adunat în nori giganți de praf și gaz. Particulele de praf s-au ciocnit între ele și s-au contopit într-un singur întreg. Forțele gravitaționale au tras obiectele mici spre altele mai mari. Ca rezultat, galaxiile, stelele și planetele s-au format în Univers în timp.

Pământul are un miez topit bogat în fier și nichel. Scoarța terestră este formată din elemente mai ușoare și pare să plutească pe suprafața rocilor parțial topite care formează mantaua Pământului.

Univers în expansiune.

Big Bang-ul s-a dovedit a fi atât de puternic încât toată materia Universului s-a împrăștiat în spațiul cosmic cu mare viteză. Mai mult decât atât, Universul continuă să se extindă până în zilele noastre. Putem spune acest lucru cu încredere pentru că galaxiile îndepărtate încă se îndepărtează de noi, iar distanțele dintre ele cresc constant. Aceasta înseamnă că galaxiile erau odată situate mult mai aproape unele de altele decât sunt astăzi.

Nimeni nu știe exact cum s-a format sistemul solar. Teoria principală este că Soarele și planetele s-au format dintr-un nor învolburat de gaz cosmic și praf. Părțile mai dense ale acestui nor, cu ajutorul forțelor gravitaționale, au atras din ce în ce mai multă materie din exterior. Drept urmare, Soarele și toate planetele sale au apărut din el.

Cuptoare cu microunde din trecut.

Pe baza presupunerii că Universul s-a format ca urmare a unui Big Bang „fierbinte”, adică a apărut dintr-o minge de foc uriașă, oamenii de știință au încercat să calculeze în ce măsură ar fi trebuit să se răcească până acum. Ei au ajuns la concluzia că temperatura spațiului intergalactic ar trebui să fie de aproximativ -270°C. Oamenii de știință determină și temperatura Universului prin intensitatea radiațiilor cu microunde (termice) care provin din adâncurile spațiului. Măsurătorile efectuate au confirmat că este într-adevăr de aproximativ -270 "C.

Câți ani are universul?

Pentru a afla distanța până la o anumită galaxie, astronomii îi determină dimensiunea, luminozitatea și culoarea luminii pe care o emite. Dacă teoria Big Bang este corectă, înseamnă că toate galaxiile existente au fost inițial strânse într-o singură minge de foc super-densă și fierbinte. Trebuie doar să împărțiți distanța de la o galaxie la alta la viteza cu care se îndepărtează una de cealaltă pentru a stabili cu cât timp în urmă au format un singur întreg. Aceasta va fi epoca Universului. Desigur, această metodă nu permite obținerea de date exacte, dar tot dă motive să credem că vârsta Universului este de la 12 la 20 de miliarde de ani.

Un flux de lavă curge din craterul vulcanului Kilauea, situat pe insula Hawaii. Când lava ajunge la suprafața Pământului, se întărește, formând noi roci.

Educaţie sistem solar.

Galaxiile s-au format probabil la aproximativ 1 până la 2 miliarde de ani după Big Bang, iar sistemul solar a apărut aproximativ 8 miliarde de ani mai târziu. La urma urmei, materia nu a fost distribuită uniform în spațiu. Zonele dense, datorită forțelor gravitaționale, au atras din ce în ce mai mult praf și gaz. Dimensiunea acestor zone a crescut rapid. S-au transformat în nori giganți învolburați de praf și gaz - așa-numitele nebuloase.
O astfel de nebuloasă - și anume nebuloasa solară - a condensat și a format Soarele nostru. Din alte părți ale norului, au apărut aglomerări de materie care au devenit planete, inclusiv Pământul. Au fost ținute pe orbitele lor solare de puternici câmp gravitațional Soare. Pe măsură ce forțele gravitaționale au atras particulele de materie solară din ce în ce mai aproape, Soarele a devenit mai mic și mai dens. În același timp, în miezul solar a apărut o presiune monstruoasă. A fost transformată în energie termică colosală, iar aceasta, la rândul său, a accelerat progresul reacțiilor termonucleare în interiorul Soarelui. Ca rezultat, s-au format noi atomi și s-a eliberat și mai multă căldură.

Apariția condițiilor de viață.

Aproximativ aceleași procese, deși la o scară mult mai mică, au avut loc pe Pământ. Miezul pământului se micșora rapid. Din cauza reacțiilor nucleare și a dezintegrarii elementelor radioactive, în intestinele Pământului a fost eliberată atât de multă căldură încât rocile care l-au format s-au topit. Substanțe mai ușoare, bogate în siliciu, un mineral asemănător sticlei, separate de fier și nichel mai dens din miezul pământului pentru a forma prima crustă. După aproximativ un miliard de ani, când Pământul s-a răcit semnificativ, scoarța terestră s-a întărit într-un înveliș exterior dur al planetei noastre, format din roci solide.
Pe măsură ce Pământul s-a răcit, a ejectat multe gaze diferite din miezul său. Acest lucru s-a întâmplat de obicei în timpul erupțiilor vulcanice. Gazele ușoare, cum ar fi hidrogenul sau heliul, s-au evaporat în mare parte spațiul cosmic. Cu toate acestea, forța gravitațională a Pământului a fost suficient de puternică pentru a păstra mai mult decât gaze grele. Ele au stat la baza atmosferei pământului. O parte din vaporii de apă din atmosferă s-au condensat, iar oceanele au apărut pe Pământ. Acum planeta noastră era complet pregătită să devină leagănul vieții.

Nașterea și moartea rocilor.

Masa terestră a Pământului este formată din roci solide, adesea acoperite cu un strat de sol și vegetație. Dar de unde provin aceste pietre? Noi roci se formează din material născut adânc în Pământ. În straturile inferioare scoarta terestra temperatura este mult mai ridicată decât la suprafață, iar rocile care le alcătuiesc sunt sub o presiune enormă. Sub influența căldurii și presiunii, rocile se îndoaie și se înmoaie, sau chiar se topesc complet. Odată ce se formează un punct slab în scoarța terestră, roca topită - numită magmă - erupe la suprafața Pământului. Magma curge din gurile vulcanice sub formă de lavă și se răspândește pe o suprafață mare. Când lava se întărește, se transformă în rocă solidă.

Explozii și fântâni de foc.

În unele cazuri, nașterea rocilor este însoțită de cataclisme grandioase, în altele are loc liniștit și neobservat. Există multe varietăți de magmă și formează diferite tipuri de roci. De exemplu, magma bazaltică este foarte fluidă, iese cu ușurință la suprafață, se răspândește în fluxuri largi și se întărește rapid. Uneori, iese din craterul unui vulcan ca o „fântână de foc” strălucitoare - acest lucru se întâmplă atunci când scoarța terestră nu poate rezista presiunii sale.
Alte tipuri de magmă sunt mult mai groase: densitatea sau consistența lor seamănă mai mult cu melasa neagră. Gazele conținute într-o astfel de magmă întâmpină dificultăți mari să își croiască drum la suprafață prin masa sa densă. Amintiți-vă cât de ușor scapă bulele de aer din apa clocotită și cât de lent se întâmplă atunci când încălzești ceva mai gros, cum ar fi jeleul. Pe măsură ce magma mai densă se ridică mai aproape de suprafață, presiunea asupra acesteia scade. Gazele dizolvate în ea tind să se extindă, dar nu pot. Când magma izbucnește în sfârșit, gazele se extind atât de repede încât are loc o explozie uriașă. Lava, resturile de rocă și cenușa zboară în toate direcțiile ca obuzele trase dintr-un tun. O erupție similară a avut loc în 1902 pe insula Martinica din Marea Caraibelor. Erupția catastrofală a vulcanului Moptap-Pelé a distrus complet portul Sept-Pierre. Aproximativ 30.000 de oameni au murit.

Formarea cristalelor.

Rocile care se formează din lava care se răcește sunt numite roci vulcanice sau magmatice. Pe măsură ce lava se răcește, mineralele conținute în roca topită se transformă treptat în cristale solide. Dacă lava se răcește rapid, cristalele nu au timp să crească și rămân foarte mici. Un lucru similar se întâmplă în timpul formării bazaltului. Uneori, lava se răcește atât de repede încât produce o rocă netedă, sticloasă, care nu conține deloc cristale, cum ar fi obsidianul (sticlă vulcanică). Acest lucru se întâmplă de obicei în timpul unei erupții subacvatice sau atunci când mici particule de lavă sunt ejectate din craterul vulcanului sus în aerul rece.

Eroziunea și deteriorarea rocilor din Cedar Breaks Canyons, Utah, SUA. Aceste canioane s-au format ca urmare a acțiunii erozive a râului, care și-a așezat canalul prin straturi de roci sedimentare, „stors” în sus de mișcările scoarței terestre. Versanții munților expuși s-au erodat treptat, iar fragmentele de rocă au format pe ei sârguri stâncoase. În mijlocul acestor sâmburi ies proeminențe de roci încă solide, care formează marginile canioanelor.

Dovezi ale trecutului.

Dimensiunea cristalelor conținute în rocile vulcanice ne permite să judecăm cât de repede s-a răcit lava și la ce distanță de suprafața Pământului se află. Iată o bucată de granit, cum arată lumina polarizata sub microscop. Diferite cristale au culori diferite în această imagine.

Gneisul este o rocă metamorfică formată din rocă sedimentară sub influența căldurii și presiunii. Modelul dungilor multicolore pe care îl vedeți pe această bucată de gneis vă permite să determinați direcția în care scoarța terestră, în mișcare, a apăsat pe straturile de rocă. Așa ne facem o idee despre evenimentele care au avut loc acum 3,5 miliarde de ani.
Prin cute și falii (rupturi) în roci, putem judeca în ce direcție au acționat tensiunile colosale în scoarța terestră în erele geologice demult trecute. Aceste pliuri au apărut ca urmare a mișcărilor de construcție a munților ale scoarței terestre care au început acum 26 de milioane de ani. În aceste locuri, forțe monstruoase au comprimat straturi de roci sedimentare - și s-au format pliuri.
Magma nu ajunge întotdeauna la suprafața Pământului. Poate persista în straturile inferioare ale scoarței terestre și apoi se răcește mult mai încet, formând cristale mari încântătoare. Așa ia naștere granitul. Mărimea cristalelor din unele pietricele ne permite să stabilim cum s-a format această rocă cu multe milioane de ani în urmă.

Hoodoos, Alberta, Canada. Ploaia și furtunile de nisip distrug rocile moi mai repede decât rocile dure, rezultând valori aberante (proeminențe) cu contururi bizare.

„sandvișuri” sedimentare.

Nu toate rocile sunt vulcanice, cum ar fi granitul sau bazaltul. Multe dintre ele au multe straturi și arată ca un teanc imens de sandvișuri. Ele s-au format cândva din alte roci distruse de vânt, ploaie și râuri, ale căror fragmente au fost spălate în lacuri sau mări și s-au așezat la fund, sub coloana de apă. Treptat, se acumulează o cantitate imensă de astfel de precipitații. Se îngrămădesc unul peste altul, formând straturi groase de sute și chiar mii de metri. Apa unui lac sau a mării apasă asupra acestor depozite cu o forță colosală. Apa din interiorul lor este stoarsă și sunt presate într-o masă densă. În același timp, substanțele minerale, dizolvate anterior în apa stoarsă, par să cimenteze întreaga masă și, ca urmare, din ea se formează o nouă rocă, care se numește sedimentară.
Atât rocile vulcanice, cât și cele sedimentare pot fi împinse în sus sub influența mișcărilor scoarței terestre, formând noi sisteme montane. Forțele colosale sunt implicate în formarea munților. Sub influența lor, rocile fie se încălzesc foarte mult, fie sunt comprimate monstruos. În același timp, ele sunt transformate - transformate: un mineral se poate transforma în altul, cristalele sunt aplatizate și iau o altă dispunere. Ca urmare, în locul unei stânci apare alta. Rocile formate prin transformarea altor roci sub influența forțelor de mai sus se numesc metamorfice.

Nimic nu durează pentru totdeauna, nici măcar munții.

La prima vedere, nimic nu poate fi mai puternic și mai durabil decât un munte imens. Din păcate, aceasta este doar o iluzie. Bazat pe scara geologica timp, unde numărătoarea continuă milioane și chiar sute de milioane de ani, apoi munții se dovedesc a fi la fel de trecători ca orice altceva, inclusiv tu și eu.
Orice rocă, de îndată ce începe să fie expusă atmosferei, se va prăbuși instantaneu. Dacă te uiți la o bucată proaspătă de piatră sau o pietricică spartă, vei vedea că suprafața nou formată a stâncii are adesea o culoare complet diferită față de cea veche care a fost în aer de mult timp. Acest lucru se datorează influenței oxigenului conținut în atmosferă și, în multe cazuri, a apei de ploaie. Din cauza lor, pe suprafața rocii au loc diverse reacții chimice, schimbându-i treptat proprietățile.
În timp, aceste reacții fac ca mineralele care țin roca împreună să fie eliberate și aceasta începe să se prăbușească. În stâncă se formează crăpături mici, permițând apei să pătrundă. Când această apă îngheață, se extinde și rupe roca din interior. Când gheața se topește, o astfel de rocă pur și simplu se va destrăma. Foarte curând bucățile de piatră căzute vor fi spălate de ploi. Acest proces se numește eroziune.

Ghețarul Muir din Alaska. Impactul distructiv al ghețarului și al pietrelor înghețate în el de dedesubt și din lateral provoacă treptat eroziunea pereților și a fundului văii de-a lungul căruia se deplasează. Ca urmare, pe gheață se formează fâșii lungi de fragmente de rocă - așa-numitele morene. Când doi ghețari învecinați se unesc, se unesc și morenele lor.

Apa este un distrugător.

Bucăți de rocă distrusă ajung în cele din urmă în râuri. Curentul le trage de-a lungul albiei râului și le uzează în stânca care formează albia în sine, până când fragmentele supraviețuitoare găsesc în sfârșit un refugiu liniștit pe fundul unui lac sau al mării. Apa înghețată (gheața) are o putere distructivă și mai mare. Ghețarii și calotele de gheață trag în urma lor multe fragmente mari și mici de rocă înghețate în părțile și pântecele lor înghețate. Aceste fragmente fac șanțuri adânci în rocile de-a lungul cărora se deplasează ghețarii. Un ghețar poate transporta fragmente de rocă care cad deasupra lui timp de multe sute de kilometri.

Sculpturi create de vânt

Vântul distruge și rocile. Acest lucru se întâmplă mai ales în deșerturi, unde vântul poartă milioane de granule minuscule de nisip. Boabele de nisip sunt compuse în cea mai mare parte din cuarț, un mineral extrem de durabil. Un vârtej de boabe de nisip lovește stâncile, scoțând din ele din ce în ce mai multe boabe de nisip.
Adesea, vântul adună nisip în dealuri mari de nisip sau dune. Fiecare rafală de vânt lovește dunele strat nou boabe de nisip Amplasarea versanților și abruptul acestor dealuri de nisip fac posibilă aprecierea direcției și puterii vântului care le-a creat.

Ghețarii sculptează văi adânci în formă de U de-a lungul căii lor. La Nantfrankon, Țara Galilor, ghețarii au dispărut în vremuri preistorice, lăsând în urmă o vale largă, care este clar prea mare pentru micul râu care acum curge prin ea. Micul lac din prim plan este blocat de o fâșie de stâncă deosebit de puternică.

Întrebarea despre originea Pământului, a planetelor și a sistemului solar în ansamblu a îngrijorat oamenii din cele mai vechi timpuri. Miturile despre originea Pământului pot fi urmărite printre multe popoare antice. Chinezii, egiptenii, sumerienii și grecii au avut propria lor idee despre formarea lumii. La începutul erei noastre, ideile lor naive au fost înlocuite cu dogme religioase care nu tolerau obiecțiile. ÎN Europa medievalăîncercările de a afla adevărul s-au încheiat uneori în focul Inchiziției. Primele explicații științifice ale problemei datează abia din secolul al XVIII-lea. Chiar și acum nu există o singură ipoteză pentru originea Pământului, care să ofere spațiu pentru noi descoperiri și hrană pentru o minte curios.

Mitologia anticilor

Omul este o creatură curioasă. Din cele mai vechi timpuri, oamenii s-au deosebit de animale nu numai prin dorința lor de a supraviețui în lumea sălbatică dură, ci și prin încercarea de a o înțelege. Recunoscând superioritatea totală a forțelor naturii asupra lor înșiși, oamenii au început să divinizeze procesele care au loc. Cel mai adesea, cereștii sunt creditați cu crearea lumii.

Miturile despre originea Pământului în diferite părți ale planetei diferă semnificativ unele de altele. Conform ideilor vechilor egipteni, ea a eclozat dintr-un ou sacru, modelat de zeul Khnum din lut obișnuit. Conform credințelor popoarelor insulei, zeii au pescuit pământul din ocean.

Teoria haosului

Cel mai aproape de teorie științifică Grecii antici au sosit. Conform conceptelor lor, nașterea Pământului a avut loc din Haosul primordial, plin cu un amestec de apă, pământ, foc și aer. Acest lucru se potrivește cu postulatele științifice ale teoriei originii Pământului. Un amestec exploziv de elemente s-a rotit haotic, umplând tot ce exista. Dar la un moment dat, din adâncurile Haosului primordial, s-a născut Pământul - zeița Gaia și tovarășul ei etern, Cerul, - zeul Uranus. Împreună, au umplut spațiile fără viață cu o varietate de viață.

Un mit similar s-a format în China. Chaos Hun-tun, umplut cu cele cinci elemente - lemn, metal, pământ, foc și apă - s-a înconjurat în formă de ou în întregul Univers nemărginit până când zeul Pan-Gu s-a născut în el. Când s-a trezit, a găsit în jurul său doar întuneric fără viață. Și acest fapt l-a întristat foarte mult. După ce și-a adunat puterea, zeitatea Pan-Gu a spart coaja oului haosului, eliberând două principii: Yin și Yang. Heavy Yin s-a scufundat, formând pământul, lumina și lumina Yang s-au ridicat, formând cerul.

Teoria de clasă a formării Pământului

Originea planetelor, și în special a Pământului, a fost suficient studiată de oamenii de știință moderni. Dar există o serie de întrebări fundamentale (de exemplu, de unde provine apa) care provoacă dezbateri aprinse. Prin urmare, știința Universului se dezvoltă, fiecare nouă descoperire devine o cărămidă în fundamentul ipotezei originii Pământului.

Celebrul om de știință sovietic, mai cunoscut pentru cercetarea polară, a grupat toate ipotezele propuse și le-a combinat în trei clase. Prima include teorii bazate pe postulatul despre formarea Soarelui, planetelor, lunilor și cometelor dintr-un singur material (nebuloasă). Acestea sunt binecunoscutele ipoteze ale lui Voitkevich, Laplace, Kant, Fesenkov, revizuite recent de Rudnik, Sobotovich și alți oameni de știință.

A doua clasă reunește ideile conform cărora planetele s-au format direct din materia Soarelui. Acestea sunt ipotezele originii Pământului de către oamenii de știință Jeans, Jeffreys, Multon și Chamberlin, Buffon și alții.

Și, în sfârșit, a treia clasă include teorii care nu unesc Soarele și planetele printr-o origine comună. Cea mai cunoscută este ipoteza lui Schmidt. Să ne uităm la caracteristicile fiecărei clase.

Ipoteza lui Kant

În 1755, filosoful german Kant a descris pe scurt originea Pământului după cum urmează: Universul original consta din particule de praf staționare de densități diferite. Forțele gravitației le-au determinat mișcarea. S-au lipit unul de celălalt (efect de acreție), ceea ce a dus în cele din urmă la formarea unui aglomerat central fierbinte - Soarele. Ciocnirile ulterioare ale particulelor au dus la rotația Soarelui și, odată cu acesta, la norul de praf.

În acesta din urmă, s-au format treptat aglomerări separate de materie - embrionii viitoarelor planete, în jurul cărora s-au format sateliți după un model similar. Pământul astfel format la începutul existenței părea rece.

Conceptul lui Laplace

Astronomul și matematicianul francez P. Laplace a propus o opțiune oarecum diferită care explică originea planetei Pământ și a altor planete. Sistemul solar, în opinia sa, a fost format dintr-o nebuloasă de gaz fierbinte cu o grămadă de particule în centru. S-a rotit și s-a contractat sub influența gravitației universale. Odată cu răcirea ulterioară, viteza de rotație a nebuloasei a crescut, inelele s-au desprins de-a lungul periferiei sale, care s-au dezintegrat în prototipuri ale viitoarelor planete. În stadiul inițial, acestea din urmă erau bile fierbinți de gaz, care s-au răcit și s-au solidificat treptat.

Dezavantajul ipotezelor Kant și Laplace

Ipotezele lui Kant și Laplace, care explică originea planetei Pământ, au dominat în cosmogonie până la începutul secolului al XX-lea. Și au jucat un rol progresiv, servind drept bază pentru științele naturii, în special geologia. Principalul dezavantaj al ipotezei este incapacitatea acesteia de a explica distribuția momentului unghiular (MKM) în cadrul Sistemului Solar.

MCR este definit ca produsul dintre masa unui corp, distanța de la centrul sistemului și viteza de rotație a acestuia. Într-adevăr, pe baza faptului că Soarele are mai mult de 90% din masa totală a sistemului, ar trebui să aibă și un IQR ridicat. De fapt, Soarele are doar 2% din ICR total, în timp ce planetele, în special giganții, sunt înzestrate cu restul de 98%.

teoria lui Fesenkov

În 1960, omul de știință sovietic Fesenkov a încercat să explice această contradicție. Conform versiunii sale despre originea Pământului, Soarele și planetele s-au format ca urmare a compactării unei nebuloase gigantice - un „globul”. Nebuloasa avea materie foarte rarefiata, compusa in principal din hidrogen, heliu si o cantitate mica de elemente grele. Sub influența gravitației, în partea centrală a globului a apărut o condensare în formă de stea - Soarele. Se învârtea repede. Ca urmare a substanței, materia a fost emisă din când în când în mediul înconjurător de gaz și praf. Acest lucru a dus la pierderea în masă a Soarelui și la transferul unei părți semnificative a MCR către planetele create. Formarea planetelor a avut loc prin acumularea de materie nebuloasă.

Teoriile lui Moulton și Chamberlin

Cercetătorii americani, astronomul Multon și geologul Chamberlin, au propus ipoteze similare pentru originea Pământului și a sistemului solar, conform cărora planetele s-au format din substanța ramurilor gazoase ale spiralelor „întinse” de la Soare de o stea necunoscută care a trecut. o distanta suficienta aproape de la el.

Oamenii de știință au introdus conceptul de „planetezimal” în cosmogonie - acestea sunt aglomerări condensate din gazele substanței originale, care au devenit embrionii planetelor și asteroizilor.

Judecata blugilor

Astronomul și fizicianul englez D. Jeans (1919) a sugerat că atunci când o altă stea s-a apropiat de Soare, din acesta din urmă s-a desprins o proeminență în formă de trabuc, care s-a dezintegrat ulterior în aglomerări separate. Mai mult, din partea mijlocie îngroșată a „trabucului” s-au format planete mari, iar de-a lungul marginilor sale s-au format altele mici.

Ipoteza lui Schmidt

În ceea ce privește teoria originii Pământului, Schmidt a exprimat un punct de vedere original în 1944. Aceasta este așa-numita ipoteză a meteoritului, care a fost ulterior fundamentată fizic și matematic de studenții celebrului om de știință. Apropo, ipoteza nu ia în considerare problema formării Soarelui.

Conform teoriei, Soarele, la una dintre etapele dezvoltării sale, a capturat (tras spre sine) un nor rece de meteorit de gaz-praf. Înainte de aceasta, avea un MCR foarte mic, iar norul se rotea cu o viteză semnificativă. În Soarele puternic, diferențierea norului de meteorit a început în termeni de masă, densitate și dimensiune. O parte din materialul meteorit a căzut pe stele, în timp ce altele, ca urmare a proceselor de acreție, au format aglomerații-embrioni de planete și sateliții lor.

În această ipoteză, originea și dezvoltarea Pământului depind de influența „vântului solar” - presiunea radiației solare, care a împins componentele de gaze ușoare la periferia sistemului solar. Pământul format în acest fel era un corp rece. Încălzirea ulterioară este asociată cu căldura radiogenă, diferențierea gravitațională și alte surse energie internă planete. Cercetătorii consideră că marele dezavantaj al ipotezei este probabilitatea foarte mică ca un astfel de nor de meteorit să fie capturat de Soare.

Ipoteze de Rudnik și Sobotovich

Istoria originii Pământului îi îngrijorează încă pe oamenii de știință. Relativ recent (în 1984), V. Rudnik și E. Sobotovich și-au prezentat propria versiune a originii planetelor și a Soarelui. Conform ideilor lor, inițiatorul proceselor din nebuloasa gaz-praf ar putea fi o explozie din apropiere a unei supernove. Alte evenimente, potrivit cercetătorilor, au arătat astfel:

1. Sub influența exploziei, a început compresia nebuloasei și formarea unui aglomerat central - Soarele.
2. De la formarea Soarelui, MRC a fost transmis planetelor prin mijloace electromagnetice sau turbulento-convective.
3. Au început să se formeze inele gigantice care aminteau de inelele lui Saturn.
4. Ca urmare a acumularii de material din inele, au apărut pentru prima dată planetezimale, care s-au format ulterior în planete moderne.

Toată evoluția a avut loc foarte repede - peste aproximativ 600 de milioane de ani.

Formarea compoziției Pământului

Există diferite înțelegeri ale secvenței de formare a părților interne ale planetei noastre. Potrivit unuia dintre ei, proto-pământul era un conglomerat nesortat de materie fier-silicat. Ulterior, ca urmare a gravitației, a avut loc o împărțire într-un miez de fier și o manta de silicat - un fenomen de acumulare omogenă. Susținătorii acreției eterogene cred că mai întâi s-a acumulat un miez de fier refractar, apoi mai multe particule de silicat fuzibile lipite de el.

În funcție de soluția acestei probleme, putem vorbi despre gradul de încălzire inițială a Pământului. Într-adevăr, imediat după formarea sa, planeta a început să se încălzească din cauza acțiunilor combinate a mai multor factori:

• Bombardarea suprafeței sale de către planetezimale, care a fost însoțită de eliberarea de căldură.
• izotopi, inclusiv izotopi de scurtă durată ai aluminiului, iodului, plutoniului etc.
• Diferențierea gravitațională a interiorului (dacă acceptăm acreția omogenă).

Potrivit unor cercetători, în acest stadiu incipient al formării planetei, părțile exterioare ar fi putut fi într-o stare aproape de topire. În fotografie, planeta Pământ ar arăta ca o minge fierbinte.

Teoria contracției formării continentelor

Una dintre primele ipoteze pentru originea continentelor a fost contracția, conform căreia construcția de munte era asociată cu răcirea Pământului și o reducere a razei acestuia. Acesta a fost cel care a servit drept fundație pentru cercetările geologice timpurii. Pe baza ei, geologul austriac E. Suess a sintetizat toate cunoștințele existente la acea vreme despre structura scoarței terestre în monografia „Fața Pământului”. Dar deja la sfârșitul secolului al XIX-lea. Au apărut date care indică faptul că compresia are loc într-o parte a scoarței terestre, iar tensiunea apare în cealaltă. Teoria contracției s-a prăbușit în cele din urmă după descoperirea radioactivității și prezența unor mari rezerve de elemente radioactive în scoarța terestră.

Deriva continentală

La începutul secolului al XX-lea. se conturează ipoteza derivei continentale. Oamenii de știință au observat de multă vreme asemănarea liniilor de coastă America de Sudși Peninsula Arabică, Africa și Hindustan etc. Primul care a comparat datele a fost Pilligrini (1858), iar mai târziu Bikhanov. Ideea însăși a derivei continentale a fost formulată de geologii americani Taylor și Baker (1910) și meteorologul și geofizicianul german Wegener (1912). Acesta din urmă a fundamentat această ipoteză în monografia sa „Originea continentelor și oceanelor”, care a fost publicată în 1915. Argumente date în apărarea acestei ipoteze:

• Asemănarea contururilor continentelor de pe ambele maluri ale Atlanticului, precum și a continentelor care se învecinează cu Oceanul Indian.
• Asemănarea structurii pe continentele adiacente ale rocilor din Paleozoic târziu și Mezozoic timpuriu.
• Rămășițe fosilizate de animale și plante care indică flora și fauna antice continentele sudice a format un singur grup: acest lucru este dovedit în special de rămășițele fosilizate de dinozauri din genul Lystrosaurus, găsite în Africa, India și Antarctica.
• Date paleoclimatice: de exemplu, prezența urmelor glaciației din Paleozoic târziu.

Formarea scoarței terestre

Originea și dezvoltarea Pământului este indisolubil legată de formarea munților. A. Wegener a susținut că continentele constând din mase minerale destul de ușoare par să plutească pe substanța plastică grea subiacentă a patului de bazalt. Se presupune că la început un strat subțire de material granit ar fi acoperit întregul Pământ. Treptat, integritatea sa a fost distrusă fortele mareelor atracția Lunii și a Soarelui, care acționează pe suprafața planetei de la est la vest, precum și forțele centrifuge din rotația Pământului, care acționează de la poli la ecuator.

Singurul supercontinent Pangea (probabil) era format din granit. A durat până la mijloc și s-a dezintegrat Perioada jurasică. Un susținător al acestei ipoteze a originii Pământului a fost omul de știință Staub. Apoi a apărut o uniune a continentelor din emisfera nordică - Laurasia și o uniune a continentelor din emisfera sudică - Gondwana. Stâncile de jos erau prinse între ele Oceanul Pacific. Sub continente se întindea o mare de magmă de-a lungul căreia s-au deplasat. Laurasia și Gondwana s-au mutat ritmic fie la ecuator, fie la poli. La deplasarea către ecuator, supercontinentele s-au comprimat frontal, în timp ce apăsau masa Pacificului cu flancurile lor. Aceste procese geologice mulți iau în considerare principalii factori în formarea marilor lanţuri muntoase. Mișcarea către ecuator s-a produs de trei ori: în timpul orogenei Caledonian, Hercinian și Alpin.

Concluzie

O mulțime de literatură populară, cărți pentru copii și publicații de specialitate au fost publicate pe tema formării Sistemului Solar. Originea Pământului pentru copii este prezentată într-o formă accesibilă în manualele școlare. Dar dacă luăm literatura de acum 50 de ani, este clar că oamenii de știință moderni privesc unele probleme diferit. Cosmologia, geologia și științele conexe nu stau pe loc. Datorită cuceririi spațiului apropiat de Pământ, oamenii știu deja cum apare planeta Pământ în fotografie din spațiu. Noile cunoștințe formează o nouă înțelegere a legilor Universului.

Este evident că forțele puternice ale naturii au fost folosite pentru a crea Pământul, planetele și Soarele din haosul primordial. Nu este de mirare că strămoșii antici i-au comparat cu realizările zeilor. Chiar și la figurat este imposibil să ne imaginăm originea Pământului, imaginile realității ar depăși cu siguranță cele mai sălbatice fantezii. Dar din boabele de cunoștințe adunate de oamenii de știință, a imagine completă lumea înconjurătoare.

Originea vieții pe Pământ a avut loc acum aproximativ 3,8 miliarde de ani, când s-a încheiat formarea scoarței terestre. Oamenii de știință au descoperit că primele organisme vii au apărut în mediu acvatic, și numai un miliard de ani mai târziu au apărut primele creaturi la suprafața pământului.

Formarea florei terestre a fost facilitată de formarea organelor și țesuturilor la plante și de capacitatea de a se reproduce prin spori. De asemenea, animalele au evoluat semnificativ și s-au adaptat la viața pe uscat: au apărut fertilizarea internă, capacitatea de a depune ouă și respirația pulmonară. O etapă importantă de dezvoltare a fost formarea creierului, condiționat și reflexe necondiţionate, instincte de supraviețuire. Evoluția ulterioară a animalelor a oferit baza formării umanității.

Împărțirea istoriei Pământului în ere și perioade oferă o idee despre caracteristicile dezvoltării vieții pe planetă în diferite perioade de timp. Oamenii de știință identifică evenimente deosebit de semnificative în formarea vieții pe Pământ în perioade separate de timp - ere, care sunt împărțite în perioade.

Există cinci ere:

• arhean;
• Proterozoic;
• Paleozoic;
• Mezozoic;
• Cenozoic.

Era arheană a început cu aproximativ 4,6 miliarde de ani în urmă, când planeta Pământ tocmai începea să se formeze și nu existau semne de viață pe ea. Aerul conținea clor, amoniac, hidrogen, temperatura atingea 80°, nivelul de radiație depășea limitele admise, în astfel de condiții originea vieții era imposibilă.

Se crede că acum aproximativ 4 miliarde de ani planeta noastră s-a ciocnit cu un corp ceresc, iar consecința a fost formarea satelitului Pământului, Luna. Acest eveniment a devenit semnificativ în dezvoltarea vieții, a stabilizat axa de rotație a planetei și a contribuit la purificarea structurilor apei. Ca urmare, prima viață a apărut în adâncurile oceanelor și mărilor: protozoare, bacterii și cianobacterii.

Era Proterozoică a durat de la aproximativ 2,5 miliarde de ani în urmă până la 540 de milioane de ani în urmă. Rămășițe de alge unicelulare, moluște, anelide. Solul începe să se formeze.

Aerul de la începutul erei nu era încă saturat cu oxigen, dar în procesul vieții, bacteriile care locuiesc în mări au început să elibereze din ce în ce mai mult O 2 în atmosferă. Când cantitatea de oxigen a fost la un nivel stabil, multe creaturi au făcut un pas în evoluție și au trecut la respirația aerobă.

Era paleozoică cuprinde șase perioade.

Perioada Cambriană(acum 530 – 490 milioane de ani) se caracterizează prin apariția reprezentanților tuturor speciilor de plante și animale. Oceanele erau locuite de alge, artropode și moluște și au apărut primele cordate (haikouihthys). Pământul a rămas nelocuit. Temperatura a rămas ridicată.

perioada ordoviciană(acum 490 – 442 milioane de ani). Primele așezări de licheni au apărut pe uscat, iar megalograptus (un reprezentant al artropodelor) a început să vină la țărm pentru a depune ouă. În adâncurile oceanului, vertebratele, coralii și bureții continuă să se dezvolte.

silurian(acum 442 – 418 milioane de ani). Plantele vin la pământ, artropodele formează rudimente țesut pulmonar. Formarea scheletului osos la vertebrate este finalizată și apar organele senzoriale. Construcția de munte este în curs de desfășurare și se formează diferite zone climatice.

devonian(acum 418 – 353 milioane de ani). Formarea primelor păduri, în principal ferigi, este caracteristică. Organismele osoase și cartilaginoase apar în rezervoare, amfibienii au început să vină pe uscat și se formează noi organisme - insecte.

Perioada carboniferă(acum 353 – 290 de milioane de ani). Apariția amfibienilor, tasarea continentelor, la sfârșitul perioadei a avut loc o răcire semnificativă, care a dus la dispariția multor specii.

Perioada permiană(acum 290 – 248 milioane de ani). Pământul este locuit de reptilele, strămoșii mamiferelor; Clima caldă a dus la formarea deșerților, unde doar ferigi rezistente și unele conifere puteau supraviețui.

Era mezozoică este împărțită în 3 perioade:

triasic(acum 248 – 200 de milioane de ani). Dezvoltarea gimnospermelor, apariția primelor mamifere. Împărțirea pământului în continente.

Perioada jurasică(acum 200 - 140 de milioane de ani). Apariția angiospermelor. Apariția strămoșilor păsărilor.

Perioada cretacică(acum 140 – 65 de milioane de ani). Angiospermele (plantele cu flori) au devenit grupul dominant de plante. Dezvoltarea mamiferelor superioare, adevărate păsări.

Era cenozoică este formată din trei perioade:

Perioada terțiară inferioară sau paleogenă(acum 65 – 24 de milioane de ani). Apare disparitia majoritatii cefalopodelor, lemurilor si primatelor, mai tarziu parapithecus si dryopithecus. Dezvoltarea strămoșilor speciilor moderne de mamifere - rinoceri, porci, iepuri etc.

Perioada terțiară superioară sau Neogen(acum 24 – 2,6 milioane de ani). Mamiferele locuiesc pe pământ, apă și aer. Apariția Australopitecinelor - primii strămoși ai oamenilor. În această perioadă s-au format Alpii, Himalaya și Anzii.

Cuaternar sau Antropocen(acum 2,6 milioane de ani – astăzi). Un eveniment semnificativ al perioadei a fost apariția omului, mai întâi a neandertalienilor, iar în curând Homo sapiens. Legume și lumea animală dobândit caracteristici moderne.

Pământul este a treia planetă de la Soare și a cincea ca mărime dintre toate planetele din Sistemul Solar. Este, de asemenea, cel mai mare ca diametru, masă și densitate dintre planetele terestre.

Uneori denumită Lume, Planetă Albastră, alteori Terra (din latinescul Terra). Singurul lucru cunoscută omuluiÎn prezent, corpul Sistemului Solar în special și al Universului în general, locuit de organisme vii.

Dovezile științifice indică faptul că Pământul s-a format dintr-o nebuloasă solară în urmă cu aproximativ 4,54 miliarde de ani și, la scurt timp după aceea, a dobândit singurul său satelit natural, Luna. Viața a apărut pe Pământ în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani, adică la 1 miliard de la origine. De atunci, biosfera Pământului a schimbat semnificativ atmosfera și alți factori abiotici, determinând o creștere cantitativă a organismelor aerobe, precum și formarea stratului de ozon, care, împreună cu câmpul magnetic al Pământului, slăbește radiația solară dăunătoare vieții, menţinând astfel condiţiile de existenţă a vieţii pe Pământ.

Radiațiile cauzate de scoarța terestră în sine au scăzut semnificativ de la formarea acesteia, datorită dezintegrarii treptate a radionuclizilor din ea. Scoarța terestră este împărțită în mai multe segmente, sau plăci tectonice, care se deplasează pe suprafață cu viteze de ordinul a câțiva centimetri pe an. Aproximativ 70,8% din suprafața planetei este ocupată de Oceanul Mondial, restul suprafeței este ocupată de continente și insule. Există râuri și lacuri pe continente, împreună cu Oceanul Mondial, alcătuiesc hidrosfera. Apa lichida necesara pentru toate cunoscute forme de viata, nu există pe suprafața nici uneia dintre planetele și planetoidele cunoscute ale Sistemului Solar, în afară de Pământ. Polii Pământului sunt acoperiți de o înveliș de gheață care include gheața arctică și calota de gheață antarctică.

Interiorul Pământului este destul de activ și constă dintr-un strat gros, foarte vâscos, numit manta, care acoperă lichidul. miez exterior, care este sursa câmp magnetic Pământ și un nucleu solid interior, constând probabil din fier și nichel. Caracteristicile fizice ale Pământului și mișcarea sa orbitală au permis vieții să persistă în ultimii 3,5 miliarde de ani. Potrivit diverselor estimări, Pământul va menține condițiile de existență a organismelor vii pentru încă 0,5 - 2,3 miliarde de ani.

Pământul interacționează (este atras forte gravitationale) cu alte obiecte din spațiu, inclusiv Soarele și Luna. Pământul se învârte în jurul Soarelui și face o revoluție completă în jurul lui în aproximativ 365,26 de zile solare - un an sideral. Axa de rotație a Pământului este înclinată cu 23,44° față de perpendiculara pe planul său orbital, acest lucru provoacă schimbări sezoniere pe suprafața planetei cu o perioadă de un an tropical - 365,24 zile solare. O zi are acum aproximativ 24 de ore. Luna și-a început orbita în jurul Pământului în urmă cu aproximativ 4,53 miliarde de ani. Efectul gravitațional al Lunii asupra Pământului provoacă maree oceanice. Luna stabilizează, de asemenea, înclinarea axei Pământului și încetinește treptat rotația Pământului. Unele teorii sugerează că impactul asteroizilor a dus la schimbări semnificative în mediul și suprafața Pământului, provocând în special extincții în masă. diverse tipuri ființe vii.

Planeta găzduiește milioane de specii de ființe vii, inclusiv oameni. Teritoriul Pământului este împărțit în 195 state independente care interacționează între ele prin relații diplomatice, călătorii, comerț sau acțiuni militare. Cultura umană și-a format multe idei despre structura universului - cum ar fi conceptul de pământ plat, sistemul geocentric al lumii și ipoteza Gaia, conform căreia Pământul este un singur superorganism.

Istoria Pământului

Ipoteza științifică modernă pentru formarea Pământului și a altor planete ale Sistemului Solar este ipoteza nebuloasei solare, conform căreia Sistemul Solar a fost format din nor mare praf și gaz interstelar. Norul era format în principal din hidrogen și heliu, care s-au format după Big Bang, și elemente mai grele lăsate în urmă de exploziile supernovei. Cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă, norul a început să se micșoreze, probabil din cauza impactului unei unde de șoc de la o supernova care a erupt la câțiva ani lumină distanță. Pe măsură ce norul a început să se contracte, momentul său unghiular, gravitația și inerția l-au aplatizat într-un disc protoplanetar perpendicular pe axa sa de rotație. După aceasta, resturile din discul protoplanetar au început să se ciocnească sub influența gravitației și, unindu-se, au format primele planetoide.

În timpul procesului de acumulare, planetoidele, praful, gazul și resturile rămase de la formarea sistemului solar au început să se contopească în obiecte din ce în ce mai mari, formând planete. Data aproximativă de formare a Pământului este acum 4,54±0,04 miliarde de ani. Întregul proces de formare a planetei a durat aproximativ 10-20 de milioane de ani.

Luna s-a format mai târziu, cu aproximativ 4,527 ± 0,01 miliarde de ani în urmă, deși originea ei nu a fost încă stabilită cu precizie. Ipoteza principală este că s-a format prin acumulare din materialul rămas după o coliziune tangenţială a Pământului cu un obiect similar ca mărime cu Marte şi 10% din masa Pământului (uneori acest obiect se numeşte „Theia”). Această coliziune a eliberat de aproximativ 100 de milioane de ori mai multă energie decât cea care a provocat dispariția dinozaurilor. Acest lucru a fost suficient pentru a evapora straturile exterioare ale Pământului și pentru a topi ambele corpuri. O parte din mantie a fost aruncată pe orbita Pământului, ceea ce prezice de ce Luna este lipsită de material metalic și explică compoziția sa neobișnuită. Sub influența propriei gravitații, materialul ejectat a căpătat o formă sferică și s-a format Luna.

Proto-Pământul a crescut prin acumulare și a fost suficient de fierbinte pentru a topi metalele și mineralele. Fierul, precum și elementele siderofile legate geochimic de acesta, având o densitate mai mare decât silicații și aluminosilicații, s-au scufundat în centrul Pământului. Acest lucru a dus la separarea straturilor interioare ale Pământului într-o manta și un miez metalic la doar 10 milioane de ani după ce Pământul a început să se formeze, producând structura stratificată a Pământului și modelând câmpul magnetic al Pământului. Eliberarea gazelor din crustă și activitatea vulcanică a dus la formarea atmosferei primare. Condensarea vaporilor de apă, sporită de gheața adusă de comete și asteroizi, a dus la formarea oceanelor. Atmosfera Pământului era formată atunci din elemente atmosferice ușoare: hidrogen și heliu, dar conținea mult mai mult dioxid de carbon decât acum, iar acest lucru a salvat oceanele de îngheț, întrucât luminozitatea Soarelui nu depășea atunci 70% din nivelul său actual. Cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă, s-a format câmpul magnetic al Pământului, care a prevenit devastarea atmosferei vântul solar.

Suprafața planetei s-a schimbat constant de-a lungul a sute de milioane de ani: continentele au apărut și s-au prăbușit. S-au mutat pe suprafață, uneori adunându-se într-un supercontinent. Cu aproximativ 750 de milioane de ani în urmă, cel mai vechi supercontinent cunoscut, Rodinia, a început să se destrame. Mai târziu, aceste părți s-au unit în Pannotia (acum 600-540 de milioane de ani), apoi în ultimul dintre supercontinente - Pangea, care s-a destrămat în urmă cu 180 de milioane de ani.

Apariția vieții

Există o serie de ipoteze pentru originea vieții pe Pământ. Cu aproximativ 3,5-3,8 miliarde de ani în urmă, a apărut „ultimul strămoș comun universal”, din care au descins ulterior toate celelalte organisme vii.

Dezvoltarea fotosintezei a permis organismelor vii să utilizeze direct energia solară. Acest lucru a dus la oxigenarea atmosferei, care a început cu aproximativ 2500 de milioane de ani în urmă, iar în straturile superioare la formarea stratului de ozon. Simbioza celulelor mici cu cele mai mari a dus la dezvoltarea celulelor complexe - eucariote. Cu aproximativ 2,1 miliarde de ani în urmă, au apărut organisme pluricelulare și au continuat să se adapteze la condițiile înconjurătoare. Datorită absorbției radiațiilor ultraviolete dăunătoare de către stratul de ozon, viața a putut începe să dezvolte suprafața Pământului.

În 1960, a fost înaintată ipoteza Pământului bulgăre de zăpadă, argumentând că între 750 și 580 de milioane de ani în urmă, Pământul era complet acoperit de gheață. Această ipoteză explică Explozia Cambriană, o creștere dramatică a diversității formelor de viață multicelulare în urmă cu aproximativ 542 de milioane de ani.

Cu aproximativ 1200 de milioane de ani în urmă au apărut primele alge, iar în urmă cu aproximativ 450 de milioane de ani au apărut primele plante superioare. Nevertebratele au apărut în timpul perioadei Ediacaran, iar vertebratele au apărut în timpul exploziei cambriene în urmă cu aproximativ 525 de milioane de ani.

Au existat cinci extincții în masă de la explozia cambriană. Evenimentul de extincție de la sfârșitul perioadei Permian, care este cel mai mare din istoria vieții de pe Pământ, a dus la moartea a peste 90% dintre viețuitoarele de pe planetă. După dezastrul Permian, arhozaurii au devenit cele mai comune vertebrate terestre, din care dinozaurii au evoluat la sfârșitul perioadei triasice. Ei au dominat planeta în perioadele Jurasic și Cretacic. Evenimentul de extincție Cretacic-Paleogen a avut loc acum 65 de milioane de ani, cauzat probabil de un impact de meteorit; a dus la dispariția dinozaurilor și a altor reptile mari, dar a ocolit multe animale mici, cum ar fi mamiferele, care erau atunci mici animale insectivore, și păsările, o ramură evolutivă a dinozaurilor. În ultimii 65 de milioane de ani, o mare varietate de specii de mamifere a evoluat, iar în urmă cu câteva milioane de ani, animalele asemănătoare maimuțelor au câștigat capacitatea de a merge drept. Acest lucru a permis utilizarea instrumentelor și a facilitat comunicarea, ceea ce a ajutat la obținerea hranei și a stimulat nevoia unui creier mare. Dezvoltarea agriculturii, și apoi a civilizației, în termene scurte a permis oamenilor să influențeze Pământul ca nicio altă formă de viață, să influențeze natura și numărul altor specii.

Ultima eră glaciară a început acum aproximativ 40 de milioane de ani și a atins apogeul în Pleistocen în urmă cu aproximativ 3 milioane de ani. Pe fondul schimbărilor pe termen lung și semnificative ale temperaturii medii a suprafeței pământului, care pot fi asociate cu perioada de revoluție a sistemului solar în jurul centrului galaxiei (aproximativ 200 de milioane de ani), există și cicluri de răcire și încălzire mai mici ca amplitudine și durată, care au loc la fiecare 40-100 de mii de ani, având un caracter clar auto-oscilant, posibil cauzat de acțiune feedback din reacția întregii biosfere în ansamblu, străduindu-se să asigure stabilizarea climei Pământului (vezi ipoteza Gaia propusă de James Lovelock, precum și teoria reglării biotice propusă de V.G. Gorshkov).

Ultimul ciclu de glaciare din emisfera nordică s-a încheiat cu aproximativ 10 mii de ani în urmă.

Structura Pământului

Conform teoriei plăcilor tectonice, partea exterioară a Pământului este formată din două straturi: litosfera, care include scoarța terestră, și partea superioară solidificată a mantalei. Sub litosferă se află astenosfera, care formează partea exterioară a mantalei. Astenosfera se comportă ca un lichid supraîncălzit și extrem de vâscos.

Litosfera este împărțită în plăci tectonice și pare să plutească pe astenosferă. Plăcile sunt segmente rigide care se mișcă unele față de altele. Există trei tipuri de mișcări reciproce: convergență (convergență), divergență (divergență) și mișcări de alunecare de-a lungul faliilor de transformare. Cutremurele, activitatea vulcanică, construirea munților și formarea bazinelor oceanice pot avea loc pe faliile dintre plăcile tectonice.

O listă cu cele mai mari plăci tectonice cu dimensiuni este dată în tabelul din dreapta. Plăcile mai mici includ plăcile Hindustan, Arabian, Caraibe, Nazca și Scotia. Placa australiană a fuzionat de fapt cu placa Hindustan între 50 și 55 de milioane de ani în urmă. Plăcile oceanice se mișcă cel mai repede; Astfel, placa Cocos se deplasează cu o viteză de 75 mm pe an, iar placa Pacific se mișcă cu o viteză de 52-69 mm pe an. Cea mai mică viteză a plăcii eurasiatice este de 21 mm pe an.

Plicul geografic

Părțile de suprafață ale planetei (partea superioară a litosferei, hidrosferei, straturile inferioare ale atmosferei) se numesc în general plicul geograficși studiază geografia.

Relieful Pământului este foarte divers. Aproximativ 70,8% din suprafața planetei este acoperită cu apă (inclusiv platformele continentale). Suprafața subacvatică este muntoasă și include un sistem de creste medii oceanice, precum și vulcani submarini, tranșee oceanice, canioane submarine, platouri oceanice și câmpii abisale. Restul de 29,2%, neacoperiți de apă, includ munți, deșerturi, câmpii, podișuri etc.

De-a lungul perioadelor geologice, suprafața planetei este în continuă schimbare din cauza proceselor tectonice și a eroziunii. Relieful plăcilor tectonice se formează sub influența intemperiilor, care este o consecință a precipitațiilor, a fluctuațiilor de temperatură și a influențelor chimice. Suprafața pământului este modificată de ghețari, eroziunea de coastă, formarea recifelor de corali și ciocnirile cu meteoriți mari.

Pe măsură ce plăcile continentale se deplasează de-a lungul planetei, fundul oceanului se scufundă sub marginile lor înaintate. În același timp, materialul mantalei care se ridică din adâncime creează o limită divergentă la crestele oceanice. Împreună, aceste două procese duc la reînnoirea constantă a materialului plăcii oceanice. Cea mai mare parte a fundului oceanului are mai puțin de 100 de milioane de ani. Cel mai vechi crusta oceanică situat în vestul Oceanului Pacific, iar vârsta sa este de aproximativ 200 de milioane de ani. Prin comparație, cele mai vechi fosile găsite pe uscat au aproximativ 3 miliarde de ani.

Plăcile continentale sunt compuse din materiale cu densitate scăzută, cum ar fi granitul vulcanic și andezitul. Mai puțin obișnuit este bazaltul, o rocă vulcanică densă care este componenta principală a fundului oceanului. Aproximativ 75% din suprafața continentelor este acoperită cu roci sedimentare, deși aceste roci alcătuiesc aproximativ 5% din scoarța terestră. A treia cea mai frecventă rocă de pe Pământ sunt rocile metamorfice, formate prin alterarea (metamorfismul) rocilor sedimentare sau magmatice sub presiune ridicată, temperatură ridicată sau ambele. Cei mai des întâlniți silicați de pe suprafața Pământului sunt cuarțul, feldspatul, amfibolul, mica, piroxenul și olivina; carbonați - calcit (în calcar), aragonit și dolomit.

Pedosfera este stratul superior al litosferei și include solul. Este situat la limita dintre litosferă, atmosferă și hidrosferă. Pentru azi suprafata totala Terenul cultivat reprezintă 13,31% din suprafața terenului, din care doar 4,71% este ocupat permanent de culturi agricole. Aproximativ 40% din suprafața pământului de astăzi este folosită pentru teren arabil și pășuni, aceasta reprezintă aproximativ 1,3 107 km² de teren arabil și 3,4 107 km² de pășuni.

Hidrosferă

Hidrosfera (din greaca veche Yδωρ - apă și σφαῖρα - bilă) este totalitatea tuturor rezervelor de apă ale Pământului.

Prezența apei lichide pe suprafața Pământului este proprietate unică, care distinge planeta noastră de alte obiecte din sistemul solar. Cea mai mare parte a apei este concentrată în oceane și mări, cu atât mai puțin în rețelele de râuri, lacuri, mlaștini și apele subterane. În atmosferă există și rezerve mari de apă, sub formă de nori și vapori de apă.

O parte din apă este în stare solidă sub formă de ghețari, strat de zăpadă și permafrost, alcătuind criosfera.

Masa totală de apă din Oceanul Mondial este de aproximativ 1,35·1018 tone, sau aproximativ 1/4400 din masa totală a Pământului. Oceanele acoperă o suprafață de aproximativ 3.618 108 km2 cu o adâncime medie de 3682 m, ceea ce ne permite să calculăm volumul total de apă din ele: 1.332 109 km3. Dacă toată această apă ar fi distribuită uniform pe suprafață, s-ar crea un strat de peste 2,7 km grosime. Din toată apa care există pe Pământ, doar 2,5% este proaspătă, restul este sărată. Cele mai multe apă dulce, aproximativ 68,7%, se află în prezent în ghețari. Apa lichidă a apărut pe Pământ cu aproximativ patru miliarde de ani în urmă.

Salinitatea medie a oceanelor Pământului este de aproximativ 35 de grame de sare pe kilogram apa de mare(35 ‰). O mare parte din această sare a fost eliberată de erupțiile vulcanice sau extrasă din rocile magmatice răcite care au format fundul oceanului.

Atmosfera Pământului

Atmosfera este învelișul gazos care înconjoară planeta Pământ; constă din azot și oxigen, cu urme de vapori de apă, dioxid de carbon și alte gaze. De la formarea sa, s-a schimbat semnificativ sub influența biosferei. Apariția fotosintezei oxigenate în urmă cu 2,4-2,5 miliarde de ani a contribuit la dezvoltarea organismelor aerobe, precum și la saturarea atmosferei cu oxigen și la formarea stratului de ozon, care protejează toate viețuitoarele de razele ultraviolete dăunătoare. Atmosfera determină vremea de pe suprafața Pământului, protejează planeta de razele cosmice și parțial de bombardamentele cu meteoriți. De asemenea, reglează principalele procese de formare a climei: ciclul apei în natură, circulația maselor de aer și transferul de căldură. Moleculele din atmosferă pot capta energia termică, împiedicând-o să scape în spațiul cosmic, crescând astfel temperatura planetei. Acest fenomen este cunoscut sub numele de efect de seră. Principalele gaze cu efect de seră sunt vaporii de apă, dioxidul de carbon, metanul și ozonul. Fără acest efect, izolația termică este medie temperatura suprafeței Pământul ar fi între minus 18 și minus 23 °C, deși în realitate este 14,8 °C, iar viața cel mai probabil nu ar exista.

Atmosfera Pământului este împărțită în straturi care diferă ca temperatură, densitate, compozitia chimica etc.Masa totală a gazelor care alcătuiesc atmosfera terestră este de aproximativ 5,15·1018 kg. La nivelul mării, atmosfera exercită o presiune de 1 atm (101,325 kPa) pe suprafața Pământului. Densitatea medie a aerului la suprafață este de 1,22 g/l și scade rapid odată cu creșterea altitudinii: de exemplu, la o altitudine de 10 km deasupra nivelului mării, nu este mai mare de 0,41 g/l și la o altitudine de 100 km. - 10−7 g/l.

Partea inferioară a atmosferei conține aproximativ 80% din masa sa totală și 99% din toți vaporii de apă (1,3-1,5 1013 tone, acest strat se numește troposferă). Grosimea sa variază și depinde de tipul de climă și de factori sezonieri: de exemplu, în regiunile polare este de aproximativ 8-10 km, în zona temperată până la 10-12 km, iar în regiunile tropicale sau ecuatoriale ajunge la 16-18 km. km. În acest strat al atmosferei, temperatura scade în medie cu 6 °C pentru fiecare kilometru pe măsură ce vă deplasați în înălțime. Deasupra se află stratul de tranziție - tropopauza, care separă troposfera de stratosferă. Temperatura aici este între 190-220 K.

Stratosfera este un strat al atmosferei care se află la o altitudine de 10-12 până la 55 km (în funcție de condițiile meteorologice și de perioada anului). Reprezintă nu mai mult de 20% din masa totală a atmosferei. Acest strat se caracterizează printr-o scădere a temperaturii până la o altitudine de ~25 km, urmată de o creștere la granița cu mezosfera până la aproape 0 °C. Această limită se numește stratopauză și este situată la o altitudine de 47-52 km. Stratosfera conține cea mai mare concentrație de ozon din atmosferă, care protejează toate organismele vii de pe Pământ de radiațiile ultraviolete dăunătoare de la Soare. Absorbția intensă a radiației solare de către stratul de ozon determină o creștere rapidă a temperaturii în această parte a atmosferei.

Mezosfera este situată la o altitudine de 50 până la 80 km deasupra suprafeței Pământului, între stratosferă și termosferă. Este separat de aceste straturi prin mezopauza (80-90 km). Acesta este cel mai rece loc de pe Pământ, temperatura aici scade la -100 °C. La această temperatură, apa din aer îngheață rapid, formând nori noctilucenți. Ele pot fi observate imediat după apus, dar cea mai bună vizibilitate este creată atunci când este de la 4 la 16 ° sub orizont. În mezosferă, majoritatea meteoriților care pătrund în atmosfera pământului ard. De la suprafața Pământului sunt observate ca stele căzătoare. La o altitudine de 100 km deasupra nivelului mării există o graniță convențională între atmosfera pământului și spațiu - linia Karman.

În termosferă, temperatura crește rapid la 1000 K, acest lucru se datorează absorbției radiației solare cu unde scurte în ea. Acesta este cel mai lung strat al atmosferei (80-1000 km). La o altitudine de aproximativ 800 km, creșterea temperaturii se oprește, deoarece aerul de aici este foarte rarefiat și absoarbe slab radiația solară.

Ionosfera include ultimele două straturi. Aici, moleculele sunt ionizate sub influența vântului solar și apar aurore.

Exosfera este partea exterioară și foarte rarefiată a atmosferei pământului. În acest strat, particulele sunt capabile să depășească a doua viteză de evacuare a Pământului și să scape în spațiul cosmic. Acest lucru determină un proces lent, dar constant, numit disipare atmosferică. Majoritatea particulelor de gaze ușoare scapă în spațiu: hidrogen și heliu. Moleculele de hidrogen au cel mai scăzut greutate moleculară, poate atinge mai ușor viteza de evacuare și poate scăpa în spațiu cu o viteză mai rapidă decât alte gaze. Se crede că pierderea agenților reducători, cum ar fi hidrogenul, a fost o conditie necesara pentru posibilitatea acumulării durabile a oxigenului în atmosferă. În consecință, capacitatea hidrogenului de a părăsi atmosfera Pământului ar fi putut influența dezvoltarea vieții pe planetă. În prezent, cea mai mare parte a hidrogenului care intră în atmosferă este transformată în apă fără a părăsi Pământul, iar pierderea hidrogenului se produce în principal din distrugerea metanului din atmosfera superioară.

Compoziția chimică a atmosferei

La suprafața Pământului, aerul conține până la 78,08% azot (în volum), 20,95% oxigen, 0,93% argon și aproximativ 0,03% dioxid de carbon. Componentele rămase reprezintă nu mai mult de 0,1%: hidrogen, metan, monoxid de carbon, oxizi de sulf și azot, vapori de apă și gaze inerte. În funcție de perioada anului, climă și teren, atmosfera poate include praf, particule de materiale organice, cenușă, funingine etc. Peste 200 km, azotul devine componenta principală a atmosferei. La o altitudine de 600 km predomină heliul, iar de la 2000 km predomină hidrogenul („corona de hidrogen”).

Vremea și clima

Atmosfera pământului nu are limite definite; ea devine treptat mai subțire și mai rarefiată, deplasându-se în spațiul cosmic. Trei sferturi din masa atmosferei este cuprinsă în primii 11 kilometri de la suprafața planetei (troposferă). Energia solară încălzește acest strat aproape de suprafață, determinând aerul să se extindă și să-i reducă densitatea. Aerul încălzit se ridică apoi, iar aerul mai rece și mai dens îi ia locul. Așa apare circulația atmosferică - un sistem de fluxuri închise de mase de aer prin redistribuirea energiei termice.

Baza circulației atmosferice o constituie alizeele din centura ecuatorială (sub 30° latitudine) și vânturile de vest ale zonei temperate (la latitudini între 30° și 60°). Curenții oceanici sunt, de asemenea, factori importanți în modelarea climei, la fel ca și circulația termohalină, care distribuie energia termică din regiunile ecuatoriale către cele polare.

Vaporii de apă care se ridică de la suprafață formează nori în atmosferă. Când condițiile atmosferice permit aerului cald și umed să se ridice, această apă se condensează și cade la suprafață sub formă de ploaie, zăpadă sau grindină. Majoritatea precipitațiilor care cad pe uscat ajung în râuri și în cele din urmă revin în oceane sau rămân în lacuri înainte de a se evapora din nou, repetând ciclul. Acest ciclu al apei în natură este vital pentru existența vieții pe uscat. Cantitatea de precipitații care cad pe an variază, variind de la câțiva metri la câțiva milimetri, în funcție de localizare geografică regiune. Circulația atmosferică, caracteristicile topologice ale zonei și schimbările de temperatură determină cantitatea medie de precipitații care cade în fiecare regiune.

Cantitatea de energie solară care ajunge la suprafața Pământului scade odată cu creșterea latitudinii. La latitudini mai mari lumina soarelui cade la suprafata sub mai mult unghi ascuțit, decât în ​​cele joase; și trebuie să meargă un drum mai lung atmosfera pământului. Ca urmare, temperatura medie anuală a aerului (la nivelul mării) scade cu aproximativ 0,4 °C atunci când se deplasează cu 1 grad de fiecare parte a ecuatorului. Pământul este împărțit în zonele climatice - zone naturale având un climat aproximativ uniform. Tipurile de climă pot fi clasificate după regimul de temperatură, cantitatea de precipitații de iarnă și de vară. Cel mai comun sistem de clasificare a climei este clasificarea Köppen, conform căreia cel mai bun criteriu pentru determinarea tipului de climă este ce plante cresc într-o anumită zonă în condiții naturale. Sistemul include cinci zone climatice principale (păduri tropicale, deșerturi, zone temperate, clime continentale și tipuri polare), care la rândul lor sunt împărțite în subtipuri mai specifice.

Biosferă

Biosfera este o colecție de părți ale învelișului pământului (lito-, hidro- și atmosferă), care este populată de organisme vii, se află sub influența lor și este ocupată de produsele activității lor vitale. Termenul de „biosferă” a fost propus pentru prima dată de geologul și paleontologul austriac Eduard Suess în 1875. Biosfera este învelișul Pământului populat de organisme vii și transformat de acestea. A început să se formeze nu mai devreme de 3,8 miliarde de ani în urmă, când primele organisme au început să apară pe planeta noastră. Include întreaga hidrosferă, partea superioară a litosferei și partea inferioară a atmosferei, adică locuiește în ecosferă. Biosfera este totalitatea tuturor organismelor vii. Adăpostește peste 3.000.000 de specii de plante, animale, ciuperci și microorganisme.

Biosfera este formată din ecosisteme, care includ comunități de organisme vii (biocenoză), habitatele acestora (biotop) și sisteme de conexiuni care fac schimb de materie și energie între ele. Pe uscat sunt împărțiți în principal latitudini geografice, altitudinea si diferentele de precipitatii. Ecosistemele terestre, întâlnite în Arctica sau Antarctica, la altitudini mari sau în zone extrem de uscate, sunt relativ sărace în plante și animale; Diversitatea speciilor atinge apogeul în pădurile tropicale din centura ecuatorială.

Câmpul magnetic al Pământului

Într-o primă aproximare, câmpul magnetic al Pământului este un dipol, ai cărui poli se află lângă polii geografici ai planetei. Câmpul formează o magnetosferă, care deviază particulele vântului solar. Ele se acumulează în centuri de radiații - două regiuni concentrice în formă de torus în jurul Pământului. În apropierea polilor magnetici, aceste particule pot „precipita” în atmosferă și pot duce la apariția aurorelor. La ecuator, câmpul magnetic al Pământului are o inducție de 3,05·10-5 T și un moment magnetic de 7,91·1015 T·m3.

Conform teoriei „dinamului magnetic”, câmpul este generat în regiunea centrală a Pământului, unde căldura creează un flux curent electricîntr-un miez de metal lichid. Aceasta, la rândul său, duce la apariția unui câmp magnetic în apropierea Pământului. Mișcările de convecție în miez sunt haotice; poli magnetici derivă și își schimbă periodic polaritatea. Acest lucru determină inversări ale câmpului magnetic al Pământului, care apar în medie de câteva ori la fiecare câteva milioane de ani. Ultima inversare a avut loc acum aproximativ 700.000 de ani.

Magnetosfera este o regiune a spațiului din jurul Pământului care se formează atunci când un flux de particule încărcate de vânt solar se abate de la traiectoria sa originală sub influența unui câmp magnetic. Pe partea orientată spre Soare, arcul său de șoc are o grosime de aproximativ 17 km și este situat la o distanță de aproximativ 90.000 km de Pământ. Pe partea de noapte a planetei, magnetosfera se alungește, dobândind o formă cilindrică lungă.

Când particulele încărcate cu energie înaltă se ciocnesc cu magnetosfera Pământului, apar curele de radiații (centurile Van Allen). Aurorele apar atunci când plasma solară ajunge în atmosfera Pământului în regiunea polilor magnetici.

Rotația și orbita Pământului

Pământului îi ia în medie 23 de ore, 56 de minute și 4,091 de secunde (zi siderale) pentru a finaliza o revoluție în jurul axei sale. Rata de rotație a planetei de la vest la est este de aproximativ 15 grade pe oră (1 grad la 4 minute, 15′ pe minut). Aceasta este echivalentă cu diametrul unghiular al Soarelui sau Lunii la fiecare două minute (dimensiunile aparente ale Soarelui și ale Lunii sunt aproximativ aceleași).

Rotația Pământului este instabilă: viteza de rotație a acestuia în raport cu sfera cerească se modifică (în aprilie și noiembrie, lungimea zilei diferă de standard cu 0,001 s), axa de rotație precede (cu 20,1 inchi pe an). ) și fluctuează (distanța polului instantaneu față de medie nu depășește 15′ ). Pe o scară mare de timp încetinește. Durata unei revoluții a Pământului a crescut în ultimii 2000 de ani cu o medie de 0,0023 secunde pe secol (conform observațiilor din ultimii 250 de ani, această creștere este mai mică - aproximativ 0,0014 secunde la 100 de ani). Datorită accelerației mareelor, în medie, fiecare zi următoare este cu ~29 nanosecunde mai lungă decât cea anterioară.

Perioada de rotație a Pământului în raport cu stelele fixe, în Serviciul Internațional de Rotație a Pământului (IERS), este egală cu 86164,098903691 secunde conform versiunii UT1 sau 23 ore 56 minute. 4.098903691 str.

Pământul se mișcă în jurul Soarelui pe o orbită eliptică la o distanță de aproximativ 150 milioane km de viteza medie 29,765 km/sec. Viteza variază de la 30,27 km/sec (la periheliu) la 29,27 km/sec (la afeliu). Mișcându-se pe orbită, Pământul face o revoluție completă în 365,2564 zile solare medii (un an sideral). De la Pământ, mișcarea Soarelui în raport cu stele este de aproximativ 1° pe zi în direcția estică. Viteza orbitală a Pământului nu este constantă: în iulie (la trecerea de afeliu) este minimă și se ridică la aproximativ 60 de minute de arc pe zi, iar la trecerea de periheliu în ianuarie este maximă, aproximativ 62 de minute pe zi. Soarele și întregul sistem solar se învârt în jurul centrului galaxiei Calea lactee pe o orbită aproape circulară cu o viteză de aproximativ 220 km/s. La rândul său, Sistemul Solar din cadrul Căii Lactee se deplasează cu o viteză de aproximativ 20 km/s către un punct (apex) situat la granița constelațiilor Lyra și Hercule, accelerând pe măsură ce Universul se extinde.

Luna și Pământul se învârt în jurul unui centru de masă comun la fiecare 27,32 zile în raport cu stele. Intervalul de timp dintre două faze identice ale lunii (luna sinodică) este de 29,53059 zile. Când este privită de la polul nord ceresc, Luna se mișcă în jurul Pământului în sens invers acelor de ceasornic. Rotația tuturor planetelor în jurul Soarelui și rotația Soarelui, Pământului și Lunii în jurul axei lor au loc în aceeași direcție. Axa de rotație a Pământului este deviată de la perpendiculară pe planul orbitei sale cu 23,5 grade (direcția și unghiul de înclinare a axei Pământului se modifică din cauza precesiei, iar elevația aparentă a Soarelui depinde de perioada anului); Orbita Lunii este înclinată cu 5 grade față de orbita Pământului (fără această abatere, ar exista o eclipsă de soare și una de lună în fiecare lună).

Datorită înclinării axei Pământului, înălțimea Soarelui deasupra orizontului se modifică pe parcursul anului. Pentru un observator la latitudinile nordice vara, când Polul Nord este înclinat spre Soare, orele de lumină durează mai mult, iar Soarele este mai sus pe cer. Acest lucru duce la temperaturi medii mai ridicate ale aerului. Când Polul Nord se înclină față de Soare, totul se inversează și clima devine mai rece. Dincolo de Cercul Arctic în acest moment există o noapte polară, care la latitudinea Cercului Polar durează aproape două zile (soarele nu răsare în ziua solstițiului de iarnă), ajungând la șase luni la Polul Nord.

Aceste schimbări climatice (cauzate de înclinarea axei pământului) duc la schimbarea anotimpurilor. Cele patru anotimpuri sunt determinate de solstiții - momentele în care axa pământului este cel mai înclinată spre Soare sau departe de Soare - și de echinocții. Solstițiul de iarnă are loc în jurul datei de 21 decembrie, echinocțiul de vară în jurul datei de 21 iunie, echinocțiul de primăvară în jurul datei de 20 martie și echinocțiul de toamnă în jurul datei de 23 septembrie. Când Polul Nord este înclinat spre Soare, Polul Sud este înclinat departe de acesta. Astfel, când este vară în emisfera nordică, este iarnă în emisfera sudică și invers (deși lunile se numesc la fel, adică, de exemplu, februarie în emisfera nordică este ultima (și cea mai rece) lună. de iarnă, iar în emisfera sudică este ultima (și cea mai caldă) lună de vară).

Unghiul de înclinare al axei pământului este relativ constant pe o perioadă lungă de timp. Cu toate acestea, suferă ușoare deplasări (cunoscute sub numele de nutație) la intervale de 18,6 ani. Există și oscilații de lungă perioadă (aproximativ 41.000 de ani) cunoscute sub numele de cicluri Milankovitch. Orientarea axei Pământului se modifică și ea în timp, durata perioadei de precesiune este de 25.000 de ani; această precesiune este motivul diferenţei dintre anul sideral şi anul tropical. Ambele mișcări sunt cauzate de forța gravitațională în schimbare exercitată de Soare și Lună asupra umflăturii ecuatoriale a Pământului. Polii Pământului se mișcă față de suprafața sa cu câțiva metri. Această mișcare a polilor are diverse componente ciclice, care se numesc colectiv mișcare cvasiperiodică. Pe lângă componentele anuale ale acestei mișcări, există un ciclu de 14 luni numit mișcarea Chandler a polilor Pământului. Viteza de rotație a Pământului nu este, de asemenea, constantă, ceea ce se reflectă în modificarea duratei zilei.

În prezent, Pământul trece prin periheliu în jurul datei de 3 ianuarie și afeliu în jurul datei de 4 iulie. Cantitatea de energie solară care ajunge pe Pământ la periheliu este cu 6,9% mai mare decât la afeliu, deoarece distanța de la Pământ la Soare la afeliu este cu 3,4% mai mare. Acest lucru se explică prin legea inversului pătratului. Deoarece emisfera sudică este înclinată spre soare în aceeași perioadă în care Pământul este cel mai aproape de soare, ea primește puțin mai multă energie solară pe tot parcursul anului decât emisfera nordică. Cu toate acestea, acest efect este mult mai puțin semnificativ decât modificarea energiei totale din cauza înclinării axei Pământului și, în plus, cea mai mare parte a energiei în exces este absorbită de cantitatea mare de apă din emisfera sudică.

Pentru Pământ, raza sferei Hill (sfera de influență a gravitației Pământului) este de aproximativ 1,5 milioane km. Aceasta este distanța maximă la care influența gravitației Pământului este mai mare decât influența gravitației altor planete și a Soarelui.

Observare

Pământul a fost fotografiat pentru prima dată din spațiu în 1959 de Explorer 6. Prima persoană care a văzut Pământul din spațiu a fost Yuri Gagarin în 1961. Echipajul lui Apollo 8 în 1968 a fost primul care a observat ridicarea Pământului de pe orbita lunii. În 1972, echipajul Apollo 17 a luat celebra imagine a Pământului - „Marmura albastră”.

Din spațiul cosmic iar de pe planetele „exterioare” (cele situate dincolo de orbita Pământului) se poate observa trecerea Pământului prin faze asemănătoare lunii, la fel cum un observator de pe Pământ poate vedea fazele lui Venus (descoperite de Galileo Galilei).

Luna

Luna este un satelit relativ mare, asemănător unei planete, cu un diametru egal cu un sfert din cel al Pământului. Este cel mai mare satelit din sistemul solar în raport cu dimensiunea planetei sale. Pe baza numelui Lunii Pământului, sateliții naturali ai altor planete sunt numiți și „luni”.

Atracția gravitațională dintre Pământ și Lună este cauza mareelor ​​Pământului. Un efect similar asupra Lunii se manifestă prin faptul că aceasta se confruntă constant cu Pământul cu aceeași parte (perioada de revoluție a Lunii în jurul axei sale este egală cu perioada revoluției sale în jurul Pământului; vezi și accelerația mareelor ​​a Lunii). ). Aceasta se numește sincronizare mareelor. În timpul orbitei Lunii în jurul Pământului, Soarele luminează diverse părți ale suprafeței satelitului, ceea ce se manifestă prin fenomenul fazelor lunare: partea întunecată a suprafeței este separată de partea luminoasă printr-un terminator.

Datorită sincronizării mareelor, Luna se îndepărtează de Pământ cu aproximativ 38 mm pe an. De-a lungul a milioane de ani, această mică schimbare, plus o creștere a zilei Pământului cu 23 de microsecunde pe an, vor duce la schimbări semnificative. De exemplu, în Devonian (acum aproximativ 410 milioane de ani) existau 400 de zile într-un an, iar o zi dura 21,8 ore.

Luna poate influența semnificativ dezvoltarea vieții prin schimbarea climei de pe planetă. Descoperirile paleontologice și modelele computerizate arată că înclinarea axei Pământului este stabilizată de sincronizarea mareelor ​​a Pământului cu Luna. Dacă axa de rotație a Pământului s-ar apropia de planul ecliptic, climatul planetei ar deveni extrem de dur ca urmare. Unul dintre poli ar îndrepta direct spre Soare, iar celălalt ar îndrepta către partea opusă, iar pe măsură ce Pământul se învârte în jurul Soarelui, ei ar schimba locurile. Polii ar îndrepta direct spre Soare vara și iarna. Planetologii care au studiat această situație susțin că, în acest caz, toate animalele mari și plantele superioare ar muri pe Pământ.

Dimensiunea unghiulară a Lunii văzută de pe Pământ este foarte apropiată de dimensiunea aparentă a Soarelui. Dimensiunile unghiulare (și unghiul solid) ale acestor două corpuri cerești sunt similare, deoarece deși diametrul Soarelui este de 400 de ori mai mare decât cel al Lunii, este de 400 de ori mai departe de Pământ. Datorită acestei circumstanțe și a prezenței unei excentricități semnificative a orbitei Lunii, pe Pământ pot fi observate atât eclipse totale, cât și eclipse inelare.

Cea mai comună ipoteză pentru originea Lunii, ipoteza impactului gigant, afirmă că Luna s-a format prin ciocnirea protoplanetei Theia (aproximativ de mărimea lui Marte) cu proto-Pământul. Acest lucru, printre altele, explică motivele asemănărilor și diferențelor în compoziția solului lunar și a solului terestru.

În prezent, Pământul nu are alți sateliți naturali cu excepția Lunii, dar există cel puțin doi sateliți naturali co-orbitali - asteroizii 3753 Cruithney, 2002 AA29 și mulți artificiali.

Asteroizi din apropierea Pământului

Căderea asteroizilor mari (de câteva mii de km în diametru) pe Pământ reprezintă un pericol de distrugere a acestuia, totuși, toate astfel de corpuri observate în epoca modernă sunt prea mici pentru acest lucru și căderea lor este periculoasă doar pentru biosferă. Potrivit ipotezelor populare, astfel de căderi ar fi putut cauza mai multe extincții în masă. Asteroizi cu distanțe de periheliu mai mici sau egale cu 1,3 unități astronomice care se pot apropia de Pământ pe o distanță mai mică sau egală cu 0,05 UA în viitorul apropiat. Adică sunt considerate obiecte potențial periculoase. În total, au fost înregistrate aproximativ 6.200 de obiecte care trec la o distanță de până la 1,3 unități astronomice de Pământ. Pericolul căderii lor pe planetă este considerat neglijabil. Potrivit estimărilor moderne, coliziunile cu astfel de corpuri (conform previziunilor cele mai pesimiste) sunt puțin probabil să apară mai des decât o dată la fiecare sută de mii de ani.

Informații geografice

Pătrat

• Suprafață: 510,072 milioane km²
• Teren: 148,94 milioane km² (29,1%)
• Apă: 361,132 milioane km² (70,9%)

Lungimea coastei: 356.000 km

Folosind sushi

Date pentru 2011

• teren arabil - 10,43%
• plantari perene - 1,15%
• altele - 88,42%

Terenuri irigate: 3.096.621,45 km² (din 2011)

Geografie socio-economică

Pe 31 octombrie 2011, populația lumii a ajuns la 7 miliarde de oameni. ONU estimează că populația lumii va ajunge la 7,3 miliarde în 2013 și la 9,2 miliarde în 2050. Cea mai mare parte a creșterii populației este de așteptat să aibă loc în țările în curs de dezvoltare. Densitatea medie a populației pe uscat este de aproximativ 40 de locuitori/km2, în diferite părți Terenul variază foarte mult, cel mai înalt fiind în Asia. Se estimează că rata de urbanizare a populației va ajunge la 60% până în 2030, în creștere față de media globală actuală de 49%.

Rolul în cultură

Cuvântul rusesc „pământ” datează de la praslavi. *zemja cu același sens, care, la rândul său, continuă pra-i.e. *dheĝhōm „pământ”.

ÎN engleză Pământ - Pământ. Acest cuvânt continuă din engleza veche eorthe și engleza mijlocie erthe. Pământul a fost folosit pentru prima dată ca nume pentru planetă în jurul anului 1400. Acesta este singurul nume al planetei care nu a fost preluat din mitologia greco-romană.

Semnul astronomic standard pentru Pământ este o cruce conturată într-un cerc. Acest simbol a fost folosit în diferite culturi în scopuri diferite. O altă versiune a simbolului este o cruce deasupra unui cerc (♁), un glob stilizat; folosit ca simbol astronomic timpuriu pentru planeta Pământ.

În multe culturi, Pământul este divinizat. Ea este asociată cu o zeiță, o zeiță-mamă, numită Mama Pământ, și este adesea descrisă ca o zeiță a fertilității.

Aztecii au numit Pământul Tonantzin - „mama noastră”. Pentru chinezi, aceasta este zeița Hou-Tu (后土), similară cu zeița greacă a Pământului - Gaia. În mitologia nordică, zeița Pământului Jord a fost mama lui Thor și fiica lui Annar. În mitologia egipteană antică, spre deosebire de multe alte culturi, Pământul este identificat cu un bărbat - zeul Geb, iar cerul cu o femeie - zeița Nut.

În multe religii, există mituri despre originea lumii, care spun despre crearea Pământului de către una sau mai multe zeități.

În multe culturi antice, Pământul era considerat plat, de exemplu, în cultura Mesopotamiei, lumea era reprezentată ca un disc plat care plutea pe suprafața oceanului. Ipotezele despre forma sferică a Pământului au fost făcute de filozofii greci antici; Pitagora a aderat la acest punct de vedere. În Evul Mediu, cei mai mulți europeni credeau că Pământul este sferic, ceea ce a fost atestat de gânditori precum Toma d'Aquino. Înainte de apariția zborului spațial, judecățile despre forma sferică a Pământului se bazau pe observarea caracteristicilor secundare și pe forma similară a altor planete.

Progresul tehnologic din a doua jumătate a secolului al XX-lea a schimbat percepția generală asupra Pământului. Înainte de zborul în spațiu, Pământul era adesea descris ca o lume verde. Scriitorul de science fiction Frank Paul a fost primul care a descris o planetă albastră fără nori (cu pământul clar vizibil) pe spatele numărului din iulie 1940 al revistei Amazing Stories.

În 1972, echipajul Apollo 17 a făcut celebra fotografie a Pământului, numită „Blue Marble”. O fotografie a Pământului făcută în 1990 de Voyager 1 de la mare distanță de acesta l-a determinat pe Carl Sagan să compare planeta cu un punct albastru pal. De asemenea, Pământul a fost comparat cu un mare nava spatiala cu un sistem de susţinere a vieţii care trebuie întreţinut. Biosfera Pământului a fost uneori descrisă ca un singur organism mare.

Ecologie

În ultimele două secole, o mișcare ecologistă în creștere și-a exprimat îngrijorarea cu privire la impactul tot mai mare al activităților umane asupra mediului Pământului. Obiectivele cheie ale acestei mișcări socio-politice sunt protejarea resurse naturale, eliminarea poluării. Ecologiștii pledează pentru utilizarea durabilă a resurselor planetei și managementul mediului. Acest lucru, în opinia lor, poate fi realizat prin modificarea politici publiceși schimbarea atitudinii individuale a fiecărei persoane. Acest lucru este valabil mai ales pentru utilizarea pe scară largă a resurselor neregenerabile. Necesitatea de a lua în considerare impactul producției asupra mediului impune costuri suplimentare, ceea ce duce la un conflict între interesele comerciale și ideile mișcărilor ecologiste.

Viitorul Pământului

Viitorul planetei este strâns legat de viitorul Soarelui. Ca urmare a acumulării de heliu „cheltuit” în miezul Soarelui, luminozitatea stelei va începe să crească încet. Acesta va crește cu 10% în următorii 1,1 miliarde de ani și, ca urmare, zona locuibilă a sistemului solar se va deplasa dincolo de orbita actuală a Pământului. Potrivit unor modele climatice, creșterea cantității de radiații solare care cade pe suprafața Pământului va duce la consecințe catastrofale, inclusiv posibilitatea evaporării complete a tuturor oceanelor.

Creșterea temperaturii suprafeței Pământului va accelera circulația anorganică a CO2, reducând concentrația acestuia la niveluri letale pentru plante (10 ppm pentru fotosinteza C4) în decurs de 500-900 de milioane de ani. Dispariția vegetației va duce la scăderea conținutului de oxigen din atmosferă și viața pe Pământ va deveni imposibilă în decurs de câteva milioane de ani. Peste un alt miliard de ani, apa va dispărea complet de pe suprafața planetei, iar temperaturile medii la suprafață vor ajunge la 70 °C. Majoritatea pământului va deveni nepotrivit pentru viață și va rămâne în principal în ocean. Dar chiar dacă Soarele ar fi etern și neschimbător, răcirea internă continuă a Pământului ar putea duce la pierderea majorității atmosferei și a oceanelor (din cauza scăderii activității vulcanice). Până atunci, singurele viețuitoare de pe Pământ vor rămâne extremofile, organisme care pot rezista la temperaturi ridicate și lipsă de apă.

Peste 3,5 miliarde de ani, luminozitatea Soarelui va crește cu 40% față de nivelul actual. Condițiile de pe suprafața Pământului până în acel moment vor fi similare cu condițiile de suprafață ale lui Venus modern: oceanele se vor evapora complet și se vor zbura în spațiu, suprafața va deveni un deșert fierbinte steril. Această catastrofă va face imposibilă existența oricărei forme de viață pe Pământ. În 7,05 miliarde de ani, miezul solar va rămâne fără hidrogen. Acest lucru va face ca Soarele să coboare din secvența principalăși va intra în scena gigantului roșu. Modelul arată că va crește în rază până la o valoare egală cu aproximativ 77,5% din raza actuală a orbitei Pământului (0,775 UA), iar luminozitatea sa va crește cu un factor de 2350-2700. Cu toate acestea, până în acel moment orbita Pământului poate crește la 1,4 UA. Adică, deoarece gravitația Soarelui se va slăbi din cauza faptului că își va pierde 28-33% din masă din cauza întăririi vântului solar. Cu toate acestea, studiile din 2008 arată că Pământul poate fi încă absorbit de Soare din cauza interacțiunilor mareelor ​​cu învelișul său exterior.

Până atunci, suprafața Pământului va fi într-o stare topită, deoarece temperaturile de pe Pământ vor ajunge la 1370 °C. Este posibil ca atmosfera Pământului să fie suflată în spațiul cosmic de cel mai puternic vânt solar emis de gigantul roșu. În 10 milioane de ani de când Soarele intră în faza de gigantă roșie, temperaturile din nucleul solar vor atinge 100 milioane K, va avea loc o explozie de heliu și va începe o reacție termonucleară de sinteza a carbonului și oxigenului din heliu, Soarele. va scădea în rază la 9,5 cele moderne. Faza de ardere a heliului va dura 100-110 milioane de ani, după care expansiunea rapidă a învelișurilor exterioare ale stelei se va repeta și va deveni din nou o gigantă roșie. După ce a intrat în ramura gigant asimptotică, Soarele va crește în diametru de 213 ori. După 20 de milioane de ani, va începe o perioadă de pulsații instabile ale suprafeței stelei. Această fază a existenței Soarelui va fi însoțită de erupții puternice, uneori luminozitatea sa va depăși nivelul actual de 5000 de ori. Acest lucru se va întâmpla deoarece reziduurile de heliu neafectate anterior vor intra în reacția termonucleară.

În aproximativ 75.000 de ani (conform altor surse - 400.000), Soarele își va revărsa cochiliile și, în cele din urmă, tot ce va rămâne din gigantul roșu este micul său nucleu central - o pitică albă, un obiect mic, fierbinte, dar foarte dens, cu o masă de aproximativ 54,1% față de cea solară inițială. Dacă Pământul poate evita să fie absorbit de învelișurile exterioare ale Soarelui în timpul fazei de gigant roșie, atunci va exista pentru mai multe miliarde (și chiar trilioane) de ani, atâta timp cât Universul există, dar condițiile pentru re- apariția formei de viață (cel puțin în forma sa actuală) nu va exista pe Pământ. Pe măsură ce Soarele intră în fază pitică albă, suprafața Pământului se va răci treptat și se va cufunda în întuneric. Dacă vă imaginați dimensiunea Soarelui de pe suprafața viitorului Pământ, acesta nu va arăta ca un disc, ci ca un punct strălucitor cu dimensiuni unghiulare de aproximativ 0°0’9″.

O gaură neagră cu o masă egală cu cea a Pământului va avea o rază Schwarzschild de 8 mm.

(Vizitat de 1.099 ori, 1 vizite astăzi)