Theorie des Ursprungs der Erde O. Yu

Ein besonderer Ort Im Sonnensystem ist die Erde der einzige Planet, auf dem sich über Milliarden von Jahren verschiedene Lebensformen entwickelt haben.

Schon immer wollten die Menschen wissen, wo und wie die Welt, in der wir leben, herkommt. Als mythologische Vorstellungen die Kultur dominierten, wurde der Ursprung der Welt, etwa in den Veden, mit dem Zerfall des ersten Menschen Purusha erklärt. Dass es sich hierbei um ein allgemeines mythologisches Schema handelte, wird durch russische Apokryphen, beispielsweise das „Taubenbuch“, bestätigt. Der Sieg des Christentums bestätigte religiöse Vorstellungen über die Erschaffung der Welt durch Gott aus dem Nichts.

Mit dem Aufkommen der Wissenschaft in ihrem modernen Verständnis werden mythologische und religiöse durch wissenschaftliche Vorstellungen über den Ursprung der Welt ersetzt. Die Wissenschaft unterscheidet sich von der Mythologie dadurch, dass sie nicht danach strebt, die Welt als Ganzes zu erklären, sondern empirisch überprüfbare Gesetze der natürlichen Entwicklung zu formulieren. Vernunft und das Vertrauen auf die sinnliche Realität sind in der Wissenschaft wichtiger als der Glaube. Wissenschaft ist gewissermaßen eine Synthese von Philosophie und Religion, die eine theoretische Erforschung der Realität darstellt.

2. Ursprung der Erde.

Wir leben im Universum und unser Planet Erde ist sein kleinstes Glied. Daher ist die Entstehungsgeschichte der Erde eng mit der Entstehungsgeschichte des Universums verbunden. Übrigens, wie kam es dazu? Welche Kräfte beeinflussten den Entstehungsprozess des Universums und damit unseres Planeten? Heutzutage gibt es viele verschiedene Theorien und Hypothesen zu diesem Problem. Die größten Köpfe der Menschheit äußern ihre Ansichten zu diesem Thema.

Die Bedeutung des Begriffs Universum in der Naturwissenschaft ist enger gefasst und hat eine spezifisch wissenschaftliche Bedeutung erlangt. Das Universum ist ein Ort menschlichen Lebensraums, der empirischen Beobachtungen zugänglich und durch moderne Methoden überprüfbar ist wissenschaftliche Methoden. Das Universum als Ganzes wird von einer Wissenschaft untersucht, die Kosmologie genannt wird, also die Wissenschaft des Weltraums. Dieses Wort ist kein Zufall. Obwohl heute alles außerhalb der Erdatmosphäre als Weltraum bezeichnet wird, war dies innerhalb der Erdatmosphäre nicht der Fall Antikes Griechenland, wo Raum als „Ordnung“, „Harmonie“ im Gegensatz zu „Chaos“ – „Unordnung“ akzeptiert wurde. Somit offenbart die Kosmologie im Kern, wie es sich für die Wissenschaft gehört, die Ordnung unserer Welt und zielt darauf ab, die Gesetze ihres Funktionierens zu finden. Die Entdeckung dieser Gesetze ist das Ziel, das Universum als ein einziges geordnetes Ganzes zu untersuchen.

Derzeit basiert die Entstehung des Universums auf zwei Modellen:

a) Modell des expandierenden Universums. Das am weitesten verbreitete Modell in der Kosmologie ist das Modell eines homogenen, isotropen, instationären, heiß expandierenden Universums, das auf der Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie und der relativistischen Gravitationstheorie von Albert Einstein im Jahr 1916 erstellt wurde. Dieses Modell basiert auf zwei Annahmen:

1) die Eigenschaften des Universums sind an allen seinen Punkten (Homogenität) und Richtungen (Isotropie) gleich;

2) das Beste berühmte Beschreibung Gravitationsfeld sind Einsteins Gleichungen. Daraus folgt die sogenannte Raumkrümmung und der Zusammenhang zwischen Krümmung und Massen(energie)dichte. Die auf diesen Postulaten basierende Kosmologie ist relativistisch.

Ein wichtiger Punkt dieses Modells ist seine Nichtstationarität. Dies wird durch zwei Postulate der Relativitätstheorie bestimmt:

1) das Relativitätsprinzip, das besagt, dass in allen Inertialsystemen alle Gesetze erhalten bleiben, unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der sich diese Systeme gleichmäßig und geradlinig relativ zueinander bewegen;

2) experimentell bestätigte Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.

Unter Rotverschiebung versteht man eine Abnahme der Frequenzen elektromagnetische Strahlung: Im sichtbaren Teil des Spektrums sind die Linien zum roten Ende hin verschoben. Der zuvor entdeckte Doppler-Effekt besagte, dass, wenn sich eine Schwingungsquelle von uns entfernt, die von uns wahrgenommene Schwingungsfrequenz abnimmt und die Wellenlänge entsprechend zunimmt. Bei der Emission kommt es zu einer „Rötung“, das heißt, die Linien des Spektrums verschieben sich zu längeren roten Wellenlängen.

Für alle entfernten Lichtquellen wurde also die Rotverschiebung aufgezeichnet, und zwar umso mehr, je weiter die Quelle entfernt war in einem größeren Ausmaß. Es stellte sich heraus, dass die Rotverschiebung proportional zur Entfernung zur Quelle war, was die Hypothese über ihre Entfernung, also über die Expansion der Megagalaxie – des sichtbaren Teils des Universums – bestätigte.

Die Rotverschiebung bestätigt zuverlässig die theoretische Schlussfolgerung über die Nichtstationarität der Region unseres Universums mit lineare Abmessungen in der Größenordnung von mehreren Milliarden Parsec über mindestens mehrere Milliarden Jahre. Gleichzeitig kann die Raumkrümmung nicht gemessen werden und bleibt eine theoretische Hypothese.

b) Urknallmodell. Das Universum beobachten wir laut Daten moderne Wissenschaft, entstand durch den Urknall vor etwa 15 bis 20 Milliarden Jahren. Die Idee des Urknalls ist ein wesentlicher Bestandteil des expandierenden Universumsmodells.

Die gesamte Materie des Universums befand sich im Anfangszustand an einem singulären Punkt: unendliche Massendichte, unendliche Raumkrümmung und explosive Expansion, die sich bei einer hohen Temperatur, bei der nur eine Mischung von Elementarteilchen existieren könnte, mit der Zeit verlangsamt. Dann kam es zu einer Explosion. „Zuerst gab es eine Explosion. Nicht die Art von Explosion, die wir auf der Erde kennen, die von einem bestimmten Zentrum ausgeht, sich dann ausbreitet und immer mehr Raum einnimmt, sondern eine Explosion, die überall gleichzeitig stattfand und den gesamten Raum von Anfang an mit allem ausfüllte Materieteilchen, das von allen anderen Teilchen wegstürmt“, schrieb S. Weinberg in seinem Werk.

Was geschah nach dem Urknall? Es bildete sich ein Plasmaklumpen – ein Zustand, in dem sich Elementarteilchen befinden – irgendetwas zwischen einem festen und einem flüssigen Zustand, das sich unter dem Einfluss der Druckwelle immer mehr auszudehnen begann. 0,01 Sekunden nach dem Start Urknall Im Universum erschien eine Mischung leichter Kerne. So entstanden nicht nur Materie und viele chemische Elemente, sondern auch Raum und Zeit.

Diese Modelle helfen, Hypothesen über den Ursprung der Erde aufzustellen:

1. Der französische Wissenschaftler Georges Buffon (1707-1788) vermutete, dass der Globus als Folge einer Katastrophe entstanden sei. Zu einer sehr fernen Zeit kollidierte ein Himmelskörper (Buffon glaubte, dass es sich um einen Kometen handelte) mit der Sonne. Die Kollision verursachte viel „Spritzer“. Die größten von ihnen kühlten allmählich ab und ließen Planeten entstehen.

2. Der deutsche Wissenschaftler Immanuel Kant (1724-1804) erklärte die Möglichkeit der Entstehung von Himmelskörpern anders. Er vermutete, dass das Sonnensystem aus einer riesigen, kalten Staubwolke entstand. Die Teilchen dieser Wolke waren in ständiger zufälliger Bewegung, zogen sich gegenseitig an, kollidierten, klebten zusammen und bildeten Kondensationen, die zu wachsen begannen und schließlich die Sonne und die Planeten entstehen ließen.

3. Pierre Laplace (1749-1827), französischer Astronom und Mathematiker, stellte seine Hypothese auf, die die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems erklärt. Seiner Meinung nach entstanden Sonne und Planeten aus einer rotierenden heißen Gaswolke. Als es abkühlte, zog es sich nach und nach zusammen und bildete zahlreiche Ringe, die mit zunehmender Dichte Planeten bildeten, und aus dem zentralen Gerinnsel wurde die Sonne.

Zu Beginn dieses Jahrhunderts stellte der englische Wissenschaftler James Genet (1877-1946) eine Hypothese auf, die die Entstehung des Planetensystems erklärte: Es war einmal ein anderer Stern, der in der Nähe der Sonne flog, der durch seine Schwerkraft einen Teil herausriss der Sache daraus. Nachdem es sich verdichtet hatte, entstanden die Planeten.

4. Unser Landsmann, der berühmte Wissenschaftler Otto Yulievich Schmidt (1891-1956), stellte 1944 seine Hypothese über die Entstehung von Planeten auf. Er glaubte, dass die Sonne vor Milliarden von Jahren von einer riesigen Wolke umgeben war, die aus kalten Staubpartikeln und gefrorenem Gas bestand. Sie alle drehten sich um die Sonne. Sie waren in ständiger Bewegung, kollidierten, zogen sich gegenseitig an und schienen zusammenzukleben und Klumpen zu bilden. Allmählich flachte die Gas- und Staubwolke ab und die Klumpen begannen, sich auf Kreisbahnen zu bewegen. Aus diesen Ansammlungen entstanden im Laufe der Zeit die Planeten unseres Sonnensystems.

Es ist leicht zu erkennen, dass die Hypothesen von Kant, Laplace und Schmidt in vielerlei Hinsicht nahe beieinander liegen. Viele der Gedanken dieser Wissenschaftler bildeten die Grundlage des modernen Verständnisses des Ursprungs der Erde und des gesamten Sonnensystems.

Heute vermuten Wissenschaftler das

3. Entwicklung der Erde.

Die alte Erde hatte kaum Ähnlichkeit mit dem Planeten, auf dem wir heute leben. Seine Atmosphäre bestand aus Wasserdampf, Kohlendioxid und in einigen Fällen aus Stickstoff, in anderen aus Methan und Ammoniak. Es gab keinen Sauerstoff in der Luft des leblosen Planeten, Gewitter donnerten in der Atmosphäre der alten Erde, sie wurde von der harten ultravioletten Strahlung der Sonne durchdrungen und auf dem Planeten brachen Vulkane aus. Untersuchungen zeigen, dass sich die Pole auf der Erde verändert haben und die Antarktis einst immergrün war. Permafrost bildete sich vor 100.000 Jahren nach der großen Eiszeit.

Im 19. Jahrhundert bildeten sich in der Geologie zwei Konzepte zur Entwicklung der Erde heraus:

1) durch Sprünge („Katastrophentheorie“ von Georges Cuvier);

2) durch kleine, aber konstante Veränderungen in die gleiche Richtung über Millionen von Jahren, die in der Summe zu enormen Ergebnissen führen („das Prinzip des Uniformitarismus“ von Charles Lyell).

Die Fortschritte in der Physik des 20. Jahrhunderts trugen zu bedeutenden Fortschritten im Wissen über die Geschichte der Erde bei. Im Jahr 1908 verfasste der irische Wissenschaftler D. Joly einen aufsehenerregenden Bericht über die geologische Bedeutung der Radioaktivität: Die von radioaktiven Elementen abgegebene Wärmemenge reicht völlig aus, um die Existenz von geschmolzenem Magma und Vulkanausbrüchen sowie die Verschiebung von Kontinenten und Kontinenten zu erklären Bergbau. Aus seiner Sicht hat das Element der Materie – das Atom – eine genau definierte Existenzdauer und zerfällt unweigerlich. Im folgenden Jahr, 1909, gründete der russische Wissenschaftler W. I. Wernadski die Geochemie – die Wissenschaft von der Geschichte der Erdatome und ihrer chemischen und physikalischen Entwicklung.

Es gibt zwei gängige Standpunkte zu diesem Thema. Die ersten von ihnen glaubten, dass die ursprüngliche Erde, die unmittelbar nach der Akkretion aus Planetesimalen bestehend aus Nickeleisen und Silikaten entstand, homogen war und sich erst dann in einen Eisen-Nickel-Kern und einen Silikatmantel differenzierte. Diese Hypothese wird als homogene Akkretion bezeichnet. Eine spätere Hypothese der heterogenen Akkretion besagt, dass sich zuerst die feuerfeststen Planetesimale, bestehend aus Eisen und Nickel, ansammelten und erst dann die Silikatsubstanz, die heute ab einer Höhe von 2900 km den Erdmantel bildet, in die Akkretion eintrat. Diese Sichtweise ist heute vielleicht die beliebteste, obwohl sich auch hier die Frage der Isolierung des äußeren Kerns stellt, der die Eigenschaften einer Flüssigkeit hat. Ist es nach der Bildung eines festen inneren Kerns entstanden oder haben sich äußerer und innerer Kern während des Differenzierungsprozesses getrennt? Auf diese Frage gibt es jedoch keine eindeutige Antwort, sondern es wird von der zweiten Option ausgegangen.

Der Akkretionsprozess, die Kollision von Planetesimalen mit einer Größe von bis zu 1000 km, ging mit einer großen Energiefreisetzung einher, mit starker Erwärmung des entstehenden Planeten, seiner Entgasung, d. h. durch die Freisetzung flüchtiger Bestandteile, die in gefallenen Planetesimalen enthalten sind. Die meisten flüchtigen Stoffe gingen im interplanetaren Raum unwiederbringlich verloren, wie ein Vergleich der Zusammensetzungen flüchtiger Stoffe in Meteoriten und Erdgesteinen zeigt. Nach modernen Daten dauerte der Entstehungsprozess unseres Planeten etwa 500 Millionen Jahre und verlief in drei Akkretionsphasen. Während der ersten und Hauptphase wurde die Erde zu 93–95 % radial geformt und diese Phase endete an der Wende von 4,4–4,5 Milliarden Jahren, d. h. dauerte etwa 100 Millionen Jahre.

Die zweite Phase, die das Ende des Wachstums markierte, dauerte ebenfalls etwa 200 Millionen Jahre. Schließlich wurde die dritte Phase, die bis zu 400 Millionen Jahre dauerte (3,8 bis 3,9 Milliarden Jahre endeten), von einem starken Meteoritenbeschuss begleitet, genau wie auf dem Mond. Die Frage nach der Temperatur der Urerde ist für Geologen von grundlegender Bedeutung. Schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts sprachen Wissenschaftler von der primären „feurigen Flüssigkeit“ Erde. Diese Ansicht stand jedoch völlig im Widerspruch zum modernen geologischen Leben des Planeten. Wenn die Erde von Anfang an geschmolzen wäre, wäre sie längst zu einem toten Planeten geworden.

Daher sollte der nicht sehr kalten, aber nicht geschmolzenen frühen Erde der Vorzug gegeben werden. Es gab viele Faktoren für die Erwärmung des Planeten. Das ist Gravitationsenergie; und Kollision von Planetesimalen; und der Fall sehr großer Meteoriten, bei deren Einschlag sich die erhöhte Temperatur bis in Tiefen von 1-2.000 km ausbreitete. Überschritt die Temperatur dennoch den Schmelzpunkt des Stoffes, kam es zur Differenzierung – schwerere Elemente, zum Beispiel Eisen, Nickel, sanken, leichtere hingegen schwebten auf.

Der Hauptbeitrag zur Wärmezunahme sollte jedoch der Zerfall radioaktiver Elemente sein – Plutonium, Thorium, Kalium, Aluminium, Jod. Eine weitere Wärmequelle sind feste Gezeiten, die mit der Nähe des Erdtrabanten Mond verbunden sind. Das Zusammenwirken all dieser Faktoren könnte die Temperatur bis zum Schmelzpunkt von Gesteinen erhöhen, im Erdmantel könnte sie beispielsweise +1500 °C erreichen. Doch der Druck in großer Tiefe verhinderte ein Schmelzen, insbesondere im inneren Kern. Der Prozess der inneren Differenzierung unseres Planeten hat im Laufe seiner geologischen Geschichte stattgefunden und dauert bis heute an. Allerdings hatte die Erde bereits vor 3,5–3,7 Milliarden Jahren, als die Erde 4,6 Milliarden Jahre alt war, einen festen inneren Kern, einen flüssigen äußeren Kern und einen festen Mantel, d. h. es wurde bereits in seiner modernen Form differenziert. Dies wird durch die Magnetisierung solcher alten belegt Felsen, und bekanntlich wird das Magnetfeld durch die Wechselwirkung des flüssigen Außenkerns und des festen Außenkerns verursacht. Der Prozess der Schichtung und Differenzierung des Inneren fand auf allen Planeten statt, aber auf der Erde findet er immer noch statt und sorgt für die Existenz eines flüssigen äußeren Kerns und Konvektion im Mantel.

Im Jahr 1915 vermutete der deutsche Geophysiker A. Wegener anhand der Umrisse der Kontinente, dass es im Karbon (geologische Periode) eine einzige Landmasse gab, die er Pangäa (griechisch „die ganze Erde“) nannte. Pangäa teilte sich in Laurasia und Gondwana. Vor 135 Millionen Jahren trennte sich Afrika von Südamerika, und zwar vor 85 Millionen Jahren Nordamerika– aus Europa; Vor 40 Millionen Jahren kollidierte der indische Kontinent mit Asien und Tibet und der Himalaya entstand.

Das entscheidende Argument für die Übernahme dieses Konzepts durch A. Wegener war die empirische Entdeckung der Ausdehnung des Meeresbodens Ende der 50er Jahre, die als Ausgangspunkt für die Entstehung der lithosphärischen Plattentektonik diente. Derzeit geht man davon aus, dass sich die Kontinente unter dem Einfluss tiefer Konvektionsströme, die nach oben und zur Seite gerichtet sind und die Platten, auf denen die Kontinente schwimmen, ziehen, auseinanderbewegen. Diese Theorie wird auch durch biologische Daten zur Verbreitung von Tieren auf unserem Planeten bestätigt. Die auf der Plattentektonik basierende Theorie der Kontinentalverschiebung ist heute in der Geologie allgemein anerkannt.

4. Globale Tektonik.

Vor vielen Jahren nahm ein Vater, ein Geologe, seinen kleinen Sohn mit auf eine Weltkarte und fragte ihn, was passieren würde, wenn Küste Amerika zieht an die Küste Europas und Afrikas? Der Junge war nicht zu faul und nachdem er die entsprechenden Teile aus dem physisch-geografischen Atlas herausgeschnitten hatte, stellte er überrascht fest, dass die Westküste des Atlantiks sozusagen innerhalb eines experimentellen Fehlers mit der Ostküste übereinstimmte.

Diese Geschichte ging für den Jungen nicht spurlos vorüber; er wurde ein Geologe und Bewunderer von Alfred Wegener, einem pensionierten deutschen Armeeoffizier, sowie einem Meteorologen, Polarforscher und Geologen, der 1915 das Konzept der Kontinentalverschiebung entwickelte.

Hochtechnologie trug auch zur Wiederbelebung des Driftkonzepts bei: Es war die Computermodellierung Mitte der 1960er Jahre, die eine gute Übereinstimmung der Grenzen der Kontinentalmassen nicht nur für den Zirkumatlantik, sondern auch für eine Reihe anderer Kontinente – den Osten – zeigte Afrika und Hindustan, Australien und Antarktis. Infolgedessen entstand Ende der 1960er Jahre das Konzept der Plattentektonik oder neuen globalen Tektonik.

Zunächst rein spekulativ vorgeschlagen, um ein bestimmtes Problem zu lösen – die Verteilung von Erdbeben unterschiedlicher Stärke auf der Erdoberfläche – verschmolz es mit Vorstellungen über die Kontinentalverschiebung und erlangte sofort allgemeine Anerkennung. Im Jahr 1980 – dem 100. Geburtstag von Alfred Wegener – wurde es üblich, von der Bildung eines neuen Paradigmas in der Geologie zu sprechen. Und selbst über die wissenschaftliche Revolution, vergleichbar mit der Revolution in der Physik zu Beginn des 20. Jahrhunderts ...

Nach diesem Konzept ist die Erdkruste in mehrere riesige Lithosphärenplatten unterteilt, die sich ständig bewegen und Erdbeben verursachen. Zunächst wurden mehrere lithosphärische Platten identifiziert: eurasische, afrikanische, nord- und südamerikanische, australische, antarktische und pazifische. Alle außer dem Pazifik, der rein ozeanisch ist, umfassen Teile mit sowohl kontinentaler als auch ozeanischer Kruste. Und Kontinentaldrift ist im Rahmen dieses Konzepts nichts anderes als ihre passive Bewegung zusammen mit Lithosphärenplatten.

Die globale Tektonik basiert auf dem Konzept lithosphärischer Platten, Fragmente Erdoberfläche, betrachtet als absolut starre Körper, die sich wie vorwärts bewegen Luftkissen entlang der Schicht des dekomprimierten Mantels - der Asthenosphäre - mit einer Geschwindigkeit von 1-2 bis 10-12 cm pro Jahr. Sie umfassen größtenteils sowohl kontinentale Massen mit einer Kruste, die üblicherweise als „Granit“ bezeichnet wird, als auch Gebiete mit einer ozeanischen Kruste, die herkömmlicherweise als „Basalt“ bezeichnet wird und aus Gesteinen mit geringem Kieselsäuregehalt besteht.

Den Wissenschaftlern ist überhaupt nicht klar, wohin sich die Kontinente bewegen, und einige von ihnen sind sich nicht einig, dass sich die Erdkruste bewegt, und wenn sie sich bewegen, dann aufgrund der Wirkung welcher Kräfte und Energiequellen. Die weit verbreitete Annahme, dass thermische Konvektion die Ursache für die Bewegung der Erdkruste ist, ist in der Tat nicht überzeugend, da sich herausstellte, dass solche Annahmen den grundlegenden Bestimmungen vieler physikalischer Gesetze, experimenteller Daten und zahlreicher Beobachtungen, einschließlich Daten aus der Weltraumforschung, widersprechen Tektonik und Struktur anderer Planeten. Echte Schemata der thermischen Konvektion, die den Gesetzen der Physik nicht widersprechen, und ein einziger logisch begründeter Mechanismus der Materiebewegung, der für die Bedingungen im Inneren von Sternen, Planeten und ihren Satelliten gleichermaßen akzeptabel ist, wurden noch nicht gefunden.

An mittelozeanischen Rücken bildet sich neue erhitzte ozeanische Kruste, die beim Abkühlen wieder in die Tiefen des Erdmantels sinkt und die zur Bewegung der Krustenplatten aufgewendete Wärmeenergie abführt.

Riesige geologische Prozesse wie die Hebung von Gebirgszügen, starke Erdbeben, die Bildung von Tiefseegräben, Vulkanausbrüche – sie alle werden letztlich durch die Bewegung der Erdkrustenplatten erzeugt, bei der der Mantel unseres Planeten allmählich abkühlt .

Die Landmasse der Erde besteht aus festen Gesteinen, die oft mit einer Erd- und Vegetationsschicht bedeckt sind. Aber woher kommen diese Steine? Neue Gesteine ​​entstehen aus Material, das tief im Erdinneren entsteht. In den unteren Schichten der Erdkruste ist die Temperatur viel höher als an der Oberfläche und die Gesteine, aus denen sie bestehen, stehen unter enormem Druck. Unter dem Einfluss von Hitze und Druck verbiegen und erweichen Gesteine ​​oder schmelzen sogar vollständig. Sobald Erdkruste Es entsteht eine Schwachstelle, geschmolzenes Gestein – man nennt es Magma – bricht an die Erdoberfläche aus. Magma strömt in Form von Lava aus Vulkanschloten und breitet sich über ein großes Gebiet aus. Wenn Lava aushärtet, verwandelt sie sich in festes Gestein.

In einigen Fällen geht die Geburt von Gesteinen mit grandiosen Katastrophen einher, in anderen geschieht sie still und unbemerkt. Es gibt viele Arten von Magma und aus ihnen entsteht verschiedene Arten Felsen. Beispielsweise ist basaltisches Magma sehr flüssig, gelangt leicht an die Oberfläche, breitet sich in breiten Strömen aus und erhärtet schnell. Manchmal bricht es als helle „feurige Fontäne“ aus dem Krater eines Vulkans – das passiert, wenn die Erdkruste seinem Druck nicht standhalten kann.

Andere Arten von Magma sind viel dicker: Ihre Dichte oder Konsistenz ähnelt eher schwarzer Melasse. Die darin enthaltenen Gase haben große Schwierigkeiten, durch ihre dichte Masse an die Oberfläche zu gelangen. Denken Sie daran, wie leicht Luftblasen aus kochendem Wasser entweichen und wie viel langsamer dies geschieht, wenn Sie etwas Dickeres wie Gelee erhitzen. Wenn dichteres Magma näher an die Oberfläche steigt, nimmt der Druck auf es ab. Darin gelöste Gase neigen dazu, sich auszudehnen, können es aber nicht. Wenn das Magma schließlich ausbricht, dehnen sich die Gase so schnell aus, dass es zu einer gewaltigen Explosion kommt. Lava, Gesteinsschutt und Asche fliegen in alle Richtungen wie aus einer Kanone abgefeuerte Granaten. Ein ähnlicher Ausbruch ereignete sich 1902 auf der Insel Martinique im Karibischen Meer. Der katastrophale Ausbruch des Vulkans Moptap-Pelé zerstörte den Hafen von Sept-Pierre vollständig. Etwa 30.000 Menschen starben

Die Geologie hat der Menschheit die Möglichkeit gegeben, geologische Ressourcen für die Entwicklung aller Bereiche des Ingenieurwesens und der Technologie zu nutzen. Gleichzeitig hat die intensive technogene Aktivität zu einer drastischen Verschlechterung der globalen Umweltsituation geführt, die so stark und schnell ist, dass die Existenz der Menschheit oft in Frage gestellt wird. Wir verbrauchen viel mehr, als die Natur regenerieren kann. Daher ist das Problem der nachhaltigen Entwicklung heute ein wirklich globales Weltproblem, das alle Staaten betrifft.

Trotz der Zunahme des wissenschaftlichen und technologischen Potenzials der Menschheit ist der Grad unserer Unwissenheit über den Planeten Erde immer noch sehr hoch. Und mit fortschreitendem Wissen darüber nimmt die Zahl der noch ungelösten Fragen nicht ab. Wir begannen zu verstehen, dass die auf der Erde ablaufenden Prozesse vom Mond, der Sonne und anderen Planeten beeinflusst werden, alles miteinander verbunden ist und sogar das Leben, dessen Entstehung eines der zentralen wissenschaftlichen Probleme ist, möglicherweise zu uns gebracht wurde aus dem Weltraum. Geologen sind immer noch nicht in der Lage, Erdbeben vorherzusagen, obwohl Vulkanausbrüche mittlerweile mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden können. Viele geologische Prozesse sind immer noch schwer zu erklären, geschweige denn vorherzusagen. Daher ist die intellektuelle Entwicklung der Menschheit weitgehend mit den Erfolgen der geologischen Wissenschaft verbunden, die es dem Menschen eines Tages ermöglichen werden, die ihn beschäftigenden Fragen über den Ursprung des Universums, den Ursprung des Lebens und des Geistes zu lösen.

6. Liste der verwendeten Literatur

1. Gorelov A. A. Konzepte der modernen Naturwissenschaft. - M.: Zentrum, 1997.

2. Lavrinenko V.N., Ratnikov V.P. - M.: Kultur und Sport, 1997.

3. Naydysh V. M. Konzepte der modernen Naturwissenschaft: Lehrbuch. Zuschuss. – M.: Gardariki, 1999.

4. Levitan E. P. Astronomie: Lehrbuch für die 11. Klasse. weiterführende Schule. – M.: Bildung, 1994.

5. Surdin V. G. Dynamik stellarer Systeme. – M.: Verlag des Moskauer Zentrums für Weiterbildung, 2001.

6. Novikov I. D. Evolution des Universums. – M., 1990.

7. Karapenkov S. Kh. Konzepte der modernen Naturwissenschaft. – M.: Academic Avenue, 2003.

Der Mensch versucht seit langem, die ihn umgebende Welt und vor allem die Erde – unsere Heimat – zu verstehen. Wie ist die Erde entstanden? Diese Frage beschäftigt die Menschheit seit mehr als einem Jahrtausend.

Zahlreiche Legenden und Mythen verschiedener Völker über die Entstehung unseres Planeten haben uns erreicht. Sie eint die Aussage, dass die Erde durch die intelligente Tätigkeit mythischer Helden oder Götter geschaffen wurde.

Die ersten Hypothesen, d. h. wissenschaftliche Annahmen, über den Ursprung der Erde tauchten erst im 18. Jahrhundert auf, als die Wissenschaft sich weiterentwickelte ausreichende Menge Informationen über unseren Planeten und das Sonnensystem. Werfen wir einen Blick auf einige dieser Hypothesen.

Der französische Wissenschaftler Georges Buffon (1707-1788) vermutete, dass der Globus als Folge einer Katastrophe entstanden sei. Zu einer sehr fernen Zeit kollidierte ein Himmelskörper (Buffon glaubte, dass es sich um einen Kometen handelte) mit der Sonne. Die Kollision verursachte viel „Spritzer“. Die größten von ihnen kühlten allmählich ab und ließen Planeten entstehen.

Der deutsche Wissenschaftler Immanuel Kant (1724-1804) erklärte die Möglichkeit der Entstehung von Himmelskörpern unterschiedlich. Er vermutete, dass das Sonnensystem aus einer riesigen, kalten Staubwolke entstand. Die Teilchen dieser Wolke befanden sich in ständiger ungeordneter Bewegung, zogen sich gegenseitig an, kollidierten, klebten zusammen und bildeten Kondensationen, die zu wachsen begannen und schließlich die Sonne und die Planeten entstehen ließen.

Pierre Laplace (1749-1827), französischer Astronom und Mathematiker, stellte seine Hypothese auf, die die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems erklärt. Seiner Meinung nach entstanden Sonne und Planeten aus einer rotierenden heißen Gaswolke. Als es sich allmählich abkühlte, zog es sich zusammen und bildete zahlreiche Ringe, die mit zunehmender Dichte Planeten bildeten, und das zentrale Gerinnsel verwandelte sich in die Sonne.

Die Entstehung des Sonnensystems nach Kants Hypothese

Die Entstehung des Sonnensystems nach Laplaces Hypothese

Zu Beginn dieses Jahrhunderts stellte der englische Wissenschaftler James Jeans (1877-1946) eine Hypothese auf, die die Entstehung des Planetensystems erklärte: Es war einmal ein anderer Stern, der in der Nähe der Sonne flog, der durch seine Schwerkraft einen Teil herausriss der Sache daraus. Nachdem es sich verdichtet hatte, entstanden die Planeten.

Die Entstehung von Planeten nach Schmidts Hypothese

Moderne Vorstellungen über den Ursprung des Sonnensystems

Unser Landsmann, der berühmte Wissenschaftler Otto Yulievich Schmidt (1891-1956), stellte 1944 seine Hypothese der Planetenentstehung auf. Er glaubte, dass die Sonne vor Milliarden von Jahren von einer riesigen Wolke umgeben war, die aus kalten Staubpartikeln und gefrorenem Gas bestand. Sie alle drehten sich um die Sonne. Sie waren in ständiger Bewegung, kollidierten, zogen sich gegenseitig an und schienen zusammenzukleben und Klumpen zu bilden. Allmählich flachte die Gas- und Staubwolke ab und die Klumpen begannen, sich auf Kreisbahnen zu bewegen. Aus diesen Ansammlungen entstanden im Laufe der Zeit die Planeten unseres Sonnensystems.

Es ist leicht zu erkennen, dass die Hypothesen von Kant, Laplace und Schmidt in vielerlei Hinsicht nahe beieinander liegen. Viele der Gedanken dieser Wissenschaftler bildeten die Grundlage des modernen Verständnisses des Ursprungs der Erde und des gesamten Sonnensystems.

Heute gehen Wissenschaftler davon aus, dass die Sonne und die Planeten gleichzeitig aus interstellarer Materie – Staub- und Gaspartikeln – entstanden sind. Diese kalte Substanz wurde nach und nach dichter, komprimierte sich und zerfiel dann in mehrere ungleiche Klumpen. Einer von ihnen, der größte, brachte die Sonne hervor. Seine Substanz wurde weiter komprimiert und erwärmt. Um ihn herum bildete sich eine rotierende Gas-Staub-Wolke, die die Form einer Scheibe hatte. Aus den dichten Klumpen dieser Wolke entstanden Planeten, darunter auch unsere Erde.

Wie Sie sehen, haben sich die Vorstellungen der Wissenschaftler über den Ursprung der Erde, anderer Planeten und des gesamten Sonnensystems verändert und weiterentwickelt. Und selbst jetzt bleibt noch viel Unklares und Kontroverses. Wissenschaftler müssen viele Fragen klären, bevor wir sicher wissen, wie die Erde entstanden ist.

Wissenschaftler, die den Ursprung der Erde erklärten

Georges Louis Leclerc Buffon ist ein großer französischer Naturforscher. In seinem Hauptwerk „Naturgeschichte“ äußerte er Gedanken über die Entwicklung des Globus und seiner Oberfläche, über die Einheit aller Lebewesen. 1776 wurde er zum ausländischen Ehrenmitglied der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften gewählt.

Immanuel Kant – der Große Deutscher Philosoph, Professor an der Universität Königsberg. 1747-1755. entwickelte eine Hypothese über den Ursprung des Sonnensystems, die er in dem Buch „General Natural History and Theory of the Heavens“ darlegte.

Pierre Simon Laplace wurde in die Familie eines armen Bauern hineingeboren. Talent und Ausdauer ermöglichten ihm ein eigenständiges Studium der Mathematik, Mechanik und Astronomie. Seinen größten Erfolg erzielte er in der Astronomie. Er untersuchte eingehend die Bewegung der Himmelskörper (Mond, Jupiter, Saturn) und gab ihr Hinweise wissenschaftliche Erklärung. Seine Hypothese über den Ursprung der Planeten existierte fast ein Jahrhundert lang in der Wissenschaft.

Der Akademiker Otto Yulievich Schmidt wurde in Mogilev geboren. Abschluss an der Universität Kiew. Er arbeitete viele Jahre an der Moskauer Universität. O. Yu. Schmidt war ein bedeutender Mathematiker, Geograph und Astronom. Er beteiligte sich an der Organisation der driftenden wissenschaftlichen Station „North Pole-1“. Eine Insel im Arktischen Ozean, eine Ebene in der Antarktis und ein Kap in Tschukotka sind nach ihm benannt.

Testen Sie Ihr Wissen

1. Was ist der Kern der Hypothese von J. Buffon über den Ursprung der Erde?
2. Wie hat I. Kant die Entstehung von Himmelskörpern erklärt?
3. Wie hat P. Laplace den Ursprung des Sonnensystems erklärt?
4. Was ist die Hypothese von D. Jeans über den Ursprung der Planeten?
5. Wie erklärt die Hypothese von O. Yu. Schmidt den Prozess der Planetenentstehung?
6. Was sind die modernen Vorstellungen über den Ursprung der Sonne und der Planeten?

Denken!

1. Wie erklärten die alten Menschen den Ursprung unseres Planeten?
2. Was sind die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Hypothesen von J. Buffon und D. Jeans? Erklären sie, wie die Sonne entstand? Halten Sie diese Hypothesen für plausibel?
3. Vergleichen Sie die Hypothesen von I. Kant, P. Laplace und O. Yu Schmidt. Was sind ihre Gemeinsamkeiten und Unterschiede?
4. Warum glauben Sie, dass dies erst im 18. Jahrhundert der Fall war? tauchten die ersten wissenschaftlichen Annahmen über den Ursprung der Erde auf?

Die ersten wissenschaftlichen Annahmen über den Ursprung der Erde tauchten erst im 18. Jahrhundert auf. Die Hypothesen von I. Kant, P. Laplace, O. Yu. Schmidt und vielen anderen Wissenschaftlern bildeten die Grundlage moderner Vorstellungen über den Ursprung der Erde und des gesamten Sonnensystems. Moderne Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Sonne und die Planeten gleichzeitig aus interstellarer Materie – Staub und Gas – entstanden sind. Diese Substanz wurde komprimiert und zerfiel dann in mehrere Klumpen, aus denen die Sonne entstand. Um ihn herum entstand eine rotierende Gas-Staub-Wolke, aus deren Klumpen Planeten entstanden, darunter auch unsere Erde.

Die Geschichte des Planeten Erde ist ebenso wie das menschliche Leben voller vielfältiger Ereignisse wichtige Ereignisse und die Entwicklungsstadien, die seit ihrer Geburt stattgefunden haben. Bevor der Planet Erde und alle anderen Himmelskörper, Planeten und Sterne, auftauchten, flogen Staubwolken im Weltraum. Der Blaue Planet sowie andere Objekte Sonnensystem, einschließlich der Sonne, wie Wissenschaftler vermuten, entstand, als sich eine Wolke aus interstellarem Staub verdichtete.

Die Erde entstand etwa 10 Millionen Jahre nach Beginn der Verdichtung des interstellaren Staubs. Durch die freigesetzte Hitze formte sich aus der geschmolzenen Substanz ein Himmelskörper. Nachdem der Planet Erde erschien. Die Differenzierung der Schichten seiner Bestandteile führte zur Entstehung eines inneren Kerns aus schweren Elementen, der von einem Mantel umhüllt war; die Ansammlung leichter Elemente auf der Oberfläche führte zur Bildung einer Protokruste. Zur gleichen Zeit erschien auch der Mond, möglicherweise aufgrund einer heftigen Kollision zwischen der Erde und einem riesigen Asteroiden.

Mit der Zeit kühlte der Planet ab, es bildete sich auf ihm eine verhärtete Hülle – die Kruste und anschließend die ersten Kontinente. Seit dem Erscheinen des Planeten Erde wurde er ständig von Meteoriten und Eiskometen bombardiert, wodurch sich auf der Oberfläche genügend Wasser ansammelte, um Meere und Ozeane zu bilden. Dank starker vulkanischer Aktivität und Dampf entstand eine Atmosphäre, in der es praktisch keinen Sauerstoff gab. Im Laufe der Geschichte des Planeten Erde schwebten die Kontinente ständig auf dem geschmolzenen Mantel, manchmal verbanden sie sich, manchmal trennten sie sich, was sich im Laufe von 4,5 Milliarden Jahren viele Male wiederholte.

Komplexe chemische Reaktionen führten zur Entstehung organischer Moleküle, die miteinander wechselwirkten, und es entstanden immer komplexere Molekülstrukturen. Dies führte zur Entstehung von Molekülen, die zur Selbstkopie fähig sind. Dies waren die ersten Schritte des Lebens auf der Erde. Es entwickelten sich lebende Organismen, es entstanden Bakterien, dann mehrzellige Organismen. Während des Lebens dieser Organismen veränderte sich die Zusammensetzung der Atmosphäre. Es trat Sauerstoff auf, der zur Bildung einer schützenden Ozonschicht führte.

Das Leben hat sich in zahlreichen Formen entwickelt und die Artenzahl auf der Erde ist in ihrer Vielfalt erstaunlich. Veränderungen der Umweltbedingungen im Laufe der Geschichte des Planeten führten zur Entstehung neuer Arten, von denen viele später ausstarben, andere konnten sich an die neue Umwelt anpassen und schufen die moderne Biosphäre.

Vor etwa 6 Millionen Jahren, Milliarden Jahre nach der Entstehung der Erde, führte ein Zweig der evolutionären Differenzierung der Primaten zur Entstehung des Menschen. Fähigkeit, sich zu bewegen Hinterbeine Eine starke Zunahme der Gehirngröße und der Sprachentwicklung waren die Hauptfaktoren. Zuerst lernte der Mensch, Feuer zu machen, dann erzielte er Erfolge in der Entwicklung Landwirtschaft. Dies führte zu einer Verbesserung des Lebens, was zur Bildung von Gemeinschaften und Zivilisationen mit unterschiedlichen kulturellen und religiösen Merkmalen führte. Dank seiner Leistungen in verschiedene Bereiche In den Bereichen Wissenschaft, Politik, Schreiben, Transport und Kommunikation ist der Mensch zur dominierenden Spezies auf der Erde geworden. Es ist nicht mehr die Erde, die die Lebensformen formt, sondern der Mensch, der sich verändert Umfeld im Prozess des Lebens. Zum ersten Mal wird die Geschichte des Planeten Erde durch die Kräfte der auf ihm lebenden Lebewesen geschaffen, und wir sind gezwungen, globale Klima- und andere Umweltprobleme zu lösen, um unseren Lebensraum zu erhalten.

Die moderne wissenschaftliche Welt beschäftigt sich ständig mit einem Thema, das viele Menschen beschäftigt. Es gibt viele Werke und Veröffentlichungen von Wissenschaftlern verschiedener Zeiten und Völker über die Entstehung der Erde. Zunächst gab es eine Theorie über die Erschaffung des Planeten durch eine göttliche Kraft, woraufhin die Erde begann, das Bild einer Kugel anzunehmen. Darüber hinaus stellten die Lehren von Kopernikus unseren Planeten in eine Reihe mit anderen Planeten, die sich um die Sonne drehen und das Sonnensystem bilden. So begann sich echtes Wissen über das Universum zu entwickeln. Dieser Schritt war der erste in der wissenschaftlichen Lösung dieses Problems, dank dessen mehr als einer moderne Hypothese über den Ursprung der Erde.

Moderne Hypothese über den Ursprung der Erde aus der Sicht von Wissenschaftlern

Die erste, ziemlich ernstzunehmende Theorie war die Kant-Laplace-Theorie. Das moderne Hypothese über den Ursprung der Erde sagte, dass es zunächst eine gewisse gasnebelige Wolke gab, die sich um einen bestimmten Kern drehte, dank der gegenseitigen Anziehung begann sich das Gerinnsel zu einer Scheibe zu formen und wurde an den Polen allmählich abgeflacht, aufgrund der Ungleichmäßigkeit der Gasdichte bildeten sich Ringe, die sich schließlich schichteten, woraufhin dieser Gasklumpen abkühlte und zu Planeten wurde, und die abgetrennten Ringe wurden zu Satelliten. Im Zentrum des Nebels befindet sich noch ein ungefrorener Klumpen, der ständig aktiv ist, und das ist die Sonne, die sich im Zentrum des Sonnensystems befindet. Diese Theorie wurde nach den beiden berühmten Wissenschaftlern benannt, die diese Idee hatten. Durch die ständige Erforschung des Weltraums entdecken Wissenschaftler jedoch neue Nuancen, sodass diese Theorie nicht mehr ausreichend begründet ist, ihr Wert jedoch in der Welt der Astronomie immer noch eine große Rolle spielt.

Eine andere Theorie von O. Yu. Schmidt unterscheidet sich geringfügig von der vorherigen, aber diese moderne Hypothese über den Ursprung der Erde ist nicht weniger interessant. Seiner Annahme zufolge wanderte die Sonne selbst vor der Entstehung des Sonnensystems durch die Galaxie und zog Gasteilchen an, die anschließend noch kalt zusammenklebten und Planeten bildeten. Dank der Sonnenaktivität begannen sich die Planeten zu erwärmen und schließlich zu bilden. Die Erde entstand durch Vulkanausbrüche und das Aufprallen von Lava auf die Planetenoberfläche, die die Urhülle bildete. Die Gase, die die Lava freisetzte, verdampften und bildeten eine Atmosphäre für den Planeten, aber es gab noch keinen Sauerstoff. In dieser Atmosphäre bildete sich Wasserdampf, der, wenn er unter dem Einfluss von 100 Grad Celsius verdampfte, in großen Regenfällen niederging und so den Primärozean bildete. Aufgrund tektonischer Aktivität Lithosphärenplatten stieg auf und bildete einen Teil des Landes, das aus dem Ozean auftauchte, und so entstanden Kontinente.

Diese Theorie der Entwicklung des Sonnensystems gefiel nicht jedem. Später schlug der französische Wissenschaftler J. Buffon vor, dass die moderne Hypothese über den Ursprung der Erde wie folgt lauten sollte. Die Sonne war allein im Weltraum, aber unter dem Einfluss eines anderen Sterns, der an ihr vorbeiflog, bildete sie eine Galaxie, die sich über viele Kilometer erstreckte. Danach zerfiel der Stern in Stücke und gelangte unter der magnetischen Wirkung der Sonne in seine Umlaufbahn. So bildeten Teile des Sterns einige Klumpen und es entstanden Planeten.

Es gibt eine weitere moderne Hypothese über den Ursprung der Erde, die vom englischen Physiker Hoyle vorgeschlagen wurde. Er erklärte, dass die Sonne einen Zwillingsstern habe, der unter dem Einfluss unterschiedlicher Kräfte explodiere und die Fragmente in die Umlaufbahn des Sterns zerstreut würden. So entstanden die restlichen Planeten.

Wissenschaftler erwägen mehr als eine moderne Hypothese über den Ursprung der Erde, aber sie basieren alle auf demselben Prinzip.

Zunächst kam es zu einem Gerinnsel aus Energie und Gasen, die weitere Bildung erfolgte auf unterschiedliche Weise. Die einzige Ähnlichkeit aller Theorien kann nach fünf Milliarden Jahren der Planetenentstehung beobachtet werden, als die Erde, die wir heute sehen, entstand. Wissenschaftler stellen immer noch unterschiedliche Theorien über den Ursprung der Galaxie auf, die auf unterschiedlichen physikalischen Prozessen basieren, aber bisher gibt es keine genaue Interpretation der Entstehung des Sonnensystems. Alle kamen jedoch zu dem gleichen Schluss, dass die Entstehung der Sonne und anderer Planeten gleichzeitig erfolgte. Zum ersten Mal das Relevanteste moderne Ansichten

und die Errungenschaften der Wissenschaft, die Hypothese über den Ursprung unseres Planeten wurde vom berühmten sowjetischen Wissenschaftler, Akademiker O. Yu Schmidt, aufgestellt und von seinen Studenten entwickelt. Nach dieser Theorie entstand es durch die Verbindung fester Partikel und durchlief nie die „Feuer-Flüssigkeit“-Stufe. Die große Tiefe des Erdinneren erklärt sich durch die Ansammlung von Wärme, die beim Zerfall radioaktiver Stoffe freigesetzt wird, und nur zu einem geringen Teil durch die Wärme, die bei ihrer Entstehung freigesetzt wird. Nach der Hypothese von O. Yu. Schmidt erfolgte das Wachstum der Erde durch auf ihre Oberfläche fallende Partikel. In diesem Fall verwandelten sich die kinetischen Teilchen in thermische. Da an der Oberfläche Wärme erzeugt wurde, Es wurde in den Weltraum emittiert und ein kleiner Teil wurde zum Erhitzen der Oberflächenschicht der Substanz verwendet. Zunächst nahm die Erwärmung zu, da die Massenzunahme und gleichzeitig die Schwerkraft der Erde die Wucht der Einschläge erhöhten. Dann, als die Substanz aufgebraucht war, verlangsamte sich der Wachstumsprozess und die Erwärmung begann nachzulassen. Nach Berechnungen des sowjetischen Wissenschaftlers V.S. Safronov dürften die Schichten, die sich heute in einer Tiefe von etwa 2500 Kilometern befinden, die höchste Temperatur erreicht haben. Ihre Temperatur könnte 1000° überschreiten. Aber die zentralen und äußeren Teile der Erde waren zunächst kalt.

Die Erwärmung der Erde ist, wie der Akademiker V. I. Wernadski und seine Anhänger glauben, ausschließlich auf die Einwirkung radioaktiver Elemente zurückzuführen. Die Erdsubstanz enthält eine kleine Beimischung radioaktiver Elemente: Uran, Thorium, Radium. Die Kerne dieser Elemente zerfallen kontinuierlich und verwandeln sich in Kerne anderer chemische Elemente. Jedes zerfallende Uran- und Thoriumatom verwandelt sich relativ schnell in eine Reihe intermediärer radioaktiver Atome (insbesondere in ein Radiumatom) und schließlich in ein stabiles Atom aus dem einen oder anderen Bleiisotop und mehreren Heliumatomen. Bei der Zersetzung von Kalium entstehen Kalzium und Argon. Beim Zerfall radioaktiver Elemente wird Wärme freigesetzt. Von einzelnen Partikeln entwich diese Wärme leicht nach außen und wurde im Weltraum verteilt. Doch als die Erde entstand – ein Körper von enormer Größe – begann sich in ihren Tiefen Wärme anzusammeln. Obwohl jedes Gramm irdischer Materie pro Zeiteinheit (z. B. pro Jahr) nur sehr wenig Wärme freisetzt, hat sich im Laufe der Milliarden Jahre, in denen unser Planet existiert, so viel Wärme angesammelt, dass die Temperatur in den Herden des Erdinneren erreicht ist sein Maximum. hohes Niveau. Berechnungen zufolge haben die Oberflächenteile des Planeten, aus denen weiterhin langsam Wärme entweicht, wahrscheinlich bereits die Phase der größten Erwärmung durchlaufen und beginnen sich abzukühlen, allerdings in der Tiefe Innenteile Das Aufwärmen geht offenbar noch weiter.

Allerdings ist zu beachten, dass wir laut Vulkanologie und Petrographie in der Erdkruste keine Gesteine ​​finden, die unter mehr entstanden wären hohe Temperaturen als 1200°. Und in einer gewissen Tiefe ist ihre Temperatur normalerweise niedriger, da Beobachtungen zeigen, dass die Luft während der Oxidation oxidiert Komponenten B. Eisen, erhöht sich ihre Temperatur um etwa 50°. Tiefe Gesteine ​​enthalten ungefähr die gleichen Mineralien und daher ist ihre Bildungstemperatur nicht höher. Darüber hinaus deuten eine Reihe anderer Mineralien und Kohlefragmente, die in tief liegenden Gesteinen enthalten sind, sowie Einschlüsse in Mineralien darauf hin, dass tief liegendes Magma eine niedrigere Temperatur hat als Lava. Diese Erwärmung des Inneren hat keinen Einfluss auf die Erdoberfläche und die Lebensbedingungen auf ihr, da die Oberflächentemperatur nicht bestimmt wird innere Hitze, sondern durch Wärme, die von der Sonne empfangen wird. Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit der Erde ist der Wärmefluss von ihrem Inneren zur Oberfläche 5000-mal geringer als der von der Sonne empfangene Wärmefluss.

Die Substanz der Sonne enthält auch eine gewisse Menge radioaktiver Elemente, aber die von ihnen freigesetzte Energie spielt für die Aufrechterhaltung ihrer starken Strahlung eine vernachlässigbare Rolle. Im Inneren der Sonne sind Druck und Temperatur so hoch, dass dort ständig Kernreaktionen ablaufen – die Vereinigung der Atomkerne einiger chemischer Elemente zu komplexeren Atomkernen anderer Elemente; es fällt auf riesige Menge Energie, die die Strahlung der Sonne über viele Milliarden Jahre hinweg unterstützt.

Die Entstehung der Hydrosphäre hängt offenbar eng mit der Erwärmung der Erde zusammen. und die Gase fielen zusammen mit den festen Partikeln und Körpern, aus denen sie entstand, auf die Erde. Obwohl die Temperatur der Partikel in der Zone der erdähnlichen Planeten zu hoch war, als dass es zum Gefrieren von Gasen gekommen wäre, „haften“ selbst unter diesen Bedingungen reichlich Gasmoleküle an der Oberfläche der Partikel. Zusammen mit diesen Teilchen wurden sie Teil größerer Körper und dann Teil der Erde. Darüber hinaus könnten, wie O. Yu. Schmidt feststellte, eisige Körper aus der Zone der Riesenplaneten in die Zone der Erdplaneten fliegen. Ohne Zeit zum Aufwärmen und Verdampfen könnten sie auf die Erde fallen und ihr Wasser und Gase zuführen.

Heizung - bester Weg vertreiben die darin enthaltenen Gase aus einem Feststoff. Daher ging die Erwärmung der Erde mit der Freisetzung von in der Erde enthaltenen Gasen und Wasserdampf einher. große Mengen in terrestrischen Gesteinssubstanzen. Nach dem Durchbruch an die Oberfläche kondensierte Wasserdampf im Wasser der Meere und Ozeane und die Gase bildeten eine Atmosphäre, deren Zusammensetzung sich zunächst deutlich von der modernen unterschied. Aktuelle Zusammensetzung Erdatmosphäre Dies ist größtenteils auf die Existenz von Pflanzen- und Tierleben auf der Erdoberfläche zurückzuführen.

Die Freisetzung von Gasen und Wasserdampf aus dem Erdinneren dauert bis heute an. Bei Vulkanausbrüchen werden große Mengen Wasserdampf in die Atmosphäre freigesetzt Kohlendioxid, und an verschiedenen Orten der Erde werden brennbare Gase aus ihren Tiefen freigesetzt.

Nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen besteht die Erde aus:

1. Kerne, die in ihren Eigenschaften (Dichte) Eisen-Nickel-Verbindungen ähneln und Eisen-Silikat-Substanzen oder metallisierten Silikaten am nächsten kommen;
2. Mantel, bestehend aus Materie physikalische Eigenschaften nähernde Gesteine ​​aus Granatperidotiten und Eklogiten
3. die Erdkruste, also ein Film aus Gesteinen - Basalten und Graniten sowie ihnen in ihren physikalischen Eigenschaften ähnlichen Gesteinen.

Von großem Interesse ist die Frage, wie sich die Theorie von O. Yu. Schmidt auf die vom Akademiemitglied A. I. Oparin entwickelte Theorie über den Ursprung des Lebens auf der Erde auswirkte. Nach der Theorie von A.I. Oparin entstand lebende Materie durch eine allmähliche Verkomplizierung der Zusammensetzung aus einfachen organischen Verbindungen (wie Methan, Formaldehyd), die im Wasser auf der Erdoberfläche gelöst waren.

Bei der Erstellung seiner Theorie ging A.I. Oparin von der damals weit verbreiteten Idee aus, dass die Erde aus heißen Gasen entstanden sei und sich nach dem Durchlaufen einer „feurigen Flüssigkeit“ verfestigt habe. Aber im Stadium eines heißen Gasgerinnsels konnte Methan nicht existieren. Bei seiner Suche nach Möglichkeiten zur Bildung von Methan stützte sich A.I. Oparin auf das Schema seiner Entstehung durch die Einwirkung von heißem Wasserdampf auf Karbide (Verbindungen von Kohlenstoff mit Metallen). Er glaubte, dass Methan mit Wasserdampf durch Risse an die Erdoberfläche aufstieg und so in eine wässrige Lösung gelangte. Es ist zu beachten, dass bei hohen Temperaturen nur die Bildung von Methan stattfand und der weitere Prozess, der zur Entstehung von Leben führte, im Wasser stattfand, d. h. bei Temperaturen unter 100°.

Untersuchungen zeigen, dass mit Wasserdampf vermischtes Methan in Gasemissionen nur bei Temperaturen unter 100 °C vorhanden ist. Bei hohen Temperaturen auf heißer Lava wird Methan in den Emissionen nicht nachgewiesen.

Nach der Theorie von O. Yu. Schmidt wurden Gase und Wasserdampf in geringen Mengen von Anfang an Teil der Erde. Daher könnte in den frühen Stadien der Entwicklung unseres Planeten Wasser auf der Erdoberfläche erscheinen. Von Anfang an lagen Kohlenhydrate und andere Verbindungen in Lösung vor. Somit belegen die Schlussfolgerungen der neuen kosmogonischen Theorie das Vorhandensein genau der Bedingungen auf der Erde, die nach der Theorie von A.I. Oparin für den Entstehungsprozess des Lebens notwendig sind.

Studien zur Ausbreitung von Erdbebenwellen, die an der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert durchgeführt wurden, zeigten, dass die Dichte der Erdsubstanz zunächst gleichmäßig und dann schlagartig zunimmt. Dies bestätigte die bisherige Meinung, dass es im Erdinneren eine scharfe Trennung von Gestein und Eisen gibt.

Wie nun festgestellt wurde, liegt die Grenze des dichten Erdkerns in einer Tiefe von 2900 Kilometern unter der Oberfläche. Der Durchmesser des Kerns übersteigt die Hälfte des Durchmessers unseres Planeten und die Masse beträgt ein Drittel der Masse der gesamten Erde.

Vor einigen Jahren gingen die meisten Geologen, Geophysiker und Geochemiker davon aus, dass der dichte Erdkern aus Nickeleisen bestehe. ähnlich, das in Meteoriten vorhanden ist. Es wurde angenommen, dass es dem Eisen gelang, zum Zentrum zu fließen, während die Erde feurig flüssig war. Der Geologe V. N. Lodochnikov stellte jedoch bereits 1939 fest, dass diese Hypothese unbegründet war, und wies darauf hin, dass wir das Verhalten der Materie unter den enormen Drücken, die im Inneren der Erde herrschen, aufgrund des enormen Gewichts der darüber liegenden Schichten nur unzureichend kennen. Er sagte voraus, dass es neben einer sanften Änderung der Dichte bei steigendem Druck auch abrupte Änderungen geben sollte.

Schmidt entwickelte eine neue Theorie und stellte die Hypothese auf, dass die Bildung des Eisenkerns als Folge der Trennung der Erdmaterie unter dem Einfluss der Schwerkraft erfolgte. Dieser Prozess begann, nachdem es im Erdinneren zu einer Erwärmung kam. Doch bald verschwand die Notwendigkeit, die Entstehung des Eisenkerns zu erklären, da die Ansichten von V.I Weiterentwicklung in Form der Lodochnikov-Ramsey-Hypothese. Eine abrupte Änderung der Eigenschaften eines Stoffes hohe Drücke wurde durch theoretische Berechnungen bestätigt.

Berechnungen zeigen, dass der Druck in der Erde bereits in einer Tiefe von etwa 250 Kilometern 100.000 Atmosphären erreicht, im Zentrum sogar über 3 Millionen Atmosphären. Selbst bei einer Temperatur von mehreren tausend Grad ist die Substanz der Erde daher möglicherweise nicht flüssig im üblichen Sinne des Wortes, sondern ähnlich wie Pech oder Harz. Lange Zeit unter dem Einfluss aktive Kräfte es ist zu langsamen Bewegungen und Verformungen fähig. Beispielsweise nahm die Erde, die sich um ihre Achse drehte, unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft eine abgeflachte Form an, als wäre sie flüssig. Gleichzeitig verhält es sich gegenüber kurzzeitigen Kräften wie ein fester Körper mit einer Elastizität, die die Elastizität von Stahl übersteigt. Dies äußert sich beispielsweise bei der Ausbreitung von Erdbebenwellen.

Aufgrund der Biegsamkeit des Erdinneren kommt es in ihnen unter dem Einfluss der Schwerkraft zu langsamen Stoffbewegungen. Schwere Substanzen sinken, leichtere Substanzen steigen auf. Diese Bewegungen sind so langsam, dass sich in der Nähe des Erdmittelpunkts nur eine geringe Konzentration schwererer Substanzen gebildet hat, obwohl sie Milliarden von Jahren andauern. Man könnte sagen, der Prozess der Schichtung des tiefen Erdinneren hat gerade erst begonnen und findet immer noch statt.