Theorie van de oorsprong van de aarde O. Yu

Een bijzondere plek In het zonnestelsel is de aarde de enige planeet waarop zich in de loop van miljarden jaren verschillende levensvormen hebben ontwikkeld.

Mensen wilden altijd weten waar en hoe de wereld waarin we leven vandaan kwam. Toen mythologische ideeën de cultuur domineerden, werd de oorsprong van de wereld, zoals bijvoorbeeld in de Veda's, verklaard door het uiteenvallen van de eerste mens Purusha. Het feit dat dit een algemeen mythologisch schema was, wordt bevestigd door Russische apocriefen, bijvoorbeeld het 'Duivenboek'. De overwinning van het christendom bevestigde religieuze ideeën over Gods schepping van de wereld uit het niets.

Met de komst van de wetenschap in haar moderne opvatting worden mythologische en religieuze ideeën vervangen door wetenschappelijke ideeën over de oorsprong van de wereld. Wetenschap verschilt van mythologie doordat zij er niet naar streeft de wereld als geheel te verklaren, maar naar het formuleren van wetten van natuurlijke ontwikkeling die empirisch kunnen worden geverifieerd. Rede en vertrouwen op de zintuiglijke werkelijkheid zijn belangrijker in de wetenschap dan geloof. Wetenschap is tot op zekere hoogte een synthese van filosofie en religie, wat een theoretische verkenning van de werkelijkheid is.

2. Oorsprong van de aarde.

We leven in het heelal en onze planeet Aarde is de kleinste schakel ervan. Daarom is de geschiedenis van de oorsprong van de aarde nauw verbonden met de geschiedenis van de oorsprong van het heelal. Trouwens, hoe kwam het tot stand? Welke krachten hebben het vormingsproces van het heelal en daarmee onze planeet beïnvloed? Tegenwoordig zijn er veel verschillende theorieën en hypothesen over dit probleem. De grootste geesten van de mensheid geven hun mening over deze kwestie.

De betekenis van de term Universum in de natuurwetenschappen is smaller en heeft een specifiek wetenschappelijke betekenis gekregen. Het heelal is een plaats van menselijke bewoning, toegankelijk voor empirische observatie en verifieerbaar door moderne mensen wetenschappelijke methoden. Het universum als geheel wordt bestudeerd door een wetenschap die kosmologie heet, dat wil zeggen de wetenschap van de ruimte. Dit woord is niet toevallig. Hoewel nu alles buiten de atmosfeer van de aarde ruimte wordt genoemd, was dat binnen niet het geval Het oude Griekenland, waar ruimte werd geaccepteerd als ‘orde’, ‘harmonie’, in tegenstelling tot ‘chaos’ – ‘wanorde’. De kosmologie onthult dus in de kern, zoals het de wetenschap betaamt, de ordelijkheid van onze wereld en is erop gericht de wetten van het functioneren ervan te vinden. De ontdekking van deze wetten is het doel van het bestuderen van het heelal als één geordend geheel.

Momenteel is de oorsprong van het heelal gebaseerd op twee modellen:

a) Model van het uitdijende heelal. Het meest algemeen aanvaarde model in de kosmologie is het model van een homogeen isotroop, niet-stationair, heet uitdijend heelal, gebouwd op basis van de algemene relativiteitstheorie en de relativistische zwaartekrachttheorie, gecreëerd door Albert Einstein in 1916. Dit model is gebaseerd op twee aannames:

1) de eigenschappen van het heelal zijn in alle punten (homogeniteit) en richtingen (isotropie) hetzelfde;

2) de beste beroemde beschrijving zwaartekrachtveld zijn de vergelijkingen van Einstein. Hieruit volgt de zogenaamde kromming van de ruimte en het verband tussen kromming en massa(energie)dichtheid. De kosmologie gebaseerd op deze postulaten is relativistisch.

Een belangrijk punt van dit model is de niet-stationariteit ervan. Dit wordt bepaald door twee postulaten van de relativiteitstheorie:

1) het relativiteitsbeginsel, dat stelt dat in alle traagheidssystemen alle wetten behouden blijven, ongeacht de snelheid waarmee deze systemen uniform en rechtlijnig ten opzichte van elkaar bewegen;

2) experimenteel bevestigde constantheid van de lichtsnelheid.

Roodverschuiving is een afname van frequenties elektromagnetische straling: In het zichtbare deel van het spectrum zijn de lijnen naar het rode uiteinde verschoven. Het eerder ontdekte Doppler-effect stelde dat wanneer een oscillatiebron van ons af beweegt, de oscillatiefrequentie die we waarnemen afneemt, en de golflengte dienovereenkomstig toeneemt. Wanneer ze worden uitgezonden, treedt er “roodheid” op, dat wil zeggen dat de lijnen van het spectrum verschuiven naar langere rode golflengten.

Dus voor alle verre lichtbronnen werd de roodverschuiving geregistreerd, en hoe verder de bron was, hoe meer in grotere mate. De roodverschuiving bleek evenredig te zijn met de afstand tot de bron, wat de hypothese over hun verwijdering bevestigde, dat wil zeggen over de uitdijing van de Megagalaxy - het zichtbare deel van het heelal.

De roodverschuiving bevestigt op betrouwbare wijze de theoretische conclusie over de niet-stationariteit van het gebied van ons heelal lineaire afmetingen in de orde van grootte van enkele miljarden parsecs over minstens enkele miljarden jaren. Tegelijkertijd kan de kromming van de ruimte niet worden gemeten, wat een theoretische hypothese blijft.

b) Big Bang-model. Het heelal dat we waarnemen, volgens gegevens moderne wetenschap, ontstond ongeveer 15 tot 20 miljard jaar geleden als gevolg van de oerknal. Het idee van de oerknal is een integraal onderdeel van het uitdijende heelalmodel.

Alle materie van het heelal bevond zich in de begintoestand op een uniek punt: oneindige massadichtheid, oneindige kromming van de ruimte en explosieve expansie die in de loop van de tijd vertraagt ​​bij een hoge temperatuur, waarbij alleen een mengsel van elementaire deeltjes zou kunnen bestaan. Toen kwam er een explosie. “Eerst was er een explosie. Niet het soort explosie dat we op aarde kennen, die begint vanuit een bepaald centrum en zich vervolgens verspreidt en steeds meer ruimte in beslag neemt, maar een explosie die overal tegelijkertijd plaatsvond en de hele ruimte vanaf het allereerste begin vulde met elk deeltje materie wegrennen van alle andere deeltjes”, schreef S. Weinberg in zijn werk.

Wat gebeurde er na de oerknal? Er vormde zich een plasmastolsel - een toestand waarin elementaire deeltjes zich bevinden - iets tussen een vaste en een vloeibare toestand in, dat onder invloed van de explosiegolf steeds verder begon uit te zetten. 0,01 seconde na start Oerknal er verscheen een mengsel van lichte kernen in het heelal. Zo verschenen niet alleen materie en veel chemische elementen, maar ook ruimte en tijd.

Deze modellen helpen hypothesen over de oorsprong van de aarde naar voren te brengen:

1. De Franse wetenschapper Georges Buffon (1707-1788) suggereerde dat de aardbol is ontstaan ​​als gevolg van een catastrofe. Op een heel ver tijdstip kwam een ​​hemellichaam (Buffon geloofde dat het een komeet was) in botsing met de zon. De botsing veroorzaakte veel ‘plons’. De grootste ervan, die geleidelijk afkoelde, gaf aanleiding tot planeten.

2. De Duitse wetenschapper Immanuel Kant (1724-1804) legde de mogelijkheid van de vorming van hemellichamen anders uit. Hij suggereerde dat het zonnestelsel is ontstaan ​​uit een gigantische, koude stofwolk. De deeltjes van deze wolk waren voortdurend in willekeurige beweging, trokken elkaar wederzijds aan, botsten, plakten aan elkaar en vormden condensaties die begonnen te groeien en uiteindelijk de zon en de planeten deden ontstaan.

3. Pierre Laplace (1749-1827), Franse astronoom en wiskundige, stelde zijn hypothese voor ter verklaring van de vorming en ontwikkeling van het zonnestelsel. Volgens hem zijn de zon en de planeten ontstaan ​​uit een roterende hete gaswolk. Geleidelijk aan, terwijl het afkoelde, trok het zich samen en vormde talloze ringen, die, naarmate ze dichter werden, planeten creëerden, en het centrale stolsel veranderde in de zon.

Aan het begin van deze eeuw bracht de Engelse wetenschapper James Genet (1877-1946) een hypothese naar voren die de vorming van het planetenstelsel verklaarde: er was eens een andere ster dichtbij de zon, die door zijn zwaartekracht een deel van het planetenstelsel eruit rukte. van de zaak daaruit. Nadat het was gecondenseerd, ontstonden er planeten.

4. Onze landgenoot, de beroemde wetenschapper Otto Yulievich Schmidt (1891-1956) stelde in 1944 zijn hypothese over de vorming van planeten voor. Hij geloofde dat miljarden jaren geleden de zon omringd was door een gigantische wolk die bestond uit deeltjes koud stof en bevroren gas. Ze draaiden allemaal rond de zon. Omdat ze voortdurend in beweging waren, botsten en elkaar wederzijds aantrokken, leken ze bij elkaar te blijven en klonten te vormen. Geleidelijk werden de gas- en stofwolken vlakker en begonnen de klonten in cirkelvormige banen te bewegen. In de loop van de tijd zijn uit deze klonten de planeten van ons zonnestelsel gevormd.

Het is gemakkelijk in te zien dat de hypothesen van Kant, Laplace en Schmidt in veel opzichten dicht bij elkaar liggen. Veel van de gedachten van deze wetenschappers vormden de basis van het moderne begrip van de oorsprong van de aarde en het hele zonnestelsel.

Tegenwoordig suggereren wetenschappers dat

3. Ontwikkeling van de aarde.

De oude aarde leek weinig op de planeet waarop wij nu leven. De atmosfeer bestond uit waterdamp, koolstofdioxide en in sommige gevallen stikstof, in andere gevallen methaan en ammoniak. Er was geen zuurstof in de lucht van de levenloze planeet, onweersbuien donderden in de atmosfeer van de oude aarde, het werd doordrongen door de harde ultraviolette straling van de zon en er barstten vulkanen uit op de planeet. Onderzoek toont aan dat de polen op aarde zijn veranderd en dat Antarctica ooit groenblijvend was. Permafrost ontstond 100.000 jaar geleden na de grote ijstijd.

In de 19e eeuw werden in de geologie twee concepten over de ontwikkeling van de aarde gevormd:

1) door sprongen (“catastrofetheorie” van Georges Cuvier);

2) door kleine maar constante veranderingen in dezelfde richting gedurende miljoenen jaren, die cumulatief tot enorme resultaten leidden (“het principe van uniformitarianisme” door Charles Lyell).

De vooruitgang in de natuurkunde van de 20e eeuw heeft bijgedragen aan aanzienlijke vooruitgang in de kennis van de geschiedenis van de aarde. In 1908 maakte de Ierse wetenschapper D. Joly een sensationeel rapport over de geologische betekenis van radioactiviteit: de hoeveelheid warmte die wordt uitgezonden door radioactieve elementen is ruim voldoende om het bestaan ​​van gesmolten magma en vulkaanuitbarstingen te verklaren, evenals de verplaatsing van continenten en berg gebouw. Vanuit zijn gezichtspunt heeft het element materie – het atoom – een strikt gedefinieerde bestaansduur en vervalt het onvermijdelijk. Het jaar daarop, 1909, richtte de Russische wetenschapper V.I. Vernadsky de geochemie op: de wetenschap van de geschiedenis van de atomen van de aarde en haar chemische en fysische evolutie.

Er zijn twee meest voorkomende standpunten over deze kwestie. De vroegste van hen geloofden dat de oorspronkelijke aarde, onmiddellijk gevormd na de aangroei van planetesimalen bestaande uit nikkel-ijzer en silicaten, homogeen was en pas daarna differentiatie onderging in een ijzer-nikkelkern en een silicaatmantel. Deze hypothese wordt homogene aanwas genoemd. Een latere hypothese van heterogene aanwas is dat de meest vuurvaste planetesimalen, bestaande uit ijzer en nikkel, zich eerst ophoopten, en pas daarna begon de silicaatsubstantie, die nu de aardmantel samenstelt vanaf een niveau van 2900 km, in aangroei te komen. Dit standpunt is nu misschien wel het meest populair, hoewel ook hier de vraag rijst hoe de buitenste kern moet worden geïsoleerd, die de eigenschappen van een vloeistof heeft. Is het ontstaan ​​na de vorming van een vaste binnenkern, of zijn de buiten- en binnenkernen gescheiden tijdens het differentiatieproces? Maar deze vraag heeft geen duidelijk antwoord, maar de veronderstelling wordt gegeven aan de tweede optie.

Het proces van aanwas, de botsing van planetesimalen met een grootte tot 1000 km, ging gepaard met een grote vrijgave van energie, met sterke verwarming van de zich vormende planeet, de ontgassing ervan, d.w.z. door het vrijkomen van vluchtige componenten in vallende planetesimalen. De meeste vluchtige stoffen gingen onherroepelijk verloren in de interplanetaire ruimte, zoals blijkt uit een vergelijking van de samenstellingen van vluchtige stoffen in meteorieten en aardgesteenten. Volgens moderne gegevens duurde het vormingsproces van onze planeet ongeveer 500 miljoen jaar en vond het plaats in drie fasen van aanwas. Tijdens de eerste en hoofdfase werd de aarde voor 93-95% radiaal gevormd en deze fase eindigde rond de eeuwwisseling van 4,4 - 4,5 miljard jaar, d.w.z. duurde ongeveer 100 miljoen jaar.

De tweede fase, gekenmerkt door het einde van de groei, duurde eveneens ongeveer 200 miljoen jaar. Ten slotte ging de derde fase, die wel 400 miljoen jaar duurde (3,8-3,9 miljard jaar eindigde), gepaard met een krachtig meteorietbombardement, hetzelfde als op de maan. De kwestie van de temperatuur van de oeraarde is van fundamenteel belang voor geologen. Zelfs aan het begin van de twintigste eeuw spraken wetenschappers over de primaire ‘vurige vloeibare’ aarde. Deze opvatting was echter volledig in strijd met het moderne geologische leven van de planeet. Als de aarde om te beginnen gesmolten was, zou ze al lang geleden in een dode planeet zijn veranderd.

Daarom moet de voorkeur worden gegeven aan de niet erg koude, maar niet gesmolten vroege aarde. Er waren veel factoren die de planeet opwarmden. Dit is zwaartekrachtenergie; en botsing van planetesimalen; en de val van zeer grote meteorieten, bij de inslag waarvan de verhoogde temperatuur zich verspreidde naar een diepte van 1-2 duizend km. Als de temperatuur niettemin het smeltpunt van de stof overschreed, vond er differentiatie plaats - zwaardere elementen, bijvoorbeeld ijzer, nikkel, zonken en lichtere daarentegen dreven omhoog.

Maar de belangrijkste bijdrage aan de toename van de hitte zou worden geleverd door het verval van radioactieve elementen - plutonium, thorium, kalium, aluminium, jodium. Een andere warmtebron zijn vaste getijden die verband houden met de nabije locatie van de satelliet van de aarde, de maan. Al deze factoren kunnen samen de temperatuur verhogen tot het smeltpunt van gesteenten; in de mantel kan deze bijvoorbeeld +1500 °C bereiken. Maar druk op grote diepte verhinderde het smelten, vooral in de binnenkern. Het proces van interne differentiatie van onze planeet heeft zich gedurende de hele geologische geschiedenis voorgedaan en gaat nog steeds door. Maar al 3,5-3,7 miljard jaar geleden, toen de aarde 4,6 miljard jaar oud was, had de aarde een vaste binnenkern, een vloeibare buitenkern en een vaste mantel. het is al gedifferentieerd in zijn moderne vorm. Dit blijkt uit de magnetisatie van zulke oude rotsen, en zoals bekend wordt het magnetische veld veroorzaakt door de interactie tussen de vloeibare buitenkern en de vaste buitenkern. Het proces van gelaagdheid en differentiatie van het binnenste vond plaats op alle planeten, maar op aarde gebeurt het nog steeds, waardoor het bestaan ​​van een vloeibare buitenkern en convectie in de mantel wordt verzekerd.

In 1915 suggereerde de Duitse geofysicus A. Wegener, op basis van de contouren van de continenten, dat er in het Carboon (geologische periode) één enkele landmassa was, die hij Pangaea noemde (Grieks ‘de hele aarde’). Pangea splitste zich op in Laurazië en Gondwana. 135 miljoen jaar geleden scheidde Afrika zich van Zuid-Amerika, en 85 miljoen jaar geleden Noord-Amerika– uit Europa; 40 miljoen jaar geleden kwam het Indiase continent in botsing met Azië en Tibet en ontstond de Himalaya.

Het beslissende argument vóór de adoptie van dit concept door A. Wegener was de empirische ontdekking eind jaren vijftig van de uitzetting van de oceaanbodem, die als uitgangspunt diende voor het ontstaan ​​van lithosferische platentektoniek. Momenteel wordt aangenomen dat de continenten uit elkaar bewegen onder invloed van diepe convectiestromen die naar boven en naar de zijkanten zijn gericht en aan de platen trekken waarop de continenten drijven. Deze theorie wordt ook bevestigd door biologische gegevens over de verspreiding van dieren op onze planeet. De theorie van continentale drift, gebaseerd op platentektoniek, wordt nu algemeen aanvaard in de geologie.

4. Mondiale tektoniek.

Vele jaren geleden nam een ​​vader van een geoloog zijn jonge zoon mee naar een kaart van de wereld en vroeg wat er zou gebeuren als kustlijn Amerika gaat verhuizen naar de kust van Europa en Afrika? De jongen was niet te lui en nadat hij de overeenkomstige delen uit de fysisch-geografische atlas had verwijderd, was hij verrast toen hij ontdekte dat de westkust van de Atlantische Oceaan samenviel met de oostelijke kust, om zo te zeggen een experimentele fout.

Dit verhaal ging niet spoorloos voorbij voor de jongen; hij werd een geoloog en bewonderaar van Alfred Wegener, een gepensioneerde Duitse legerofficier, maar ook een meteoroloog, poolreiziger en geoloog, die in 1915 het concept van continentale drift creëerde.

Hoge technologie heeft ook bijgedragen aan de heropleving van het driftconcept: het was computermodellering in het midden van de jaren zestig dat een goed samenvallen van de grenzen van continentale massa's aantoonde, niet alleen voor de Circum-Atlantische Oceaan, maar ook voor een aantal andere continenten - Oost-Europa. Afrika en Hindoestan, Australië en Antarctica. Als gevolg hiervan ontstond eind jaren zestig het concept van platentektoniek, of nieuwe mondiale tektoniek.

Aanvankelijk puur speculatief voorgesteld om een ​​bepaald probleem op te lossen – de verspreiding van aardbevingen van verschillende diepten op het aardoppervlak – ging het samen met ideeën over continentale drift en kreeg het onmiddellijk universele erkenning. In 1980 – de honderdste verjaardag van de geboorte van Alfred Wegener – werd het gebruikelijk om te praten over de vorming van een nieuw paradigma in de geologie. En zelfs over de wetenschappelijke revolutie, vergelijkbaar met de revolutie in de natuurkunde aan het begin van de 20e eeuw...

Volgens dit concept is de aardkorst verdeeld in verschillende enorme lithosferische platen, die voortdurend in beweging zijn en aardbevingen veroorzaken. Aanvankelijk werden verschillende lithosferische platen geïdentificeerd: Euraziatische, Afrikaanse, Noord- en Zuid-Amerikaanse, Australische, Antarctische en Stille Oceaan. Ze omvatten allemaal, behalve de Stille Oceaan, die puur oceanisch is, delen met zowel continentale als oceanische korst. En continentale drift is, binnen het raamwerk van dit concept, niets meer dan hun passieve beweging samen met lithosferische platen.

De mondiale tektoniek is gebaseerd op het idee van lithosferische platen, fragmenten aardoppervlak, beschouwd als absoluut stijve lichamen die bewegen alsof ze voortbewegen luchtkussen langs de laag gedecomprimeerde mantel - de asthenosfeer, met een snelheid van 1-2 tot 10-12 cm per jaar. Voor het grootste deel omvatten ze zowel continentale massa's met een korst die gewoonlijk "graniet" wordt genoemd als gebieden met een oceanische korst die gewoonlijk "basaltisch" wordt genoemd en gevormd door rotsen met een laag silicagehalte.

Het is voor wetenschappers helemaal niet duidelijk waar de continenten bewegen en sommigen van hen zijn het er niet mee eens dat de aardkorst in beweging is, en als ze bewegen, dan als gevolg van de werking van welke krachten en energiebronnen. De wijdverbreide veronderstelling dat thermische convectie de oorzaak is van de beweging van de aardkorst is in feite niet overtuigend, omdat gebleken is dat dergelijke veronderstellingen in tegenspraak zijn met de fundamentele bepalingen van veel natuurwetten, experimentele gegevens en talloze observaties, waaronder gegevens uit ruimteonderzoek over de aardkorst. tektoniek en structuur van andere planeten. Echte schema's van thermische convectie die niet in tegenspraak zijn met de wetten van de natuurkunde, en een enkel logisch onderbouwd mechanisme voor de beweging van materie, even aanvaardbaar voor de omstandigheden in het interieur van sterren, planeten en hun satellieten, zijn nog niet gevonden.

Op mid-oceanische ruggen wordt nieuwe, verwarmde oceanische korst gevormd, die, wanneer deze wordt afgekoeld, weer in de diepten van de mantel zinkt en de thermische energie afvoert die wordt gebruikt om de aardkorstplaten te verplaatsen.

Gigantische geologische processen, zoals het opstijgen van bergketens, krachtige aardbevingen, de vorming van diepzeegeulen, vulkaanuitbarstingen - ze worden uiteindelijk allemaal veroorzaakt door de beweging van de aardkorstplaten, waarbij de mantel van onze planeet geleidelijk afkoelt .

De landmassa van de aarde wordt gevormd door massief gesteente, vaak bedekt met een laag aarde en vegetatie. Maar waar komen deze rotsen vandaan? Nieuwe rotsen worden gevormd uit materiaal dat diep in de aarde is geboren. In de onderste lagen van de aardkorst is de temperatuur veel hoger dan aan de oppervlakte, en de rotsen waaruit ze bestaan ​​staan ​​onder enorme druk. Onder invloed van hitte en druk buigen en worden gesteenten zacht, of smelten ze zelfs volledig. Zodra aardkorst er wordt een zwak punt gevormd, gesmolten gesteenten - magma genoemd - barsten uit naar het oppervlak van de aarde. Magma stroomt uit vulkanische bronnen in de vorm van lava en verspreidt zich over een groot gebied. Wanneer lava verhardt, verandert het in vast gesteente.

In sommige gevallen gaat de geboorte van rotsen gepaard met grootse rampen, in andere gevallen gebeurt het rustig en onopgemerkt. Er zijn veel soorten magma, en daaruit worden gevormd verschillende soorten rotsen. Basaltmagma is bijvoorbeeld erg vloeibaar, komt gemakkelijk naar de oppervlakte, verspreidt zich in brede stromen en hardt snel uit. Soms barst het uit de krater van een vulkaan als een heldere "vurige fontein" - dit gebeurt wanneer de aardkorst de druk niet kan weerstaan.

Andere soorten magma zijn veel dikker: hun dichtheid of consistentie lijkt meer op zwarte melasse. De gassen die zich in dergelijk magma bevinden, hebben grote moeite om door de dichte massa naar de oppervlakte te komen. Bedenk hoe gemakkelijk luchtbellen uit kokend water ontsnappen en hoeveel langzamer dit gebeurt als je iets dikkers verwarmt, zoals gelei. Naarmate het dichtere magma dichter bij het oppervlak komt, neemt de druk erop af. De daarin opgeloste gassen hebben de neiging uit te zetten, maar kunnen dat niet. Wanneer het magma uiteindelijk uitbreekt, zetten de gassen zo snel uit dat er een enorme explosie ontstaat. Lava, steenpuin en as vliegen alle kanten op als granaten die door een kanon worden afgevuurd. Een soortgelijke uitbarsting vond plaats in 1902 op het eiland Martinique in de Caribische Zee. De catastrofale uitbarsting van de vulkaan Moptap-Pelé verwoestte de haven van Sept-Pierre volledig. Ongeveer 30.000 mensen stierven

De geologie heeft de mensheid de mogelijkheid gegeven om geologische hulpbronnen te gebruiken voor de ontwikkeling van alle takken van techniek en technologie. Tegelijkertijd heeft intensieve technogene activiteit geleid tot een scherpe verslechtering van de mondiale milieusituatie, zo sterk en snel dat het bestaan ​​van de mensheid vaak in twijfel wordt getrokken. We consumeren veel meer dan de natuur kan regenereren. Daarom is het probleem van de duurzame ontwikkeling vandaag de dag een werkelijk mondiaal probleem dat alle staten aangaat.

Ondanks de toename van het wetenschappelijke en technologische potentieel van de mensheid is het niveau van onze onwetendheid over planeet Aarde nog steeds erg hoog. En naarmate onze kennis erover toeneemt, neemt het aantal onopgeloste vragen niet af. We begonnen te begrijpen dat de processen die op aarde plaatsvinden, worden beïnvloed door de maan, de zon en andere planeten, dat alles met elkaar verbonden is, en dat zelfs het leven, waarvan de opkomst een van de belangrijkste wetenschappelijke problemen is, naar ons toe is gebracht. vanuit de ruimte. Geologen zijn nog steeds niet bij machte aardbevingen te voorspellen, hoewel vulkaanuitbarstingen nu met een hoge mate van waarschijnlijkheid kunnen worden voorspeld. Veel geologische processen zijn nog steeds moeilijk te verklaren, laat staan ​​te voorspellen. Daarom is de intellectuele evolutie van de mensheid grotendeels verbonden met de successen van de geologische wetenschap, die de mens op een dag in staat zullen stellen de vragen op te lossen die hem bezighouden over de oorsprong van het heelal, de oorsprong van het leven en de geest.

6. Lijst met gebruikte literatuur

1. Gorelov A. A. Concepten van de moderne natuurwetenschappen. - M.: Centrum, 1997.

2. Lavrinenko VN, Ratnikov V.P.: Cultuur en sport, 1997.

3. Naydysh VM Concepten van de moderne natuurwetenschappen: leerboek. toelage. – M.: Gardariki, 1999.

4. Levitan E. P. Astronomie: leerboek voor het 11e leerjaar. middelbare school. – M.: Onderwijs, 1994.

5. Surdin VG Dynamica van stellaire systemen. – M.: Uitgeverij van het Moskouse Centrum voor Permanente Educatie, 2001.

6. Novikov I. D. Evolutie van het heelal. – M., 1990.

7. Karapenkov S. Kh. Concepten van de moderne natuurwetenschappen. – M.: Academische Avenue, 2003.

De mens heeft lang geprobeerd de wereld om hem heen te begrijpen, en vooral de aarde – ons thuis. Hoe is de aarde ontstaan? Deze vraag houdt de mensheid al meer dan een millennium bezig.

Talloze legendes en mythen van verschillende volkeren over de oorsprong van onze planeet hebben ons bereikt. Ze zijn verenigd door de verklaring dat de aarde is geschapen door de intelligente activiteit van mythische helden of goden.

De eerste hypothesen, d.w.z. wetenschappelijke veronderstellingen, over de oorsprong van de aarde begonnen pas in de 18e eeuw te verschijnen, toen de wetenschap zich had verzameld voldoende hoeveelheid informatie over onze planeet en het zonnestelsel. Laten we eens naar enkele van deze hypothesen kijken.

De Franse wetenschapper Georges Buffon (1707-1788) suggereerde dat de aardbol is ontstaan ​​als gevolg van een catastrofe. Op een heel ver tijdstip kwam een ​​hemellichaam (Buffon geloofde dat het een komeet was) in botsing met de zon. De botsing veroorzaakte veel ‘plons’. De grootste ervan, die geleidelijk afkoelde, gaf aanleiding tot planeten.

De Duitse wetenschapper Immanuel Kant (1724-1804) legde de mogelijkheid van de vorming van hemellichamen anders uit. Hij suggereerde dat het zonnestelsel is ontstaan ​​uit een gigantische, koude stofwolk. De deeltjes van deze wolk waren voortdurend in wanordelijke beweging, trokken elkaar wederzijds aan, botsten, plakten aan elkaar en vormden condensaties die begonnen te groeien en uiteindelijk de zon en de planeten deden ontstaan.

Pierre Laplace (1749-1827), Franse astronoom en wiskundige, stelde zijn hypothese voor ter verklaring van de vorming en ontwikkeling van het zonnestelsel. Volgens hem zijn de zon en de planeten ontstaan ​​uit een roterende hete gaswolk. Geleidelijk koelde het af, trok het samen en vormde talloze ringen, die, naarmate ze dichter werden, planeten creëerden, en het centrale stolsel veranderde in de zon.

De opkomst van het zonnestelsel volgens de hypothese van Kant

De opkomst van het zonnestelsel volgens de hypothese van Laplace

Aan het begin van deze eeuw bracht de Engelse wetenschapper James Jeans (1877-1946) een hypothese naar voren die de vorming van het planetenstelsel verklaarde: er was eens een andere ster dichtbij de zon, die door zijn zwaartekracht een deel van het planetenstelsel eruit scheurde. van de zaak daaruit. Nadat het was gecondenseerd, ontstonden er planeten.

Het ontstaan ​​van planeten volgens de hypothese van Schmidt

Moderne ideeën over de oorsprong van het zonnestelsel

Onze landgenoot, de beroemde wetenschapper Otto Yulievich Schmidt (1891-1956), stelde in 1944 zijn hypothese over planeetvorming voor. Hij geloofde dat miljarden jaren geleden de zon omringd was door een gigantische wolk die bestond uit deeltjes koud stof en bevroren gas. Ze draaiden allemaal rond de zon. Omdat ze voortdurend in beweging waren, botsten en elkaar wederzijds aantrokken, leken ze bij elkaar te blijven en klonten te vormen. Geleidelijk werden de gas- en stofwolken vlakker en begonnen de klonten in cirkelvormige banen te bewegen. In de loop van de tijd zijn uit deze klonten de planeten van ons zonnestelsel gevormd.

Het is gemakkelijk in te zien dat de hypothesen van Kant, Laplace en Schmidt in veel opzichten dicht bij elkaar liggen. Veel van de gedachten van deze wetenschappers vormden de basis van het moderne begrip van de oorsprong van de aarde en het hele zonnestelsel.

Tegenwoordig suggereren wetenschappers dat de zon en de planeten gelijktijdig zijn ontstaan ​​uit interstellaire materie – stof- en gasdeeltjes. Deze koude substantie werd geleidelijk dichter, samengedrukt en viel vervolgens uiteen in verschillende ongelijke klonten. Uit één ervan, de grootste, ontstond de zon. De substantie ervan bleef comprimeren en warmde op. Eromheen vormde zich een roterende gas-stofwolk, die de vorm had van een schijf. Uit de dichte klonten van deze wolk kwamen planeten tevoorschijn, waaronder onze aarde.

Zoals je kunt zien, zijn de ideeën van wetenschappers over de oorsprong van de aarde, andere planeten en het hele zonnestelsel veranderd en ontwikkeld. En zelfs nu blijven er nog veel onduidelijke en controversiële zaken bestaan. Wetenschappers moeten veel vragen oplossen voordat we zeker weten hoe de aarde is ontstaan.

Wetenschappers die de oorsprong van de aarde verklaarden

Georges Louis Leclerc Buffon is een groot Frans natuuronderzoeker. In zijn belangrijkste werk, ‘Natural History’, uitte hij gedachten over de ontwikkeling van de aardbol en het oppervlak ervan, over de eenheid van alle levende wezens. In 1776 werd hij verkozen tot ere-buitenlands lid van de Sint-Petersburg Academie van Wetenschappen.

Immanuel Kant - de grote Duitse filosoof, hoogleraar aan de Universiteit van Königsberg. In 1747-1755. ontwikkelde een hypothese over de oorsprong van het zonnestelsel, die hij uiteenzette in het boek ‘General Natural History and Theory of the Heavens’.

Pierre Simon Laplace werd geboren in de familie van een arme boer. Door talent en doorzettingsvermogen kon hij zelfstandig wiskunde, mechanica en astronomie studeren. Zijn grootste succes behaalde hij in de astronomie. Hij bestudeerde in detail de beweging van hemellichamen (maan, Jupiter, Saturnus) en gaf hem wetenschappelijke verklaring. Zijn hypothese over de oorsprong van de planeten bestond al bijna een eeuw in de wetenschap.

Academicus Otto Yulievich Schmidt werd geboren in Mogilev. Afgestudeerd aan de Universiteit van Kiev. Jarenlang werkte hij aan de Universiteit van Moskou. O. Yu Schmidt was een belangrijke wiskundige, geograaf en astronoom. Hij nam deel aan de organisatie van het drijvende wetenschappelijke station "North Pole-1". Een eiland in de Noordelijke IJszee, een vlakte op Antarctica en een kaap in Chukotka zijn naar hem vernoemd.

Test je kennis

1. Wat is de essentie van J. Buffons hypothese over de oorsprong van de aarde?
2. Hoe verklaarde I. Kant de vorming van hemellichamen?
3. Hoe verklaarde P. Laplace de oorsprong van het zonnestelsel?
4. Wat is de hypothese van D. Jeans over de oorsprong van de planeten?
5. Hoe verklaart de hypothese van O. Yu.
6. Wat is het huidige begrip van de oorsprong van de zon en de planeten?

Denken!

1. Hoe verklaarden oude mensen de oorsprong van onze planeet?
2. Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen de hypothesen van J. Buffon en D. Jeans? Verklaren ze hoe de zon ontstond? Denkt u dat deze hypothesen plausibel zijn?
3. Vergelijk de hypothesen van I. Kant, P. Laplace en O. Yu. Wat zijn hun overeenkomsten en verschillen?
4. Waarom denk je dat dit pas in de 18e eeuw gebeurde? de eerste wetenschappelijke aannames over de oorsprong van de aarde verschenen?

De eerste wetenschappelijke aannames over de oorsprong van de aarde verschenen pas in de 18e eeuw. De hypothesen van I. Kant, P. Laplace, O. Yu Schmidt en vele andere wetenschappers vormden de basis van moderne ideeën over de oorsprong van de aarde en het hele zonnestelsel. Moderne wetenschappers suggereren dat de zon en de planeten gelijktijdig zijn ontstaan ​​uit interstellaire materie – stof en gas. Deze substantie werd samengeperst en vervolgens in verschillende klonten uiteengevallen, waarvan er één aanleiding gaf tot de zon. Eromheen ontstond een roterende gas-stofwolk, uit de klonten waaruit planeten werden gevormd, waaronder onze aarde.

De geschiedenis van planeet Aarde is, net als het menselijk leven, gevuld met verschillende belangrijke gebeurtenissen en de ontwikkelingsstadia die zich sinds haar geboorte hebben voorgedaan. Voordat planeet Aarde en alle andere hemellichamen verschenen: planeten en sterren vlogen stofwolken door de ruimte. De Blauwe Planeet, evenals andere objecten zonnestelsel, inclusief de zon, werd, zoals wetenschappers suggereren, gevormd toen een wolk van interstellair stof zich samenpakte.

De aarde ontstond ongeveer 10 miljoen jaar nadat interstellair stof zich begon te verdichten. De vrijkomende warmte vormde uit de gesmolten substantie een hemellichaam. Nadat planeet Aarde verscheen. Differentiatie van de lagen van de bestanddelen leidde tot het verschijnen van een binnenkern van zware elementen gewikkeld in een mantel; de opeenhoping van lichte elementen op het oppervlak veroorzaakte de vorming van een protokorst. Tegelijkertijd verscheen ook de maan, mogelijk als gevolg van een sterke botsing tussen de aarde en een enorme asteroïde.

Na verloop van tijd koelde de planeet af, er verscheen een verharde schaal op - de korst en vervolgens de eerste continenten. Vanaf het moment dat planeet Aarde verscheen, werd deze voortdurend gebombardeerd door meteorieten en ijzige kometen, met als gevolg dat zich voldoende water ophoopte op het oppervlak om zeeën en oceanen te vormen. Dankzij sterke vulkanische activiteit en stoom ontstond er een atmosfeer waarin vrijwel geen zuurstof aanwezig was. Door de hele geschiedenis van planeet Aarde heen dreven de continenten voortdurend op de gesmolten mantel, soms verbonden, soms gescheiden. Dit werd vele malen herhaald in de loop van 4,5 miljard jaar.

Complexe chemische reacties veroorzaakten het verschijnen van organische moleculen die met elkaar in wisselwerking stonden, en er verschenen steeds complexere moleculaire structuren. Als gevolg hiervan leidde dit tot de opkomst van moleculen die zichzelf kunnen kopiëren. Dit waren de eerste stappen van het leven op aarde. Levende organismen ontwikkelden zich, bacteriën verschenen en vervolgens meercellige organismen. Tijdens het leven van deze organismen veranderde de samenstelling van de atmosfeer. Er verscheen zuurstof, wat leidde tot de ontwikkeling van een beschermende ozonlaag.

Het leven heeft zich in talloze vormen ontwikkeld en het aantal soorten op aarde is verbazingwekkend in zijn diversiteit. Veranderingen in de omgevingsomstandigheden door de geschiedenis van de planeet heen leidden tot de opkomst van nieuwe soorten, waarvan er vele vervolgens uitstierven, andere konden zich aanpassen aan de nieuwe omgeving en creëerden de moderne biosfeer.

Ongeveer 6 miljoen jaar geleden, miljarden jaren nadat de aarde ontstond, leidde een tak van evolutionaire differentiatie van primaten tot de opkomst van de mens. Mogelijkheid om te bewegen achterpoten waren een sterke toename van de hersengrootte en de spraakontwikkeling de belangrijkste factoren. Eerst leerde de mens vuur maken, daarna behaalde hij succes in de ontwikkeling landbouw. Dit leidde tot een verbetering van het leven, wat leidde tot de vorming van gemeenschappen en daaropvolgende beschavingen, met verschillende culturele en religieuze kenmerken. Dankzij zijn prestaties in verschillende gebieden: wetenschap, politiek, schrijven, transport en communicatie, mensen zijn de dominante soort op aarde geworden. Het is niet langer de aarde die levensvormen vormt, het is de mens die verandert omgeving in het levensproces. Voor de eerste keer wordt de geschiedenis van planeet Aarde gecreëerd door de krachten van de wezens die erop leven, en wij zijn het die gedwongen worden mondiale problemen op het gebied van klimaat en andere milieus op te lossen om onze leefomgeving te behouden.

De moderne wetenschappelijke wereld bestudeert voortdurend één kwestie die de hoofden van veel mensen zorgen baart. Er zijn veel werken en publicaties van wetenschappers uit verschillende tijden en volkeren over hoe de aarde is ontstaan. Aanvankelijk was er een theorie over de schepping van de planeet door een goddelijke kracht, waarna de aarde het beeld van een bal begon aan te nemen. Verder plaatsten de leringen van Copernicus onze planeet op één lijn met andere die rond de zon draaien en deel uitmaken van het zonnestelsel. Zo begon echte kennis over het universum naar voren te komen. Het was deze stap die de eerste was in de wetenschappelijke oplossing van dit probleem, waardoor er meer dan één is moderne hypothese over de oorsprong van de aarde.

Moderne hypothese over de oorsprong van de aarde door de ogen van wetenschappers

De eerste, tamelijk serieuze theorie was de Kant-Laplace-theorie. Dit moderne hypothese over de oorsprong van de aarde zei dat er aanvankelijk een bepaalde gasnevelige wolk rond een bepaalde kern draaide, dankzij wederzijdse aantrekking begon het stolsel zich tot een schijf te vormen en geleidelijk aan de polen afgeplat, als gevolg van de ongelijkheid van de gasdichtheid, vormden zich ringen, die uiteindelijk gestratificeerd werden, waarna dit klontje gassen afkoelde en planeten werd, en de losse ringen satellieten werden. In het centrum van de nevel bevindt zich nog steeds een niet-bevroren klomp die constant actief is, en dit is de zon, die zich in het centrum van het zonnestelsel bevindt. Deze theorie is vernoemd naar de twee beroemde wetenschappers die met dit idee kwamen. Door voortdurend de ruimte te bestuderen, ontdekken wetenschappers echter nieuwe nuances, dus deze theorie is onvoldoende beredeneerd geworden, maar de waarde ervan speelt nog steeds een grote rol in de wereld van de astronomie.

Een andere theorie van O. Yu Schmidt verschilt enigszins van de vorige, maar deze moderne hypothese over de oorsprong van de aarde is niet minder interessant. Volgens zijn veronderstelling reisde de zon vóór de vorming van het zonnestelsel zelf door de melkweg, waarbij hij gasdeeltjes aantrok, die vervolgens aan elkaar bleven plakken en planeten vormden, terwijl ze nog steeds koud waren. Dankzij de zonneactiviteit begonnen de planeten op te warmen en uiteindelijk te ontstaan. De aarde werd gevormd door vulkaanuitbarstingen en het slaan van lava op het oppervlak van de planeet, wat de oorspronkelijke dekking vormde. De gassen die door de lava vrijkwamen, verdampten, vormden een atmosfeer voor de planeet, maar er was nog geen zuurstof. In deze atmosfeer werd waterdamp gevormd, die, wanneer deze verdampte onder invloed van temperaturen van honderd graden, bij grote regenbuien viel en zo de primaire oceaan vormde. Als gevolg van tektonische activiteit lithosferische platen verrezen en maakten deel uit van het land dat uit de oceaan opkwam, en zo ontstonden continenten.

Deze theorie over de evolutie van het zonnestelsel sprak niet iedereen aan. Later suggereerde de Franse wetenschapper J. Buffon dat de moderne hypothese over de oorsprong van de aarde als volgt zou moeten zijn. De zon was alleen in de ruimte, maar onder invloed van een andere ster die erlangs vloog, vormde hij een sterrenstelsel dat zich vele kilometers uitstrekte. Hierna viel de ster in stukken uiteen en kwam onder de magnetische werking van de zon in zijn baan terecht. Zo vormden stukjes van de ster enkele klonten en werden er planeten gevormd.

Er is nog een moderne hypothese over de oorsprong van de aarde, die werd voorgesteld door de Engelse natuurkundige Hoyle. Hij verklaarde dat de zon een tweelingster had, die onder invloed van verschillende krachten explodeerde en de fragmenten zich verspreidden in de baan van de ster. Zo werden de resterende planeten gevormd.

Wetenschappers houden zich bezig met meer dan één moderne hypothese over de oorsprong van de aarde, maar ze zijn allemaal gebaseerd op hetzelfde principe.

Aanvankelijk was er een stolsel van energie en gassen, en verdere vorming vond op verschillende manieren plaats. De enige overeenkomst in alle theorieën kan worden waargenomen na vijf miljard jaar planetaire vorming, toen de aarde die we nu kunnen zien werd gevormd. Wetenschappers brengen nog steeds verschillende theorieën over de oorsprong van de melkweg naar voren, gebaseerd op verschillende fysieke processen, maar nu is er geen nauwkeurige interpretatie van de vorming van het zonnestelsel. Iedereen kwam echter tot dezelfde conclusie dat de vorming van de zon en andere planeten tegelijkertijd plaatsvond. Voor het eerst het meest relevant en de prestaties van de wetenschap, werd de hypothese over de oorsprong van onze planeet voorgesteld door de beroemde Sovjetwetenschapper, academicus O. Yu. Volgens deze theorie werd het gevormd door de combinatie van vaste deeltjes en is het nooit door het stadium van ‘vuur-vloeistof’ gegaan. De grote diepte van het binnenste van de aarde wordt verklaard door de accumulatie van warmte die vrijkomt tijdens het verval van radioactieve materialen, en slechts in kleine mate door de warmte die vrijkomt tijdens de vorming ervan.

Volgens de hypothese van O. Yu Schmidt vond de groei van de aarde plaats doordat deeltjes op het oppervlak vielen. In dit geval veranderden de kinetische deeltjes in thermische deeltjes. Omdat er warmte aan het oppervlak werd gegenereerd, meest het werd de ruimte in gestuurd en een kleine fractie werd gebruikt om de oppervlaktelaag van de substantie te verwarmen. In eerste instantie nam de verwarming toe, omdat de toename van de massa en tegelijkertijd de zwaartekracht van de aarde de kracht van de inslagen verhoogde. Toen de substantie op was, vertraagde het groeiproces en begon de verwarming af te nemen. Volgens de berekeningen van de Sovjetwetenschapper V.S. Safronov zouden die lagen, die zich nu op een diepte van ongeveer 2500 kilometer bevinden, de hoogste temperatuur moeten hebben bereikt. Hun temperatuur kan hoger zijn dan 1000°. Maar de centrale en buitenste delen van de aarde waren aanvankelijk koud.

De verwarming van de aarde is, zoals academicus V.I. Vernadsky en zijn volgelingen geloven, volledig te wijten aan de werking van radioactieve elementen. De substantie van de aarde bevat een klein mengsel van radioactieve elementen: uranium, thorium, radium. De kernen van deze elementen vervallen voortdurend en veranderen in de kernen van andere chemische elementen. Elk atoom van uranium en thorium, dat vervalt, verandert relatief snel in een aantal tussenliggende radioactieve atomen (in het bijzonder in een radiumatoom) en uiteindelijk in een stabiel atoom van een of andere loodisotoop en verschillende heliumatomen. Wanneer kalium ontleedt, worden calcium en argon gevormd. Bij het verval van radioactieve elementen komt warmte vrij. Van individuele deeltjes ontsnapte deze warmte gemakkelijk naar buiten en werd in de ruimte verspreid. Maar toen de aarde werd gevormd - een lichaam van enorme omvang, begon de hitte zich in de diepte op te hopen. Hoewel elke gram aardse materie zeer weinig warmte per tijdseenheid (bijvoorbeeld per jaar) vrijgeeft, heeft zich gedurende de miljarden jaren waarin onze planeet bestaat, zoveel warmte opgehoopt dat de temperatuur in de haarden van het binnenste van de aarde heeft bereikt zijn maximum. hoog niveau. Volgens berekeningen zijn de oppervlaktedelen van de planeet, waaruit de warmte langzaam blijft ontsnappen, waarschijnlijk al het stadium van de grootste opwarming gepasseerd en zijn ze begonnen af ​​te koelen, maar in de diepte interne onderdelen De opwarming is blijkbaar nog steeds aan de gang.

Er moet echter worden opgemerkt dat we volgens de vulkanologie en petrografie geen gesteenten in de aardkorst aantreffen die onder meer omstandigheden zouden zijn gevormd. hoge temperaturen dan 1200°. En op enige diepte is hun temperatuur meestal lager, omdat waarnemingen dat in de lucht laten zien tijdens oxidatie componenten, bijvoorbeeld ijzer, stijgt hun temperatuur met ongeveer 50°. Diepe rotsen bevatten ongeveer dezelfde mineralen en daarom is hun vormingstemperatuur niet hoger. Bovendien duiden een aantal andere mineralen en steenkoolfragmenten in diepgewortelde gesteenten, evenals insluitsels in mineralen, op een lagere temperatuur van diepgeworteld magma dan die van lava. Deze verwarming van het binnenste heeft op geen enkele manier invloed op het aardoppervlak en de levensomstandigheden daarop, omdat de oppervlaktetemperatuur niet wordt bepaald interne warmte, maar door warmte ontvangen van de zon. Vanwege de lage thermische geleidbaarheid van de aarde is de warmtestroom die van het binnenste naar het oppervlak komt 5000 keer minder dan de warmtestroom die van de zon wordt ontvangen.

De substantie van de zon bevat ook een bepaalde hoeveelheid radioactieve elementen, maar de energie die daaruit vrijkomt speelt een verwaarloosbare rol bij het in stand houden van de krachtige straling. In de binnenste delen van de zon zijn de druk en de temperatuur zo hoog dat daar voortdurend kernreacties plaatsvinden - de vereniging van de kernen van atomen van sommige chemische elementen in meer complexe kernen van atomen van andere elementen; het valt op enorm bedrag energie, die de straling van de zon vele miljarden jaren ondersteunt.

De oorsprong van de hydrosfeer hangt blijkbaar nauw samen met de opwarming van de aarde. en de gassen vielen samen met de vaste deeltjes en lichamen waaruit het was gevormd naar de aarde. Hoewel de temperatuur van de deeltjes in de zone van de aardse planeten te hoog was om bevriezing van gassen te laten plaatsvinden, ‘kleven’ gasmoleculen zelfs onder deze omstandigheden overvloedig aan het oppervlak van de deeltjes. Samen met deze deeltjes werden ze onderdeel van grotere lichamen en vervolgens van de aarde. Bovendien kunnen, zoals O. Yu Schmidt opmerkte, ijzige lichamen uit de zone van reuzenplaneten naar de zone van aardse planeten vliegen. Zonder tijd te hebben om op te warmen en te verdampen, zouden ze op de aarde kunnen vallen, waardoor er water en gassen vrijkomen.

Verwarming - beste manier verdrijft de daarin aanwezige gassen uit een vaste stof. Daarom ging de verwarming van de aarde gepaard met het vrijkomen van gassen en waterdamp die zich in de aarde bevonden. grote hoeveelheden in terrestrische rotsachtige substanties. Nadat ze naar de oppervlakte waren doorgebroken, condenseerde de waterdamp in de wateren van de zeeën en oceanen, en de gassen vormden een atmosfeer waarvan de samenstelling aanvankelijk aanzienlijk verschilde van de moderne. Huidige samenstelling de atmosfeer van de aarde grotendeels te danken aan het bestaan ​​van planten- en dierenleven op het aardoppervlak.

Het vrijkomen van gassen en waterdamp uit de ingewanden van de aarde gaat tot op de dag van vandaag door. Tijdens vulkaanuitbarstingen komen grote hoeveelheden waterdamp vrij in de atmosfeer koolstofdioxide, en op verschillende plaatsen op aarde komen brandbare gassen uit de diepte vrij.

Volgens de laatste wetenschappelijke gegevens bestaat de aarde uit:

1. kernen, qua eigenschappen (dichtheid) vergelijkbaar met ijzer-nikkelverbindingen, en het dichtst bij ijzer-silicaatsubstantie of gemetalliseerde silicaten;
2. mantel, bestaande uit materie fysieke eigenschappen naderende rotsen van granaatperidotieten en eklogieten
3. de aardkorst, met andere woorden, een film van rotsen - basalt en graniet, evenals rotsen die er qua fysieke eigenschappen op lijken.

Van groot belang is de vraag hoe de theorie van O. Yu Schmidt reflecteerde op de theorie van de oorsprong van het leven op aarde, ontwikkeld door academicus A. I. Oparin. Volgens de theorie van A.I. Oparin ontstond levende materie door een geleidelijke complicatie van de samenstelling van eenvoudige organische verbindingen (zoals methaan, formaldehyde) opgelost in water op het aardoppervlak.

Bij het opstellen van zijn theorie ging A.I. Oparin uit van het in die tijd wijdverbreide idee dat de aarde werd gevormd uit hete gassen en, nadat ze door een fase van ‘vurige vloeistof’ was gegaan, stolde. Maar in het stadium van een heet gasstolsel zou methaan niet kunnen bestaan. In zijn zoektocht naar manieren om methaan te vormen, baseerde A.I. Oparin zich op het schema van de vorming ervan als gevolg van de werking van hete waterdamp op carbiden (verbindingen van koolstof met metalen). Hij geloofde dat methaan met waterdamp door scheuren naar het aardoppervlak steeg en zo in een waterige oplossing terechtkwam. Opgemerkt moet worden dat alleen de vorming van methaan plaatsvond bij hoge temperaturen, en dat het verdere proces dat leidde tot het ontstaan ​​van leven plaatsvond in water, d.w.z. bij temperaturen onder de 100°.

Onderzoek toont aan dat methaan vermengd met waterdamp alleen aanwezig is in de gasemissies bij temperaturen onder de 100°C. Bij hoge temperaturen op hete lava wordt methaan niet gedetecteerd in de emissies.

Volgens de theorie van O. Yu Schmidt werden gassen en waterdamp in kleine hoeveelheden vanaf het allereerste begin onderdeel van de aarde. Daarom zou er in de vroege stadia van de ontwikkeling van onze planeet water op het aardoppervlak kunnen zijn verschenen. Vanaf het allereerste begin waren koolhydraten en andere verbindingen in oplossing aanwezig. De conclusies uit de nieuwe kosmogonische theorie onderbouwen dus de aanwezigheid op aarde, vanaf het begin van haar bestaan, van precies die omstandigheden die nodig zijn voor het proces van het ontstaan ​​van leven volgens de theorie van A.I.

Studies naar de voortplanting van aardbevingsgolven, uitgevoerd aan het begin van de 19e en 20e eeuw, hebben aangetoond dat de dichtheid van de aardse substantie aanvankelijk geleidelijk toeneemt en vervolgens abrupt toeneemt. Dit bevestigde de eerder gevestigde mening dat er in de ingewanden van de aarde een scherpe scheiding is tussen rotsachtige materie en ijzer.

Zoals nu is vastgesteld, bevindt de grens van de dichte kern van de aarde zich op een diepte van 2900 kilometer van het oppervlak. De diameter van de kern overschrijdt de helft van de diameter van onze planeet, en de massa is een derde van de massa van de hele aarde.

Enkele jaren geleden gingen de meeste geologen, geofysici en geochemici ervan uit dat de dichte kern van de aarde uit nikkel-ijzer bestond. vergelijkbaar met dat, dat aanwezig is in meteorieten. Men geloofde dat het ijzer erin slaagde naar het centrum te stromen terwijl de aarde vurig vloeibaar was. In 1939 merkte de geoloog V.N. Lodochnikov echter de ongegrondheid van deze hypothese op en wees erop dat we het gedrag van materie onder de enorme druk die in de aarde heerst, slecht kennen vanwege het enorme gewicht van de bovenliggende lagen. Hij voorspelde dat er naast een geleidelijke verandering in de dichtheid naarmate de druk toeneemt, er ook abrupte veranderingen zouden moeten optreden.

Schmidt ontwikkelde een nieuwe theorie en veronderstelde dat de vorming van de ijzeren kern plaatsvond als gevolg van de scheiding van de materie van de aarde onder invloed van de zwaartekracht. Dit proces begon nadat er verwarming plaatsvond in de ingewanden van de aarde. Maar al snel verdween de noodzaak om de vorming van de ijzeren kern uit te leggen, omdat de opvattingen van V.I verdere ontwikkeling in de vorm van de Lodochnikov-Ramsey-hypothese. Een abrupte verandering in de eigenschappen van een stof hoge druk werd bevestigd door theoretische berekeningen.

Uit berekeningen blijkt dat de druk in de aarde al op een diepte van ongeveer 250 kilometer 100.000 atmosfeer bereikt, en in het centrum meer dan 3 miljoen atmosfeer. Daarom is de substantie van de aarde, zelfs bij een temperatuur van enkele duizenden graden, misschien niet vloeibaar in de gebruikelijke zin van het woord, maar zoals pek of hars. Lange tijd onder invloed actieve krachten het is in staat tot langzame bewegingen en vervormingen. Door bijvoorbeeld om zijn as te draaien, nam de aarde, onder invloed van de middelpuntvliedende kracht, een afgeplatte vorm aan, alsof ze vloeibaar was. Tegelijkertijd gedraagt ​​het zich, in relatie tot krachten op korte termijn, als een massief lichaam met een elasticiteit die groter is dan de elasticiteit van staal. Dit manifesteert zich bijvoorbeeld tijdens de voortplanting van aardbevingsgolven.

Vanwege de buigzaamheid van het binnenste van de aarde vinden daarin langzame bewegingen van stoffen plaats onder invloed van de zwaartekracht. Zwaardere stoffen gaan naar beneden, en lichtere stoffen gaan omhoog. Deze bewegingen zijn zo langzaam dat, hoewel ze miljarden jaren duren, er slechts een kleine concentratie van zwaardere stoffen is ontstaan ​​nabij het centrum van de aarde. Het proces van stratificatie van het diepe binnenste van de aarde is, zou je kunnen zeggen, nog maar net begonnen en vindt nog steeds plaats.