Pochodzenie ziemi. Pochodzenie Ziemi (od Wielkiego Wybuchu do powstania Ziemi)

Historia naszej planety wciąż kryje wiele tajemnic. Naukowcy z różnych dziedzin nauk przyrodniczych wnieśli wkład w badania rozwoju życia na Ziemi.

Uważa się, że wiek naszej planety wynosi około 4,54 miliarda lat. Cały ten okres dzieli się zwykle na dwa główne etapy: fanerozoik i prekambr. Etapy te nazywane są eonami lub eonotemami. Eony z kolei są podzielone na kilka okresów, z których każdy wyróżnia się zestawem zmian, które zaszły w stanie geologicznym, biologicznym i atmosferycznym planety.

Prekambr, czyli kryptozoik to eon (okres rozwoju Ziemi), obejmujący około 3,8 miliarda lat. Oznacza to, że prekambr to rozwój planety od momentu jej powstania, powstania skorupy ziemskiej, protooceanu i pojawienia się życia na Ziemi. Pod koniec prekambru wysoce zorganizowane organizmy z rozwiniętym szkieletem były już szeroko rozpowszechnione na planecie.

Eon obejmuje jeszcze dwa eonothemy - catarchaean i archaean. Ta ostatnia z kolei obejmuje 4 epoki.

1. Katarhey- to czas powstania Ziemi, ale nie było jeszcze jądra ani skorupy. Planeta była nadal zimnym ciałem kosmicznym. Naukowcy sugerują, że w tym okresie na Ziemi była już woda. Catarchaean trwał około 600 milionów lat.

2. Archeony obejmuje okres 1,5 miliarda lat. W tym okresie na Ziemi nie było jeszcze tlenu i tworzyły się złoża siarki, żelaza, grafitu i niklu. Hydrosfera i atmosfera były pojedynczą powłoką parowo-gazową, która otaczała glob gęstą chmurą. Promienie słoneczne praktycznie nie przenikały przez tę zasłonę, więc na planecie panowała ciemność. 2.1 2.1. Eoarchaean- To pierwsza era geologiczna, która trwała około 400 milionów lat. Najważniejszym wydarzeniem Eoarchean było powstanie hydrosfery. Ale wody wciąż było mało, zbiorniki istniały oddzielnie od siebie i nie połączyły się jeszcze z oceanem światowym. W tym samym czasie skorupa ziemska twardnieje, chociaż asteroidy nadal bombardują Ziemię. Pod koniec Eoarcheanu powstał pierwszy superkontynent w historii planety, Vaalbara.

2.2 Paleoarcheizm- następna era, która również trwała około 400 milionów lat. W tym okresie tworzy się jądro Ziemi i wzrasta natężenie pola magnetycznego. Dzień na planecie trwał tylko 15 godzin. Ale zawartość tlenu w atmosferze wzrasta z powodu aktywności pojawiających się bakterii. Pozostałości tych pierwszych form życia paleoarchaicznego odnaleziono w Australii Zachodniej.

2.3 Mezoarchaik również trwało około 400 milionów lat. W epoce mezoarchejskiej naszą planetę pokrył płytki ocean. Obszary lądowe były małymi wyspami wulkanicznymi. Ale już w tym okresie rozpoczyna się tworzenie litosfery i rozpoczyna się mechanizm tektoniki płyt. Pod koniec mezoarcheanu następuje pierwsza epoka lodowcowa, podczas której na Ziemi po raz pierwszy utworzył się śnieg i lód. Gatunki biologiczne są nadal reprezentowane przez bakterie i mikrobiologiczne formy życia.

2.4 Neoarchaizm- ostatnia era eonu archaiku, którego czas trwania wynosi około 300 milionów lat. Kolonie bakterii w tym czasie tworzą pierwsze na Ziemi stromatolity (złoża wapienia). Najważniejszym wydarzeniem neoarcheanu było powstanie fotosyntezy tlenu.

II. Proterozoik- jeden z najdłuższych okresów w historii Ziemi, który zwykle dzieli się na trzy epoki. W proterozoiku po raz pierwszy pojawia się warstwa ozonowa, a ocean światowy osiąga niemal swoją współczesną objętość. A po długim zlodowaceniu huronskim na Ziemi pojawiły się pierwsze wielokomórkowe formy życia - grzyby i gąbki. Proterozoik zwykle dzieli się na trzy epoki, z których każda zawierała kilka okresów.

3.1 Paleo-proterozoik- pierwsza era proterozoiku, która rozpoczęła się 2,5 miliarda lat temu. W tym czasie litosfera jest w pełni uformowana. Ale poprzednie formy życia praktycznie wymarły z powodu wzrostu zawartości tlenu. Okres ten nazwano katastrofą tlenową. Pod koniec ery na Ziemi pojawiają się pierwsze eukarionty.

3.2 Mezoproterozoik trwała około 600 milionów lat. Najważniejsze wydarzenia tej epoki: powstawanie mas kontynentalnych, powstawanie superkontynentu Rodinii i ewolucja rozmnażania płciowego.

3.3 Neoproterozoik. W tej epoce Rodinia rozpada się na około 8 części, superocean Mirovii przestaje istnieć, a pod koniec ery Ziemia jest pokryta lodem prawie do równika. W epoce neoproterozoiku żywe organizmy po raz pierwszy zaczynają nabywać twardą skorupę, która później posłuży jako podstawa szkieletu.

III. Paleozoik- pierwsza era eonu fanerozoiku, która rozpoczęła się około 541 milionów lat temu i trwała około 289 milionów lat. To era pojawienia się starożytnego życia. Superkontynent Gondwana jednoczy południowe kontynenty, nieco później dołącza do niego reszta lądu i pojawia się Pangea. Zaczynają się tworzyć strefy klimatyczne, a florę i faunę reprezentują głównie gatunki morskie. Dopiero pod koniec paleozoiku rozpoczęło się zagospodarowanie terenu i pojawiły się pierwsze kręgowce.

Erę paleozoiku umownie dzieli się na 6 okresów.

1. Okres kambru trwała 56 milionów lat. W tym okresie powstają główne skały, a w organizmach żywych pojawia się szkielet mineralny. A najważniejszym wydarzeniem kambru jest pojawienie się pierwszych stawonogów.

2. Okres ordowiku- drugi okres paleozoiku, który trwał 42 miliony lat. Jest to era powstawania skał osadowych, fosforytów i łupków bitumicznych. Świat organiczny ordowiku reprezentują bezkręgowce morskie i sinice.

3. Okres sylurski obejmuje następne 24 miliony lat. W tym czasie prawie 60% żywych organizmów, które istniały wcześniej, wymiera. Ale pojawiają się pierwsze ryby chrzęstne i kostne w historii planety. Na lądzie sylur charakteryzuje się występowaniem roślin naczyniowych. Superkontynenty zbliżają się do siebie i tworzą Laurazję. Pod koniec tego okresu lód się stopił, poziom mórz podniósł się, a klimat stał się łagodniejszy.

4. Okres dewonu charakteryzuje się szybkim rozwojem różnorodnych form życia i rozwojem nowych nisz ekologicznych. Dewon obejmuje okres 60 milionów lat. Pojawiają się pierwsze lądowe kręgowce, pająki i owady. Zwierzęta sushi rozwijają płuca. Chociaż nadal dominują ryby. Królestwo flory tego okresu reprezentowane jest przez propferny, skrzypy, mchy i gospermy.

5. Okres karboński często nazywany węglem. W tym czasie Laurasia zderza się z Gondwaną i pojawia się nowy superkontynent Pangea. Powstaje także nowy ocean – Tetyda. Jest to czas pojawienia się pierwszych płazów i gadów.

6. Okres permu- ostatni okres paleozoiku, kończący się 252 miliony lat temu. Uważa się, że w tym czasie na Ziemię spadła duża asteroida, co doprowadziło do znacznych zmian klimatycznych i wyginięcia prawie 90% wszystkich żywych organizmów. Większość lądu pokryta jest piaskiem i pojawiają się najbardziej rozległe pustynie, jakie kiedykolwiek istniały w całej historii rozwoju Ziemi.

IV. Mezozoik- druga era eonu fanerozoiku, która trwała prawie 186 milionów lat. W tym czasie kontynenty uzyskały niemal nowoczesne kontury. Ciepły klimat przyczynia się do szybkiego rozwoju życia na Ziemi. Gigantyczne paprocie znikają i są zastępowane przez okrytozalążkowe. Mezozoik to era dinozaurów i pojawienia się pierwszych ssaków.

Era mezozoiczna dzieli się na trzy okresy: trias, jurę i kredę.

1. Okres triasu trwało nieco ponad 50 milionów lat. W tym czasie Pangea zaczyna się rozpadać, a morza wewnętrzne stopniowo stają się mniejsze i wysychają. Klimat jest łagodny, strefy nie są jasno określone. Prawie połowa roślinności lądowej znika wraz z rozprzestrzenianiem się pustyni. A w królestwie fauny pojawiły się pierwsze gady stałocieplne i lądowe, które stały się przodkami dinozaurów i ptaków.

2. Jurajski obejmuje okres 56 milionów lat. Na Ziemi panował wilgotny i ciepły klimat. Krainę porastają zarośla paproci, sosen, palm i cyprysów. Na planecie królują dinozaury, a liczne ssaki nadal wyróżniały się niewielkim wzrostem i gęstą sierścią.

3. Okres kredowy- najdłuższy okres mezozoiku, trwający prawie 79 milionów lat. Oddzielenie kontynentów prawie się kończy, Ocean Atlantycki znacznie zwiększa swoją objętość, a na biegunach tworzą się pokrywy lodowe. Wzrost masy wody w oceanach prowadzi do powstania efektu cieplarnianego. Pod koniec okresu kredowego następuje katastrofa, której przyczyny nadal nie są jasne. W rezultacie wyginęły wszystkie dinozaury oraz większość gatunków gadów i nagonasiennych.

V. Kenozoik- to era zwierząt i homo sapiens, która rozpoczęła się 66 milionów lat temu. W tym czasie kontynenty nabrały nowoczesnego kształtu, Antarktyda zajmowała południowy biegun Ziemi, a oceany nadal się rozszerzały. Rośliny i zwierzęta, które przetrwały katastrofę okresu kredowego, znalazły się w zupełnie nowym świecie. Na każdym kontynencie zaczęły tworzyć się unikalne wspólnoty form życia.

Era kenozoiczna dzieli się na trzy okresy: paleogen, neogen i czwartorzęd.

1. Okres paleogenu zakończył się około 23 milionów lat temu. W tym czasie na Ziemi panował klimat tropikalny, Europa była ukryta pod wiecznie zielonymi lasami tropikalnymi, na północy kontynentów rosły tylko drzewa liściaste. Szybki rozwój ssaków nastąpił w okresie paleogenu.

2. Okres neogenu obejmuje następne 20 milionów lat rozwoju planety. Pojawiają się wieloryby i nietoperze. I chociaż tygrysy szablozębne i mastodonty nadal wędrują po ziemi, fauna coraz częściej zyskuje nowoczesne cechy.

3. Okres czwartorzędowy rozpoczęło się ponad 2,5 miliona lat temu i trwa do dziś. Ten okres charakteryzują dwa główne wydarzenia: epoka lodowcowa i pojawienie się człowieka. Epoka lodowcowa całkowicie zakończyła kształtowanie się klimatu, flory i fauny kontynentów. A pojawienie się człowieka zapoczątkowało cywilizację.

Jak pojawiła się Ziemia?

Miło jest wiedzieć, że planeta Ziemia okazała się najbardziej odpowiednia dla różnych form życia. Warunki temperaturowe są tutaj idealne, jest wystarczająco dużo powietrza, tlenu i bezpiecznego światła. Aż trudno uwierzyć, że kiedyś tego nie było. Albo prawie nic poza stopioną kosmiczną masą o nieokreślonym kształcie, unoszącą się w stanie nieważkości. Ale najpierw najważniejsze.

Eksplozja na skalę uniwersalną

Wczesne teorie powstania wszechświata

Naukowcy wysunęli różne hipotezy wyjaśniające narodziny Ziemi. W XVIII wieku Francuzi twierdzili, że przyczyną była kosmiczna katastrofa powstała w wyniku zderzenia Słońca z kometą. Brytyjczycy twierdzili, że asteroida przelatująca obok gwiazdy odcięła jej część, z której następnie wyłoniła się cała seria ciał niebieskich.

Niemieckie umysły posunęły się dalej. Uważali, że zimny obłok pyłu o niesamowitych rozmiarach jest prototypem powstawania planet w Układzie Słonecznym. Później zdecydowali, że pył był gorący. Jedno jest jasne: powstanie Ziemi jest nierozerwalnie związane z powstaniem wszystkich planet i gwiazd tworzących Układ Słoneczny.

Wielki wybuch

Dziś astronomowie i fizycy są zgodni co do tego, że Wszechświat powstał po Wielkim Wybuchu. Miliardy lat temu gigantyczna kula ognia eksplodowała w przestrzeni kosmicznej na kawałki. Spowodowało to gigantyczny wyrzut materii, której cząsteczki miały kolosalną energię.

Powiązane materiały:

Centrum i płaszcz Ziemi

To właśnie moc tego ostatniego uniemożliwiała żywiołom tworzenie atomów, zmuszając je do wzajemnego odpychania się. Sprzyjały temu także wysokie temperatury (około miliarda stopni). Ale po milionie lat przestrzeń ostygła do około 4000 stopni. Od tego momentu rozpoczęło się przyciąganie i tworzenie atomów lekkich substancji gazowych (wodór i hel).

Z biegiem czasu pogrupowały się w gromady zwane mgławicami. Były to prototypy przyszłych ciał niebieskich. Stopniowo cząstki wewnątrz wirowały coraz szybciej, zwiększając temperaturę i energię, powodując kurczenie się mgławicy. Po osiągnięciu punktu krytycznego w pewnym momencie rozpoczęła się reakcja termojądrowa, sprzyjająca tworzeniu się jądra. W ten sposób narodziło się jasne Słońce.

Pojawienie się Ziemi - od gazu do ciała stałego

Młoda gwiazda miała potężne siły grawitacyjne. Ich wpływ spowodował powstanie innych planet w różnych odległościach od nagromadzeń kosmicznego pyłu i gazów, w tym Ziemi. Jeśli porównasz skład różnych ciał niebieskich Układu Słonecznego, zauważysz, że nie są one takie same.

Rtęć składa się głównie z metalu najbardziej odpornego na działanie promieni słonecznych. Wenus i Ziemia mają skalistą powierzchnię. Jednak Saturn i Jowisz pozostają gazowymi olbrzymami ze względu na największą odległość od nich. Nawiasem mówiąc, chronią inne planety przed meteorytami, wypychając je z orbit.

Powiązane materiały:

Eratostenes i obwód Ziemi

Formacja Ziemi

Powstawanie Ziemi rozpoczęło się według tej samej zasady, która leży u podstaw pojawienia się samego Słońca. Stało się to około 4,6 miliarda lat temu. Metale ciężkie (żelazo, nikiel) w wyniku grawitacji i kompresji przedostały się do centrum młodej planety, tworząc jądro. Wysoka temperatura stworzyła warunki do szeregu reakcji jądrowych. Nastąpiło oddzielenie płaszcza i rdzenia.

Wytworzone ciepło stopiło i wyrzuciło lekki krzem na powierzchnię. Stał się prototypem pierwszej skorupy. Gdy planeta ostygła, z głębin wydostały się lotne gazy. Towarzyszyły temu erupcje wulkanów. Stopiona lawa utworzyła później skały.

Mieszanki gazowe utrzymywane były w pewnej odległości od Ziemi dzięki grawitacji. Utworzyli atmosferę początkowo pozbawioną tlenu. Spotkania z lodowymi kometami i meteorytami doprowadziły do powstania oceanów w wyniku kondensacji par i stopionego lodu. Kontynenty oddzielone i ponownie połączone, unoszące się w gorącym płaszczu. Powtórzyło się to wiele razy w ciągu prawie 4 miliardów lat.

Droga do życia

Podczas formowania Ziemia zwiększyła swoją zdolność przyciągania cząstek kosmicznych (skały, asteroidy, meteoryty, pył). Wypływając na powierzchnię, stopniowo przenikały w głąb (działały siły odśrodkowe), całkowicie oddając własną energię. Planeta stawała się coraz gęstsza. Reakcje chemiczne były warunkiem powstania pierwszych form życia – jednokomórkowych.

Jak narodziła się Ziemia?

Istnieje kilka teorii pochodzenia naszej planety, z których każda ma swoich zwolenników i prawo do życia. Oczywiście nie da się określić absolutnie dokładnie, która teoria faktycznie opisuje wygląd Ziemi i czy taka teoria w ogóle istnieje, ale w tym artykule rozważymy szczegółowo każdą z nich. Pytanie o pochodzenie Ziemi nie zostało jeszcze w pełni zbadane i nie ma absolutnie dokładnej odpowiedzi.

Nowoczesna koncepcja pochodzenia planety Ziemia

Obecnie najbardziej uznaną teorią pochodzenia planety Ziemia jest teoria, według której Ziemia powstała z materii gazowej i pyłowej rozproszonej w Układzie Słonecznym.

Według tej teorii Słońce pojawiło się przed planetami, a Ziemia, podobnie jak inne planety Układu Słonecznego, narodziła się z gruzu, gazu i pyłu pozostałego po powstaniu Słońca. Uważa się zatem, że Ziemia powstała około 4,5 miliarda lat temu, a proces jej powstawania trwał około 10 – 20 milionów lat.

Historia rozwoju teorii

Pierwszym, który wysunął tę teorię w 1755 r., był niemiecki filozof I. Kant. Wierzył, że Słońce i planety Układu Słonecznego powstały z pyłu i gazu rozproszonego w przestrzeni. Cząsteczki pyłu i gazu pod wpływem fali uderzeniowej z Wielkiego Wybuchu poruszały się losowo, zderzały się ze sobą, przenosząc energię. W ten sposób powstały najcięższe i największe cząstki, które przyciągały się do siebie i ostatecznie utworzyły Słońce. Gdy Słońce nabrało dużych rozmiarów, wokół niego zaczęły krążyć mniejsze cząstki, których ścieżki się przecinały. W ten sposób powstały pierścienie gazowe, w których lekkie cząstki przyciągały się do cięższych jąder, tworząc kuliste gromady, które stały się przyszłymi planetami.

Istnieją inne teorie na temat pochodzenia Ziemi, które w różnym czasie wysunęli różni naukowcy, a nawet mieli swoich zwolenników w przyszłości.

Teoria pływów o pochodzeniu Ziemi

Zgodnie z tą teorią Słońce pojawiło się znacznie wcześniej niż planety, a Ziemia i inne planety Układu Słonecznego powstały z substancji uwalnianych przez Słońce lub inną dużą gwiazdę.

Historia rozwoju teorii

Historia tej teorii rozpoczęła się w 1776 roku, kiedy przedstawił ją matematyk J. Buffon Teoria zderzenia Słońca z kometą. W wyniku tego zderzenia uwolniona została materia, z której narodziła się zarówno planeta Ziemia, jak i inne planety.

Teoria ta znalazła swoich zwolenników w XX wieku. Wtedy to naukowiec astrofizyk I.I. Wulfson za pomocą obliczeń komputerowych wykazał, że aby materia została oderwana, gwiazda nie musi zderzyć się ze Słońcem. Według jego teorii każda duża i zimna gwiazda z nowej gromady gwiazd może zbliżyć się do Słońca na niewielką odległość i tym samym wywołać gigantyczne pływy zarówno na jej powierzchni, jak i na Słońcu. Amplituda tych pływów wzrasta, aż materia zostanie oderwana od Słońca lub zbliżającej się gwiazdy i zajmie przestrzeń pomiędzy tymi ciałami gwiazdowymi w postaci strumienia w kształcie cygara. Następnie zimna gwiazda opuszcza, a wyłaniający się dżet rozpada się na planety Układu Słonecznego.

Jak narodziła się Ziemia według „teorii mgławicowej”

Twórcą pierwszej teorii mgławicowej był francuski astronom i matematyk P.-S. Laplace'a. Uważał, że istnieje jakiś rodzaj dysku gazowego obracającego się w wyniku kompresji; prędkość jego obrotu wzrastała, aż siła odśrodkowa na jego krawędzi zaczęła przewyższać siłę przyciągania grawitacyjnego. Następnie dysk pękł i po pewnym czasie proces ten się powtórzył. W ten sposób pierścienie zamieniły się w planety, a masa centralna w Słońce.

Teoria ta dobrze wyjaśnia fakt, że Ziemia i Słońce obracają się w tej samej płaszczyźnie i w tym samym kierunku, ale ma też znaczne luki.

Zgodnie z tą teorią Słońce powinno obracać się bardzo szybko (z okresem rotacji trwającym kilka godzin). Jednak w rzeczywistości Słońce obraca się znacznie wolniej - 1 obrót co 27 dni. Kolejną wadą tej teorii jest mechanizm gromadzenia cząstek w planety. Teoria nie odpowiada na pytanie, dlaczego substancje po pęknięciu dysku podzieliły się na pierścienie i nie przybrały postaci tego samego dysku, ale o mniejszych rozmiarach.

Na tym kończy się opowieść o narodzinach planety Ziemia i zaleca się przeczytanie na ten temat.

Powstał około 4600 milionów lat temu. Od tego czasu jego powierzchnia ulega ciągłym zmianom pod wpływem różnorodnych procesów. Ziemia najwyraźniej powstała kilka milionów lat po kolosalnej eksplozji w przestrzeni kosmicznej. Eksplozja wytworzyła ogromną ilość gazu i pyłu. Naukowcy uważają, że jego cząstki zderzając się ze sobą, łączyły się w gigantyczne skupiska gorącej materii, które z czasem zamieniły się w istniejące planety.

Według naukowców Ziemia powstała po kolosalnej kosmicznej eksplozji. Pierwsze kontynenty powstały prawdopodobnie ze stopionej skały wypływającej na powierzchnię z otworów wentylacyjnych. W miarę zastygania skorupa ziemska stawała się grubsza. Oceany mogły powstać na nizinach z kropelek zawartych w gazach wulkanicznych. Oryginalna prawdopodobnie składała się z tych samych gazów.

Uważa się, że Ziemia była początkowo niesamowicie gorąca, a na jej powierzchni znajdowało się morze stopionych skał. Około 4 miliardy lat temu Ziemia zaczęła powoli się ochładzać i dzielić na kilka warstw (patrz po prawej). Najcięższe skały zapadły się głęboko w wnętrzności Ziemi i utworzyły jej jądro, pozostając niewyobrażalnie gorące. Mniej gęsta materia utworzyła szereg warstw wokół jądra. Na samej powierzchni stopione skały stopniowo twardnieją, tworząc solidną skorupę pokrytą wieloma wulkanami. Stopiona skała, wypływając na powierzchnię, zamarzła, tworząc skorupę ziemską. Niskie obszary zostały wypełnione wodą.

Ziemia dzisiaj

Chociaż powierzchnia Ziemi wydaje się solidna i niewzruszona, zmiany wciąż zachodzą. Są one spowodowane różnego rodzaju procesami, z których jedne niszczą powierzchnię ziemi, inne ją odtwarzają. Większość zmian zachodzi niezwykle powoli i są wykrywane jedynie przez specjalne urządzenia. Utworzenie nowego pasma górskiego zajmuje miliony lat, ale potężna erupcja wulkanu lub potworne trzęsienie ziemi mogą przekształcić powierzchnię Ziemi w ciągu kilku dni, godzin, a nawet minut. W 1988 r. trzęsienie ziemi w Armenii, które trwało około 20 sekund, zniszczyło budynki i zabiło ponad 25 000 ludzi.

Struktura Ziemi

Generalnie Ziemia ma kształt kuli, lekko spłaszczonej na biegunach. Składa się z trzech głównych warstw: skorupy, płaszcza i rdzenia. Każda warstwa zbudowana jest z innego rodzaju skał. Zdjęcie poniżej pokazuje strukturę Ziemi, ale warstwy nie są zachowane w skali. Zewnętrzna warstwa nazywana jest skorupą ziemską. Jego miąższość wynosi od 6 do 70 km. Pod skorupą znajduje się górna warstwa płaszcza, utworzona przez twardą skałę. Warstwa ta wraz ze skorupą nazywa się i ma grubość około 100 km. Część płaszcza leżąca pod litosferą nazywa się astenosferą. Ma grubość około 100 km i prawdopodobnie składa się z częściowo stopionych skał. temperatura płaszcza waha się od 4000°C w pobliżu jądra do 1000°C w górnej części astenosfery. Dolny płaszcz prawdopodobnie składa się z litej skały. Zewnętrzny rdzeń składa się z żelaza i niklu, pozornie stopionego. Temperatura tej warstwy może osiągnąć 55СТГС. Temperatura podrdzeniowego może przekraczać 6000'C. Jest solidny dzięki kolosalnemu ciśnieniu wszystkich pozostałych warstw. Naukowcy uważają, że składa się głównie z żelaza (więcej na ten temat w artykule „”).

Ziemia jest trzecią planetą od Słońca i piątą pod względem wielkości. Spośród wszystkich ciał niebieskich grupy ziemskiej ma największą masę, średnicę i gęstość. Ma inne oznaczenia - Błękitna Planeta, Świat lub Terra. W tej chwili jest to jedyna znana człowiekowi planeta, na której występuje życie.

Według badań naukowych okazuje się, że Ziemia jako planeta powstała około 4,54 miliarda lat temu z mgławicy słonecznej, po czym nabyła jednego satelitę - Księżyc. Życie pojawiło się na planecie około 3,9 miliarda lat temu. Od tego czasu biosfera znacznie zmieniła strukturę atmosfery i czynniki abiotyczne. W rezultacie określono liczbę tlenowych organizmów żywych i powstawanie warstwy ozonowej. Pole magnetyczne wraz z warstwą zmniejsza negatywny wpływ promieniowania słonecznego na życie. Promieniowanie powodowane przez skorupę ziemską znacznie spadło od czasu jej powstania w wyniku stopniowego rozpadu radionuklidów. Skorupa planety jest podzielona na kilka segmentów (płyt tektonicznych), które poruszają się o kilka centymetrów rocznie.

Oceany świata zajmują około 70,8% powierzchni Ziemi, a pozostała część należy do kontynentów i wysp. Kontynenty mają rzeki, jeziora, wody gruntowe i lód. Razem z Oceanem Światowym tworzą hydrosferę planety. Woda w stanie ciekłym podtrzymuje życie na powierzchni i pod ziemią. Bieguny Ziemi pokryte są czapami lodowymi, które obejmują pokrywę lodową Antarktyki i lód morski Arktyki.

Wnętrze Ziemi jest dość aktywne i składa się z bardzo lepkiej, grubej warstwy – płaszcza. Obejmuje zewnętrzny ciekły rdzeń składający się z niklu i żelaza. Fizyczne cechy planety chronią życie przez 3,5 miliarda lat. Przybliżone obliczenia naukowców wskazują, że te same warunki będą trwać przez kolejne 2 miliardy lat.

Ziemię przyciągają siły grawitacyjne wraz z innymi obiektami kosmicznymi. Planeta krąży wokół Słońca. Pełna rewolucja trwa 365,26 dni. Oś obrotu jest nachylona pod kątem 23,44°, dzięki czemu zmiany sezonowe powstają z częstotliwością 1 roku tropikalnego. Przybliżona pora dnia na Ziemi wynosi 24 godziny. Z kolei Księżyc krąży wokół Ziemi. Dzieje się tak od chwili jej powstania. Dzięki satelitowi ocean na planecie odpływa i odpływa. Dodatkowo stabilizuje nachylenie Ziemi, tym samym stopniowo spowalniając jej obrót. Według niektórych teorii okazuje się, że asteroidy (kule ognia) spadły na planetę w pewnym momencie i w ten sposób bezpośrednio wpłynęły na istniejące organizmy.

Ziemia jest domem dla milionów różnych form życia, w tym ludzi. Całe terytorium jest podzielone na 195 państw, które współdziałają ze sobą za pomocą dyplomacji, brutalnej siły i handlu. Człowiek stworzył wiele teorii dotyczących wszechświata. Najbardziej popularne to hipoteza Gai, geocentryczny system świata i płaska Ziemia.

Historia naszej planety

Najnowocześniejsza teoria dotycząca pochodzenia Ziemi nazywana jest hipotezą mgławicy słonecznej. Pokazuje, że Układ Słoneczny wyłonił się z dużej chmury gazu i pyłu. W składzie znajdował się hel i wodór, które powstały w wyniku Wielkiego Wybuchu. Tak też pojawiły się pierwiastki ciężkie. Około 4,5 miliarda lat temu kompresja chmury rozpoczęła się w wyniku fali uderzeniowej, która z kolei rozpoczęła się po wybuchu supernowej. Gdy obłok się skurczył, moment pędu, bezwładność i grawitacja spłaszczyły go, tworząc dysk protoplanetarny. Następnie szczątki dysku pod wpływem grawitacji zaczęły się zderzać i łączyć, tworząc w ten sposób pierwsze planetoidy.

Proces ten nazwano akrecją, a pył, gaz, gruz i planetoidy zaczęły tworzyć większe obiekty - planety. W przybliżeniu cały proces trwał około 10-20 miliardów lat.

Jedyny satelita Ziemi - Księżyc - powstał nieco później, chociaż jego pochodzenie nie zostało jeszcze wyjaśnione. Wysuwano wiele hipotez, z których jedna głosi, że Księżyc pojawił się w wyniku akrecji z pozostałej materii Ziemi po zderzeniu z obiektem wielkości podobnej do Marsa. Zewnętrzna warstwa Ziemi odparowała i stopiła się. Część płaszcza została wrzucona na orbitę planety, dlatego Księżyc jest poważnie pozbawiony metali i ma znany nam skład. Własna grawitacja wpłynęła na przyjęcie kulistego kształtu i powstanie Księżyca.

Proto-Ziemia rozszerzyła się w wyniku akrecji i była bardzo gorąca, aby stopić minerały i metale. Pierwiastki syderofilne, geochemicznie podobne do żelaza, zaczęły opadać w kierunku środka Ziemi, co wpłynęło na podział wewnętrznych warstw na płaszcz i rdzeń metaliczny. Zaczęło się formować pole magnetyczne planety. Aktywność wulkaniczna i uwolnienie gazów doprowadziły do powstania atmosfery. Kondensacja pary wodnej wzmocniona lodem doprowadziła do powstania oceanów. W tamtym czasie atmosfera ziemska składała się z lekkich pierwiastków – helu i wodoru, lecz w porównaniu ze swoim obecnym stanem zawierała dużą ilość dwutlenku węgla. Pole magnetyczne pojawiło się około 3,5 miliarda lat temu. Dzięki temu wiatr słoneczny nie był w stanie opróżnić atmosfery.

Powierzchnia planety zmieniała się na przestrzeni setek milionów lat. Pojawiły się i upadły nowe kontynenty. Czasami w trakcie przemieszczania się tworzyli superkontynent. Około 750 milionów lat temu najwcześniejszy superkontynent, Rodinia, zaczął się rozpadać. Nieco później jego części utworzyły nową - Pannotię, po czym, rozpadając się ponownie po 540 milionach lat, pojawiła się Pangea. Rozpadł się 180 milionów lat później.

Pojawienie się życia na Ziemi

Istnieje wiele hipotez i teorii na ten temat. Najpopularniejszy z nich mówi, że około 3,5 miliarda lat temu pojawił się jedyny uniwersalny przodek wszystkich żywych organizmów.

Dzięki rozwojowi fotosyntezy organizmy żywe mogły wykorzystywać energię słoneczną. Atmosfera zaczęła się wypełniać tlenem, a w jej górnych warstwach znajdowała się warstwa ozonu. Symbioza dużych komórek z małymi zaczęła rozwijać eukarionty. Około 2,1 miliarda lat temu pojawili się przedstawiciele organizmów wielokomórkowych.

W 1960 roku naukowcy wysunęli hipotezę Ziemi w kształcie kuli śnieżnej, zgodnie z którą okazało się, że w okresie od 750 do 580 milionów lat temu nasza planeta była całkowicie pokryta lodem. Hipoteza ta z łatwością wyjaśnia eksplozję kambryjską - pojawienie się dużej liczby różnych form życia. Na chwilę obecną hipoteza ta została potwierdzona.

Pierwsze glony powstały 1200 milionów lat temu. Pierwsi przedstawiciele roślin wyższych - 450 milionów lat temu. Bezkręgowce pojawiły się w okresie ediakaru, a kręgowce podczas eksplozji kambryjskiej.

Od eksplozji kambryjskiej miało miejsce 5 masowych wymierań. Pod koniec okresu permu wymarło około 90% żywych istot. Było to najbardziej masowe zniszczenie, po którym pojawiły się archozaury. Pod koniec okresu triasu pojawiły się dinozaury, które zdominowały planetę przez cały okres jurajski i kredowy. Około 65 milionów lat temu miało miejsce wymieranie w okresie kredy i paleogenu. Przyczyną był najprawdopodobniej upadek ogromnego meteorytu. W rezultacie wyginęły prawie wszystkie duże dinozaury i gady, a małym zwierzętom udało się uciec. Ich wybitnymi przedstawicielami były owady i pierwsze ptaki. W ciągu następnych milionów lat pojawiła się większość różnych zwierząt, a kilka milionów lat temu pojawiły się pierwsze małpopodobne zwierzęta, które potrafiły chodzić w pozycji wyprostowanej. Istoty te zaczęły wykorzystywać narzędzia i komunikację do wymiany informacji. Żadna inna forma życia nie była w stanie ewoluować tak szybko jak ludzie. W niezwykle krótkim czasie ludzie ograniczyli rolnictwo i utworzyli cywilizacje, a ostatnio zaczęli bezpośrednio wpływać na stan planety i liczbę innych gatunków.

Ostatnia epoka lodowcowa rozpoczęła się 40 milionów lat temu. Jego jasny środek przypadł na plejstocen (3 miliony lat temu).

Struktura Ziemi

Nasza planeta należy do grupy ziemskiej i ma stałą powierzchnię. Ma największą gęstość, masę, grawitację, pole magnetyczne i rozmiar. Ziemia jest jedyną znaną planetą, na której występuje aktywny ruch tektoniczny płyt.

Wnętrze Ziemi podzielone jest na warstwy zgodnie z właściwościami fizycznymi i chemicznymi, ale w przeciwieństwie do innych planet ma odrębne jądro zewnętrzne i wewnętrzne. Warstwa zewnętrzna to twarda skorupa składająca się głównie z krzemianu. Oddzielony jest od płaszcza granicą, w której występują zwiększone prędkości sejsmicznych fal podłużnych. Górna lepka część płaszcza i stała skorupa tworzą litosferę. Poniżej znajduje się astenosfera.

Główne zmiany w strukturze kryształu zachodzą na głębokości 660 km. Oddziela płaszcz dolny od górnego. Pod samym płaszczem znajduje się ciekła warstwa roztopionego żelaza z zanieczyszczeniami siarki, niklu i krzemu. To jest jądro Ziemi. Pomiary sejsmiczne wykazały, że rdzeń składa się z dwóch części – zewnętrznej, płynnej i wewnętrznej, stałej.

Formularz

Ziemia ma kształt spłaszczonej elipsoidy. Średnia średnica planety wynosi 12 742 km, obwód 40 000 km. Wybrzuszenie równikowe powstało w wyniku obrotu planety, dzięki czemu średnica równikowa jest większa od średnicy polarnej o 43 km. Najwyższym punktem jest Mount Everest, a najgłębszym Rów Mariański.

Skład chemiczny

Przybliżona masa Ziemi wynosi 5,9736 · 1024 kg. Przybliżona liczba atomów wynosi 1,3-1,4 · 1050. Skład: żelazo – 32,1%; tlen – 30,1%; krzem – 15,1%; magnez – 13,9%; siarka – 2,9%; nikiel – 1,8%; wapń – 1,5%; aluminium – 1,4%. Wszystkie pozostałe elementy stanowią 1,2%.

Struktura wewnętrzna

Podobnie jak inne planety, Ziemia ma wewnętrzną strukturę warstwową. Jest to głównie rdzeń metalowy i twarde powłoki krzemianowe. Wewnętrzne ciepło planety jest możliwe dzięki połączeniu ciepła resztkowego i radioaktywnego rozpadu izotopów.

Stała skorupa Ziemi - litosfera - składa się z górnej części płaszcza i skorupy ziemskiej. Posiada ruchome, składane pasy i stabilne platformy. Płyty litosferyczne poruszają się wzdłuż plastycznej astenosfery, która zachowuje się jak lepka, przegrzana ciecz, w której zmniejsza się poziom prędkości fali sejsmicznej.

Skorupa ziemska reprezentuje górną, stałą część Ziemi. Jest oddzielony od płaszcza granicą Mohorovic. Istnieją dwa rodzaje skorupy - oceaniczna i kontynentalna. Pierwsza zbudowana jest ze skał podstawowych i pokrywy osadowej, druga z granitu, osadu i bazaltu. Cała skorupa ziemska jest podzielona na płyty litosferyczne o różnych rozmiarach, które poruszają się względem siebie.

Grubość skorupy kontynentalnej Ziemi wynosi 35-45 km, w górach może osiągnąć 70 km. Wraz ze wzrostem głębokości wzrasta ilość tlenków żelaza i magnezu w kompozycji, a krzemionki maleje. Górną część skorupy kontynentalnej reprezentuje nieciągła warstwa skał wulkanicznych i osadowych. Warstwy są często zmięte w fałdy. Na tarczach nie ma powłoki osadowej. Poniżej graniczna warstwa granitów i gnejsów. Za nim znajduje się warstwa bazaltowa złożona z gabro, bazaltów i skał metamorficznych. Oddziela je umowna granica – powierzchnia Conrada. Pod oceanami grubość skorupy sięga 5-10 km. Jest również podzielony na kilka warstw - górną i dolną. Pierwsza składa się z osadów dennych o wielkości kilometra, druga z bazaltu, serpentynitu i międzywarstw osadów.

Płaszcz Ziemi to krzemianowa powłoka znajdująca się pomiędzy jądrem a skorupą ziemską. Stanowi 67% całkowitej masy planety i około 83% jej objętości. Zajmuje szeroki zakres głębokości i wykazuje przejścia fazowe, co wpływa na gęstość struktury minerałów. Płaszcz jest również podzielony na część dolną i górną. Druga z kolei składa się z podłoża, warstw Guttenberga i Golicyna.

Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że skład płaszcza Ziemi jest podobny do składu chondrytów – meteorytów kamiennych. Występują tu głównie tlen, krzem, żelazo, magnez i inne pierwiastki chemiczne. Razem z dwutlenkiem krzemu tworzą krzemiany.

Najgłębszą i centralną częścią Ziemi jest jądro (geosfera). Przypuszczalny skład: stopy żelaza i niklu oraz pierwiastki syderofilne. Leży na głębokości 2900 km. Przybliżony promień wynosi 3485 km. Temperatura w centrum może sięgać 6000°C przy ciśnieniu dochodzącym do 360 GPa. Przybliżona waga - 1,9354 1024 kg.

Koperta geograficzna reprezentuje powierzchniowe części planety. Ziemia ma szczególną odmianę ulgi. Około 70,8% jest pokryte wodą. Powierzchnia podwodna jest górzysta i składa się z grzbietów śródoceanicznych, podmorskich wulkanów, płaskowyżów oceanicznych, rowów, podwodnych kanionów i równin głębinowych. 29,2% należy do nadziemnych części Ziemi, na które składają się pustynie, góry, płaskowyże, równiny itp.

Procesy tektoniczne i erozja stale wpływają na zmianę powierzchni planety. Płaskorzeźba powstaje pod wpływem opadów atmosferycznych, wahań temperatury, wietrzenia i wpływów chemicznych. Lodowce, rafy koralowe, uderzenia meteorytów i erozja wybrzeży również mają szczególny wpływ.

Hydrosfera to wszystkie zasoby wody na Ziemi. Unikalną cechą naszej planety jest obecność wody w stanie ciekłym. Główna część znajduje się w morzach i oceanach. Całkowita masa Oceanu Światowego wynosi 1,35 1018 ton. Cała woda dzieli się na słoną i świeżą, z czego tylko 2,5% nadaje się do picia. Większość słodkiej wody zawarta jest w lodowcach – 68,7%.

Atmosfera

Atmosfera to gazowa powłoka otaczająca planetę, składająca się z tlenu i azotu. Dwutlenek węgla i para wodna występują w niewielkich ilościach. Pod wpływem biosfery atmosfera uległa znacznym zmianom od czasu jej powstania. Dzięki pojawieniu się fotosyntezy tlenowej zaczęły się rozwijać organizmy tlenowe. Atmosfera chroni Ziemię przed promieniowaniem kosmicznym i determinuje pogodę na powierzchni. Reguluje także cyrkulację mas powietrza, obieg wody i wymianę ciepła. Atmosfera dzieli się na stratosferę, mezosferę, termosferę, jonosferę i egzosferę.

Skład chemiczny: azot – 78,08%; tlen – 20,95%; argon – 0,93%; dwutlenek węgla – 0,03%.

Biosfera

Biosfera to zbiór części skorup planety zamieszkałych przez żywe organizmy. Jest podatna na ich wpływ i jest zajęta wynikami ich życiowej działalności. Składa się z części litosfery, atmosfery i hydrosfery. Jest domem dla kilku milionów gatunków zwierząt, mikroorganizmów, grzybów i roślin.