De vraag naar de oorsprong van de aarde, planeten en het zonnestelsel als geheel baart mensen sinds de oudheid zorgen. Mythen over het ontstaan van de aarde zijn bij veel oude volkeren terug te vinden. De Chinezen, Egyptenaren, Sumeriërs, Grieken hadden hun eigen idee van de vorming van de wereld. Aan het begin van onze jaartelling maakten hun naïeve ideeën plaats voor religieuze dogma's die geen bezwaren dulden. In middeleeuws Europa eindigden pogingen om de waarheid te zoeken soms in het vuur van de inquisitie. De eerste wetenschappelijke verklaringen van het probleem stammen pas uit de 18e eeuw. Zelfs nu is er geen enkele hypothese over het ontstaan van de aarde, die ruimte biedt voor nieuwe ontdekkingen en voedsel voor een onderzoekende geest.
Mythologie van de ouden
De mens is een nieuwsgierig wezen. Sinds de oudheid verschilden mensen van dieren niet alleen in hun verlangen om te overleven in de harde wilde wereld, maar ook in een poging om het te begrijpen. Door de totale superioriteit van de natuurkrachten over zichzelf te erkennen, begonnen mensen de lopende processen te vergoddelijken. Meestal zijn het de hemelingen die de verdienste krijgen om de wereld te scheppen.
Mythen over de oorsprong van de aarde in verschillende delen van de planeet verschilden aanzienlijk van elkaar. Volgens de ideeën van de oude Egyptenaren kwam ze uit een heilig ei dat door de god Khnum uit gewone klei was gevormd. volgens overtuigingeneilandvolken, de aarde werd door de goden uit de oceaan gevist.
Chaostheorie
De oude Grieken kwamen het dichtst bij de wetenschappelijke theorie. Volgens hun concepten kwam de geboorte van de aarde voort uit de oorspronkelijke chaos, gevuld met een mengsel van water, aarde, vuur en lucht. Dit sluit aan bij de wetenschappelijke postulaten van de theorie van het ontstaan van de aarde. Een explosief mengsel van elementen draaide chaotisch rond en vulde alles wat bestaat. Maar op een gegeven moment, uit de ingewanden van de oorspronkelijke chaos, werd de aarde geboren - de godin Gaia, en haar eeuwige metgezel, de hemel, de god Uranus. Samen vulden ze de levenloze vlakten met een verscheidenheid aan leven.
Een soortgelijke mythe heeft zich gevormd in China. Chaos Hun-tun, gevuld met vijf elementen - hout, metaal, aarde, vuur en water - cirkelde in de vorm van een ei door het grenzeloze universum, totdat de god Pan-Gu erin werd geboren. Toen hij wakker werd, vond hij alleen een levenloze duisternis om zich heen. En dit feit bedroefde hem zeer. De Pan-Gu-godheid verzamelde zijn kracht en brak de schaal van het chaos-ei en liet twee principes los: Yin en Yang. Zwaar Yin daalde neer om de aarde te vormen, licht en licht Yang steeg omhoog om de lucht te vormen.
Klassentheorie van de vorming van de aarde
De oorsprong van de planeten, en in het bijzonder de aarde, is voldoende bestudeerd door moderne wetenschappers. Maar er zijn een aantal fundamentele vragen (bijvoorbeeld waar komt het water vandaan) die voor verhitte discussies zorgen. Daarom ontwikkelt de wetenschap van het heelal zich, elke nieuwe ontdekking wordt een steen in het fundament van de hypothese van de oorsprong van de aarde.
De beroemde Sovjetwetenschapper Otto Yulievich Schmidt, beter bekend om poolonderzoek, heeft alles gegroepeerdstelde hypothesen op en groepeerde ze in drie klassen. De eerste omvat theorieën gebaseerd op het postulaat van de vorming van de zon, planeten, manen en kometen uit een enkel materiaal (nevel). Dit zijn de bekende hypothesen van Voitkevich, Laplace, Kant, Fesenkov, onlangs herzien door Rudnik, Sobotovich en andere wetenschappers.
De tweede klas combineert ideeën volgens welke de planeten rechtstreeks uit de substantie van de zon werden gevormd. Dit zijn de hypothesen over het ontstaan van de aarde door de wetenschappers Jeans, Jeffreys, Multon en Chamberlin, Buffon en anderen.
En ten slotte omvat de derde klasse theorieën die de zon en de planeten niet door een gemeenschappelijke oorsprong verenigen. De bekendste is het vermoeden van Schmidt. Laten we stilstaan bij de kenmerken van elke klasse.
Kant's hypothese
In 1755 beschreef de Duitse filosoof Kant in het kort de oorsprong van de aarde als volgt: het oorspronkelijke heelal bestond uit bewegingloze stofachtige deeltjes van verschillende dichtheden. De zwaartekracht bracht hen in beweging. Ze plakken aan elkaar (het effect van aanwas), wat uiteindelijk leidt tot de vorming van een centrale hete bos - de zon. Verdere botsingen van deeltjes leidden tot de rotatie van de zon, en daarmee de stofwolk.
In de laatste werden geleidelijk afzonderlijke klonten materie gevormd - de embryo's van toekomstige planeten, waaromheen satellieten werden gevormd volgens een soortgelijk schema. De aarde die op deze manier gevormd was aan het begin van haar bestaan, leek koud te zijn.
Laplace's concept
Franse astronoom en wiskundige P. Laplace stelde een iets andere vooreen variant die de oorsprong van de planeet Aarde en andere planeten verklaart. Het zonnestelsel is volgens hem gevormd uit een hete gasnevel met een bundel deeltjes in het midden. Het draaide en trok samen onder invloed van de universele zwaartekracht. Met verdere afkoeling nam de rotatiesnelheid van de nevel toe, langs de periferie, ringen pelden ervan af, die uiteenvielen in prototypes van toekomstige planeten. De laatste waren in het beginstadium hete gasballen, die geleidelijk afkoelden en stolden.
Het gebrek aan hypothesen van Kant en Laplace
De hypothesen van Kant en Laplace, die de oorsprong van de planeet Aarde verklaren, waren tot het begin van de twintigste eeuw dominant in de kosmogonie. En ze speelden een vooruitstrevende rol en dienden als basis voor de natuurwetenschappen, met name de geologie. Het belangrijkste nadeel van de hypothese is het onvermogen om de verdeling van impulsmoment (MKR) binnen het zonnestelsel te verklaren.
MKR wordt gedefinieerd als het product van de lichaamsmassa maal de afstand vanaf het midden van het systeem en de rotatiesnelheid. Op basis van het feit dat de zon meer dan 90% van de totale massa van het systeem heeft, moet deze inderdaad ook een hoge MCR hebben. In feite heeft de zon slechts 2% van de totale MKR, terwijl de planeten, vooral de reuzen, de resterende 98% hebben.
Fesenkovs theorie
In 1960 probeerde de Sovjetwetenschapper Fesenkov deze tegenstrijdigheid uit te leggen. Volgens zijn versie van de oorsprong van de aarde werden de zon en de planeten gevormd als gevolg van de verdichting van een gigantische nevel - "bolletjes". De nevel had zeer ijle materie, die voornamelijk bestond uit waterstof, helium eneen kleine hoeveelheid zware elementen. Onder invloed van de zwaartekracht verscheen in het centrale deel van de bol een stervormige cluster, de zon. Het draaide snel. Als gevolg van de evolutie van zonnematerie naar de gasstofomgeving eromheen, werd er van tijd tot tijd materie uitgestoten. Dit leidde tot het verlies van zijn massa door de zon en de overdracht van een aanzienlijk deel van het ISS naar de gecreëerde planeten. De vorming van de planeten vond plaats door de materie van de nevel aan te zwengelen.
De theorieën van Multon en Chamberlin
Amerikaanse onderzoekers, astronoom Multon en geoloog Chamberlin, stelden vergelijkbare hypothesen voor de oorsprong van de aarde en het zonnestelsel voor, volgens welke de planeten werden gevormd uit de substantie van gasspira altakken, "uitgerekt" van de zon door een onbekende ster, die er op vrij korte afstand van voorbij ging.
Wetenschappers introduceerden het concept van 'planetesimaal' in de kosmogonie - dit zijn stolsels die zijn gecondenseerd uit de gassen van de oorspronkelijke substantie, die de embryo's van planeten en asteroïden werden.
Jeans Oordeel
De Engelse astronoom en natuurkundige D. Jeans (1919) suggereerde dat wanneer een andere ster de zon naderde, er een sigaarvormig uitsteeksel van de laatste afbrak, dat later uiteenviel in afzonderlijke stolsels. Bovendien werden grote planeten gevormd uit het middelste verdikte deel van de "sigaar", en kleine langs de randen.
Schmidts hypothese
Bij vragen over de theorie van het ontstaan van de aarde werd in 1944 door Schmidt een origineel standpunt uitgedrukt. Dit is de zogenaamde meteoriethypothese, die vervolgens in natuurkundige en wiskundige termen werd onderbouwd door de studenten van de beroemdewetenschapper. Overigens wordt het probleem van de vorming van de zon niet in de hypothese meegenomen.
Volgens de theorie ving de zon in een van de stadia van haar ontwikkeling een koude gasstof-meteorietwolk (aangetrokken tot zichzelf). Daarvoor bezat het een zeer kleine MKR, terwijl de cloud met een aanzienlijke snelheid draaide. In het sterke zwaartekrachtsveld van de zon begon de meteorietwolk te differentiëren in termen van massa, dichtheid en grootte. Een deel van het meteorietmateriaal raakte de ster, de andere vormde als gevolg van accretieprocessen stolsels-embryo's van planeten en hun satellieten.
In deze hypothese zijn de oorsprong en ontwikkeling van de aarde afhankelijk van de invloed van de "zonnewind" - de druk van zonnestraling, die lichte gascomponenten naar de periferie van het zonnestelsel afstootte. De aldus gevormde aarde was een koud lichaam. Verdere verwarming wordt geassocieerd met radiogene warmte, zwaartekrachtdifferentiatie en andere bronnen van interne energie van de planeet. Onderzoekers beschouwen de zeer kleine kans om zo'n meteorietwolk door de zon te vangen als een groot nadeel van de hypothese.
Aannames door Rudnik en Sobotovich
De geschiedenis van het ontstaan van de aarde boeit wetenschappers nog steeds. Relatief recent (in 1984) presenteerden V. Rudnik en E. Sobotovich hun eigen versie van de oorsprong van de planeten en de zon. Volgens hun ideeën zou de initiator van de processen in de gas-stofnevel een nabije explosie van een supernova kunnen zijn. Verdere gebeurtenissen zagen er volgens de onderzoekers als volgt uit:
- Onder invloed van de explosie begon de compressie van de nevel en de vorming van een centraal stolsel -zo.
- Vanaf de zich vormende zon werd MRK op elektromagnetische of turbulent-convectieve wijze naar de planeten overgebracht.
- Reuzenringen begonnen zich te vormen, die leken op die van Saturnus.
- Als gevolg van de aanwas van het materiaal van de ringen verschenen voor het eerst planetesimalen, die later werden gevormd tot moderne planeten.
De hele evolutie vond heel snel plaats - ongeveer 600 miljoen jaar lang.
Vorming van de samenstelling van de aarde
Er zijn verschillende opvattingen over de volgorde van vorming van de binnenste delen van onze planeet. Volgens een van hen was de proto-aarde een ongesorteerd conglomeraat van ijzersilicaat. Later, als gevolg van de zwaartekracht, vond een verdeling in een ijzeren kern en een silicaatmantel plaats - het fenomeen van homogene aanwas. Voorstanders van heterogene aanwas geloven dat eerst een vuurvaste ijzeren kern zich ophoopte, waarna meer smeltbare silicaatdeeltjes eraan hechtten.
Afhankelijk van de oplossing van dit probleem, kunnen we praten over de mate van initiële opwarming van de aarde. Inderdaad, onmiddellijk na zijn vorming begon de planeet op te warmen door de gecombineerde actie van verschillende factoren:
- Het bombardement van het oppervlak met planetesimalen, dat gepaard ging met het vrijkomen van warmte.
- Het verval van radioactieve isotopen, inclusief kortlevende isotopen van aluminium, jodium, plutonium, enz.
- Zwaartekrachtdifferentiatie van de ondergrond (uitgaande van homogene aangroei).
Volgens sommige onderzoekers, in dit vroege stadiumTijdens de vorming van de planeet zouden de buitenste delen bijna smelten. Op de foto zou de planeet Aarde eruitzien als een hete bal.
Contracttheorie van de vorming van continenten
Een van de eerste hypothesen over de oorsprong van de continenten was samentrekking, volgens welke het bouwen van bergen werd geassocieerd met de afkoeling van de aarde en de vermindering van de straal. Zij was het die als basis diende voor vroeg geologisch onderzoek. Op basis hiervan synthetiseerde de Oostenrijkse geoloog E. Suess alle kennis die op dat moment bestond over de structuur van de aardkorst in de monografie "The Face of the Earth". Maar al aan het einde van de 19e eeuw. er zijn gegevens verschenen waaruit blijkt dat compressie optreedt in het ene deel van de aardkorst en spanning in het andere. De contractietheorie stortte uiteindelijk in na de ontdekking van radioactiviteit en de aanwezigheid van grote reserves aan radioactieve elementen in de aardkorst.
Continentale drift
Aan het begin van de twintigste eeuw. de hypothese van continentale drift is geboren. Wetenschappers hebben al lang de overeenkomst opgemerkt tussen de kustlijnen van Zuid-Amerika en Afrika, Afrika en het Arabische schiereiland, Afrika en Hindoestan, enz. De eerste die de gegevens vergeleek was Pilligrini (1858), later Bikhanov. Het hele idee van continentale drift werd geformuleerd door de Amerikaanse geologen Taylor en Baker (1910) en de Duitse meteoroloog en geofysicus Wegener (1912). Deze laatste onderbouwde deze hypothese in zijn monografie "The Origin of Continents and Oceans", die in 1915 werd gepubliceerd. Argumenten gegeven ter ondersteuning van deze hypothese:
- De gelijkenis van de contouren van de continenten aan beide zijden van de Atlantische Oceaan, evenals de continenten die grenzen aan de Indischeoceaan.
- Overeenkomsten van structuren op aangrenzende continenten van geologische secties van laat-paleozoïcum en vroeg-mesozoïcum.
- De versteende overblijfselen van dieren en planten, die erop wijzen dat de oude flora en fauna van de zuidelijke continenten een enkele groep vormden: dit wordt vooral bewezen door de versteende overblijfselen van dinosaurussen van het geslacht Lystrosaurus gevonden in Afrika, India en Antarctica.
- Paleoklimatologische gegevens: bijvoorbeeld de aanwezigheid van sporen van de laat-paleozoïsche ijskap.
Vorming van de aardkorst
Het ontstaan en de ontwikkeling van de aarde is onlosmakelijk verbonden met het bouwen van bergen. A. Wegener betoogde dat de continenten, bestaande uit vrij lichte minerale massa's, lijken te drijven op de onderliggende zware plastic substantie van het bas altbed. Aangenomen wordt dat aanvankelijk een dunne laag granietmateriaal de hele aarde zou hebben bedekt. Geleidelijk aan werd de integriteit ervan geschonden door de getijdenkrachten van de maan en de zon, die van oost naar west op het oppervlak van de planeet werken, evenals door de middelpuntvliedende krachten van de rotatie van de aarde, die van de polen naar de evenaar.
Van graniet bestond (vermoedelijk) uit een enkel supercontinent Pangaea. Het bestond tot het midden van het Mesozoïcum en viel uiteen in de Jura-periode. Een aanhanger van deze hypothese over het ontstaan van de aarde was de wetenschapper Staub. Toen was er een associatie van de continenten van het noordelijk halfrond - Laurasia, en een associatie van de continenten van het zuidelijk halfrond - Gondwana. Tussen hen waren de rotsen van de bodem van de Stille Oceaan. Onder de continenten lag een zee van magma waarlangs ze zich voortbewogen. Laurasia en Gondwana ritmischverplaatst naar de evenaar en vervolgens naar de polen. Terwijl de supercontinenten naar de evenaar bewogen, trokken ze frontaal samen, terwijl hun flanken tegen de Pacifische massa drukten. Deze geologische processen worden door velen beschouwd als de belangrijkste factoren bij de vorming van grote bergketens. Beweging naar de evenaar vond drie keer plaats: tijdens de Caledonische, Hercynische en Alpine orogenese.
Conclusie
Er zijn veel populair-wetenschappelijke literatuur, kinderboeken en gespecialiseerde publicaties gepubliceerd over het onderwerp van de vorming van het zonnestelsel. De oorsprong van de aarde voor kinderen in een toegankelijke vorm is vastgelegd in schoolboeken. Maar als we de literatuur van 50 jaar geleden nemen, is het duidelijk dat moderne wetenschappers sommige problemen op een andere manier bekijken. Kosmologie, geologie en aanverwante wetenschappen staan niet stil. Dankzij de verovering van de bijna-aardse ruimte weten mensen al hoe de planeet aarde vanuit de ruimte op de foto wordt gezien. Nieuwe kennis vormt een nieuw begrip van de wetten van het heelal.
Het is duidelijk dat de machtige natuurkrachten werden gebruikt om de aarde, de planeten en de zon te scheppen uit de oorspronkelijke chaos. Het is niet verwonderlijk dat de oude voorouders ze vergeleken met de prestaties van de goden. Zelfs figuurlijk is het onmogelijk om de oorsprong van de aarde voor te stellen, beelden van de werkelijkheid zouden zeker de meest gedurfde fantasieën overtreffen. Maar stukjes kennis die door wetenschappers zijn verzameld, bouwen geleidelijk een compleet beeld op van de wereld om ons heen.
