Как именно Земля - наш дом и место, где жизнь, как мы ее знаем, развивалась, - стала создаваться в первую очередь? В какой-то огненной печи на вершине великой горы? В какой-то божественной кузнице с помощью молотка богов, который формирует его из чистого эфира? Как насчет великого океана, известного как Хаос, где что-то было создано из ничего, а затем заполнено всеми живыми существами?
Если какие-либо из этих описаний кажутся знакомыми, они являются некоторыми из древних легенд, которые были переданы в течение многих лет, которые пытаются описать, как наш мир стал. И что интересно, некоторые из этих древних историй о сотворении мира содержат в себе элемент научного факта.
Когда речь заходит о том, как сформировалась Земля, были задействованы силы, которые можно охарактеризовать только как огненные, хаотичные и действительно богоподобные. Однако в последние несколько веков исследования и усовершенствования, сделанные в том, что сегодня известно как науки о Земле, позволили ученым получить более эмпирическое и научное понимание того, как формировался наш мир.
Небулярная гипотеза:
Основываясь на преобладающей модели формирования Солнечной системы, ученые утверждают, что несколько миллиардов лет назад наша Солнечная система была не чем иным, как облаком частиц холодной пыли, циркулирующих в пустом пространстве. Это облако газа и пыли было нарушено, возможно, взрывом соседней звезды (сверхновой звезды), и облако газа и пыли начало разрушаться, когда гравитация притягивала все вместе, образуя солнечную туманность - огромный вращающийся диск.
Когда он вращался, диск разделился на кольца, и яростное движение заставило частицы раскалиться. Центр диска прирастал до Солнца, а частицы во внешних кольцах превращались в большие огненные шары из газа и расплавленной жидкости, которые охлаждались и конденсировались, принимая твердую форму. Около 4,5 миллиардов лет назад они стали превращаться в планеты, которые мы знаем сегодня как Земля, Марс, Венера, Меркурий и внешние планеты.
Хадейский Эон:
Первая эра, в которой существовала Земля, - это то, что известно как Хадейский Эон. Это имя происходит от греческого слова «Hades» (подземный мир), которое относится к состоянию планеты в то время. Это состояло в том, что поверхность Земли постоянно подвергалась бомбардировке метеоритами и интенсивным вулканизмом, который, как считается, был серьезным из-за большого теплового потока и геотермального градиента, относящихся к этой эпохе.
Дегазация и вулканическая активность создали первичную атмосферу, и существуют доказательства того, что жидкая вода существовала в это время, несмотря на условия на поверхности. Конденсирующий водяной пар, усиленный льдом, доставляемым кометами, накапливался в атмосфере и охлаждал расплавленную поверхность планеты, образуя твердую кору и создавая океаны.
Формирование Луны:
Также в течение этого периода - примерно 4,48 миллиарда лет назад (или 70–110 миллионов лет после запуска Солнечной системы) - был сформирован единственный спутник Земли, Луна. Наиболее распространенная теория, известная как Гипотеза Гигантского Воздействия, предполагает, что Луна возникла после того, как тело размером с Марс (иногда называемое Тея) нанесло прото-Земле скользящий удар.
Столкновения было достаточно, чтобы испарить некоторые из внешних слоев Земли и расплавить оба тела, и часть материала мантии была выброшена на орбиту вокруг Земли. Выброс на орбите вокруг Земли сгущается и под воздействием собственной гравитации становится более сферическим телом: Луной.
Архейский Эон:
Хадейский Эон закончился примерно 3,8 миллиарда лет назад с наступлением архейского века. Как и Хадей, этот эон берет свое название от древнегреческого слова, которое в данном случае означает «начало» или «происхождение». Это относится к тому факту, что именно в этот период Земля значительно остыла, и формы жизни начали развиваться.
Большинство современных форм жизни не могли бы выжить в атмосфере архея, в которой не было кислорода и озонового слоя. Тем не менее, общепризнанно, что именно в это время наиболее исконная жизнь начала обретать форму, хотя некоторые ученые утверждают, что многие формы жизни могли появиться даже раньше во время позднего Хадина.
В начале этого Эона мантия была намного жарче, чем сегодня, возможно, до 1600 ° C (2900 ° F). В результате планета стала гораздо более геологически активной, такие процессы, как конвекция и тектоника плит, происходили намного быстрее, а зоны субдукции были более распространенными. Тем не менее наличие осадочных пород датируется этим периодом, свидетельствует об обилии рек и океанов.
Первые крупные куски континентальной коры также датируются поздним хадейским / ранним ахейским эонами. То, что осталось от этих первых небольших континентов, называется кратонами, и эти кусочки коры образуют ядра, вокруг которых выросли сегодняшние континенты. По мере того, как в течение последующих эонов поверхность постоянно менялась, континенты формировались и распадались.
Континенты обретают форму:
Континенты мигрировали по поверхности, изредка объединяясь в суперконтинент. Примерно 750 миллионов лет назад самый ранний из известных суперконтинентов под названием «Родиния» начал распадаться, затем 600–540 миллионов лет назад воссоединился, образовав Паннотию, а затем и Пангею. Этот последний суперконтинент развалился 180 миллионов лет назад, в конечном итоге остановившись на конфигурации, которую мы знаем сегодня. (Смотрите графику с Geology.com здесь)
С тех пор произошел простой всплеск геологической шкалы времени, все события, которые мы считаем «недавней историей», произошли. Динозавры управляли и затем умерли, млекопитающие достигли господства, гоминиды начали медленно развиваться в вид, который мы знаем как homo sapiens, и возникла цивилизация. И все это началось с большого количества пыли, огня и некоторых серьезных ударов. Из этого были созданы Солнце, Луна, Земля и жизнь, какими мы ее знаем.
Мы написали много статей о журнале «Земля для космоса». Вот статья о температуре Земли, и вот некоторые факты о планете Земля.
Если вам нужна дополнительная информация о Земле, ознакомьтесь с Руководством НАСА по исследованию Солнечной системы на Земле. А вот ссылка на Обсерваторию Земли НАСА.
Мы также записали эпизод «Астрономического каста» о планете Земля. Послушайте, Эпизод 51: Земля.
Дальнейшее чтение: Windows для Вселенной, BBC.
