Organel seperti mitokondria dan flagella kemungkinan besar juga timbul semasa proses fagositosis. Pendahulu sel moden, menyerap makanan, simbion yang diperoleh, mikroorganisma mesra. Mereka, menggunakan nutrien yang memasuki sitoplasma, mula menjalankan fungsi mengawal pelbagai proses intraselular. Mengikut konsep simbiogenesis, dengan cara ini mitokondria dan flagella yang sudah dinamakan muncul di dalam sel. Banyak kajian moden mengesahkan kesahihan hipotesis.
Alternatif
Dunia RNA, sebagai pendahulu semua makhluk hidup, mempunyai "pesaing." Antaranya terdapat kedua-dua teori penciptaan dan hipotesis saintifik. Selama berabad-abad terdapat andaian tentang generasi kehidupan spontan: lalat dan cacing muncul dalam sisa yang membusuk, tikus dalam kain tua. Disangkal oleh pemikir abad ke-17-18, ia menerima kelahiran semula pada abad yang lalu dalam teori Oparin-Haldane. Menurutnya, kehidupan timbul akibat interaksi molekul organik dalam sup primordial. Andaian saintis secara tidak langsung disahkan dalam eksperimen terkenal Stanley Miller. Teori inilah yang digantikan pada awal abad kita oleh hipotesis dunia RNA.
Secara selari, terdapat pendapat bahawa kehidupan pada asalnya berasal dari luar angkasa. Menurut teori Panspermia, ia dibawa ke planet kita oleh asteroid dan komet yang sama yang "menjaga" pembentukan lautan dan laut. Sebenarnya, hipotesis ini tidak menjelaskan kemunculan kehidupan, tetapi menyatakannya sebagai fakta, harta integral jirim.
Jika kita meringkaskan semua perkara di atas, menjadi jelas bahawa asal usul Bumi dan kehidupan di atasnya hari ini masih menjadi persoalan terbuka. Para saintis moden, sudah tentu, lebih dekat untuk membongkar semua rahsia planet kita daripada pemikir Antikuiti atau Zaman Pertengahan. Walau bagaimanapun, masih banyak yang memerlukan penjelasan. Pelbagai hipotesis tentang asal usul Bumi saling menggantikan pada saat-saat apabila maklumat baru ditemui yang tidak sesuai dengan gambaran lama. Adalah agak mustahil bahawa ini boleh berlaku dalam masa yang tidak lama lagi, dan kemudian teori yang ditubuhkan akan digantikan dengan yang baru.
1. Pengenalan………………………………………………………………2 muka surat.
2. Hipotesis pembentukan Bumi………………………………3 – 6 muka surat.
3. Struktur dalaman Bumi………………………………7 – 9 ms.
4. Kesimpulan………………………………………………………………10 p.
5. Rujukan…………………………………..11 muka surat.
pengenalan.
Pada setiap masa, orang ingin tahu dari mana dan bagaimana dunia tempat kita tinggal berasal. Terdapat banyak legenda dan mitos yang datang dari zaman dahulu. Tetapi dengan kemunculan sains dalam pemahaman modennya, mitologi dan agama digantikan oleh idea saintifik tentang asal usul dunia.
Pada masa ini, situasi telah timbul dalam sains bahawa pembangunan teori kosmogonik dan pemulihan sejarah awal Sistem Suria boleh dijalankan terutamanya secara induktif, berdasarkan perbandingan dan generalisasi data empirikal yang diperoleh baru-baru ini mengenai bahan meteorit, planet dan bulan. Oleh kerana kita telah belajar banyak tentang struktur atom dan kelakuan sebatiannya di bawah pelbagai keadaan termodinamik, dan data yang boleh dipercayai dan tepat telah diperolehi tentang komposisi badan kosmik, penyelesaian kepada masalah asal usul planet kita adalah diletakkan pada asas kimia pepejal, yang mana pembinaan kosmogonik sebelumnya telah dilucutkan. Perlu dijangkakan dalam masa terdekat bahawa penyelesaian kepada masalah kosmogoni sistem Suria secara umum dan masalah asal usul Bumi kita khususnya akan mencapai kejayaan besar di peringkat atom-molekul, sama seperti pada tahap yang sama. masalah genetik biologi moden sedang diselesaikan dengan cemerlang di hadapan mata kita.
Dalam keadaan sains semasa, pendekatan fizikokimia untuk menyelesaikan masalah kosmogoni Sistem Suria sememangnya tidak dapat dielakkan. Oleh itu, ciri-ciri mekanikal Sistem Suria yang telah lama diketahui, yang merupakan tumpuan utama hipotesis kosmogonik klasik, mesti ditafsirkan dalam hubungan rapat dengan proses fizikal dan kimia dalam sejarah awal Sistem Suria. Kemajuan terkini dalam bidang kajian kimia badan individu sistem ini membolehkan kita mengambil pendekatan yang sama sekali baru untuk pemulihan sejarah bahan Bumi dan, atas dasar ini, untuk memulihkan rangka kerja keadaan di mana kelahiran planet kita berlaku - pembentukan komposisi kimianya dan pembentukan struktur cangkerang.
Oleh itu, tujuan kerja ini adalah untuk membincangkan hipotesis yang paling terkenal tentang pembentukan Bumi, serta struktur dalamannya.
Hipotesis pembentukan Bumi.
Pada setiap masa, orang ingin tahu dari mana dan bagaimana dunia tempat kita tinggal berasal. Terdapat banyak legenda dan mitos yang datang dari zaman dahulu. Tetapi dengan kemunculan sains dalam pemahaman modennya, mitologi dan agama digantikan oleh idea saintifik tentang asal usul dunia. Hipotesis saintifik pertama mengenai asal usul Bumi dan sistem suria, berdasarkan pemerhatian astronomi, dikemukakan hanya pada abad ke-18.
Semua hipotesis tentang asal usul Bumi boleh dibahagikan kepada dua kumpulan utama:
1. Nebular (Latin "nebula" - kabus, gas) - ia berdasarkan prinsip pembentukan planet daripada gas, dari nebula debu;
2. Malapetaka - ia berdasarkan prinsip pembentukan planet akibat pelbagai fenomena bencana (perlanggaran benda angkasa, laluan rapat bintang antara satu sama lain, dll.).
Hipotesis nebula Kant dan Laplace. Hipotesis saintifik pertama tentang asal usul sistem suria ialah Immanuel Kant (1755). Kant percaya bahawa sistem suria timbul daripada beberapa perkara primordial yang sebelum ini bebas bertaburan di angkasa. Zarah-zarah perkara ini bergerak ke arah yang berbeza dan, berlanggar antara satu sama lain, kehilangan kelajuan. Yang paling berat dan paling padat daripada mereka, di bawah pengaruh graviti, bersambung antara satu sama lain, membentuk bekuan pusat - Matahari, yang, seterusnya, menarik zarah yang lebih jauh, kecil dan ringan. Oleh itu, sebilangan badan berputar timbul, trajektori yang bersilang antara satu sama lain. Sebahagian daripada jasad ini, pada mulanya bergerak ke arah yang bertentangan, akhirnya ditarik ke dalam satu aliran dan membentuk gelang bahan gas, terletak kira-kira dalam satah yang sama dan berputar mengelilingi Matahari dalam arah yang sama, tanpa mengganggu antara satu sama lain. Nukleus yang lebih tumpat terbentuk dalam gelang individu, yang mana zarah yang lebih ringan ditarik secara beransur-ansur, membentuk pengumpulan jirim sfera; Ini adalah bagaimana planet terbentuk, yang terus mengelilingi Matahari dalam satah yang sama dengan cincin asal bahan gas.
Secara bebas daripada Kant, seorang lagi saintis - ahli matematik dan astronomi Perancis P. Laplace - membuat kesimpulan yang sama, tetapi mengembangkan hipotesis dengan lebih mendalam (1797). Laplace percaya bahawa Matahari pada asalnya wujud dalam bentuk nebula gas panas yang besar (nebula) dengan ketumpatan yang tidak ketara, tetapi bersaiz besar. Nebula ini, menurut Laplace, pada mulanya berputar perlahan di angkasa. Di bawah pengaruh daya graviti, nebula secara beransur-ansur mengecut, dan kelajuan putarannya meningkat. Daya emparan yang terhasil meningkat dan memberikan nebula bentuk yang rata dan kemudian berbentuk kanta. Dalam satah khatulistiwa nebula, hubungan antara graviti dan daya emparan berubah memihak kepada yang terakhir, sehingga akhirnya jisim jirim yang terkumpul di zon khatulistiwa nebula dipisahkan dari seluruh badan dan membentuk cincin. Dari nebula yang terus berputar, semakin banyak cincin baru dipisahkan secara berturut-turut, yang, mengembun pada titik tertentu, secara beransur-ansur berubah menjadi planet dan badan lain sistem suria. Secara keseluruhan, sepuluh cincin dipisahkan dari nebula asal, terpecah menjadi sembilan planet dan tali pinggang asteroid - badan angkasa kecil. Satelit planet individu terbentuk daripada bahan cincin sekunder, dipisahkan daripada jisim gas panas planet-planet.
Disebabkan oleh pemadatan jirim yang berterusan, suhu badan yang baru terbentuk adalah sangat tinggi. Pada masa itu, Bumi kita, menurut P. Laplace, adalah bola gas panas yang bercahaya seperti bintang. Walau bagaimanapun, secara beransur-ansur, bola ini menjadi sejuk, jirimnya melepasi keadaan cair, dan kemudian, apabila ia semakin sejuk, kerak pepejal mula terbentuk di permukaannya. Kerak ini diselubungi dengan wap atmosfera yang berat, dari mana air terpeluwap semasa ia disejukkan. Kedua-dua teori adalah serupa pada dasarnya dan sering dianggap sebagai satu, saling melengkapi, oleh itu dalam kesusasteraan mereka sering dirujuk di bawah nama umum sebagai hipotesis Kant-Laplace. Oleh kerana sains tidak mempunyai penjelasan yang lebih diterima pada masa itu, teori ini mempunyai ramai pengikut pada abad ke-19.
Teori malapetaka Jeans. Selepas hipotesis Kant-Laplace dalam kosmogoni, beberapa lagi hipotesis untuk pembentukan sistem Suria telah dicipta. Apa yang dipanggil hipotesis bencana muncul, yang berdasarkan unsur kebetulan rawak. Sebagai contoh hipotesis arah bencana, pertimbangkan konsep ahli astronomi Inggeris Jeans (1919). Hipotesisnya adalah berdasarkan kemungkinan bintang lain melintas berhampiran Matahari. Di bawah pengaruh gravitinya, aliran gas keluar dari Matahari, yang, dengan evolusi selanjutnya, berubah menjadi planet-planet sistem suria. Jeans percaya bahawa laluan bintang melepasi Matahari memungkinkan untuk menerangkan percanggahan dalam taburan momentum jisim dan sudut dalam Sistem Suria. Tetapi pada tahun 1943 Ahli astronomi Rusia N.I. Pariysky mengira bahawa hanya dalam kes kelajuan bintang yang ditentukan dengan ketat boleh rumpun gas menjadi satelit Matahari. Dalam kes ini, orbitnya hendaklah 7 kali lebih kecil daripada orbit planet yang paling hampir dengan Matahari - Mercury.
Oleh itu, hipotesis Jeans tidak dapat memberikan penjelasan yang betul untuk taburan momentum sudut yang tidak seimbang dalam Sistem Suria. Kelemahan terbesar hipotesis ini ialah fakta rawak, yang bercanggah dengan pandangan dunia materialistik dan fakta yang tersedia tentang kehadiran planet di dunia bintang lain. Di samping itu, pengiraan telah menunjukkan bahawa penumpuan bintang dalam ruang kosmik boleh dikatakan mustahil, dan walaupun ini berlaku, bintang yang berlalu tidak dapat memberikan pergerakan planet dalam orbit bulat.
Teori Big Bang. Teori yang diikuti oleh kebanyakan saintis moden menyatakan bahawa Alam Semesta terbentuk akibat daripada apa yang dipanggil Big Bang. Bola api yang sangat panas, yang suhunya mencecah berbilion darjah, pada satu ketika meletup dan menyebarkan aliran tenaga dan zarah jirim ke semua arah, memberikannya pecutan yang sangat besar. Oleh kerana bebola api yang pecah dalam Letupan Besar sangat panas, zarah-zarah kecil jirim pada mulanya mempunyai terlalu banyak tenaga untuk bergabung antara satu sama lain untuk membentuk atom. Walau bagaimanapun, selepas kira-kira sejuta tahun, suhu Alam Semesta turun kepada 4000 "C, dan pelbagai atom mula terbentuk daripada zarah asas. Pertama, unsur kimia paling ringan - helium dan hidrogen - timbul, dan pengumpulannya terbentuk. Secara beransur-ansur, Alam Semesta semakin menyejuk dan semakin banyak unsur-unsur yang lebih berat terbentuk Dari masa ke masa Selama berbilion tahun, terdapat peningkatan jisim dalam pengumpulan helium dan hidrogen Pertumbuhan jisim berterusan sehingga had tertentu dicapai, selepas itu daya tarikan bersama zarah di dalam gas dan awan debu adalah sangat kuat dan kemudian awan mula memampatkan (runtuh). nukleus hidrogen ringan dengan pembentukan unsur-unsur berat Sebagai ganti awan yang runtuh, sebuah bintang dilahirkan Sebagai hasil daripada kelahiran bintang, lebih daripada 99% jisim awan awal berakhir di dalam badan. bintang, dan selebihnya membentuk awan berselerak zarah pepejal dari mana planet terbentuk kemudiannya.
Teori moden. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, saintis Amerika dan Soviet telah mengemukakan beberapa hipotesis baru. Jika sebelum ini dipercayai bahawa dalam evolusi Bumi terdapat proses pemindahan haba yang berterusan, maka dalam teori-teori baru perkembangan Bumi dianggap sebagai hasil daripada banyak proses yang heterogen, kadang-kadang bertentangan. Pada masa yang sama dengan penurunan suhu dan kehilangan tenaga, faktor lain boleh bertindak, menyebabkan pembebasan sejumlah besar tenaga dan dengan itu mengimbangi kehilangan haba. Salah satu andaian moden ini ialah "teori awan debu", pengarangnya ialah ahli astronomi Amerika F. L. Weiple (1948). Walau bagaimanapun, pada dasarnya ini tidak lebih daripada versi diubah suai teori nebula Kant-Laplace. Juga popular adalah hipotesis saintis Rusia O.Yu Schmidt dan V.G. Fesenkova. Kedua-dua saintis, apabila membangunkan hipotesis mereka, bermula dari idea tentang kesatuan jirim di Alam Semesta, tentang pergerakan berterusan dan evolusi jirim, yang merupakan sifat utamanya, tentang kepelbagaian dunia, disebabkan pelbagai bentuk kewujudan jirim. .
Menariknya, pada tahap yang baru, berbekalkan teknologi yang lebih maju dan pengetahuan yang lebih mendalam tentang kimia sistem suria, ahli astronomi kembali kepada idea bahawa Matahari dan planet-planet timbul daripada nebula yang luas dan sejuk yang terdiri daripada gas dan debu. Teleskop yang berkuasa telah menemui banyak "awan" gas dan debu di ruang antara bintang, sebahagian daripadanya sebenarnya terpeluwap menjadi bintang baharu. Dalam hal ini, teori Kant-Laplace asal telah disemak menggunakan data terkini; ia masih boleh memberikan tujuan yang baik dalam menerangkan proses kemunculan sistem suria.
Setiap teori kosmogonik ini telah menyumbang kepada penjelasan satu set masalah kompleks yang berkaitan dengan asal usul Bumi. Kesemua mereka menganggap kemunculan Bumi dan sistem suria sebagai hasil semula jadi daripada perkembangan bintang dan alam semesta secara keseluruhan. Bumi muncul serentak dengan planet lain, yang, seperti itu, berputar mengelilingi Matahari dan merupakan unsur terpenting dalam sistem suria.
Struktur dalaman Bumi.
Bahan-bahan yang membentuk cangkerang pepejal Bumi adalah legap dan padat. Kajian langsung mengenainya hanya boleh dilakukan kepada kedalaman yang membentuk sebahagian kecil jejari Bumi. Telaga terdalam yang digerudi dan projek yang tersedia pada masa ini terhad kepada kedalaman 10 – 15 km, yang sepadan dengan lebih daripada 0.1% jejari. Ada kemungkinan bahawa ia tidak akan mungkin untuk menembusi kedalaman lebih daripada beberapa puluh kilometer. Oleh itu, maklumat tentang bahagian dalam Bumi diperoleh hanya menggunakan kaedah tidak langsung. Ini termasuk kaedah seismik, graviti, magnet, elektrik, elektromagnet, haba, nuklear dan lain-lain. Yang paling boleh dipercayai daripada mereka adalah seismik. Ia berdasarkan pemerhatian gelombang seismik yang dijana dalam pepejal Bumi semasa gempa bumi. Sama seperti sinar-X memungkinkan untuk mengkaji keadaan organ dalaman seseorang, gelombang seismik, melalui perut bumi, memungkinkan untuk mendapatkan gambaran tentang struktur dalaman Bumi dan perubahan sifat fizikal bahan usus bumi dengan kedalaman.
Hasil daripada kajian seismik, telah ditentukan bahawa kawasan dalam Bumi adalah heterogen dalam komposisi dan sifat fizikalnya, dan membentuk struktur berlapis.
Daripada jumlah jisim Bumi, kerak membentuk kurang daripada 1%, mantel - kira-kira 65%, teras - 34%. Berhampiran permukaan bumi, peningkatan suhu dengan kedalaman adalah lebih kurang 20° setiap kilometer. Ketumpatan batuan dalam kerak bumi adalah kira-kira 3000 kg/m3. Pada kedalaman kira-kira 100 km suhu adalah kira-kira 1800 K.
Bentuk Bumi (geoid) adalah hampir dengan ellipsoid oblate - bentuk sfera dengan penebalan di khatulistiwa - dan berbeza daripadanya sehingga 100 meter. Diameter purata planet ini adalah kira-kira 12,742 km. Bumi, seperti planet terestrial lain, mempunyai struktur dalaman berlapis. Ia terdiri daripada cangkerang silikat keras (kerak, mantel yang sangat likat), dan teras logam.
Bumi terdiri daripada beberapa lapisan:
1. Kerak bumi;
2. Mantel;
1. Lapisan atas Bumi dipanggil kerak bumi dan terbahagi kepada beberapa lapisan. Lapisan paling atas kerak bumi terdiri terutamanya daripada lapisan batuan sedimen, yang dibentuk oleh pemendapan pelbagai zarah kecil, terutamanya di laut dan lautan. Lapisan ini mengandungi tinggalan haiwan dan tumbuhan yang mendiami dunia pada masa lalu. Jumlah ketebalan batuan sedimen tidak melebihi 15-20 km.
Perbezaan dalam kelajuan penyebaran gelombang seismik di benua dan di dasar lautan membawa kepada kesimpulan bahawa terdapat dua jenis utama kerak bumi: benua dan lautan. Ketebalan kerak jenis benua adalah purata 30-40 km, dan di bawah banyak gunung ia mencapai 80 km di beberapa tempat. Bahagian benua kerak bumi terbahagi kepada beberapa lapisan, bilangan dan ketebalannya berbeza-beza mengikut rantau. Biasanya, di bawah batu sedimen, dua lapisan utama dibezakan: yang atas adalah "granit", dekat dengan sifat fizikal dan komposisi kepada granit, dan yang lebih rendah, yang terdiri daripada batu yang lebih berat, adalah "basalt". Ketebalan setiap lapisan ini adalah purata 15–20 km. Walau bagaimanapun, di banyak tempat tidak mungkin untuk mewujudkan sempadan yang tajam antara lapisan granit dan basalt. Kerak lautan jauh lebih nipis (5 – 8 km). Dalam komposisi dan sifat, ia hampir dengan bahan bahagian bawah lapisan basalt benua. Tetapi jenis kerak ini hanya bercirikan kawasan dalam dasar laut, sekurang-kurangnya 4 km. Di dasar lautan terdapat kawasan di mana kerak mempunyai struktur jenis benua atau pertengahan. Permukaan Mohorovicic (dinamakan sempena ahli sains Yugoslavia yang menemuinya), pada sempadan yang kelajuan gelombang seismik berubah secara mendadak, memisahkan kerak bumi dari mantel.
2. Mantel meluas hingga kedalaman 2900 km. Ia dibahagikan kepada 3 lapisan: atas, pertengahan dan bawah. Di lapisan atas, halaju gelombang seismik serta-merta melepasi sempadan Mohorovicic meningkat, kemudian pada kedalaman 100 - 120 km di bawah benua dan 50 - 60 km di bawah lautan, peningkatan ini digantikan dengan sedikit penurunan dalam halaju, dan kemudian pada kedalaman 250 km di bawah benua dan 400 km di bawah lautan, penurunan itu sekali lagi digantikan dengan peningkatan . Oleh itu, dalam lapisan ini terdapat kawasan dengan halaju yang dikurangkan - astenosfera, yang dicirikan oleh kelikatan bahan yang agak rendah. Sesetengah saintis percaya bahawa dalam astenosfera bahan itu berada dalam keadaan "seperti bubur", i.e. terdiri daripada campuran batuan pepejal dan separa cair. Astenosfera mengandungi titik panas gunung berapi. Mereka mungkin terbentuk di mana, atas sebab tertentu, tekanan dan, akibatnya, takat lebur jirim astenosfera berkurangan. Penurunan takat lebur membawa kepada lebur bahan dan pembentukan magma, yang kemudiannya boleh mengalir melalui retakan dan saluran dalam kerak bumi ke permukaan bumi.
Lapisan perantaraan dicirikan oleh peningkatan yang kuat dalam halaju gelombang seismik dan peningkatan dalam kekonduksian elektrik bahan Bumi. Kebanyakan saintis percaya bahawa dalam lapisan perantaraan komposisi bahan berubah atau mineral yang menyusunnya berubah menjadi keadaan yang berbeza, dengan "pembungkusan" atom yang lebih padat. Lapisan bawah cangkerang adalah homogen berbanding dengan lapisan atas. Bahan dalam kedua-dua lapisan ini berada dalam keadaan pepejal, kelihatan seperti kristal.
3. Di bawah mantel ialah teras bumi dengan radius 3471 km. Ia terbahagi kepada teras luar cecair (lapisan antara 2900 dan 5100 km) dan nukleolus pepejal. Semasa peralihan dari mantel ke teras, sifat fizikal bahan berubah secara mendadak, nampaknya akibat tekanan tinggi.
Suhu di dalam Bumi meningkat dengan kedalaman hingga 2000 - 3000 ° C, manakala ia meningkat paling cepat di kerak bumi, kemudian ia menjadi perlahan, dan pada kedalaman yang tinggi suhu mungkin kekal malar. Ketumpatan Bumi meningkat daripada 2.6 g/cm³ di permukaan kepada 6.8 g/cm³ di sempadan teras Bumi, dan di kawasan tengah ia adalah lebih kurang 16 g/cm³. tekanan meningkat dengan kedalaman dan mencapai 1.3 juta atm di sempadan antara mantel dan teras, dan 3.5 juta atm di tengah teras.
Kesimpulan.
Walaupun banyak usaha penyelidik dari negara yang berbeza dan jumlah bahan empirikal yang banyak, kita hanya pada peringkat pertama memahami sejarah dan asal usul Sistem Suria secara amnya dan Bumi kita khususnya. Walau bagaimanapun, kini menjadi semakin jelas bahawa kemunculan Bumi adalah hasil daripada fenomena kompleks dalam bahan asal, yang melibatkan nuklear dan, seterusnya, proses kimia. Sehubungan dengan kajian langsung bahan planet dan meteorit, asas untuk membina teori semula jadi tentang asal usul Bumi semakin diperkukuh. Pada masa ini, nampaknya kepada kita bahawa asas teori asal usul Bumi adalah peruntukan berikut.
1. Asal usul sistem Suria dikaitkan dengan asal usul unsur kimia: bahan Bumi, bersama dengan bahan Matahari dan planet lain, berada di masa lampau yang jauh di bawah keadaan pelakuran nuklear.
2. Peringkat terakhir pelakuran nuklear ialah pembentukan unsur kimia berat, termasuk unsur uranium dan transuranium. Ini dibuktikan dengan kesan isotop radioaktif yang telah pupus yang terdapat dalam bahan purba dari Bulan dan meteorit.
3. Secara semula jadi, Bumi dan planet timbul daripada bahan yang sama dengan Matahari. Bahan permulaan untuk membina planet pada asalnya diwakili oleh atom terion yang terputus. Ia terutamanya gas bintang, yang daripadanya, apabila disejukkan, molekul, titisan cecair, dan jasad pepejal—zarah—muncul.
4. Bumi timbul terutamanya disebabkan oleh pecahan refraktori bahan suria, yang dicerminkan dalam komposisi teras dan mantel silikat.
5. Prasyarat utama untuk kemunculan kehidupan di Bumi dicipta pada akhir penyejukan nebula gas utama. Pada peringkat terakhir penyejukan, sebagai hasil tindak balas pemangkin unsur, banyak sebatian organik terbentuk, yang memungkinkan penampilan kod genetik dan sistem molekul yang dibangunkan sendiri. Kemunculan Bumi dan kehidupan adalah satu proses yang saling berkaitan, hasil daripada evolusi kimia jirim dalam Sistem Suria.
Bibliografi.
1. N.V. Koronovsky, A.F. Yakushova, Asas Geologi,
BBK 26.3 K 68 UDC 55
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Earth
3. Voitkevich G.V. Asas teori asal usul Bumi. M., "Nedra", 1979, 135 hlm.
4. Bondarev V.P. Geologi, BBK 26.3 B 81 UDC 55
5. Ringwood A.E. Komposisi dan asal usul Bumi. M., "Sains", 1981, 112s
Sehingga kini, teori utama asal-usul buaian manusia dianggap sebagai teori Big Bang. Menurut ahli astronomi, suatu masa dahulu yang tidak terhingga, bola panas yang besar wujud di angkasa lepas, yang suhunya berjuta-juta darjah. Hasil daripada tindak balas kimia yang berlaku di dalam sfera berapi itu, satu letupan berlaku yang menyerakkan sejumlah besar zarah-zarah kecil jirim dan tenaga di angkasa. Pada mulanya, zarah ini mempunyai suhu yang terlalu tinggi. Kemudian Alam Semesta menjadi sejuk, zarah-zarah tertarik antara satu sama lain, terkumpul dalam satu ruang. Unsur-unsur yang lebih ringan tertarik kepada yang lebih berat, yang timbul akibat penyejukan Alam Semesta secara beransur-ansur. Beginilah cara galaksi, bintang dan planet terbentuk.
Untuk menyokong teori ini, saintis memetik struktur Bumi, yang bahagian dalamannya, dipanggil teras, terdiri daripada unsur berat - nikel dan besi. Teras, pada gilirannya, ditutup dengan mantel tebal batu panas, yang lebih ringan. Permukaan planet, dalam erti kata lain, kerak bumi, seolah-olah terapung di atas permukaan jisim cair, hasil daripada penyejukannya.
Penciptaan keadaan hidup
Secara beransur-ansur, dunia menjadi sejuk, mewujudkan kawasan tanah yang semakin padat di permukaannya. Aktiviti gunung berapi planet pada zaman itu agak aktif. Akibat letusan magma, sejumlah besar pelbagai gas dilepaskan ke angkasa. Yang paling ringan, seperti helium dan hidrogen, serta-merta tersejat. Molekul yang lebih berat kekal di atas permukaan planet, tertarik dengan medan gravitinya. Di bawah pengaruh faktor luaran dan dalaman, wap gas yang dipancarkan menjadi sumber kelembapan, dan pemendakan pertama muncul, yang memainkan peranan penting dalam kemunculan kehidupan di planet ini.
Secara beransur-ansur, metamorfosis dalaman dan luaran membawa kepada kepelbagaian landskap yang telah lama digunakan oleh manusia:
- gunung dan lembah telah terbentuk;
- laut, lautan dan sungai muncul;
- Iklim tertentu dibangunkan di setiap kawasan, yang memberi dorongan kepada pembangunan satu atau lain bentuk kehidupan di planet ini.
Pendapat bahawa planet ini tenang dan akhirnya terbentuk adalah tidak betul. Di bawah pengaruh proses endogen dan eksogen, permukaan planet masih terbentuk. Melalui pengurusannya yang merosakkan, manusia menyumbang kepada pecutan proses ini, yang membawa kepada akibat yang paling dahsyat.
pengenalan
Bumi ialah planet ketiga dalam susunan daripada Matahari dalam sistem suria. Ia menduduki tempat kelima dari segi saiz dan jisim antara planet-planet utama, tetapi merupakan yang terbesar daripada planet-planet dalam kumpulan yang dipanggil "daratan", yang merangkumi Utarid, Zuhrah, Bumi dan Marikh.
Komposisi dan struktur Bumi dalam beberapa dekad kebelakangan ini terus menjadi salah satu masalah geologi moden yang paling menarik. Pengetahuan tentang struktur dalaman Bumi masih sangat dangkal, kerana ia diperoleh berdasarkan bukti tidak langsung. Bukti langsung hanya berkaitan dengan filem permukaan planet ini, selalunya tidak melebihi satu setengah puluh kilometer. Di samping itu, adalah penting untuk mengkaji kedudukan planet Bumi di angkasa lepas. Pertama, untuk memahami corak dan mekanisme pembangunan Bumi dan kerak bumi, anda perlu mengetahui keadaan awal Bumi semasa pembentukannya. Kedua, kajian tentang planet lain menyediakan bahan berharga untuk memahami peringkat awal perkembangan planet kita. Dan ketiga, perbandingan struktur dan evolusi Bumi dengan planet lain dalam sistem suria membolehkan kita memahami mengapa Bumi menjadi tempat kelahiran manusia.
Kajian tentang struktur dalaman Bumi adalah relevan dan penting. Pembentukan dan penempatan pelbagai jenis mineral, pelepasan permukaan bumi, kejadian gunung berapi dan gempa bumi dikaitkan dengannya. Pengetahuan tentang struktur Bumi juga diperlukan untuk membuat ramalan geologi dan geografi.
Bab 1. Hipotesis asal usul Bumi
Selama berabad-abad, persoalan asal usul Bumi kekal sebagai monopoli ahli falsafah, kerana bahan fakta di kawasan ini hampir tidak ada. Hipotesis saintifik pertama mengenai asal usul Bumi dan sistem suria, berdasarkan pemerhatian astronomi, dikemukakan hanya pada abad ke-18. Sejak itu, semakin banyak teori baru tidak berhenti muncul, sepadan dengan pertumbuhan idea kosmogonik kita.
Salah satu hipotesis pertama telah dinyatakan pada tahun 1745 oleh naturalis Perancis J. Buffon. Menurut hipotesis, planet kita terbentuk hasil daripada penyejukan salah satu gumpalan bahan suria yang dikeluarkan oleh Matahari semasa perlanggaran bencana dengan komet besar.
Idea Buffon tentang pembentukan Bumi daripada plasma suria telah digunakan dalam keseluruhan siri hipotesis yang kemudian dan lebih maju tentang asal usul Bumi yang "panas". Tempat terkemuka diduduki oleh berbentuk nebula hipotesis yang dibangunkan oleh ahli falsafah Jerman I. Kant pada tahun 1755 dan ahli matematik Perancis P. Laplace pada tahun 1796 secara bebas antara satu sama lain (Rajah 1). Menurut hipotesis, sistem suria terbentuk daripada nebula gas panas tunggal. Putaran di sekeliling paksi menyebabkan nebula mempunyai bentuk berbentuk cakera. Selepas daya sentrifugal di bahagian khatulistiwa nebula melebihi daya graviti, gelang gas mula terpisah di sepanjang seluruh pinggir cakera. Penyejukan mereka membawa kepada pembentukan planet dan satelit mereka, dan Matahari muncul dari teras nebula.
nasi. 1. Hipotesis nebula Laplace. Angka ini jelas menunjukkan pemeluwapan nebula gas berputar ke dalam Matahari, planet dan asteroid
Hipotesis Laplace adalah saintifik kerana ia berdasarkan undang-undang alam yang diketahui daripada pengalaman. Walau bagaimanapun, selepas Laplace, fenomena baru ditemui dalam sistem suria, yang tidak dapat dijelaskan oleh teorinya. Sebagai contoh, ternyata planet Uranus dan Venus berputar mengelilingi paksi mereka dalam arah yang berbeza daripada planet lain berputar. Sifat-sifat gas dan keanehan pergerakan planet dan satelitnya dikaji dengan lebih baik. Fenomena ini juga tidak bersetuju dengan hipotesis Laplace dan ia terpaksa ditinggalkan.
Tahap tertentu dalam perkembangan pandangan mengenai pembentukan sistem Suria adalah hipotesis ahli astrofizik Inggeris James Jeans (Rajah 2). Dia percaya bahawa planet-planet itu terbentuk akibat malapetaka: beberapa bintang yang agak besar berlalu sangat dekat dengan Matahari yang sedia ada, yang mengakibatkan pelepasan jet gas dari lapisan permukaan Matahari, dari mana planet-planet itu terbentuk kemudiannya. Tetapi hipotesis Jeans, seperti hipotesis Kant-Laplace, tidak dapat menjelaskan percanggahan dalam pengagihan momentum sudut antara planet dan Matahari.
nasi. 2. Pembentukan sistem suria mengikut Jeans
Idea asas baru terletak pada hipotesis asal usul Bumi yang "sejuk". Paling mendalam dibangunkan meteorit hipotesis yang dicadangkan oleh saintis Soviet O. Yu Schmidt pada tahun 1944 (Rajah 3). Menurut hipotesis, beberapa bilion tahun yang lalu Matahari "kita" menemui nebula gas dan debu yang besar semasa pergerakannya di Alam Semesta. Sebahagian besar nebula mengikuti Matahari dan mula beredar mengelilinginya. Zarah-zarah kecil individu melekat bersama menjadi rumpun besar. Apabila gumpalan itu bergerak, mereka juga berlanggar antara satu sama lain dan menjadi ditumbuhi dengan bahan baru, membentuk ketulan padat - embrio planet masa depan.
nasi. 3. Pembentukan sistem suria mengikut hipotesis meteorit
O. Yu
Menurut O. Yu Schmidt, semasa pembentukan Bumi, permukaannya tetap sejuk, gumpalan dimampatkan, kerana ini proses graviti diri bahan itu bermula, bahagian dalaman secara beransur-ansur menjadi panas dari haba yang dikeluarkan semasa pereputan unsur radioaktif. Selama bertahun-tahun, hipotesis Schmidt telah membangunkan banyak kelemahan, salah satunya ialah andaian bahawa Matahari akan menangkap sebahagian daripada awan gas dan debu yang ditemui. Berdasarkan undang-undang mekanik, untuk Matahari menangkap jirim, adalah perlu untuk menghentikan sepenuhnya perkara ini, dan Matahari harus mempunyai daya graviti yang sangat besar yang mampu menghentikan awan ini dan menariknya kepada dirinya sendiri. Kelemahan hipotesis meteorit termasuk kebarangkalian rendah Matahari menangkap awan habuk gas (meteorit) dan kekurangan penjelasan untuk struktur dalaman sepusat Bumi.
Dari masa ke masa, banyak lagi teori telah muncul mengenai asal usul Bumi dan sistem suria secara keseluruhan. Berdasarkan pandangan O.Yu. Schmidt (1944), V. Ambarsumyan (1947), B.C. Safronov (1969) dan saintis lain terbentuk teori moden pembentukan planet Bumi dan planet lain dalam sistem Suria (Rajah 4). Punca kemunculan planet dalam sistem kita adalah letupan supernova. Gelombang kejutan daripada letupan kira-kira 5 bilion tahun yang lalu sangat memampatkan gas dan nebula debu. Kepekatan bahan material (habuk, campuran gas, hidrogen, helium, karbon, logam berat, sulfida) ternyata sangat ketara sehingga menyebabkan berlakunya pelakuran termonuklear, peningkatan suhu, tekanan, penampilan diri. -graviti dalam Matahari primer dan kelahiran protoplanet.
nasi. 4. Pembentukan sistem suria (teori moden)
1 – letupan supernova menghasilkan gelombang kejutan yang menjejaskan awan gas dan habuk; 2 – awan gas dan debu mula pecah dan rata, sambil berpusing; 3 – nebula suria primer (nebula); 4 – pembentukan Matahari dan planet yang kaya dengan gas gergasi – Musytari dan Zuhal; 5 - gas terion - angin suria meniup gas dari zon dalaman sistem dan dari planetesimal kecil; 6 – pembentukan planet dalam daripada planetesimal lebih 100 juta tahun dan pembentukan awan Oort yang terdiri daripada komet
Bumi purba ternyata disambungkan ke Bulan melalui interaksi pasang surut. Bulan menentukan kecondongan paksi putarannya dengan orbit dan jisimnya dan menentukan zonasi iklim Bumi, kemunculan medan elektrik dan magnet.
Selepas pembentukan teras bumi (di sempadan Archean dan Proterozoic), mengandungi kira-kira 63% daripada jisim moden, pertumbuhan selanjutnya Bumi berlaku dengan lebih tenang dan sekata sepanjang kitaran tektonomagmatik. Tektonik telah mengira kira-kira 14 kitaran seperti itu di Bumi diperhatikan kira-kira 2.6 bilion tahun lalu pergerakan plat litosfera pada masa itu berlaku pada kelajuan 2-3 m setahun. Permukaan bumi diselubungi atmosfera karbon-nitrogen yang padat dengan tekanan sehingga 4-5 atm. dan suhu sehingga +30…+100 °C. Lautan Dunia cetek pertama muncul, bahagian bawahnya ditutup dengan basalt dan serpentinit.
Pada Proterozoik Awal, lapisan ketiga (serpentinit) kerak lautan telah tepu dengan air primer. Ini serta-merta menjejaskan penurunan tekanan karbon dioksida dalam atmosfera primer. Sebaliknya, penurunan karbon dioksida di atmosfera menyebabkan penurunan mendadak suhu di permukaan Bumi. Kemunculan oksigen dan lapisan ozon di atmosfera menyumbang kepada pembentukan biosfera dan sampul geografi.
Proses stratifikasi dan pembezaan bahagian dalam di Bumi masih berterusan, memastikan kewujudan teras luar cecair dan perolakan dalam mantel. Atmosfera dan hidrosfera timbul akibat pemeluwapan gas yang dikeluarkan pada peringkat awal perkembangan planet.
Maklumat berkaitan.
Bagaimanakah Bumi muncul?
Sungguh menggembirakan mengetahui bahawa planet Bumi telah terbukti paling sesuai untuk pelbagai bentuk kehidupan. Keadaan suhu di sini adalah ideal, terdapat udara yang mencukupi, oksigen dan cahaya yang selamat. Sukar untuk mempercayai bahawa pada suatu masa dahulu tiada satu pun daripada ini wujud. Atau hampir tiada apa-apa kecuali jisim kosmik cair bentuk tak tentu, terapung dalam graviti sifar. Tetapi perkara pertama dahulu.
Letupan pada skala sejagat
Teori awal tentang asal usul alam semesta
Para saintis telah mengemukakan pelbagai hipotesis untuk menjelaskan kelahiran Bumi. Pada abad ke-18, Perancis mendakwa bahawa puncanya adalah malapetaka kosmik akibat perlanggaran Matahari dengan komet. British mendakwa bahawa asteroid terbang melepasi bintang itu memotong sebahagian daripadanya, yang kemudiannya muncul satu siri badan angkasa.
Fikiran Jerman telah bergerak lebih jauh. Mereka menganggap awan debu sejuk dengan saiz yang luar biasa sebagai prototaip untuk pembentukan planet dalam sistem suria. Kemudian mereka memutuskan bahawa habuk itu panas. Satu perkara yang jelas: pembentukan Bumi berkait rapat dengan pembentukan semua planet dan bintang yang membentuk sistem suria.
Letupan Besar
Hari ini, ahli astronomi dan ahli fizik bersetuju dengan pendapat mereka bahawa Alam Semesta terbentuk selepas Big Bang. Berbilion tahun yang lalu, bola api gergasi meletup menjadi kepingan di angkasa lepas. Ini menyebabkan pelepasan jirim yang besar, yang zarahnya mempunyai tenaga yang sangat besar.
Bahan berkaitan:
Eratosthenes dan lilitan Bumi
Ia adalah kuasa yang terakhir yang menghalang unsur-unsur daripada mencipta atom, memaksa mereka untuk menolak satu sama lain. Ini juga difasilitasi oleh suhu tinggi (kira-kira satu bilion darjah). Tetapi selepas sejuta tahun, ruang sejuk kepada kira-kira 4000º. Dari saat ini, tarikan dan pembentukan atom bahan gas ringan (hidrogen dan helium) bermula.
Lama kelamaan, mereka berkumpul ke dalam kelompok yang dipanggil nebula. Ini adalah prototaip badan angkasa masa hadapan. Secara beransur-ansur, zarah di dalam berputar lebih cepat dan lebih cepat, meningkatkan suhu dan tenaga, menyebabkan nebula mengecut. Setelah mencapai titik kritikal, pada saat tertentu tindak balas termonuklear bermula, menggalakkan pembentukan nukleus. Maka lahirlah Matahari yang terang.
Kemunculan Bumi - daripada gas kepada pepejal
Bintang muda itu mempunyai daya graviti yang kuat. Pengaruh mereka menyebabkan pembentukan planet lain pada jarak yang berbeza daripada pengumpulan habuk dan gas kosmik, termasuk Bumi. Jika anda membandingkan komposisi badan angkasa yang berbeza dalam sistem suria, ia akan menjadi ketara bahawa mereka tidak sama.
Merkuri terutamanya terdiri daripada logam yang paling tahan terhadap cahaya matahari. Zuhrah dan Bumi mempunyai permukaan berbatu. Tetapi Zuhal dan Musytari kekal sebagai gergasi gas kerana jarak mereka yang paling jauh. Dengan cara ini, mereka melindungi planet lain daripada meteorit, menolaknya dari orbit mereka.
Bahan berkaitan:
Oksigen di atmosfera
Pembentukan Bumi
Pembentukan Bumi bermula mengikut prinsip yang sama yang mendasari penampilan Matahari itu sendiri. Ini berlaku kira-kira 4.6 bilion tahun yang lalu. Logam berat (besi, nikel) akibat graviti dan mampatan menembusi ke pusat planet muda, membentuk teras. Suhu tinggi mencipta semua keadaan untuk satu siri tindak balas nuklear. Pemisahan mantel dan teras berlaku.
Haba menghasilkan silikon ringan cair dan terpancut ke permukaan. Ia menjadi prototaip kerak pertama. Apabila planet menjadi sejuk, gas meruap keluar dari kedalaman. Ini disertai dengan letusan gunung berapi. Lava cair kemudiannya membentuk batu.
Campuran gas dipegang pada jarak mengelilingi Bumi oleh graviti. Mereka membentuk suasana, pada mulanya tanpa oksigen. Pertemuan dengan komet berais dan meteorit membawa kepada kemunculan lautan daripada pemeluwapan wap dan ais cair. Benua berpisah dan bersambung semula, terapung dalam mantel panas. Ini diulang berkali-kali selama hampir 4 bilion tahun.
Jalan menuju kehidupan
Semasa terbentuk, Bumi meningkatkan keupayaannya untuk menarik zarah kosmik (batu, asteroid, meteorit, debu). Jatuh ke permukaan, mereka secara beransur-ansur menembusi kedalaman (daya sentrifugal bertindak), sepenuhnya melepaskan tenaga mereka sendiri. Planet itu menjadi lebih padat. Tindak balas kimia berfungsi sebagai prasyarat untuk pembentukan bentuk pertama kehidupan-yang unisel.