Pelan:

pengenalan . 3

1. Hipotesis tentang asal usul sistem suria .. 3

2. Teori moden tentang asal usul sistem suria .. 5

3. Matahari ialah badan pusat kita sistem planet .. 7

4. Planet terestrial .. 8

5. Planet gergasi .. 9

Kesimpulan . 11

Senarai sastera terpakai .. 12

pengenalan

Sistem suria terdiri daripada badan angkasa pusat - bintang Matahari, 9 planet besar yang mengorbit di sekelilingnya, satelit mereka, banyak planet kecil - asteroid, banyak komet dan medium antara planet. Planet-planet utama disusun mengikut urutan jarak dari Matahari dengan cara berikut: Utarid, Zuhrah, Bumi, Marikh, Musytari, Zuhal, Uranus, Neptun, Pluto. Tiga planet terakhir hanya boleh diperhatikan dari Bumi melalui teleskop. Selebihnya boleh dilihat sebagai bulatan yang lebih kurang terang dan telah diketahui orang sejak zaman purba.

Salah satu isu penting yang berkaitan dengan kajian sistem planet kita ialah masalah asal usulnya. Penyelesaian kepada masalah ini mempunyai saintifik semula jadi, pandangan dunia dan makna falsafah. Selama berabad-abad dan bahkan beribu tahun, saintis telah cuba memikirkan masa lalu, masa kini dan masa depan Alam Semesta, termasuk Sistem Suria. Walau bagaimanapun, kemungkinan kosmologi planet sehingga hari ini masih sangat terhad - hanya meteorit dan sampel batu bulan yang tersedia untuk eksperimen makmal. Kemungkinan kaedah penyelidikan perbandingan juga terhad: struktur dan corak sistem planet lain masih belum cukup dikaji.

1. Hipotesis tentang asal usul sistem suria

Pada masa ini, banyak hipotesis tentang asal usul sistem suria diketahui, termasuk yang dicadangkan secara bebas oleh ahli falsafah Jerman I. Kant (1724-1804) dan ahli matematik dan fizik Perancis P. Laplace (1749-1827). Pandangan Immanuel Kant adalah perkembangan evolusi nebula debu sejuk, di mana pertama badan besar pusat - Matahari - timbul, dan kemudian planet-planet dilahirkan. P. Laplace menganggap nebula asal sebagai gas dan sangat panas, dalam keadaan putaran pantas. Memampatkan di bawah pengaruh graviti universal, nebula, disebabkan oleh undang-undang pemuliharaan momentum sudut, berputar lebih cepat dan lebih cepat. Di bawah pengaruh daya sentrifugal yang besar yang timbul semasa putaran pantas di tali pinggang khatulistiwa, cincin dipisahkan secara berturut-turut daripadanya, bertukar menjadi planet akibat penyejukan dan pemeluwapan. Oleh itu, menurut teori P. Laplace, planet-planet terbentuk sebelum Matahari. Walaupun terdapat perbezaan antara kedua-dua hipotesis yang sedang dipertimbangkan, kedua-duanya meneruskan dari idea yang sama - sistem Suria timbul akibat perkembangan semula jadi nebula. Oleh itu idea ini kadangkala dipanggil hipotesis Kant-Laplace. Walau bagaimanapun, idea ini terpaksa ditinggalkan kerana banyak percanggahan matematik, dan ia digantikan dengan beberapa "teori pasang surut".

Teori yang paling terkenal dikemukakan oleh Sir James Jeans, seorang pempopular astronomi yang terkenal pada tahun-tahun antara Perang Dunia Pertama dan Kedua. (Dia juga seorang ahli astrofizik terkemuka, dan hanya lewat dalam kerjayanya dia beralih kepada menulis buku untuk pemula.)

nasi. 1. Teori pasang surut seluar jeans. Sebuah bintang melintas dekat Matahari,

mengeluarkan bahan daripadanya (Rajah A dan B); planet sedang terbentuk

daripada bahan ini (Rajah C)

Menurut Jeans, jirim planet telah "dirobek" keluar dari Matahari di bawah pengaruh bintang berdekatan, dan kemudian terpecah menjadi bahagian yang berasingan, membentuk planet. Selain itu, planet terbesar (Saturnus dan Musytari) terletak di tengah-tengah sistem planet, di mana bahagian tebal nebula berbentuk cerut pernah berada.

Jika keadaan benar-benar seperti ini, maka sistem planet akan menjadi kejadian yang sangat jarang berlaku, kerana bintang dipisahkan antara satu sama lain dengan jarak yang sangat besar, dan ada kemungkinan sistem planet kita boleh mendakwa sebagai satu-satunya di Galaksi. Tetapi ahli matematik menyerang lagi, dan akhirnya teori pasang surut bergabung dengan cincin gas Laplace dalam tong sampah sains.

2. Teori moden tentang asal usul sistem suria

Mengikut konsep moden, planet-planet sistem suria terbentuk daripada awan gas dan habuk sejuk yang mengelilingi Matahari berbilion tahun dahulu. Sudut pandangan ini paling konsisten dicerminkan dalam hipotesis saintis Rusia, ahli akademik O.Yu. Schmidt (1891-1956), yang menunjukkan bahawa masalah kosmologi boleh diselesaikan dengan usaha bersepadu astronomi dan sains Bumi, terutamanya geografi, geologi, dan geokimia. Hipotesis adalah berdasarkan O.Yu. Schmidt adalah idea pembentukan planet dengan menggabungkan badan pepejal dan zarah debu. Awan gas dan debu yang timbul berhampiran Matahari pada mulanya terdiri daripada 98% hidrogen dan helium. Unsur-unsur yang selebihnya terpeluwap menjadi zarah habuk. Pergerakan rawak gas dalam awan dengan cepat berhenti: ia digantikan oleh pergerakan awan yang tenang mengelilingi Matahari.

Zarah habuk tertumpu pada satah pusat, membentuk lapisan ketumpatan yang meningkat. Apabila ketumpatan lapisan telah mencapai tertentu nilai kritikal, gravitinya sendiri mula "bersaing" dengan graviti Matahari. Lapisan habuk ternyata tidak stabil dan terpecah menjadi gumpalan habuk yang berasingan. Berlanggar antara satu sama lain, mereka membentuk banyak badan padat pepejal. Yang terbesar daripada mereka memperoleh orbit hampir bulat dan mula mengatasi badan lain dalam pertumbuhan mereka, menjadi embrio berpotensi planet masa depan. Sebagai badan yang lebih besar, formasi baru menyerap sisa gas dan awan debu. Akhirnya, sembilan planet besar terbentuk, yang orbitnya kekal stabil selama berbilion tahun.

Dengan mengambil kira ciri fizikal mereka, semua planet dibahagikan kepada dua kumpulan. Salah satunya terdiri daripada planet terestrial yang agak kecil - Mercury, Venus, Bumi dan Marikh. Bahan mereka mempunyai ketumpatan yang agak tinggi: secara purata kira-kira 5.5 g/cm 3, iaitu 5.5 kali ketumpatan air. Kumpulan lain terdiri daripada planet gergasi: Musytari, Zuhal, Uranus dan Neptun. Planet-planet ini mempunyai jisim yang sangat besar. Oleh itu, jisim Uranus adalah sama dengan 15 jisim bumi, dan Musytari ialah 318. Planet gergasi terdiri terutamanya daripada hidrogen dan helium, dan ketumpatan purata bahan mereka hampir dengan ketumpatan air. Rupa-rupanya, planet-planet ini tidak mempunyai permukaan pepejal, permukaan yang serupa planet terestrial. Tempat istimewa Planet kesembilan ialah Pluto, ditemui pada Mac 1930. Dari segi saiz, ia lebih dekat dengan planet terestrial. Baru-baru ini didapati bahawa Pluto adalah planet berganda: ia terdiri daripada badan pusat dan satelit yang sangat besar. Kedua-dua benda angkasa berputar di sekeliling pusat am wt.

Semasa pembentukan planet, pembahagian mereka kepada dua kumpulan adalah disebabkan oleh fakta bahawa di bahagian awan yang jauh dari Matahari suhunya rendah dan semua bahan, kecuali hidrogen dan helium, membentuk zarah pepejal. Antaranya, metana, ammonia dan air mendominasi, yang menentukan komposisi Uranus dan Neptun. Planet yang paling besar, Musytari dan Zuhal, juga mengandungi sejumlah besar gas. Di rantau planet terestrial, suhu adalah lebih tinggi, dan semua bahan yang tidak menentu (termasuk metana dan ammonia) kekal dalam keadaan gas, dan, oleh itu, tidak termasuk dalam komposisi planet. Planet-planet kumpulan ini terbentuk terutamanya daripada silikat dan logam.

3. Matahari ialah badan pusat sistem planet kita

Matahari ialah bintang yang paling hampir dengan Bumi, iaitu bola plasma panas. Ini adalah sumber tenaga yang besar: kuasa sinarannya sangat tinggi - kira-kira 3.86 × 10 23 kW. Setiap saat Matahari mengeluarkan sejumlah haba yang cukup untuk mencairkan lapisan ais yang mengelilingi dunia, setebal seribu kilometer. Matahari memainkan peranan yang luar biasa dalam kemunculan dan perkembangan kehidupan di Bumi. Bahagian tenaga suria yang tidak penting sampai ke Bumi, berkat keadaan gas atmosfera bumi yang dikekalkan, permukaan tanah dan badan air sentiasa dipanaskan, dan aktiviti penting haiwan dan tumbuhan dipastikan. Sebahagian daripada tenaga suria disimpan di dalam perut Bumi dalam bentuk arang, minyak, gas asli.

Pada masa ini diterima secara umum bahawa di kedalaman Matahari, pada suhu yang sangat tinggi - kira-kira 15 juta darjah - dan tekanan yang besar, tindak balas termonuklear berlaku, yang disertai dengan pembebasan sejumlah besar tenaga. Satu tindak balas sedemikian mungkin adalah gabungan nukleus hidrogen, yang menghasilkan nukleus atom helium. Dianggarkan bahawa setiap saat di kedalaman Matahari, 564 juta tan hidrogen ditukar kepada 560 juta tan helium, dan baki 4 juta tan hidrogen ditukar kepada sinaran. Tindak balas termonuklear akan berterusan sehingga bekalan hidrogen kehabisan. Mereka kini membentuk kira-kira 60% daripada jisim Matahari. Rizab sedemikian sepatutnya cukup untuk sekurang-kurangnya beberapa bilion tahun.

Hampir semua tenaga Matahari dijana di kawasan tengahnya, dari mana ia dipindahkan oleh sinaran, dan kemudian di lapisan luar ia dipindahkan melalui perolakan. Suhu berkesan permukaan suria - fotosfera - adalah kira-kira 6000 K.

Matahari kita bukan sahaja sumber cahaya dan haba: permukaannya memancarkan aliran ultraungu dan sinar-x yang tidak kelihatan, serta zarah asas. Walaupun jumlah haba dan cahaya yang dihantar ke Bumi oleh Matahari kekal malar selama beratus-ratus bilion tahun, keamatan sinaran halimunannya berbeza dengan ketara: ia bergantung pada tahap aktiviti suria.

Kitaran diperhatikan semasa aktiviti suria mencapai nilai maksimumnya. Kekerapan mereka ialah 11 tahun. Sepanjang tahun-tahun aktiviti terbesar, bilangan tompok matahari dan suar meningkat. permukaan suria, bangkit di Bumi ribut magnet, pengionan meningkat lapisan atas suasana, dsb.

ASAL USUL SISTEM SOLAR

(kosmogoni planet). Asal usul dan evolusi Matahari dipertimbangkan oleh teori pembentukan bintang Dan evolusi bintang, dan ketika belajar P.S. asas perhatian diberikan kepada masalah pembentukan planet, dan terutamanya Bumi. Bintang dengan sistem planet boleh membentuk kelas pertengahan antara tunggal dan bintang berganda. Ada kemungkinan bahawa struktur sistem planet dan kaedah pembentukannya boleh menjadi sangat berbeza. Struktur sistem suria(SS) mempunyai beberapa corak yang menunjukkan sendi pembentukan semua planet dan Matahari dalam satu proses. Corak sedemikian ialah: semua planet dalam satu arah elips. orbit terletak hampir dalam satah yang sama; putaran Matahari dalam arah yang sama mengelilingi paksi yang hampir berserenjang dengan pusat. satah sistem planet; putaran paksi dalam arah yang sama dengan kebanyakan planet (kecuali Zuhrah, yang berputar sangat perlahan dalam arah terbalik, dan Uranus, yang berputar seolah-olah berbaring di sisinya); putaran kebanyakan satelit planet ke arah yang sama; peningkatan semula jadi dalam jarak planet dari Matahari; pembahagian planet kepada pertalian. kumpulan yang berbeza jisim, kimia. komposisi dan bilangan satelit (planet daratan yang dekat dengan Matahari dan planet gergasi yang jauh dari Matahari, juga dibahagikan kepada 2 kumpulan); kehadiran tali pinggang planet kecil di antara orbit Marikh dan Musytari.

Cerita pendek. Perkembangan kosmogoni planet bermula dengan hipotesis Kant-Laplace. I. Kant (I. Kant, 1755) mengemukakan idea pembentukan planet daripada bahan berdebu jarang yang mengorbit Matahari. Menurut P. S. Laplace (1796), bahan untuk pembentukan planet adalah sebahagian daripada bahan gas yang dipisahkan daripada protosun yang mengecut. Bersama-sama dengan hipotesis Kant-Laplace, hipotesis berdasarkan idea "peristiwa malapetaka" telah dicadangkan. Pada tahun 1920-30an. Hipotesis J. H. Jeans, yang percaya bahawa planet-planet terbentuk daripada bahan yang tercabut dari Matahari oleh graviti bintang yang berlalu, adalah terkenal. Walau bagaimanapun, sudah di penghujungnya. 30-an Ternyata hipotesis Jeans tidak dapat menjelaskan saiz sistem planet. Sejumlah kajian penting mengenai masalah pembentukan planet circumsolar dan pembentukan planet di dalamnya telah dijalankan pada tahun 30-40an. H. Alfven dan F. Hoyle menarik perhatian kepada magnetohidrodinamik. kesan bermain peranan penting pada peringkat awal pembentukan bintang dan persekitarannya. H. Berlage (N. Berlage) dan K. Weizsäcker (S. Weizsacker) membina gas-dinamik yang pertama. model cakera circumsolar primer. Permulaan perkembangan sistematik teori PS. ditetapkan oleh karya O. Schmidt. Dalam karya tanah air. Sekolah kosmogoni planet telah dijelaskan. ciri evolusi cakera protoplanet dan proses yang mengiringi pembentukan planet. Menjelang tahun 80-an. Bahan data pemerhatian yang meluas mengenai pembentukan bintang moden diperolehi. Terima kasih kepada penerbangan angkasa lepas. peranti, jumlah maklumat tentang struktur, komposisi dan sifat badan SS telah meningkat dengan tidak terkira. Makmal. kajian tentang bahan luar angkasa dan penggunaan astrofizik dalam pemodelan. peristiwa memungkinkan untuk meneruskan pembinaan model P.S. yang cukup terperinci.

Pembentukan Matahari dan cakera praplanet. Bintang jenis solar terbentuk dalam kompleks habuk gas dengan jisim M(M- jisim Matahari). Contoh kompleks sedemikian adalah yang terkenal nebula Orion, di mana terdapat yang aktif. Rupa-rupanya, Matahari telah terbentuk bersama-sama dengan sekumpulan bintang semasa proses terputus-putus pemampatan dan pemecahan nebula sedemikian.

Evolusi cakera praplanet: A- menurunkan habuk ke satah tengah; b- pembentukan subcakera habuk; V- perpecahan subcakera habuk kepada kepekatan habuk; G- pembentukan badan padat daripada pemeluwapan habuk (menurut B. Yu. Levin, 1964).

Evolusi cakera praplanet: aspek dinamik. Apabila pemodelan dep. peringkat evolusi cakera (Gamb.) dan pembentukan planet, banyak perhatian diberikan kepada permulaan. peringkat - menurunkan zarah habuk ke tengah. satah cakera dan lekatannya dalam gas bergelora. Masa penurunan habuk dan pembentukan subcakera habuk bergantung pada keamatan pergerakan gelora dalam komponen gas cakera dan dianggarkan pada - tahun. Apabila lapisan habuk mencapai kritikal. ketumpatan akibatnya ketidakstabilan graviti subcakera habuk perlu pecah menjadi pemeluwapan habuk. Pada jarak yang berbeza dari Matahari, masa pembentukan kepekatan habuk dan jisimnya mungkin agak berbeza, tetapi, mengikut anggaran, pada Rabu. jisim mereka hampir dengan jisim yang terbesar moden. asteroid. Perlanggaran pemeluwapan menyebabkan penyatuan (dan) kebanyakannya dan pembentukan badan padat - floatesimal. Proses ini, dengan kosmogoni. sudut pandangan, juga agak cepat (tahun).

Peringkat seterusnya - pengumpulan planet dari segerombolan planetesimal dan serpihannya - mengambil masa yang lebih lama (tahun). Kaedah berangka memungkinkan untuk menentukan jisim dan halaju badan praplanet secara serentak. Pada mulanya, mayat bergerak dalam orbit bulat dalam satah lapisan habuk yang melahirkan mereka. Mereka membesar, bergabung antara satu sama lain dan mencedok bahan berselerak di sekeliling (sisa habuk "utama" dan serpihan yang terbentuk semasa perlanggaran planetesimal). Graviti badan, yang bertambah kuat semasa mereka membesar, mengubah orbitnya secara beransur-ansur, meningkatkan purata. kesipian dan rujuk. condong ke arah tengah satah cakera. Naib. badan besar ternyata menjadi embrio planet masa depan. Apabila banyak badan digabungkan menjadi planet, ciri-ciri individu pergerakan mereka dipuratakan, dan oleh itu orbit planet-planet ternyata hampir bulat dan coplanar. Dianggarkan secara analitikal dan diperolehi dalam pengiraan berangka berkaitan. jarak antara planet, jisimnya dan jumlah bilangannya, tempohnya sendiri. putaran, kecondongan paksi, kesipian dan kecenderungan orbit adalah dalam persetujuan yang memuaskan dengan pemerhatian.

Proses pembentukan planet gergasi adalah lebih kompleks, banyak butirannya masih belum dijelaskan. Pembentukan mereka rumit oleh kehadiran gas dan eff jangka panjang. pelepasan bahan ke luar zon dan juga di luar SS. Menurut model, pembentukan Musytari dan Zuhal berlaku dalam dua peringkat. Pada peringkat pertama, yang berlangsung berpuluh-puluh juta tahun di rantau Musytari dan kira-kira seratus juta tahun di rantau Zuhal, pengumpulan berlaku pepejal, sama seperti yang terdapat di zon planet terestrial. Apabila badan terbesar mencapai kumpulan kritikal tertentu. jisim (5 Mz, Mz- jisim Bumi), peringkat ke-2 evolusi bermula - gas pada badan ini, yang bertahan selama bertahun-tahun. Ia hilang dari zon planet terestrial selama bertahun-tahun di zon Musytari dan Zuhal ia kekal selama beberapa tahun. lebih lama. Pembentukan nukleus pepejal Uranus dan Neptune, yang terletak pada jarak yang jauh, mengambil masa ratusan juta tahun. Pada masa ini, gas dari persekitaran mereka sudah hampir hilang. Suhu dalam luaran ini bahagian SS tidak melebihi 100 K sebagai hasilnya, sebagai tambahan kepada komponen silikat, komposisi planet-planet ini dan satelitnya termasuk banyak kondensat air, metana dan ammonia.

Badan SS kecil - asteroid dan komet- mewakili sisa-sisa kawanan jasad perantaraan. Yang terbesar moden asteroid (100 km melintang) telah terbentuk pada era pembentukan sistem planet, dan asteroid sederhana dan kecil kebanyakannya adalah serpihan asteroid besar yang dihancurkan semasa perlanggaran. Terima kasih kepada perlanggaran badan asteroid, bekalan bahan debu di ruang antara planet terus diisi semula. Dr. sumber zarah pepejal kecil - dan perpecahan nukleus komet semasa ia terbang berhampiran Matahari. Nukleus komet kelihatan seperti sisa jasad ais berbatu di zon planet gergasi. Jisim planet gergasi, walaupun sebelum pertumbuhannya selesai, menjadi begitu besar sehingga tarikan mereka mula mengubah orbit badan-badan kecil yang terbang melepasi mereka. Akibatnya, beberapa badan ini memperoleh orbit yang sangat memanjang, menjangkau jauh melampaui sempadan sistem planet. Pada badan yang bergerak lebih jauh daripada 20-30 ribu a. e. daripada Matahari, graviti ketara. pengaruh telah diberikan oleh bintang-bintang yang berdekatan. Dalam kebanyakan kes, pengaruh bintang membawa kepada fakta bahawa badan-badan kecil berhenti memasuki kawasan orbit planet. Sistem planet ternyata dikelilingi oleh segerombolan badan berbatu dan berais, memanjang ke jarak a. e. dan merupakan sumber komet yang sedang diperhatikan (awan Oort).

Asal usul sistem satelit biasa planet, bergerak ke arah putaran planet dalam orbit hampir bulat yang terletak di satah khatulistiwanya, biasanya dijelaskan oleh proses yang serupa dengan yang membawa kepada pembentukan planet. Menurut model, semasa pembentukan planet akibat perlanggaran tidak anjal planetesimal, sebahagian daripadanya boleh ditangkap ke dalam orbit mengelilingi planet, membentuk cakera pra-satelit mengelilingi. Anggaran menunjukkan bahawa masa ciri pengumpulan dan pemusnahan satelit kecil semasa pemecahan adalah lebih kurang daripada masa ciri pembentukan planet itu sendiri. Perkara dalam cakera pra-satelit telah diperbaharui berulang kali sebelum sistem satelit yang agak stabil dapat dibentuk. Mengikut pengiraan model, jisim cakera pra-satelit adalah sama dengan jisim planet, yang mencukupi untuk pembentukan sistem satelit planet gergasi. Sistem satelit biasa Musytari dibahagikan kepada dua kumpulan: silikat dan silikat air. Perbezaan dalam kimia. komposisi bulan menunjukkan bahawa Musytari muda adalah panas. Pemanasan boleh disediakan dengan pembebasan graviti. tenaga semasa pertambahan gas. Dalam sistem satelit Zuhal, yang terdiri terutamanya daripada ais, tidak ada pembahagian kepada dua kumpulan, yang dikaitkan dengan suhu yang lebih rendah di sekitar Zuhal, di mana air boleh terkondensasi. Asal usul satelit Musytari, Zuhal dan Neptun yang tidak teratur, iaitu satelit dengan gerakan terbalik, serta satelit luaran yang kecil. Satelit Neptunus, yang mempunyai gerakan langsung dalam orbit memanjang, dijelaskan melalui tangkapan. Planet yang berputar perlahan (Mercury dan Venus) tidak mempunyai satelit. Mereka nampaknya mengalami brek pasang surut dari planet ini dan akhirnya jatuh ke atasnya. Kesan brek pasang surut juga ditunjukkan dalam sistem Bumi - Bulan dan Pluto - Charon, di mana satelit, membentuk sistem berganda dengan planet, sentiasa berpaling ke arah planet dengan hemisfera yang sama.

Asal usul Bulan paling kerap dikaitkan dengan pembentukannya di orbit berhampiran Bumi, tetapi hipotesis yang tidak mungkin mengenai penangkapan Bumi terhadap Bulan yang telah siap dan pemisahan Bulan dari Bumi terus dibincangkan. Hipotesis kompromi juga sedang dibangunkan, menghubungkan kemunculan cakera pra-satelit berhampiran Bumi yang besar dengan lemparan jirim yang besar disebabkan oleh perlanggaran proto-Bumi dengan badan besar (dengan dimensi mengikut susunan Mercury atau bahkan Marikh). Mengikut pengiraan, sistem beberapa boleh dibentuk daripada kumpulan satelit yang besar. satelit besar, orbit yang berkembang pada kelajuan yang berbeza di bawah pengaruh geseran pasang surut, dan, akhirnya, satelit bergabung menjadi satu jasad - Bulan.

Aspek kosmokimia (evolusi komposisi). Berdasarkan fizikal-kimia penyelidikan peringkat awal Evolusi SS mengandungi data tentang komposisi debu antara bintang dan antara planet, planet dan atmosferanya, asteroid dan komet. Tempat khas adalah milik makmal. kajian meteorit - sampel bahan asteroid. Bahan yang memasuki badan SS menjalani ujian fizikal-kimia berulang. pemprosesan dan sebahagian besarnya telah kehilangan ingatan tentang peringkat awal evolusi. Bagaimanapun, dep. Badan SS mengandungi bahan yang menyimpan maklumat ini atau itu dalam bentuk pecahan mineral relik, kemasukan, dll. Sampel bahan tersebut digunakan sebagai "kosmokronometer", "kosmotermometer", "kosmobarometer".

Kimia. Komposisi cakera praplanet utama biasanya diandaikan hampir dengan suria (“min kosmik”). Dalam cakera primer, gas (terutamanya hidrogen dan helium) menyumbang 98-99% daripada jumlah jisim. Debu (silikat feromagnesian dan aluminosilikat di bahagian dalam cakera, yang mana ais ditambah di bahagian luar) pada mulanya memainkan peranan sekunder. Semasa pembentukan dan evolusi cakera praplanet, perubahan berlaku dalam komposisi unsur dan isotop bagi komponen gas dan terkondensasi, dan pelbagai pertukaran antara dua unsur asas ini berlaku. kereta kebal. Menurut model, semasa pembentukan cakera di sekitar yang paling dekat dengan Matahari debu antara bintang Semasa pertambahan ia tersejat dan hanya selepas penyejukan separa gas, pemeluwapan semula sebatian refraktori dan sederhana refraktori berlaku. Dalam samb. Dalam zon SS, komposisi badan primer boleh termasuk komponen habuk antara bintang. Makmal. analisis sampel maks. kondrit berkarbon primitif menunjukkan kehadiran di dalamnya bahan yang serupa dalam unsur, isotop dan komposisi mineral Kepada debu antara bintang. Secara umum, penentuan komposisi isotop bagi sampel daratan dan bulan, meteorit dan habuk antara planet menunjukkan relatif kehomogenan, dan oleh itu pencampuran asas yang baik. jisim jirim protoplanet. Ini adalah hujah yang kukuh yang menyokong pembentukan cakera praplanet dan Matahari dalam satu proses. Oleh itu, ditubuhkan untuk Bumi, Bulan dan meteorit tertua umur 4.5-4.6 bilion tahun boleh dianggap umur SS. Pada masa yang sama, komposisi isotop komponen gas dan pekat sudah pasti berubah semasa pembentukan cakera dan seterusnya semasa pembentukan planet. Tafsiran variasi dalam kandungan dep. isotop dalam sampel bahan luar bumi selalunya samar-samar dan bergantung kepada pilihan dinamik. model. Walau bagaimanapun, adalah penting bahawa penemuan produk anak daripada pereputan isotop jangka pendek, dsb., memungkinkan untuk mendapatkan anggaran tempoh peringkat awal individu. Anggaran yang diperoleh, berdasarkan beberapa sistem isotop, termasuk sistem jangka pendek yang pupus, tidak bercanggah dengan dinamik. anggaran tempoh peringkat pembentukan planet (tahun).

Bahagian dalam badan primer terbesar dipanaskan hingga 300-700 K, dan kadangkala hingga 1000-1500 K, yang mencukupi untuk lebur separa dan lengkap. Ini dibuktikan oleh wakil kelas khas meteorit, komposisi dan sifat fizikal. sifat-sifat yang menunjukkan bahawa badan induknya telah melalui peringkat pemanasan dan pembezaan jirim. Sebab-sebab pemanasan tidak sepenuhnya jelas. Mungkin ia dikaitkan dengan pembebasan haba semasa pereputan radioak jangka pendek. isotop; makhluk pemanasan boleh disediakan oleh perlanggaran bersama.

Sekatan ke atas sifat proses dalam SS awal diperoleh dengan mengkaji sampel bahan luar angkasa yang berinteraksi dengan bintang galaksi. dan cerah sinaran kosmik. Oleh itu, kajian tentang butiran bahan meteorit yang disinari oleh zarah kosmik suria. sinaran, membolehkan kita membuat kesimpulan bahawa pada masa pembentukan protoplanet dalam zon kumpulan daratan, gas terutamanya sudah hilang. Ini adalah hujah penting yang menyokong idea bahawa atmosfera Bumi, Zuhrah dan Marikh adalah sekunder.

Keadaan awal dan evolusi planet. Akibat perlanggaran planet-planet yang semakin meningkat dengan badan bersaiz 100-1000 km, protoplanet telah dialami. pemanasan, penyahgasan, dan pembezaan tanah bawah. Analisis isotop (berdasarkan isotop uranium dan plumbum) menunjukkan pembentukan awal teras bumi. utamanya jisim itu mungkin terbentuk lebih daripada 4 bilion tahun yang lalu, iaitu, dalam ratusan juta tahun pertama kewujudan Bumi. Watak kuno permukaan Utarid dan Bulan dan beberapa data tidak langsung mengenai struktur Marikh dan Zuhrah tidak bercanggah dengan konsep pendidikan awal nukleus planet terestrial. Data mengenai kemungkinan komposisi planet menunjukkan bahawa pembentukan teras planet terestrial berlaku akibat pemisahan cair kaya besi daripada silikat. Kimia fizikal proses mengasingkan lelehan besi dan menurunkannya ke pusat planet belum cukup dikaji. Pemanasan planet semasa pertumbuhannya disertai dengan pembebasan komponen meruap yang terkandung dalam perkara planetesimal yang jatuh. Dalam kes Bumi, wap air terpeluwap ke dalam air kolam primordial, dan gas membentuk atmosfera. Menurut analisis isotop (berdasarkan isotop iodin dan xenon), asas. Jisim atmosfera Bumi telah terkumpul pada masa pertumbuhan planet itu selesai. Komposisi suasana purba masih kurang diketahui.

Proses kimia susun lapis bahagian dalam bumi berlaku pada zaman kita. Cahaya cair dalam bentuk magma naik dari mantel ke dalam kerak. Mereka sebahagiannya tersekat dan membeku di dalam kerak bumi, dan sebahagiannya menembusi kerak dan mencurahkan dalam bentuk lava semasa gunung berapi. letusan. Pergerakan jirim berskala besar di bawah permukaan yang disebabkan oleh perolakan terma dan kimia. pembezaan, menampakkan diri dalam bentuk kenaikan dan penurunan kawasan besar permukaan, pergerakan plat litosfera, di mana kerak bumi dibedah, dalam bentuk proses gunung berapi dan pembinaan gunung, serta gempa bumi (lihat. Seismologi). Mengenai moden untuk struktur dalaman planet, lihat Seni. Planet dan satelit.

Lit.: Protostar dan planet, v, 1-2, Tucson, 1978-85; Safronov V, S., Vityazev A. V., Asal-usul Sistem Suria, dalam buku: Keputusan Sains dan Teknologi, ser. Astronomia, t., 24, M., 1983. A. V. Vityazev.

Ensiklopedia fizikal. Dalam 5 jilid. - M.: Ensiklopedia Soviet. Ketua Editor A. M. Prokhorov. 1988 .

TEMPAT KITA DI ALAM SEMESTA

Pada masa kini, orang ramai dengan "mudah" membayangkan tempat mereka dalam keluasan Angkasa yang tidak terbatas.
Mereka telah bergerak ke arah idea-idea sedemikian selama beribu-ribu tahun - dari pandangan pertama manusia primitif yang menyoal di langit malam Bumi, kepada penciptaan. teleskop yang paling berkuasa dalam semua julat frekuensi getaran EM.

Jenis lain kini digunakan untuk mengkaji sifat-sifat angkasa lepas. proses gelombang (gelombang graviti) dan zarah asas (teleskop neutrino). Digunakan pengakap angkasa lepas- antara planet kapal angkasa, yang meneruskan kerja mereka di luar Sistem Suria dan membawa maklumat tentang planet kita kepada penduduk Galaksi (Alam Semesta) yang akan menjadi pemilik kapal angkasa ini pada masa hadapan.

Mempelajari alam semula jadi (φύσις Yunani purba), manusia terpaksa beralih daripada renungan dan falsafah yang mudah (falsafah semula jadi) kepada penciptaan sains sepenuhnya - fizik - eksperimen dan teori (G. Galileo). Fizik dapat meramalkan masa depan dalam perkembangan proses semula jadi.

Fizik pada terasnya adalah asas untuk semua sains, termasuk matematik, yang tidak boleh wujud secara berasingan daripada alam semula jadi, kerana ia menarik temanya daripada alam semula jadi dan merupakan alat untuk kajiannya. Apabila misteri pergerakan planet telah dibongkar, cabang-cabang baru matematik telah dicipta (I. Newton, G. Leibniz), yang kini digunakan dengan kejayaan besar dalam semua bidang aktiviti manusia tanpa pengecualian, termasuk dalam pengetahuan tentang undang-undang Alam semesta. Memahami undang-undang ini membolehkan kita menentukan tempat kita di Alam Semesta.

Proses kognisi berterusan dan tidak boleh berhenti selagi seseorang dan rasa ingin tahu semulajadinya wujud - dia ingin tahu dari apa segala-galanya dibuat dan bagaimana ia berfungsi (galaksi, bintang, planet, molekul, atom, elektron, kuark...) , dari mana segalanya datang ( vakum fizikal), di mana ia hilang (lubang hitam), dsb. Untuk tujuan ini, saintis mencipta teori fizikal dan matematik baharu, contohnya, teori superstring(M – teori)
(E. Witten, P. Townsend, R. Penrose, dll.), yang menerangkan struktur kedua-dua dunia Makro dan Mikro.

Jadi, Galaksi kita (Bima Sakti) adalah sebahagian daripada kumpulan galaksi tempatan yang dipanggil. Saiz galaksi dan jarak di antara mereka sangat besar dan memerlukan unit ukuran khas (lihat lajur di sebelah kanan).

jiran kita dari kumpulan tempatan galaksi (besarkan gambar)

Galaksi kita - Bima Sakti - ialah cakera gergasi yang terdiri daripada bintang jenis yang berbeza, gugusan bintang, jirim antara bintang yang terdiri daripada pelbagai jenis sinaran, zarah asas, atom dan molekul, jirim gelap, misteri yang kini sedang bergelut dengan ahli astrofizik. Di tengah-tengah Galaxy kita ada lubang hitam(sekurang-kurangnya satu) - satu lagi masalah astrofizik zaman kita.

Rajah di bawah menunjukkan struktur Galaksi (lengan, teras, halo), dimensinya dan tempat yang diduduki di dalamnya oleh Matahari, Bumi dan planet lain - satelit Matahari.

lokasi sistem suria dalam Galaksi Bima Sakti (rajah)
besarkan gambar

gambar rajah lengan (cawangan) Bima Sakti(Sistem solar diserlahkan)
besarkan gambar

KOSMOGONI(Greek κοσµογόνια dari Greek κόσµος - ketertiban, keamanan, Alam Semesta dan γονή - kelahiran - asal usul dunia) - bahagian astronomi yang menumpukan kepada asal usul dan perkembangan benda angkasa.

ASAL USUL SISTEM SOLAR

Teori lengkap pembentukan Sistem Suria masih belum wujud. Semua hipotesis, bermula dengan R. Descartes (1644), wujud untuk masa tertentu, dan apabila mereka tidak dapat menjelaskan beberapa fenomena yang berlaku dalam sistem Suria, mereka sama ada ditolak sepenuhnya, atau dibangunkan dan ditambah oleh saintis lain.

Yang pertama serius hipotesis kosmogonik tentang asal usul sistem suria ialah dicipta dan diterbitkan pada tahun 1755 Ahli falsafah Jerman Immanuel Kant (1724-1804), yang percaya bahawa Matahari dan planet terbentuk daripada zarah pepejal awan besar, yang datang lebih dekat dan melekat bersama di bawah pengaruh graviti bersama.

Hipotesis kosmogonik kedua dikemukakan pada tahun 1796 oleh ahli fizik dan astronomi Perancis Pierre Simon Laplace (1749-1827). Mengambil cincin Zuhal sebagai cincin gas, dipisahkan dari planet semasa ia berputar mengelilingi paksinya, Laplace percaya bahawa Matahari terbit dari nebula gas, kelajuan putarannya meningkat apabila ia dimampatkan, dan kerana ini, cincin gas. jirim (serupa dengan cincin Zuhal) dipisahkan daripada Matahari yang melahirkan planet-planet.

Hipotesis ini bertahan selama lebih daripada 100 tahun. Bagaimanapun, seperti hipotesis Kant, ia ditolak kerana ia tidak menjelaskan undang-undang sistem suria. Hipotesis yang boleh dipercayai harus menerangkan corak asas sistem Suria berikut:

1) planet-planet beredar mengelilingi Matahari dalam orbit hampir bulat, condong sedikit ke satah orbit Bumi, membuat sudut 7° dengan satah khatulistiwa suria (kecuali planet [kerdil] Pluto, yang orbitnya adalah condong ke satah orbit Bumi sebanyak 17°);

2) planet-planet beredar mengelilingi Matahari mengikut arah putarannya mengelilingi paksinya (dari barat ke timur), dan kebanyakan planet berputar pada arah yang sama (kecuali Zuhrah, Uranus dan Pluto, berputar dari timur ke barat);

3) jisim Matahari ialah 99.87% daripada jisim keseluruhan Sistem Suria;

4) hasil darab jisim setiap planet dengan jaraknya dari Matahari dan planetnya kelajuan orbit dipanggil momentum sudut planet ini; hasil darab jisim Matahari dengan jejari dan kelajuan putaran linear ialah momentum sudut Matahari. DALAM jumlah keseluruhan produk ini memberikan momentum sudut sistem Suria, yang mana 98% tertumpu di planet-planet, dan Matahari menyumbang hanya 2%, i.e. Matahari berputar sangat perlahan ( kelajuan linear khatulistiwanya ialah 2 km/s);

5) ciri-ciri fizikal Planet terestrial dan planet gergasi adalah berbeza.

Hipotesis Kant dan Laplace tidak dapat menjelaskan semua corak ini dan oleh itu ditolak.
Sebagai contoh, Neptun dikeluarkan dari Matahari pada jarak purata d = 30 AU. dan kelajuan orbit linearnya v = 5.5 km/s. Akibatnya, apabila cincin yang melahirkannya dipisahkan, Matahari sepatutnya mempunyai jejari yang sama dan kelajuan linear yang sama bagi khatulistiwanya.
Menguncup lagi, Matahari berturut-turut melahirkan planet lain, dan pada masa ini mempunyai jejari R≈0.01 AU.
Menurut undang-undang fizik, kelajuan linear khatulistiwa suria sepatutnya

mereka. jauh lebih tinggi daripada kelajuan sebenar 2 km/s. Contoh ini sahaja menunjukkan ketidakkonsistenan hipotesis Laplace.

Pada awal abad ke-20. Hipotesis lain dikemukakan, tetapi semuanya ternyata tidak dapat dipertahankan, kerana mereka tidak dapat menjelaskan semua undang-undang asas sistem Suria.

Mengikut konsep moden, pembentukan Sistem Suria dikaitkan dengan pembentukan Matahari daripada persekitaran gas dan debu. Adalah dipercayai bahawa awan gas dan debu dari mana Matahari terbentuk kira-kira 5 bilion tahun yang lalu berputar perlahan. Semasa ia dimampatkan, kelajuan putaran awan meningkat, dan ia mengambil bentuk cakera. Bahagian tengah cakera menimbulkan Matahari, dan kawasan luarnya menimbulkan planet. Skim ini menerangkan sepenuhnya perbezaan dalam komposisi kimia dan jisim planet terestrial dan planet gergasi.

Sesungguhnya, semasa Matahari bersinar, unsur kimia ringan (hidrogen, helium) di bawah pengaruh tekanan sinaran meninggalkan kawasan tengah awan, bergerak ke pinggirnya. Oleh itu, planet terestrial terbentuk daripada unsur kimia berat dengan campuran kecil yang ringan dan ternyata bersaiz kecil.

Disebabkan oleh ketumpatan tinggi gas dan habuk, sinaran suria menembusi lemah ke pinggir awan protoplanet, di mana suhu rendah memerintah dan gas yang masuk membeku pada zarah pepejal. Oleh itu, planet gergasi jauh telah terbentuk besar dan terutamanya daripada unsur kimia ringan.

Hipotesis kosmogonik ini menerangkan beberapa keteraturan lain sistem Suria, khususnya taburan jisimnya antara Matahari (99.87%) dan semua planet (0.13%), jarak semasa planet dari Matahari, putarannya, dan lain-lain.

Ia dibangunkan pada tahun 1944-1949. Ahli akademik Soviet Otto Yulievich Schmidt (1891-1956) dan seterusnya dibangunkan oleh rakan sekerja dan pengikutnya.

3.Langkah utama sejarah geologi: evolusi litosfera, atmosfera, hidrosfera dan dunia hidup.

3.1.Evolusi litosfera.
3.2.Evolusi atmosfera.
3.3.Evolusi hidrosfera.

1.Struktur Alam Semesta dan Sistem Suria.

Alam semesta atau kosmos adalah nama yang diberikan kepada segala sesuatu di sekeliling dunia material(Yunani"ruang" -dunia). Alam semesta tidak terhingga dalam ruang dan masa. Jirim di alam semesta diagihkan secara tidak sekata dan diwakili oleh bintang, planet, debu, meteorit, komet, gas. Bahagian Alam Semesta yang boleh diakses untuk kajian dipanggil Metagalaxy, yang merangkumi lebih satu bilion gugusan bintang galaksi (Greek."galaksi" - susu, susu).

Galaksi kita dipanggil Bima Sakti dan merupakan jenis lingkaran dan termasuk lebih 150 bilion bintang. Ia adalah jalur lebar keputihan bintang. Umur Galaxy ialah ~ 12 bilion tahun.

Jisim Matahari ialah 99.87% daripada jumlah jisim Galaksi (Musytari ialah planet terbesar -0.1%), jadi ia adalah pusat graviti semua jasad kosmik. Secara fizikal, Matahari adalah bola plasma. Komposisi kimia -70 unsur; yang utama: hidrogen dan helium; purata t° C ~5600 ° DENGAN; umur -6-6.5 bilion tahun. Tenaga haba Matahari disebabkan oleh proses termonuklear menukar hidrogen kepada helium.

Haba dan cahaya yang dipancarkan oleh Matahari mempunyai pengaruh yang besar terhadap proses geologi. Aktiviti letupan berterusan di Matahari menyebabkan pembentukan apa yang dipanggil angin suria (pergerakan zarah bercas di angkasa), yang dikaitkan dengan aurora dan fenomena magnet di atmosfera Bumi.

Sistem Suria merangkumi 9 planet, 42 satelit, kira-kira 50 ribu asteroid, banyak meteor dan komet.

Orbit planet-planet terletak dalam satah yang sama, bertepatan dengan satah khatulistiwa Matahari dan arah putaran mengelilingi Matahari, kecuali Zuhrah dan Uranus, ia adalah bertentangan dan bertepatan dengan arah putaran Matahari mengelilingi paksinya.

2. Hipotesis asal usul sistem Suria dan Bumi.

Ahli falsafah Jerman Emmanuel Casset pada tahun 1755 menyatakan idea asal usul Alam Semesta daripada bahan utama, yang terdiri daripada zarah terkecil. Pembentukan bintang, Matahari dan badan kosmik lain, pada pendapatnya, berlaku di bawah pengaruh daya tarikan dan tolakan di bawah keadaan pergerakan zarah yang huru-hara. Ahli matematik Perancis P. Laplace (1796) mengaitkan pembentukan sistem suria dengan pergerakan putaran nebula gas jarang dan panas, yang membawa kepada kemunculan gumpalan bahan - embrio planet. Menurut hipotesis Kant-Laplace, Bumi yang pada mulanya panas menyejuk dan mengecut, yang membawa kepada ubah bentuk kerak bumi.

Menurut hipotesis O. Yu Schmidt (1943), sistem planet terbentuk daripada habuk dan bahan meteorik apabila ia memasuki sfera Matahari. Bumi yang mulanya sejuk dan planet-planet lain secara beransur-ansur menjadi panas di bawah pengaruh tenaga pereputan radioaktif, proses graviti dan lain-lain, dan kemudian disejukkan.

Ahli astronomi Soviet V. G. Fesenkov pada tahun 50-an mencadangkan penyelesaian kepada masalah dari sudut pandangan pembentukan Matahari dan planet dari persekitaran umum, terhasil daripada pemadatan gas dan bahan habuk. Diandaikan bahawa Matahari terbentuk dari bahagian tengah pemeluwapan, dan planet-planet dari bahagian luar.

Menurut konsep moden, jasad Sistem Suria terbentuk daripada bahan pepejal dan gas kosmik yang sejuk melalui pemadatan dan pemeluwapan sehingga pembentukan Matahari dan proto-planet. Asteroid dan Meteorit dianggap sebagai bahan sumber planet Kumpulan bumi(Utarid, Zuhrah, Bumi, dan Marikh bersaiz kecil; ketumpatan tinggi, jisim atmosfera rendah, kelajuan putaran rendah di sekeliling paksinya); dan komet dan meteor ialah planet gergasi (Musytari, Zuhal, Uranus, Neptun, Pluto - bersaiz besar, ketumpatan rendah, atmosfera padat dengan H 2, Ge dan metana, kelajuan putaran tinggi). Pembentukan cengkerang moden Bumi dikaitkan dengan proses pembezaan graviti bahan homogen asal.

Hipotesis yang paling maju adalah untuk menerangkan asal usul Alam Semesta teori big bang. Menurut teori ini, ~15 bilion tahun dahulu, Alam Semesta kita telah dimampatkan menjadi satu ketulan, berbilion kali lebih kecil daripada kepala pin. Mengikut pengiraan matematik, diameternya adalah sama dan ketumpatannya hampir dengan infiniti. Keadaan ini dipanggil tunggal-ketumpatan tak terhingga dalam isipadu titik. Keadaan awal jirim yang tidak stabil membawa kepada letupan, yang menimbulkan peralihan mendadak kepada Alam Semesta yang berkembang.

Peringkat terawal dalam perkembangan Alam Semesta dipanggil inflasi-tempohnya sehingga 10 -33 saat selepas letupan. Akibatnya, ruang dan masa timbul. Saiz Alam Semesta adalah beberapa kali lebih besar daripada saiz yang moden;

Tahap seterusnya - panas. Pelepasan badan dikaitkan dengan tenaga yang dikeluarkan apabila Letupan Besar. Sinaran memanaskan Alam Semesta hingga 1027 K. Kemudian datanglah tempoh penyejukan Alam Semesta selama ~500 ribu tahun. Akibatnya, Universe homogen timbul. Peralihan daripada homogen kepada struktur berlaku dari 1 hingga 3 bilion tahun.

3. Peringkat utama sejarah geologi: evolusi litosfera,

atmosfera, hidrosfera dan dunia hidup.

Perkembangan geologi Bumi dicirikan oleh arah dan ketakterbalikan semua kejadian geologi, termasuk yang tektonik, yang membawa kepada pembentukan moden. struktur kompleks litosfera. Tektonis terkenal Rusia V. E. Khan. Viktor Efimovich (b. 1914) pada tahun 1973 mengenal pasti peringkat perkembangannya:

I. pra-geologi (4.6 -4.5 bilion tahun);

II. bulan; daripada pembentukan kerak bumi kepada pembentukan hidrosfera (4.5 -4.0 bilion tahun);

III. Katarchean, litosfera benua utama terbentuk, membentuk teras benua masa depan (4.0 -3.5 bilion tahun);

IV. Sub-Lewat Archean-Awal Proterozoik atau geosinklin awal: pembentukan proto-geosinklin dan platform pertama (3.5 -2.0 bilion tahun);

V. Proterozoik Tengah - Riphean Awal atau Platform Awal, penyatuan kerak benua utama, 2.0 -1.4 bilion tahun;

VI. Proterozoik lewat - Paleozoik atau platform geosynclinal; pemisahan platform purba dan perkembangannya (1.4 -0.2 bilion tahun);

VII. Mesozoik-Cenozoik atau benua-lautan; pembentukan benua moden, penciptaan platform muda pada struktur berlipat Paleozoik dan Mesozoik awal; pembentukan lautan muda (0.2 bilion tahun).

DALAM pembangunan geologi Pada peringkat terakhir sejarah Bumi, arah tertentu diperhatikan: isipadu litosfera dan mantel atas sentiasa meningkat, serta saiz plat yang stabil, walaupun pengesanan proses yang bertentangan - pelayaran akibat keruntuhan dan perkembangan awan benua.

Perkembangan arah litosfera dicirikan oleh proses kitaran yang menampakkan diri terutamanya di wilayah yang berbeza. Itu. Dalam sejarah Bumi, peringkat tertentu dalam perkembangan litosfera diperhatikan, di mana proses tektonik membawa kepada penstrukturan semula tektonik beberapa bahagian litosfera dan kemudian yang lain.

Pada masa yang sama, dalam sejarah litosfera, tempoh ubah bentuk tektonik yang sengit boleh dibezakan, di mana pembentukan gunung berlaku. Fenomena ini dijelaskan oleh pengumpulan tekanan jangka panjang dalam litosfera dan pelepasan seterusnya dalam bentuk proses tektonik.

Peringkat tektonogenesis.

Tempoh yang panjang, selepas itu proses tektonik, termasuk. dan bangunan gunung, yang menunjukkan diri mereka paling intensif, dipanggil kitaran tektonik atau kitaran (peringkat) tektonogenesis. Mereka bersifat planet.

Dalam sejarah Bumi, 11 kitaran utama tektonogenesis dibezakan: dari Arkikal Awal hingga Alpine (atau Cenozoic) tidak lengkap. Dalam Prelembrian mereka bertahan 300-600 juta tahun, dalam Phalerozoic -140-170 juta tahun, dalam Cenozoic -80 juta tahun.

Setiap kitaran tektonik terdiri daripada dua bahagian: perkembangan evolusi yang panjang Dan ubah bentuk tektonik aktif jangka pendek, yang disertai dengan metamorfisme serantau dan bangunan gunung.

Bahagian akhir kitaran dipanggil zaman lipat, yang dicirikan oleh berakhirnya pembangunan sistem geosinklinal individu dan transformasinya menjadi orogen epigeosinklin, selepas itu bentuk plat berkembang atau struktur gunung ekstra-geosinklin terbentuk.

Untuk peringkat evolusi ciri:

— penenggelaman jangka panjang kawasan geos (mudah alih) dan pengumpulan strata sedimen tebal dan sedimen-gunung berapi di dalamnya;

— meratakan pelepasan tanah (kemusnahan gunung, pembersihan satah dari dataran platform, dll.);

— penenggelaman meluas di pinggir pelantar bersebelahan dengan kawasan geosinklin, banjirnya dengan perairan laut epicontinental;

- penjajaran keadaan iklim, yang dikaitkan dengan meluas laut epicontinental gelap cetek dan kelembapan iklim benua; tenaga suria terkumpul di lapisan bawah atmosfera; domain definisi hilang;

— kemunculan keadaan yang menggalakkan untuk kehidupan dan pengedaran luas fauna dan flora.

Peringkat-peringkat perkembangan evolusi Bumi ini dipanggil talasokrasi. Mereka dicirikan oleh perkembangan meluas sedimen marin, pembangunan tumbuh-tumbuhan, dll. Pembentukan deposit arang batu, perkembangan pesat kehidupan di laut, pembentukan strata galas minyak dan gas, karbohidrat. Batu di laut yang hangat.

Zaman lipatan dan pembinaan gunung mempunyai ciri-ciri berikut:

- perkembangan meluas pergerakan membina gunung di geos. kawasan pergerakan berayun pada platform;

— manifestasi magmatisme intrusif yang kuat dan kemudian efusif;

— menaikkan tepi pelantar bersebelahan dengan kawasan epiogeosinklin, regresi laut epicontinental dan komplikasi pelepasan darat;

- kontinentalisasi iklim, keadaan iklim yang menenangkan, peningkatan zon, pengembangan padang pasir dan rupa kawasan glasiasi benua (di pergunungan dan platform berhampiran).

- kemerosotan keadaan untuk pembangunan dunia organik, mengakibatkan kepupusan bentuk dominan dan sangat khusus dan kemunculan yang baru.

Keadaan zaman lipat ini dipanggil geokratik, mereka. peringkat peningkatan relatif dalam jisim tanah.

Mendapan benua dibangunkan di Bumi dengan pembentukan berwarna merah yang kerap (kadangkala karbonik, gipsum dan masin), mempunyai genesis yang pelbagai (pembentukan di padang pasir, lagun, tasik payau atau segar, delta sungai, di dataran dan kaki bukit).

3.2.Evolusi atmosfera

Suasana tidak selalunya gubahan moden dan struktur. Atmosfera helium-hidrogen utama telah hilang oleh Bumi semasa pemanasan. Daripada bahan yang membentuk planet, semasa pembentukannya, pelbagai gas. Ini berlaku terutamanya secara intensif semasa aktiviti tektonik: semasa pembentukan retakan dan sesar.

Berkemungkinan atmosfera dan hidrosfera tidak berpisah serta-merta. Untuk beberapa lama, Bumi telah diselubungi oleh lapisan tebal wap air dan gas (CO, CO 2, HF, H 2, S, NH 3, CH 4); rendah telap cahaya matahari. Cengkerang ini mempunyai suhu ~ +100 ° C. Dengan penurunan suhu, cengkerang ini terbahagi kepada atmosfera dan hidrosfera. Tiada oksigen bebas di atmosfera ini. Ia terpaksa dibebaskan daripada bahan bumi dan terbentuk kerana pendaraban molekul wap air, tetapi dibelanjakan untuk proses pengoksidaan. Oleh kerana kekurangan ozon, atmosfera tidak melindungi Bumi daripada sinaran gelombang pendek dari Matahari. Sebilangan besar sebatian hidrogen di Bumi adalah akibat daripada penguasaannya di atmosfera primer.

Proses gunung berapi memperkayakan atmosfera dengan karbon dioksida. Ia mengambil masa yang lama, sebelum penyerapan berlaku akibat tindak balas dengan unsur lain dan fotosintesis Kuantiti yang besar karbon daripada atmosfera. Pada penghujung PZ, komposisi atmosfera secara keseluruhan tidak lagi jauh berbeza daripada yang moden: ia menjadi nitrogen-oksigen. Komposisi suasana moden adalah sama seperti pada awalnya zaman geologi dikawal oleh organisma.

Atmosfera berada dalam interaksi berterusan dengan cengkerang Bumi yang lain, bertukar-tukar bahan dan tenaga, dan sentiasa dipengaruhi oleh Angkasa dan Matahari.

3.3.Evolusi hidrosfera.

Hidrosfera - cangkerang air Bumi, termasuk air yang tidak terikat secara kimia, tanpa mengira keadaannya: cecair, pepejal, gas.

Bumi adalah planet paling berair dalam sistem suria: lebih daripada 70% permukaannya diliputi oleh perairan Lautan Dunia.

Mungkin, hidrosfera telah terbentuk serentak dengan litosfera dan atmosfera hasil daripada penyejukan dan penyahgasan bahan mantel. Air yang terikat secara kimia sudah pun berada dalam bahan awan protoplanet habuk gas sejuk. Di bawah pengaruh haba Bumi yang dalam, ia dilepaskan dan dipindahkan ke permukaan Bumi. Lautan purba mungkin meliputi hampir seluruh Bumi, tetapi ia tidak dalam. Air laut, mungkin hangat, bermineral tinggi. Lautan semakin dalam dan kawasannya berkurangan. Kelembapan menyejat dari permukaan Lautan dan hujan lebat turun.

Air tawar di darat - hasil lulus air laut melalui atmosfera. Pembebasan air daripada magma berterusan sehingga hari ini. Letusan gunung berapi mengeluarkan purata 1,310 8 tan air setahun. Mata air terma dan fumarol membawa 10 8 tan.

Jika kita mengandaikan bahawa aliran air dari mantel ke dalam litosfera dan ke permukaannya adalah seragam dan berjumlah hanya 0.00011 g setahun setiap 1 cm 2 permukaan planet, maka ini cukup untuk hidrosfera terbentuk semasa kewujudan Bumi.

Ia juga diandaikan bahawa air datang dari angkasa hasil daripada nukleus komet berais yang jatuh ke Bumi, tetapi jumlahnya dalam kes ini adalah kecil.

Hidrosfera juga kehilangan air dengan menyejatkannya ke angkasa, di mana, di bawah pengaruh sinar ultraviolet, H 2 O terurai menjadi H 2 dan O 2.

3.4.Evolusi dunia haiwan (biosfera).

Interaksi aktif atmosfera, hidrosfera dan litosfera dengan penyertaan tenaga suria dan haba dalaman Bumi adalah prasyarat paling penting untuk kemunculan kehidupan.

Data daripada kajian paleontologi mencadangkan bahawa organisma paling primitif terbentuk daripada struktur protein pada akhir AR 1 (iaitu ~ 3 bilion tahun yang lalu). Pertama organisma bersel tunggal, mampu fotosintesis, timbul kira-kira 2.7 bilion tahun yang lalu, dan haiwan multiselular pertama - tidak kurang daripada 1-1.5 bilion tahun kemudian.

Dengan ketiadaan skrin ozon, tempat di mana kehidupan berkembang mungkin adalah bahagian pantai laut dan perairan pedalaman, di mana bahagian bawahnya cahaya matahari, dan air tidak menghantar sinaran ungu. Sebatian tersebut membentuk sistem multimolekul yang berinteraksi dengan alam sekitar.

Semasa evolusi, mereka memperoleh sifat-sifat organisma hidup: pembiakan, metabolisme, pertumbuhan, dll.

Persekitaran akuatik menggalakkan metabolisme dan merupakan sokongan untuk organisma tanpa rangka. Organisma hidup pertama muncul dalam iklim yang hangat dan lembap (di latitud khatulistiwa), kerana turun naik suhu memudaratkan kehidupan yang baru lahir.

Hidup lama « telah terletak » V sampul geografi bintik-bintik, « ple hidup nka » sangat terputus-putus. Dari masa ke masa, jisim bahan hidup meningkat dengan cepat, bentuk kehidupan menjadi lebih kompleks dan pelbagai, kawasan pengedarannya berkembang, dan hubungan dengan komponen lain dalam sampul geografi menjadi lebih kompleks.

Penyebaran hidupan yang luas dan pantas di Bumi telah dipermudahkan oleh kesesuaian dengan alam sekitar dan keupayaan untuk membiak.

Selama berabad-abad, persoalan asal usul Bumi kekal sebagai monopoli ahli falsafah, kerana bahan fakta di kawasan ini hampir tidak ada. Pertama hipotesis saintifik 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.

Menurut konsep moden, pembentukan Sistem Suria bermula kira-kira 4.6 bilion tahun yang lalu dengan keruntuhan graviti sebahagian kecil awan molekul antara bintang gergasi. Kebanyakan perkara itu berakhir di pusat keruntuhan graviti dengan pembentukan bintang seterusnya - Matahari. Perkara yang tidak jatuh ke tengah membentuk cakera protoplanet yang berputar di sekelilingnya, dari mana planet-planet, satelitnya, asteroid dan badan-badan kecil lain Sistem Suria terbentuk kemudiannya.

Teori asal usul sistem suria

Hipotesis nebula Kant-Laplace. mengikut pandangan saintifik semula jadi ahli falsafah I. Kant, gerakan orbit planet timbul "selepas kesan luar pusat zarah sebagai mekanisme untuk kemunculan nebula primer" ( andaian yang salah, kerana pergerakan hanya boleh bermula dengan hentaman serong nebula). Dia menganggap sebab-sebab yang menentang keinginan untuk "keseimbangan" menjadi proses kimia di dalam Bumi, yang bergantung kepada Angkatan Angkasa dan menampakkan diri mereka dalam bentuk gempa bumi dan aktiviti gunung berapi (1755).

Hipotesis pasang surut atau planetesimal. Pada abad ke-20 Ahli astrofizik Amerika T. Chamberlain dan F. Multon menganggap idea pertemuan Matahari dengan bintang, yang menyebabkan lonjakan bahan suria (1906), dari mana planet-planet itu terbentuk.

Hipotesis penangkapan gas antara bintang oleh Matahari. Ia telah dicadangkan oleh ahli astrofizik Sweden X. Alfen (1942). Atom-atom gas telah terion apabila jatuh ke Matahari dan mula bergerak dalam orbit dalam medan magnetnya, memasuki kawasan tertentu satah khatulistiwa.

Ahli akademik-astrofizik V.G. Fesenkov (1944) mencadangkan bahawa pembentukan planet dikaitkan dengan peralihan daripada satu jenis tindak balas nuklear di kedalaman Matahari ke yang lain.

Ahli astronomi dan ahli matematik J. Darwin dan ahli matematik A.M. Lyapunov (40-an abad XX) secara bebas mengira angka keseimbangan jisim tak boleh mampat cecair berputar.

Menurut pandangan O. Struve, seorang ahli astrofizik Inggeris (40-an abad ke-20), bintang yang berputar dengan pantas boleh mengeluarkan jirim di satah khatulistiwa mereka. Akibatnya, cincin dan cengkerang gas terbentuk, dan bintang kehilangan jisim dan momentum sudut.

Pada masa ini, teori pembentukan sistem planet dalam empat peringkat diterima umum. Sistem planet terbentuk daripada bahan debu protostellar yang sama seperti bintang, dan pada masa yang sama. Mampatan awal awan debu protostellar berlaku apabila ia kehilangan kestabilan. Bahagian tengah mengecut sendiri dan bertukar menjadi protostar. Satu lagi bahagian awan, dengan jisim kira-kira sepuluh kali lebih kecil daripada bahagian tengah, terus berputar perlahan-lahan di sekitar penebalan pusat, dan di pinggir, setiap serpihan dimampatkan secara bebas. Pada masa yang sama, pergolakan awal, pergerakan zarah yang huru-hara, reda. Gas terpeluwap menjadi padu, memintas fasa cecair. Butiran debu pepejal yang lebih besar - zarah - terbentuk.

Semakin besar butiran terbentuk, semakin cepat ia jatuh ke bahagian tengah awan debu. Bahagian bahan yang mempunyai tork berlebihan membentuk lapisan habuk gas nipis - cakera habuk gas. Awan protoplanet—subcakera debu—terbentuk di sekeliling protostar. Awan protoplanet menjadi semakin rata dan menjadi sangat padat. Oleh kerana ketidakstabilan graviti, gumpalan sejuk kecil yang berasingan terbentuk dalam subcakera debu, yang, berlanggar antara satu sama lain, membentuk badan yang semakin besar - planetesimal. Semasa pembentukan sistem planet, beberapa planetesimal telah musnah akibat perlanggaran, dan beberapa bergabung. Sekumpulan badan praplanet bersaiz kira-kira 1 km terbentuk, bilangan badan sedemikian sangat besar - berbilion-bilion.

Kemudian badan praplanet bergabung untuk membentuk planet. Pengumpulan planet berterusan selama berjuta-juta tahun, yang sangat tidak penting berbanding dengan hayat bintang. Protosun semakin panas. Sinarannya memanaskan kawasan dalam awan protoplanet hingga 400 K, membentuk zon sejatan. Di bawah pengaruh angin suria dan tekanan ringan, unsur kimia ringan (hidrogen dan helium) ditolak keluar dari sekitar bintang muda. Di kawasan yang jauh, pada jarak lebih 5 AU, zon beku dengan suhu kira-kira 50 K terbentuk Ini membawa kepada perbezaan dalam komposisi kimia planet masa depan.

Di pusat sistem suria, kurang daripada planet besar-besaran. Di sini angin cerah meletup zarah halus dan gas. Tetapi zarah yang lebih berat, sebaliknya, cenderung ke pusat. Pertumbuhan Bumi berterusan selama ratusan juta tahun. Kedalamannya memanas sehingga 1000-2000 K disebabkan oleh mampatan graviti dan badan besar (sehingga ratusan kilometer diameter) mengambil bahagian dalam pengumpulan. Kejatuhan mayat tersebut disertai dengan pembentukan kawah dengan poket peningkatan suhu di bawahnya. Satu lagi dan sumber utama haba Bumi ialah pereputan unsur radioaktif, terutamanya uranium, torium dan kalium. Pada masa ini, suhu di pusat Bumi mencapai 5000 K, yang jauh lebih tinggi daripada pada akhir pengumpulan. Pasang surut matahari memperlahankan putaran planet yang hampir dengan Matahari - Utarid dan Zuhrah. Dengan kemunculan kaedah radiologi, umur Bumi, Bulan dan Sistem Suria ditentukan dengan tepat - kira-kira 4.6 bilion tahun. Matahari telah wujud selama 5 bilion tahun dan akan mengeluarkan aliran tenaga yang hampir berterusan untuk jumlah masa yang sama disebabkan oleh tindak balas nuklear yang berlaku di kedalamannya. Kemudian, selaras dengan undang-undang evolusi bintang, Matahari akan bertukar menjadi gergasi merah, dan jejarinya akan meningkat dengan ketara, menjadi lebih orbit Bumi.