Pitanje podrijetla Zemlje, planeta i Sunčevog sustava u cjelini zabrinjava ljude od davnina. Mitovi o podrijetlu Zemlje mogu se pratiti među mnogim starim narodima. Kinezi, Egipćani, Sumerani, Grci imali su svoju ideju o formiranju svijeta. Na početku naše ere njihove su naivne ideje zamijenjene religijskim dogmama koje nisu tolerirale prigovore. U srednjovjekovnoj Europi pokušaji potrage za istinom ponekad su završavali vatrom inkvizicije. Prva znanstvena objašnjenja problema pripadaju tek 18. stoljeću. Čak i sada ne postoji jedinstvena hipoteza o nastanku Zemlje, koja daje prostora za nova otkrića i hranu za radoznali um.
Mitologija starih
Čovjek je radoznalo stvorenje. Ljudi su se od davnina razlikovali od životinja ne samo po želji da prežive u surovom divljem svijetu, već i u pokušaju da ga razumiju. Prepoznajući potpunu superiornost prirodnih sila nad sobom, ljudi su počeli deificirati tekuće procese. Najčešće su nebeski ljudi zaslužni za stvaranje svijeta.
Mitovi o nastanku Zemlje u različitim dijelovima planeta značajno su se međusobno razlikovali. Prema zamislima starih Egipćana, izlegla se iz svetog jajeta koje je iz obične gline oblikovao bog Khnum. Prema vjerovanjimaotočni narodi, zemlju su bogovi izvukli iz oceana.
Teorija kaosa
Stari Grci najbliže su znanstvenoj teoriji. Prema njihovim konceptima, rođenje Zemlje došlo je iz izvornog Kaosa, ispunjenog mješavinom vode, zemlje, vatre i zraka. To se uklapa u znanstvene postulate teorije o nastanku Zemlje. Eksplozivna mješavina elemenata rotirala se kaotično, ispunjavajući sve što postoji. No, u nekom trenutku, iz utrobe prvobitnog Kaosa, rođena je Zemlja – božica Gaia, i njezin vječni pratilac, Nebo, bog Uran. Zajedno su ispunili beživotna prostranstva raznolikim životom.
Sličan mit se stvorio u Kini. Kaos Hun-tun, ispunjen s pet elemenata - drvom, metalom, zemljom, vatrom i vodom - kružio je u obliku jajeta kroz bezgranični svemir, sve dok se u njemu nije rodio bog Pan-Gu. Kad se probudio, oko sebe je našao samo beživotnu tamu. I ta ga je činjenica jako rastužila. Skupljajući svoju snagu, božanstvo Pan-Gu razbilo je ljusku kaos jajeta, oslobađajući dva principa: Yin i Yang. Teški Yin se spustio kako bi formirao zemlju, svjetlost i lagani Yang su se vinuli uvis i formirali nebo.
Teorija klasa formiranja Zemlje
Podrijetlo planeta, a posebno Zemlje, dovoljno su proučavali moderni znanstvenici. No, postoji niz temeljnih pitanja (na primjer, odakle voda) koja izazivaju burne rasprave. Stoga se znanost o Svemiru razvija, svako novo otkriće postaje cigla u temelju hipoteze o nastanku Zemlje.
Čuveni sovjetski znanstvenik Otto Yulievich Schmidt, poznatiji po polarnim istraživanjima, grupirao je svepredložili hipoteze i grupirali ih u tri razreda. Prva uključuje teorije temeljene na postulatu nastanka Sunca, planeta, mjeseca i kometa iz jednog materijala (maglice). Ovo su dobro poznate hipoteze Voitkeviča, Laplacea, Kanta, Fesenkova, koje su nedavno revidirali Rudnik, Sobotovich i drugi znanstvenici.
Druga klasa kombinira ideje prema kojima su planeti nastali izravno iz Sunčeve supstance. Ovo su hipoteze o nastanku Zemlje znanstvenika Jeansa, Jeffreysa, Multona i Chamberlina, Buffona i drugih.
I, konačno, treća klasa uključuje teorije koje ne ujedinjuju Sunce i planete zajedničkim porijeklom. Najpoznatija je Schmidtova pretpostavka. Zadržimo se na karakteristikama svake klase.
Kantova hipoteza
Godine 1755. njemački filozof Kant ukratko je opisao podrijetlo Zemlje na sljedeći način: izvorni Svemir se sastojao od nepomičnih čestica poput prašine različite gustoće. Sile gravitacije navele su ih na kretanje. One se lijepe jedna za drugu (efekt akrecije), što u konačnici dovodi do stvaranja središnje vruće hrpe – Sunca. Daljnji sudari čestica doveli su do rotacije Sunca, a s njim i oblaka prašine.
U potonjem su se postupno formirali zasebni ugrušci materije - embriji budućih planeta, oko kojih su se formirali sateliti prema sličnoj shemi. Zemlja nastala na ovaj način na početku svog postojanja izgledala je kao da je hladna.
Laplaceov koncept
Francuski astronom i matematičar P. Laplace predložio je nešto drugačijivarijanta koja objašnjava nastanak planeta Zemlje i drugih planeta. Sunčev sustav je, prema njegovom mišljenju, nastao iz vruće plinovite maglice s gomilom čestica u središtu. Rotirala se i skupljala pod utjecajem univerzalne gravitacije. Daljnjim hlađenjem rasla je brzina rotacije maglice, po obodu su se s nje ljuštili prstenovi koji su se raspadali u prototipove budućih planeta. Potonje u početnoj fazi bile su vruće plinske kuglice, koje su se postupno hladile i skrutnjavale.
Nedostatak hipoteza Kanta i Laplacea
Kantove i Laplaceove hipoteze, koje objašnjavaju nastanak planeta Zemlje, bile su dominantne u kozmogoniji do početka dvadesetog stoljeća. I igrali su progresivnu ulogu, služeći kao osnova za prirodne znanosti, posebno geologiju. Glavni nedostatak hipoteze je nemogućnost objašnjenja raspodjele kutnog momenta (MKR) unutar Sunčevog sustava.
MKR je definiran kao umnožak tjelesne mase puta udaljenosti od središta sustava i brzine njegove rotacije. Doista, na temelju činjenice da Sunce ima više od 90% ukupne mase sustava, mora imati i visok MCR. Zapravo, Sunce ima samo 2% ukupnog MKR-a, dok su planeti, posebno divovi, obdareni s preostalih 98%.
Fesenkova teorija
Godine 1960. sovjetski znanstvenik Fesenkov pokušao je objasniti ovu kontradikciju. Prema njegovoj verziji nastanka Zemlje, Sunce i planeti nastali su kao rezultat zbijanja divovske maglice - "globula". Maglica je imala vrlo rijetku materiju, sastavljenu uglavnom od vodika, helija imala količina teških elemenata. Pod utjecajem sile gravitacije u središnjem dijelu globule pojavio se zvjezdoliki skup, Sunce. Brzo se vrtjelo. Kao rezultat evolucije sunčeve materije u okoliš plina i prašine koji ga okružuje, materija se s vremena na vrijeme emitirala. To je dovelo do gubitka svoje mase od strane Sunca i prijenosa značajnog dijela ISS-a na stvorene planete. Formiranje planeta dogodilo se akrecijom materije maglice.
Multonove i Chamberlinove teorije
Američki istraživači, astronom Multon i geolog Chamberlin, predložili su slične hipoteze o nastanku Zemlje i Sunčevog sustava, prema kojima su planeti nastali od tvari plinovitih spiralnih grana, "ispruženih" od Sunca od strane nepoznata zvijezda, koja je prošla na prilično maloj udaljenosti od nje.
Znanstvenici su u kozmogoniju uveli koncept "planetezimalnog" - to su ugrušci kondenzirani iz plinova izvorne tvari, koji su postali embriji planeta i asteroida.
Jeans Judgment
Engleski astronom i fizičar D. Jeans (1919.) sugerirao je da se, kada se druga zvijezda približi Suncu, od potonjeg odlomila izbočina u obliku cigare, koja se kasnije raspala u zasebne ugruške. Štoviše, veliki planeti nastali su od srednjeg zadebljanog dijela "cigare", a mali duž njenih rubova.
Schmidtova hipoteza
U pitanjima teorije postanka Zemlje, originalno stajalište iznio je 1944. Schmidt. Riječ je o takozvanoj hipotezi o meteoritu, koju su naknadno u fizičkom i matematičkom smislu potkrijepili učenici slavnihznanstvenik. Inače, problem nastanka Sunca se ne razmatra u hipotezi.
Prema teoriji, Sunce je u jednoj od faza svog razvoja uhvatilo (privuklo sebi) hladni plinsko-prašinski oblak meteorita. Prije toga posjedovao je vrlo mali MKR, dok se oblak rotirao značajnom brzinom. U jakom gravitacijskom polju Sunca, oblak meteorita se počeo razlikovati u smislu mase, gustoće i veličine. Dio materijala meteorita udario je u zvijezdu, drugi je, kao rezultat procesa akrecije, formirao ugruške-embrije planeta i njihovih satelita.
U ovoj hipotezi, nastanak i razvoj Zemlje ovise o utjecaju "sunčevog vjetra" - pritiska sunčevog zračenja, koje je odbijalo komponente svjetlosnog plina na periferiju Sunčevog sustava. Tako nastala zemlja bila je hladno tijelo. Daljnje zagrijavanje povezano je s radiogenom toplinom, gravitacijskom diferencijacijom i drugim izvorima unutarnje energije planeta. Istraživači smatraju vrlo nisku vjerojatnost da će Sunce uhvatiti takav meteoritski oblak kao veliki nedostatak hipoteze.
Pretpostavke Rudnika i Sobotoviča
Povijest nastanka Zemlje još uvijek uzbuđuje znanstvenike. Relativno nedavno (1984.) V. Rudnik i E. Sobotovich predstavili su vlastitu verziju nastanka planeta i Sunca. Prema njihovim zamislima, pokretač procesa u maglici plin-prašina mogla bi biti obližnja eksplozija supernove. Daljnji događaji, prema istraživačima, izgledali su ovako:
- Pod djelovanjem eksplozije počelo je sabijanje maglice i stvaranje središnjeg ugruška -ned.
- Od formiranog Sunca, MRK je prenošen na planete elektromagnetskim ili turbulentno-konvektivnim putem.
- Počeli su se formirati divovski prstenovi, nalik onima na Saturnu.
- Kao rezultat nakupljanja materijala prstenova, prvo su se pojavili planetezimali, kasnije formirani u moderne planete.
Cijela evolucija odvijala se vrlo brzo - oko 600 milijuna godina.
Formiranje sastava Zemlje
Postoje različita shvaćanja slijeda formiranja unutarnjih dijelova našeg planeta. Prema jednom od njih, proto-Zemlja je bila nerazvrstan konglomerat željezo-silikatne materije. Kasnije je uslijed gravitacije došlo do podjele na željeznu jezgru i silikatni plašt – fenomen homogene akrecije. Zagovornici heterogene akrecije vjeruju da se prvo nakupila vatrostalna željezna jezgra, a zatim na nju prilijepljeno više topljivih silikatnih čestica.
Ovisno o rješenju ovog pitanja, možemo govoriti o stupnju početnog zagrijavanja Zemlje. Doista, odmah nakon svog formiranja, planet se počeo zagrijavati zbog kombiniranog djelovanja nekoliko čimbenika:
- Bombardiranje njegove površine planetezimalima, što je bilo popraćeno oslobađanjem topline.
- Raspad radioaktivnih izotopa, uključujući kratkotrajne izotope aluminija, joda, plutonija, itd.
- Gravitacijsko diferenciranje podzemlja (pretpostavljajući homogenu akreciju).
Prema nekim istraživačima, u ovoj ranoj faziTijekom formiranja planeta, vanjski dijelovi bi mogli biti u stanju blizu taljenja. Na fotografiji bi planet Zemlja izgledao kao vruća lopta.
Teorija ugovora o formiranju kontinenata
Jedna od prvih hipoteza o nastanku kontinenata bila je kontrakcija, prema kojoj se izgradnja planina povezivala s hlađenjem Zemlje i smanjenjem njezina polumjera. Upravo je ona poslužila kao temelj ranih geoloških istraživanja. Na njezinoj je osnovi austrijski geolog E. Suess u monografiji "Lice zemlje" sintetizirao sva znanja koja su tada postojala o građi zemljine kore. Ali već krajem XIX stoljeća. pojavili su se podaci koji pokazuju da se u jednom dijelu zemljine kore javlja kompresija, a u drugom napetost. Teorija kontrakcije konačno je propala nakon otkrića radioaktivnosti i prisutnosti velikih rezervi radioaktivnih elemenata u Zemljinoj kori.
Continental drift
Početkom dvadesetog stoljeća. rađa se hipoteza o pomaku kontinenata. Znanstvenici su odavno primijetili sličnost obala Južne Amerike i Afrike, Afrike i Arapskog poluotoka, Afrike i Hindustana itd. Prvi koji je usporedio podatke bio je Pilligrini (1858), kasnije Bikhanov. Samu ideju pomeranja kontinenta formulirali su američki geolozi Taylor i Baker (1910) i njemački meteorolog i geofizičar Wegener (1912). Potonji je ovu hipotezu potkrijepio u svojoj monografiji "Postanak kontinenata i oceana", koja je objavljena 1915. godine. Argumenti dati u prilog ovoj hipotezi:
- Sličnost obrisa kontinenata s obje strane Atlantika, kao i kontinenata koji graniče s Indijomocean.
- Sličnosti struktura na susjednim kontinentima geoloških presjeka kasnopaleozojskih i ranomezozojskih stijena.
- Fosilizirani ostaci životinja i biljaka, koji ukazuju na to da je drevna flora i fauna južnih kontinenata činila jedinstvenu skupinu: to posebno svjedoče fosilizirani ostaci dinosaura iz roda Lystrosaurus pronađeni u Africi, Indiji i Antarktika.
- Paleoklimatski podaci: na primjer, prisutnost tragova kasnopaleozojske ledene ploče.
Formiranje zemljine kore
Postanak i razvoj Zemlje neraskidivo je povezan s izgradnjom planina. A. Wegener je tvrdio da se čini da kontinenti, koji se sastoje od prilično laganih mineralnih masa, lebde na temeljnoj teškoj plastičnoj tvari baz altnog sloja. Pretpostavlja se da je u početku tanki sloj granitnog materijala navodno prekrivao cijelu Zemlju. Postupno je njegov integritet narušen plimnim silama privlačenja Mjeseca i Sunca, koje djeluju na površinu planeta od istoka prema zapadu, kao i centrifugalnim silama iz rotacije Zemlje, koje djeluju od polova do ekvator.
Od granita (vjerojatno) se sastojao od jednog superkontinenta Pangea. Postojala je do sredine mezozojske ere, a raspala se u razdoblju jure. Pobornik ove hipoteze o podrijetlu Zemlje bio je znanstvenik Staub. Zatim je postojala asocijacija kontinenata sjeverne hemisfere - Laurasia, te asocijacija kontinenata južne hemisfere - Gondwana. Između njih nalazile su se stijene dna Tihog oceana. Ispod kontinenata ležalo je more magme duž koje su se kretali. Laurasia i Gondwana ritmičnopreselio na ekvator, zatim na polove. Kako su se superkontinenti kretali prema ekvatoru, skupljali su se frontalno, dok su njihovi bokovi pritiskali masu Pacifika. Te geološke procese mnogi smatraju glavnim čimbenicima u formiranju velikih planinskih lanaca. Pomicanje prema ekvatoru dogodilo se tri puta: tijekom kaledonske, hercinske i alpske orogeneze.
Zaključak
Mnogo popularno-znanstvene literature, dječjih knjiga, specijaliziranih publikacija objavljeno je na temu formiranja Sunčevog sustava. Podrijetlo Zemlje za djecu u pristupačnom obliku izloženo je u školskim udžbenicima. Ali ako uzmemo literaturu od prije 50 godina, jasno je da moderni znanstvenici na neke probleme gledaju na drugačiji način. Kozmologija, geologija i srodne znanosti ne miruju. Zahvaljujući osvajanju svemira blizu Zemlje, ljudi već znaju kako se planet Zemlja vidi na fotografiji iz svemira. Novo znanje formira novo razumijevanje zakona svemira.
Očito je da su moćne sile prirode korištene za stvaranje Zemlje, planeta i Sunca iz praiskonskog kaosa. Nije iznenađujuće da su ih drevni preci uspoređivali s postignućima bogova. Čak i figurativno nemoguće je zamisliti nastanak Zemlje, slike stvarnosti zasigurno bi nadmašile najsmjelije fantazije. Ali dijelovi znanja koje su prikupili znanstvenici postupno grade potpunu sliku svijeta oko nas.
