ЗЕМЯТА в космическото пространство, Хипотези за произхода на Земята - Обща география
Хипотези за произхода на Земята
„Свещената теория за Земята“ предизвика дълъг дебат и дискусия сред учените, което доведе до няколко нови хипотези за произхода на нашата планета. През 1695 г. Джон Удуърд предполага, че водите на потопа, който Бог в гнева си изпраща на Земята, разтварят скалите и по-късно този материал се отлага на слоеве или слоеве на дъното на моретата и океаните. Това се потвърждава от наличието на изкопаеми континентални растения и животни в някои от тях.
Уилям Уинстън, който е силно впечатлен от наблюденията на Едмънд Халей през 1652 г. зад кометата (по-късно кръстена на него), излага хипотезата, че Земята е възникнала от отломките на някаква неизвестна комета. Нещо повече, близкото преминаване на друга комета предизвика всеземен потоп, превърна орбитата около Слънцето от кръгла в елиптична и на земната повърхност се образуваха континенти и океани. Кометата задвижи скалите от противоположните страни на планетата (точно както луната причинява приливи и отливи в океаните и моретата). На гребените на приливната вълна са се образували континенти, а в падините са се образували Атлантическият и Тихият океан. Уинстън подкрепи хипотезата си с впечатляващи математически уравнения, които доказаха възможността за подобно действие на комета върху скалите на земната кора. Но тъй като далеч не всичко беше обработено в неговите изчисления, тя веднага беше критикувана. Теолозите подкрепят възраженията си, като се позовават на Библията: как би могло Слънцето да съществува, преди Земята да започне да се върти около него, след като в Книгата Битие се казва, че Бог е създал това велико светило едва на четвъртия ден след образуването на Земята.
Благодарение на голямо откритие в съвременните науки заВъзникнаха предпоставки за формирането на космогонията - наука, която изучава Вселената, въпросите за произхода на Слънцето и планетите. Въпреки сложността на този проблем дори първите космогонични хипотези започнаха да се радват на голяма популярност сред учените и много образовани хора.
Хипотезите, основани на еволюцията на газопраховата материя, получиха широко признание. Първият опит да се обясни произхода на Слънчевата система е направен от немския географ и философ Кант (1724-1804). 1765. Той публикува книгата "Общата естествена история и теория на небето", в която очертава възгледите си за произхода на Вселената и планетите от Слънчевата система. Според И. Кант Вселената се е образувала от първичната разпръсната майка, която изпълва световното пространство. Частиците, които съставляват материята, не са еднакви по плътност и гравитация, те се смесват и образуват неподвижен хаос. Постепенно силите на взаимно привличане, които ар ose между частите задействат каменния хаос. Резултатът от сблъсъка и адхезията на частиците беше образуването на съсиреци, първо малки, след това големи. Сблъсъкът на съсиреците го накара да се върти. В крайна сметка Слънцето се образува от централния сноп, а планетите се образуват от големи странични струпвания, които привличат веществото на екваториалната мъглявина. Кант смята, че първоначалното състояние на планетите и Слънцето е горещо. С течение на времето планетата s изстина, стана студено.Същото, според И. Кант, трябва да се случи в далечното бъдеще със Слънцето.
Хипотезите на Кант и Лаплас станаха своеобразен революционен сътресение във възгледите на хората за произхода на света около тях. Тези хипотези за първи път дават научно обяснение за образуването на Слънчевата система от газопрахова материя и коренно променят метафизичната представа завечност и неизменност
вселена, която тогава е съществувала. Но от гледна точка на съвременната наука се оказа, че тези хипотези имат сериозни недостатъци. Съвременната физика не смята за възможно в природата да съществуват дълго време стабилни газови пръстени. Газовете по време на освобождаване, както показват практиката и експерименталните изследвания, не се събират в съсиреци, а се разпръскват. Те не са в състояние да обяснят горните хипотези за многопосочното въртене по орбитите на спътниците на планетите и разпределението на ъгловия импулс на големите тела на Слънчевата система (което е продукт на масата на тялото с неговата скорост и разстоянието от центъра на въртене). Така Слънцето, чиято маса е 99,9% от общата маса на Слънчевата система, има само 2% от ъгловия импулс, докато всички планети с тяхната "незначителна" маса представляват до 98% от ъгловия момент.
През 1916 г. „горещата“ космогонична хипотеза на английския астроном Дж.-Х. Дънки. Според нея някаква звезда е минала покрай Слънцето. Поради влиянието на своята гравитация дълга струя (протуберанец) избяга от Слънцето и образува мъглявина с отделни клъстери (възли) - протопланета, която започна да се върти около Слънцето. Впоследствие преминават от газообразно състояние в течно, образува се твърда кора. Хипотезата за предлагането на J.-H. Дънките добре обясниха характеристиките на разпределението на плътността на скалите на вътрешните планети на Слънчевата система и затова станаха популярни в науката за известно време.
О.Ю. Шмид се опита да обоснове математически идеята за произхода на планетите от студен прах и метеоритна материя, която беше уловена от Слънцето на един от сегментите на пътя през Галактиката. Този подход позволи да се обясни непропорционалното разпределение на масите и ъгловия момент на планетите и Слънцето. веществоМъглявината газ-прах, под натиска на слънчевия вятър, беше сортирана в предпланетарния стадий: леките елементи бяха изхвърлени към ръба на слънчевата система, а относително тежките елементи бяха задържани по-близо до Слънцето. По-нататък под действието на гравитацията парчетата материя се сблъскват, слепват и планетите растат. Съвременните изследвания обаче доказват неуспеха на такова механично улавяне на мъглявината, освен това липсата на обяснения за създаването на самото Слънце не може да задоволи науката.
През 50-те години става популярна хипотезата на харковския астроном В. Фесенков, който подхожда към решаването на проблема от гледна точка на раждането и еволюцията на звездите. Той вярваше, че образуването на мъглявината се дължи на изхвърлянето на материя от нова или свръхнова. В центъра на мъглявината имаше уплътнен съсирек - първичното Слънце, около което се образуваха нееднородности - гигантски "нишки" и "фибрили", които по-късно се превърнаха в небесни тела. Планетите са образувани от веществото на газово-праховата мъглявина, която се намира в екваториалната равнина на Слънцето. Тази мъглявина, която заобикаляше прото-слънцето, беше сплескана и уплътненията в нея се случиха неравномерно, тъй като движението често беше неравномерно, подобно на вихър. От самото начало орбитите на клъстерите-планети се различаваха малко от кръга и бяха в една равнина.
Много учени смятат, че протосоларната мъглявина, от която са се образували всички тела на Слънчевата система, е била дълго време под формата на обикновен междузвезден магнетизиран облак, бавно въртящ се. Възможно е впоследствие в близост до него да се е образувала масивна звезда. С течение на времето смъртта на тази звезда доведе до експлозия на свръхнова. Мощни изблици на свръхнови възникват поради изгарянето на ядрено гориво в центъра им. В основата си такиватемпературата и налягането на звездата рязко намаляват, в резултат на което нейните повърхностни слоеве под въздействието на собствената си огромна тежест започват да падат в центъра на звездата. Възниква така нареченият феномен на колапс, който води до смъртта на звездата.
Наличието на магнитно поле във въртящ се и свиващ се газов облак играе важна роля при колапса на облака. Тъй като въртенето на облака се ускорява, магнитните силови линии, държащи се като пружинни плочи, се усукват. Магнитните напрежения водят до образуването на ядро, което бавно се върти, а веществото, което остава по периферията, бързо се върти около него. Този ефект дава възможност да се обясни действителното разпределение на ъгловия момент в Слънчевата система.
Плътно, непрозрачно ядро с бавно аксиално движение бързо се развива в компресията на облака. Около него продължава да се върти газов диск - протослънчева мъглявина. Газът съдържа много прахови частици. Тънък диск от студен прах беше гравитационно нестабилен като облак от студен газ. Праховите частици бяха привлечени от големи бучки материя и те нараснаха до размера на астероиди. Тези първични образувания се наричат планетезимали. Имаха различни маси и различни скорости. Астероидите и кометните ядра може да са останките от планетезимали, които някога са изпълвали Слънчевата система.
Междувременно младото Слънце, което се появи на мястото на ядрото, започна да излъчва светлина и енергия. Това повлия на свойствата на формираните планети. В близост до Слънцето температурата беше висока, в резултат на което веществата, които се оказаха тук в състояние на лед, бързо се изпариха. При тези условия могат да оцелеят само топлоустойчиви каменисти и метални частици. Следователно вътрешните планети са били образувани главно от материал, който е ималголям дял. Те са относително малки по маса и следователно не са били в състояние да задържат забележимо количество водород и хелий. Във външните райони на Слънчевата система температурата беше доста ниска и ледените вещества не се стопиха тук. В резултат на това се образуват огромни планети, които могат да задържат водород и хелий. Въпреки че външните планети на Слънчевата система са много масивни, всички те имат относително ниска плътност.
Сега широко разпространена е хипотезата за така нареченото натрупване на небесни тела. Учените смятат, че планетите са се образували в резултат на натрупването на много по-малки тела, които се движат около протослънцето отвъд орбитите, които лежат в средата на плосък диск. Тази хипотеза ни позволява да обясним посоките на въртене на планетите в орбита и около собствената си ос. В планетите, които са образувани от много малки тела, отделните посоки на въртене са осреднени, в резултат на това тяхната ос на въртене се оказва успоредна на оста на въртене на Слънцето. Изключение правят Уран и Венера. Може би първото се е образувало при сблъсъка само на няколко, може би дори само на две големи тела. Обратното движение на Венера показва, че в даден момент е имало силно забавяне на въртенето на планетата от приливните сили на Слънцето.
Съвременните идеи за образуването на Слънцето и планетите от мъглявина, подобна на газов трион, са общоприети. Учените получиха нови убедителни доказателства за еволюцията на Вселената. Теорията за "Големия взрив" стана много популярна в света - това е краткото наименование на съвкупността от процеси, протекли преди почти двадесет милиарда години, в самото начало на формирането на Вселената. Смята се, че някога цялата космическа материя е била концентрирана в сравнително малък съсирек, който е бил много горещ(милиарди градуси) свръхплътна материя. В резултат на свръхмощен взрив материята се разпръсна в различни посоки на космическото пространство, плътността започна да пада и температурата да намалява. Тази хипотеза се потвърждава от откритието през 1964 г. от американските изследователи А. Пензиас и Р. Уилсън на топлинния фон на излъчване на Вселената. Радиацията се нарича реликтна, защото е остатък от топлина от тази първоначална гореща материя. "Отстъплението" на галактиките, което е следствие от Големия взрив, продължава и до днес: това заключение се подкрепя от наблюденията на Е. Хъбъл, който откри изместване на линиите на спектъра на галактиките към червения край на дългите вълни. Признава се, че такова изместване отразява действителните характеристики на движението на галактиките, непрекъснатото нарастване на разстоянията между тях. Това означава, че галактиките се отдалечават от нас (и една от друга) във всички посоки и колкото по-бързо, толкова по-далеч са от нас. Този процес обхваща цялата видима част от Вселената и вероятно цялата Вселена.
Така с усъвършенстването на методите за изучаване на Вселената и натрупването на нови данни за структурата на различни небесни тела учените навлизат все по-дълбоко в тайните на техния произход. Създаването на единна теория за развитието на Земята и другите планети от Слънчевата система е един от най-трудните проблеми на съвременната наука.