Возникновение солнечной системы
Другие рефераты
Возникновение солнечной системы
Теория Канта
На протяжении многих веков вопрос о происхождении Земли оставался монопо-
лией философов, так как фактический материал в этой области почти полностью
отсутствовал. Первые научные гипотезы относительно происхождения Земли
и солнечной системы, основанные на астрономических наблюдениях, были выдви-
нуты только лишь в xviii веке. С тех пор не переставали появляться все
новые
и новые теории, соответственно росту наших космогонических представлений.
Первой в этом ряду была знаменитая теория, сформулированная в 1755 году
немецким философом Иммануилом Кантом. Кант считал, что солнечная система
возникла из некой первичной материи, до того свободно рассеянной в космосе.
Частицы этой материи перемещались в различных направлениях и, сталкиваясь
друг с другом, теряли скорость. Наиболее тяжелые и плотные из них под дей-
ствием силы притяжения соединялись друг с другом, образуя центральный сгус-
ток - Солнце, которое, в свою очередь, притягивало более удаленные, мелкие
и легкие частицы.
Таким образом возникло некоторое количество вращающихся тел, траектории
которых взаимно пересекались. Часть этих тел, первоначально двигавшихся
в противоположных направлениях, в конечном счете были втянуты в единый
поток и образовали кольца газообразной материи, расположенные приблизитель-
но в одной плоскости и вращающиеся вокруг Солнца в одном направлении, не
мешая друг другу. В отдельных кольцах образовывались более плотные ядра,
к которым постепенно притягивались более легкие частицы, формируя шаро-
видные скопления материи; так складывались планеты, которые продолжали
кружить вокруг Солнца в той же плоскости, что и первоначальные кольца газо-
образного вещества.
Небулярная теория Лапласа
В 1796 году французский математик и астроном Пьер-Симон Лаплас выдвинул
теорию, несколько отличную от предыдущей. Лаплас полагал, что Солнце
существовало первоначально в виде огромной раскаленной газообразной туман-
ности (небулы) с незначительной плотностью, но зато колоссальных размеров.
Эта туманность, согласно Лапласу, первоначально медленно вращалась в
простран-
стве. Под влиянием сил гравитации туманность постепенно сжималась, причем
скорость ее вращения увеличивалась. Возрастающая в результате центробежная
сила придавала туманности уплощенную, а затем и линзовидную форму. В эквато-
риальной плоскости туманности соотношение между притяжением и центробеж-
ной силой изменялось в пользу этой последней, так что в конечном счете
масса
вещества, скопившегося в экваториальной зоне туманности, отделилась от
осталь-
ного тела и образовала кольцо. От продолжавшей вращаться туманности по-
следовательно отделялись все новые кольца, которые, конденсируясь в опреде-
ленных точках, постепенно превращались в планеты и другие тела солнечной
системы. В общей сложности от первоначальной туманности отделилось десять
колец, распавшихся на девять планет и пояс астероидов - мелких небесных
тел.
Спутники отдельных планет сложились из вещества вторичных колец, оторвав-
шихся от раскаленной газообразной массы планет.
Вследствие продолжавшегося уплотнения материи температура новообразован-
ных тел была исключительно высокой. В то время и наша Земля, по П. Лапласу,
представляла собой раскаленный газообразный шар, светившийся подобно звез-
де. Постепенно, однако, этот шар остывал, его материя переходила в жидкое
состояние, а затем, по мере дальнейшего охлаждения, на его поверхности
стала
образовываться твердая кора. Эта кора была окутана тяжелыми атмосферными
парами, из которых при остывании конденсировалась вода.
Эти две теории взаимно дополняли друг друга, поэтому в литературе они
часто
упоминаются под общим названием как гипотеза Канта-Лалласа. Поскольку
наука не располагала в то время более приемлемыми объяснениями, у этой
теории
было в XIX веке множество последователей.
Современные теории
Среди последующих космогонических теорий можно найти и теорию «катас-
троф», согласно которой наша Земля обязана своим образованием некоему
вмешательству извне, например, близкой встрече Солнца с какой-то блуждающей
звездой, вызвавшей извержение части солнечного вещества. В результате рас-
ширения раскаленная газообразная материя быстро остывала и уплотнялась,
образуя большое количество маленьких твердых частиц, скопления которых
были чем-то вроде зародышей планет.
В последние годы американскими и советскими учеными был видвинут ряд
новых гипотез. Если раньше считалось, что в эволюции Земли происходил не-
прерывный процесс отдачи тепла, то в новых теориях развитие Земли рассматри-
вается как результат многих разнородных, порой противоположных процессов.
Одновременно с понижением температуры и потерей энергии могли действовать
и другие факторы, вызывающие выделение больших количеств энергии и ком-
пенсирующие таким образом убыль тепла. Одно из этих современных
предположений его автор американский астроном Ф. Л. Уайпль (1948) назвал
«теорией пылевого облака». Однако по существу это ничто иное как видоизме-
неный вариант небулярной теории Канта-Лапласа.
Любопытно, что на новом уровне, вооруженные более совершенной
техникой и более глубокими познаниями о химическом составе солнечной
системы,
астрономы вернулись к мысли о том, что Солнце и планеты возникли из об-
ширной, нехолодной туманности, состоящей из газа и пыли. Мощные телескопы
обнаружили в межзвездном пространстве многочисленные газовые и пылевые
«облака», из которых некоторые действительно конденсируются в новые звезды.
В связи с этим первоначальная теория Канта-Лапласа была переработана с при-
влечением новейших данных; она может сослужить еще хорошую службу в деле
объяснения процесса возникновения солнечной системы.
Каждая из этих космогонических теорий внесла свой вклад в дело выяснения
сложного комплекса проблем, связанных с происхождением Земли. Все они
рассматривают возникновение Земли и солнечной системы как закономерный
результат развития звезд и вселенной в целом. Земля появилась одновременно
с другими планетами, которые, как и она, вращаются вокруг Солнца и являются
важнейшими элементами солнечной системы.
Земля: атмосфера и гидросфера
После своего возникновения приблизительно 4600 млн. лет тому назад наша
Земля, по всей вероятности, уже не меняла своей формы. Ее химический состав
также остался первоначальным, однако распределение отдельных химических
элементов существенно изменилось. Поверхность Земли первоначально была
пустынной и не носила следов эрозии.
Первичная атмосфера Земли, возникшая из межзвездного газа, состояла
преимущественно из водорода и гелия. Однако гравитация Земли не могла
удержать легкие газы и значительная часть их ускользала в межпланетное
пространство, а оттуда под действием солнечного ветра эти газы вытеснялись
за пределы солнечной системы.
Современная «кислородная» земная атмосфера имеет вторичное происхожде-
ние. Она пополнялась и пополняется за счет газов, выделяющихся при жизне-
деятельности организмов на поверхности Земли и вулканической деятельности
земных недр. Биогенное происхождение имеет практически весь свободный
кислород атмосферы.
Видимо, лишь в течение относительно короткого времени Земля оставалась
безводной. Ее гидросфера сложилась приблизительно таким же путем, как
и атмосфера - сначала в виде водяных паров, которые по мере понижения
температуры конденсировались и выпадали в виде осадков. Поскольку Земля
находится на довольно-таки выгодном расстоянии от Солнца (в 1500 млн. кило-
метрах), температура на ее поверхности колеблется в узких пределах, главным
образом оставаясь обычно несколько выше 0 . При такой температуре вода
на поверхности Земли остается в жидком состоянии, что имело колоссальное
значение для всей дальнейшей истории Земли, так как вода является идеальной
средой для самых разных химических реакций. Как только на поверхности Земли
стали задерживаться водные массы, образуя в местах депрессий сплошные
водные бассейны, в эволюции нашей планеты наступил период, известный под
названием океанического.
На Земле участились ураганы и грозы невиданной силы. Ливни растворяли
все растворимые соли, находившиеся на поверхности Земли, а также вымывали
их из горных пород. Образовавшиеся растворы выносились в мировой прото-
океан и накапливались там. Таким образом, морская вода стала соленой уже
очень рано.
С возникновением гидросферы и атмосферы появились новые силы, активно
преобразующие лик Земли и ныне.
Осадочные породы
Древнейшими горными породами являются застывшие кристаллические
породы первичной коры, образовавшиеся из расплавленной магмы еще на
«звездной» стадии эволюции Земли по мере ее постепенного остывания. Все
участки Земли, которые после образования первичного океана остались не
покры-
тыми водой, начали подвергаться физическому и химическому выветриванию.
Частицы разрушенных горных пород перемешались под влиянием ветра и водных
потоков и осаждались на новых местах в виде осадочных пород.
Осадки откладывались последовательными слоями и группами слоев, чаще
всего на дне морей. Они уплотнялись, превращаясь в горные породы, бесчислен-
ные тектонические движения земной коры сжимали их в складки. То тут, то там
возникали и вновь разрушались горы. Осадочные породы являются свидетелями
этих превращений. По ним мы можем сказать, откладывались ли они в море или
в пустыне, в условиях теплого или холодного, засушливого или влажного кли-
мата. Если бы на Земле существовало место, где осадочные породы оставались
бы в нетронутом виде так, как они отлагались в течение в,сех геологических
пе-
риодов вплоть до наших дней, то мы получили бы законченную картину истории
Земли. Эта картина включала бы в себя и исто
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
