Первобытная земля и ее характеристики доклад
Обновлено: 02.07.2024
Наша прекрасная сине-зеленая планета, наполненная жизнью, Земля, не всегда была такой же в прошлом. От огненного шара до ледяного шара Земля прошла долгий путь, пока глаза первого человека не открылись, чтобы взглянуть на эти чудеса.
Земля — одна из скалистых планет в нашей солнечной системе. По оценкам, Солнечная система сейчас находится в разгар своей жизни, что означает, что еще через 4,5 миллиарда лет наступит конец Земли, как и всех живых существ, населяющих ее. Кто знает, будет ли человек существовать к тому времени.
По сравнению с долгой жизнью Земли люди жили всего несколько десятых секунды. История Земли начинается с насильственного, удушающего и ядовитого прошлого, несовместимого с жизнью. Этот аспект нашей планеты, без сомнения, был бы очень недружелюбен к нам, и он был больше похож на ад, которым сегодня является Венера.
По прошествии сотен миллионов лет Земля постепенно приобрела характеристики, которые сделали ее пригодным для жизни раем сегодня. До сих пор мы не знаем ни одной другой планеты с характеристиками Земли.
История нашей планеты — это история, полная катастрофических событий, а также периодов абсолютного и нерушимого спокойствия, смены континентов, океанов, полных опасностей, извержений вулканов и неумолимой жизненной борьбы за адаптацию и выживание.
Какое будущее ждет Землю? Это другая история. А пока давайте рассмотрим захватывающее прошлое планеты Земля.
5000 миллионов лет назад: рождение Солнечной системы
Если бы мы могли вернуться на пять миллиардов лет назад, у нас не было бы места, на котором можно было бы опереться. Вместо этого мы будем созерцать кольцо пыли вокруг новорожденной звезды. Мы являемся свидетелями рождения нашей солнечной системы.
Через несколько сотен миллионов лет гравитация превратила пыль в камни, а камни в протопланету.
4,5 миллиарда лет назад: рождение Земли
Вначале Земля была большим шаром расплавленной породы, горящим, как ад. Подсчитано, что когда она родилась, на ее поверхности была температура около 1200 ºC. Вероятно, там был водяной пар, углекислый газ и азот, но не было кислорода. Не было никаких континентов, только океан лавы.
Тея сталкивается с Землей: рождение Луны
Молодая планета размером с Марс движется к Земле на скорости 15 километров в секунду, в 20 раз быстрее пули. Она называется Theia. Это была еще одна новорожденная скалистая протопланета внутри нашей солнечной системы.
Наконец, происходит планетарная катастрофа, извергнувшая большое количество материала наружу. Мусор от столкновения — это то, что позже сформирует естественный спутник. После столкновения обломки оставались кольцеобразными, как у Сатурна, в течение нескольких миллионов лет и только потом наша сформировалась наша Луна.
Тогда Земля вращалась быстрее, и один день длился всего шесть часов.
Есть две гипотезы о наличии жидкой воды на Земле. Во-первых, она постепенно заполняла поверхность, падая, путешествуя на астероидах, поражавших нашу планету в течение 20 миллионов лет. Другая гипотеза состоит в том, что вода присутствовала с самого начала, скрытая под коркой.
На данный момент в истории Земли океаны правят нашей планетой. Но до сих пор нет никаких следов какой-либо формы жизни, даже микроорганизмов.
Примитивный бульон: появляются первые формы жизни
Согласно теории панспермии, метеориты принесли незаменимые аминокислоты для жизни и отложили их на дне океанов. Вода теперь содержит одноклеточные организмы, первые формы жизни на Земле.
3,8 миллиарда лет назад: первые острова родились
Острова вулканического происхождения начинают разрушать поверхность океанов. В будущем эти острова объединятся, чтобы сформировать первые континенты. Вулканическая активность начинает заполнять атмосферу углекислым газом
3,5 миллиарда лет назад: строматолиты, первые сложные формы жизни
Бактериальные колонии, называемые строматолитами, являются первыми сложными формами жизни на Земле. Строматолиты начинают фотосинтез, превращая углекислый газ в глюкозу и вытесняя кислород наружу. Строматолиты постепенно начинают заполнять океан кислородом.
В течение сотен миллионов лет строматолиты продолжали заполнять океан кислородом, и атмосфера начала формироваться и сгущаться. Эти бактериальные колонии подготовили почву для появления других форм жизни на Земле.
1500 миллионов лет назад: образование Родинии
Вращение Земли продолжает замедляться, и теперь дни длятся 16 часов. После миллионов лет тектоники плит был сформирован первый суперконтинент, Родиния, очень засушливый внутри.
Наконец, около 800 миллионов лет назад, Родиния начала разрушаться из-за силы внутреннего тепла Земли, ядро которой все еще расплавлено.
750 миллионов лет назад: снежный период Земли
После интенсивной вулканической активности, которая стала причиной разрушения Родинии, образуется много углекислого газа, который поглощается камнями. Углекислого газа недостаточно для удержания солнечного тепла в атмосфере, что приводит к изменению климата и значительному снижению температуры. Мы вступили в самый длинный и интенсивный глобальный ледниковый период на нашей планете, в котором практически вся поверхность Земли оставалась покрытой слоем льда толщиной около трех километров, а средняя температура планеты составляла –50 ºC.
Наконец, 15 миллионов лет спустя вулканическая активность пробивает лед, и CO2 постепенно снова наполняет атмосферу. На этот раз без камней, которые могли бы улавливать углекислый газ, CO2 заполнял атмосферу, вызывая еще одно изменение климата и повышение температуры, что способствовало продолжению таяния льда.
540 миллионов лет назад: взрыв жизни
Пока Земля была покрыта слоем льда, под замерзшей коркой, жидкая вода продолжала процветать. Когда лед тает, около 540 миллионов лет назад, происходит то, что палеонтологи называют кембрийским взрывом, то есть взрывом жизни кембрийского периода.
Теперь дни длятся 22 часа, температура становится снова мягкой и под водой множество удивительных многоклеточных форм жизни. Появляются десятки тысяч видов растений и животных: водоросли, трилобиты, губки, черви, аномалокарис… Эти животные являются предками современных насекомых. Picaias, зарождающийся позвоночник, также появился.
370 миллионов лет назад: жизнь начинает процветать на суше
Под водой существа защищены, но жизнь на земле была бы невозможна без озонового слоя. Так много кислорода от взрыва жизни под водой заполнило атмосферу, что, реагируя с солнечным светом, создало новый тип газа, названный озоном. Озон может поглощать смертельную радиацию от Солнца, делая жизнь возможной на суше. Утолщение озонового слоя послужило причиной появления первых видов растений на земле.
Но животные кембрийского взрыва столкнулись с исчезновением девонско-каменноугольной массы. Некоторые из выживших выйдут из воды и вскоре начнут колонизировать материк.
Со временем животные наполнили Землю. Мы находимся в середине палеозойской эры, когда крупные насекомые управляли планетой, как меганейра (на снимке).
Великое эволюционное продвижение, животные и растения перестают полагаться на воду, чтобы колонизировать Землю. Появляются первые рептилии, начинающие доминировать на планете.
252 миллиона лет назад: эпоха рептилий подходит к концу
В течение миллионов лет разные виды крупных животных доминировали на Земле. Это были не динозавры, а крупные рептилии, такие как горгонопы. Больше всего погибло после массового вымирания в пермско-триасовом периоде, третьего по величине вымирания, от которого пострадает Земля, и крупнейшего, которое она когда-либо испытывала.
95% живых существ погибнут, а выжившие виды унаследуют Землю.
190 миллионов лет назад: разрыв суперконтинента Пангея
Пангея знаменует собой конец палеозойской эры и начало мезозойской эры. Фрагменты Пангеи будут эскизом того, чем сегодня являются наши нынешние континенты.
Изменения на поверхности Земли заставляют животных приспосабливаться к новым условиям. Великие саурианцы теперь доминируют над землей и морями.
66 миллионов лет назад: динозавры вымерли
66 миллионов лет назад правлению динозавров пришел конец. Астероид диаметром 11 километров столкнулся с Землёй. Последствия удара вызвали пятую массовую гибель на планете, известную как меловое-палеогеновое массовое вымирание. 76% видов исчезли, включая все виды динозавров, кроме предков птиц.
Это была отличная возможность для млекопитающих, которые в то время существовали только в виде мелких грызунов. Они смогли выжить под землей, питаясь корнями и зерном, пережив катаклизм и имея возможность процветать.
Антропоцен
Некоторые ученые говорят об антропоцене, о человеческом веке, как о новой геологической стадии Земли из-за глубоких последствий деятельности нашего вида на Земле.
В настоящее время наблюдаются свидетельства другого изменения климата, вызванного промышленной деятельностью человека, и мы находимся перед началом шестого массового вымирания.
Считается, что раса людей зародилась на земле более миллиона лет назад. Освоение земли человеком происходило медленно и непросто. Этот процесс растянулся на долгие тысячелетия. Чтобы найти лучшие места отдельным индивидуумам приходилось преодолевать огромные расстояния по воде и суше, но до сих пор в мире остаются труднодоступные и неизученные уголки.
Зарождение человека
Во время изучения археологических раскопок были сделаны выводы, что человечество зародилось в Восточной Африке. Учёные полагали, что человек появился в Африке около 1 млн лет назад. Однако данные неточны. Современный представитель человечества Homo sapiens появился относительно недавно.
Разумные существа зародились миллион лет назад. Они были предками современного человека. Передвигались древние люди на двух ногах, а с помощью рук изготавливали орудия труда. Их внешность была далека от современного облика Homo sapiens. Однако постоянное совершенствование и развитие мыслительных процессов привело к значительным внешним изменениям. Современный тип человека появился примерно 40 тыс. лет назад.
Чтобы обеспечить себя водой и пищей древние люди выстраивали крупные населённые пункты поблизости рек. Зарождение первых цивилизаций произошло в руслах крупнейших водных ресурсов: Тигр, Евфрат и Нил. Маленькие речные поселения постепенно развивались. Расширение городов приводило к тому, что они занимали центры государств.
Расположение поблизости рек было очень важным. Весной вода поднималась и выходи́ла из границ русла. Позднее, когда вода испарялась на затопленных прибрежных территориях, почва оставалась влажной. Для земледелия такие условия были идеальными, тогда как жаркий климат не позволял выращивать злаковые культуры без дополнительной влаги.
По мере освоения континента люди начали передвижение в другие части земли, это было связано с поиском более комфортных условий. В результате был покорён материк Евразия. Уже позднее разными представителями человечества были заселены все материки и лишь один остался необитаемым — Антарктида.
Изначально древние люди освоили северные территории Америки, а затем перебрались в южную часть континента. Австралия была заселена древними племенами, которые перебрались сюда из Юго-Восточной Азии.
Этапы расселения
Эволюционные изменения вида Homo происходили на африканских территориях. Первыми, кто покинул страну и двинулся в направлении Евразии, были Homo erectus. Мигрирование этих представителей началось 2 млн лет назад.
Изучить кратко этапы основания земли человеком и отследить путь заселения можно по представленной таблице:
| Вид | Время заселения лет назад | Направление |
| Древние виды рода Homo (erectus, ergaster, heidelbergensis) | Приблизительно 1,9 млн | В Индонезии и на острове Ява стали селиться разновидности эректусов, с тех пор прошло 1,7 млн лет. Запад Европы эректусы заселили около 1,2 млн лет тому назад. |
| Древние Homo sapiens | 200 тысяч | Sapiens первые появились в южно-восточной части Африки. С момента расселения популяции прошло около 80−100 тыс. лет. Предки койсанских народов Африки считались носителями гаплогруппы L1. Они стали расселяться на юге. А предки пигмеев относились к гаплогруппе L2 и заселили запад. |
| Homo sapiens (гаплогруппы L3) | около 70 тысяч | Представители популяционной Гаплогруппы L3 заселяли восточную Африку. Позднее начали заселяться в Евразии. Считается, что прошло 70 тыс. лет, когда малая группа этих представителей пересекла Красное море и заселила Аравию. |
| Homo sapiens (современного вида) | 45 тысяч | Распространение современного Homo sapiens началось в землях Средней Азии и Ближнего Востока, с тех пор прошло 45 тыс. лет. Заселение продолжалось на протяжении 15 тыс. лет. Со временем неандертальцы были вымещены современным видом людей — кроманьонцами. |
| Homo sapiens | 22 тыс. | Америку населяла небольшая группа людей около 22 тыс. лет назад. Заселение континента произошло через Аляску из Азии. Это событие относят к последней ледниковой эпохе. Считается, что тогда уровень моря был значительно ниже, а Аляска соединялась с Сибирью сушью. Этот участок назывался Берингия. Проводились исследование, согласно которому население Америки произошло от 70 представителей. Этап заселения происходил 15 тыс. лет тому назад, когда на Аляске отступили ледники. |
В 2015 году было сделано открытие об обратной миграции в Африку из Евразии индивидуумов митохондриальной гаплогруппы L3. Считается, что они вернулись 70 тыс. лет назад.
Стало известно также, что около 7300 лет назад в окрестности озера Чад прибыли из Евразии представители Y-хромосомной гаплогруппы R1b.
Выбор места жительства
На планете создано свыше 200 государств разного масштаба. Существует государство, занимающее целый материк — это Австралия. А есть и такое, что состоит из одного города, например, Ватикан.
На плотность заселения стран влияет несколько факторов:
- География расположение.
- Уровень хозяйственной деятельности.
- Древность заселения.
Люди объединялись в группы на одной территории. Их связывал один язык и общая культура, что в результате определило этнос — совокупность людей с общими субъективными или объективными признаками. Благодаря этносам зарождались великие цивилизации. Современное общество устроено по-другому.
Часто крупные поселения оставляли обустроенные уголки земли и отправлялись на поиски новых, лучших условий для проживания. В результате миграций развилось животноводство и земледелие. К тому же численность населения быстро возрастала. Около 15 тысяч лет назад на планете проживало 3 млн человек, сегодня эта цифра свыше 7 млрд.
Для жительства в основном выбирались равнинные участки. На равнинах удобно разрабатывать поля, строить населённые пункты и промышленные предприятия (фабрики, заводы). Выделяют четыре области с наивысшей плотностью населения:
- Восточная часть Северной Америки.
- Запад Европы.
- Южные и восточные районы Азии.
Историко-географические закономерности заселения земли человеком очень важны, они помогают лучше изучить развитие цивилизации. Места расселения выбирались с наиболее комфортными условиями. К примеру, в Азии и сегодня орошают и засеивают почву. В условиях благоприятного климата урожай собирают несколько раз за год. Запад Европы и Север Америки благоприятен для городских поселений. В городах хорошо развита инфраструктура, построено множество современных фабрик и заводов. В этих частях промышленное производство преобладает над сельским хозяйством.
Влияние хозяйственной деятельности
Изначально первобытные люди лишь собирали съедобные растения и охотились, поэтому не сильно влияли на планету. Взаимоотношение человека с природой было похоже на жизнь крупных хищных животных. Это был примитивный тип хозяйства (присваивающий), когда природа давала сама, что требуется.
Преобразование природных ресурсов человеком для личных целей называется хозяйственной деятельностью. Древние люди изучали землю. Позднее они стали выращивать растения, которые прежде давала природа и приручать некоторые виды животных. Таким образом, произошёл переход от присваивающей деятельности к производящему хозяйству.
Развитие сельского хозяйства сильно изменило природную среду. Случилось это приблизительно 10 тыс. лет назад. Неизвестно, что стало толчком к развитию: изменение климата или многочисленность населения, но именно хозяйственная деятельность стала первой причиной сокращения земель с естественными условиями.
С появлением сельского хозяйства снизилась зависимость от ресурсов природы. Но для хозяйства требовалось всё больше полей и пастбищ. Леса вырубались, а дикие животные лишались своего дома. Из-за постоянной переработки почвы её состав сильно обеднялся. Искусственное орошение в засушливых районах спровоцировало засоление почвы и снизило её урожайность. А разведение домашнего скота привело к вытаптыванию растительного покрова и уплотнению почвы. В условиях жаркого климата большие участки пастбищ превратились в пустыни.
Производящее хозяйство развивалось несколько веков. Так образовалось ремесленничество, которое дало человеку необходимые для жизни предметы быта: посуду, одежду, мебель и орудия труда. В XVII веке ремесленники уже не могли обеспечить потребности возросшего населения предметами обихода и в результате появилась промышленность.
На крупных заводах установлены мощные машины, что позволяет ускорить выпуск продукции. Для производства необходим уголь, древесина, металл и прочие природные ресурсы. С появлением фабрик и заводов возросло и число городских жителей. Но какой бы ни была польза от промышленного производства, наибольший вред окружающей природе наносит именно эта деятельность. Проникновение твёрдых и жидких веществ в почву, а также выброс вредных газов в воздух сильно загрязняет окружающую среду. Нарушение природного баланса плохо отражается на здоровье людей.
Перенесемся на 4 млрд лет назад. Атмосфера не содержит свободного кислорода, он находится только в составе окислов. Почти никаких звуков, кроме свиста ветра, шипения извергающейся с лавой воды и ударов метеоритов о поверхность Земли. Ни растений, ни животных, ни бактерий. Может быть, так выглядела Земля, когда на ней появилась жизнь? Хотя эта проблема издавна волнует многих исследователей, их мнения на этот счет сильно различаются. Об условиях на Земле того времени могли бы свидетельствовать горные породы, но они давно разрушились в результате геологических процессов и перемещений земной коры.
Теории происхождения жизни на Земле
В этой статье мы кратко расскажем о нескольких гипотезах возникновения жизни, отражающих современные научные представления. Как считает известный специалист в области проблемы возникновения жизни Стэнли Миллер, о возникновении жизни и начале ее эволюции можно говорить с того момента, как органические молекулы самоорганизовывались в структуры, которые смогли воспроизводить самих себя. Но это порождает другие вопросы: как возникли эти молекулы; почему они могли самовоспроизводиться и собираться в те структуры, которые дали начало живым организмам; какие нужны для этого условия? Есть несколько теорий о происхождении жизни на Земле. Например, одна из давних гипотез гласит, что она занесена на Землю из космоса, но неоспоримых доказательств этого нет. Кроме того, та жизнь, которую мы знаем, удивительно приспособлена для существования именно в земных условиях, поэтому если она и возникла вне Земли, то на планете земного типа. Большинство же современных ученых полагают, что жизнь зародилась на Земле, в ее морях.
Теория биогенеза
В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория биогенеза — происхождение живого только от живого. Но многие считают ее несостоятельной, поскольку она принципиально противопоставляет живое неживому и утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни. Абиогенез — идея о происхождении живого из неживого — исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. В 1924 г. известный биохимик А. И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание академика Опарина оправдалось. В 1955 г. американский исследователь С. Миллер, пропуская электрические заряды через смесь газов и паров, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. Таким образом, в середине XX века был экспериментально осуществлен абиогенный синтез белковоподобных и других органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.
Теория панспермии
Мы много можем рассуждать о космосе, но все-таки самый важный для нас здесь объект - планета Земля.
Давайте посмотрим, откуда она взялась и какое ее ждет будущее.
Как появилась Земля
У звезд есть протопланетные диски. Это облака пыли, которые вращаются вокруг своих звезд когда они только образовались. Протопланетный диск в начале раскаленный. И подпитывает звезду веществом.
Со временем протопланетный диск начинает остыватьЧ частицы собираются в более плотные комки вещества. Сперва появляются частички размером до 1 сантиметра. Затем из них начинают образовываться глыбы из льда и камня. Они сталкиваются друг с другом и постепенно слипаются.
Глыба становится все больше, вещество начинает уплотняться все сильнее, собирая окрестные микрочастицы.
Формируется объект, который в астрофизике называется планетезималь. Глыба, напоминающая астероид.
В определенный момент, когда масса становится очень большой, планета начинает принимать форму шара. Это максимально эргономичная форма для объекта с большой гравитацией.
Удивительно, но процесс формирования из глыбы полноценной планеты - очень быстрый, несмотря на космические расстояния. Планета типа Земли может образоваться всего за 100 тысяч лет, что по космическим меркам - буквально, миг. Всего же процесс образования полноценной планеты из микропылинок занял до 20 миллионов лет.
Параллельно идет зачистка орбиты. Объекты с пересекающимися орбитами сталкиваются, в результате у каждой планеты возникает своя, самостоятельная орбита.
Так 4,57 млрд лет назад появилась наша Земля. Чуть позже - спустя примерно 20 млн лет. Вероятная причина - столкновение Земли с объектом размером с Марс. Из-за которого и откололся кусок, который и стал нашим спутником - Луной.
В раскаленном шарике более плотное вещество погружалось вниз. В итоге образовались слои с ядром внутри. Земное ядро состоит из сплава железа и никеля с небольшими добавками. Металлическое ядро в дальнейшем сыграет огромную роль для всего живого на Земле.
Ведь такая слоистая структура с металлическим ядром внутри привело к появлению магнитного поля. Это поле отклоняет космическую радиацию, которая разрушительна для всего живого. Также магнитное поле защищает атмосферу, не дает ей рассеяться.
Газы, которые выходили из земной коры, образовали первичную атмосферу, состоящую, преимущественно, из водорода и гелия. Хоть Земля и успешно отбивала радиацию и солнечный ветер, условия на ней были слабо пригодны для жизни.
Откуда же на Земле появилась вода?
Тяжелая бомбардировка: как 4 млрд лет назад Земля была расстреляна метеоритами
Поздняя тяжелая бомбардировка – так в геофизике называется период 4 млрд лет назад, когда Земля была буквально расстреляна метеоритами.
Метеориты буквально взрывали земную кору, оплавляли поверхность. И сильно повлияли на геологию нашей планеты и на состав полезных ископаемых.
Оценить, сколько метеоритов упало на Землю, сейчас сложно – океаны, земля, живые организмы внесли свои коррективы. Но масштаб проблемы можно оценить по Луне. В то время на спутнике Земли образовалось более 22 тысяч крупных кратеров, диаметр которых превышает 20 км. При этом 40 кратеров превышает 1 тыс км, есть несколько свыше 5 тыс км.
Кратер от метеорита, который вероятно уничтожил динозавров - вид из космоса
Для сравнения: кратер, который уничтожил динозавров, в диаметре достигает 180 км. А кратер, из-за которого предположительно случилось пермское вымирание, когда погибло 96% видов живых организмов – в диаметре составляет 500 км.
Последняя метеоритная бомбардировка состоялась 3,8 млрд лет назад. Воды на Земле очень мало. Но достаточно для жизни
Слева - спутник Юпитера Европа, справа - наша Земля
Считаете, что наша планета богата водой?
Если собрать всю воду, что есть на Земле, она поместится в сферу диаметром 1385 километров. Да даже расстояние от Москвы до Анапы больше - 1510 км!
Просто все океаны, ледники и озера размазаны по Земле тонким слоем. На воду приходится лишь 0,12% всего объема нашей планеты. И 97,5% этой воды - морская, не пригодная для питья.
И Земля даже не лидирует по содержанию воды среди планет Солнечной системы. На первом месте - Европа, спутник Юпитера. Европа по структуре похожа не нашу планету, но, как видите на фото, заметно уступает Земле в габаритах. Европа покрыта слоем льда толщиной в 30 километров. А под этим льдом находится океан из жидкой воды.
Но у нашей планеты есть другое важное свойство - только на Земле есть вода в жидком виде прямо на поверхности.
Какая форма у нашей Земли
Разумеется, не плоская. Но и не. шар! Земля представляет собой эллипсоид. Ее диаметр не равномерен по поверхности. На экваторе диаметр на 43 километра больше, чем на полюсах. Получается, наша планета немножко сплюснута.
Когда возникла жизнь на Земле
Ученые сходятся во мнении, что жизнь на Земле появилась в период 3,7 - 4 миллиардов лет назад.
Интересный факт. Жизнь меняет Землю
Жизнь появилась на нашей планете, но она, в свою очередь, сильно влияет на экосистему Земли. Например, на нашей планете не было кислорода в таком количестве. Он возник из-за деятельности микроорганизмов.
Сперва развилась до одноклеточных форм, которые тонким слоем покрывали дно океана. Питались они с помощью фотосинтеза и плавно наполняли атмосферу нашей планеты кислородом.
Довольно большой период времени планета была покрыта льдом. Причина этого проста - активность Солнца была на треть слабее чем в наши дни.
Со временем активность Солнца росла, льды отступали. Это стимулировало развитие жизни. Сложные многоклеточные появились лишь 580 миллионов лет назад.
Сколько времени осталось для жизни на Земле
Не так то много, как могло бы показаться на первый взгляд. По разным оценкам, условия на Земле будут благоприятны для жизни еще в течение от 0,5 до 1 миллиардов лет.
Если учесть, что жизнь на Земле появилась примерно 4 миллиарда лет назад - мы уже давно прошли половину пути и плавно движемся к закату.
Однако Солнце, по оценкам современных ученых, будет существовать еще, как минимум, 7,5 миллиардов лет. Что же такого произойдет с Землей, что жить на нашей планете станет невозможно?
Что ждет Землю дальше
Благоприятный период для нашей планеты продлится не так уж долго. Произойдет ряд внешних и внутренних изменений, которые сильно ударят по всему живому на планете.
Активность Солнца продолжит расти. Она и сейчас набирает обороты. Это происходит из-за накопления гелия - важного вещества для ядерных реакций внутри нашего светила. Поэтому Солнце светит все ярче и жарче.
Через 1 миллиард лет это будет сильно заметно. Температура поднимется настолько, что океаны начнут испаряться. Вода на планете будет все больше существовать не в жидком и твердом состоянии, а в виде пара. А через 1,1 миллиард лет все океаны, скорее всего, испарятся с поверхности планеты.
Через 3,5 миллиарда лет на нашей планете будет также жарко, как на Венере.
Кроме этого, активность Солнца приведет к снижению концентрации углекислого газа в атмосфере планеты, так как будут выветриваться силикатные материалы. Углекислого газа станет мало для фотосинтеза. Именно на этом факте основан прогноз, что жизнь на Земле начнет резко исчезать уже через 500 миллионов лет.
Через 1,5 миллиарда лет наклон оси нашей планеты начнет хаотично меняться, вплоть до отклонения на 90 градусов. Почему наклон оси будет меняться? Во-первых, будет меняться трение между внутренними слоями, в частности, между мантией и ядром. Во-вторых, Луна постепенно удаляется от Земли почти на 4 сантиметра в год. И через полтора миллиарда лет ее влияние заметно снизится.
Если Земля будет направлена к Солнцу под углом 90 градусов, то полюса станут перпендикулярны. Одна половина будет получать много тепла и света, а другая страдать от их нехватки. Соответственно, в первом случае климат будет слишком жарким, когда температура поверхности будет подниматься до 80 градусов. В темной части планеты будет сильный холод.
Земное ядро будет остывать. Это приведет к серьезным климатическим переменам. Как я писал выше, трение между мантией и ядром изменится, что повлияет на скорость вращения и угол наклона.
Сутки увеличатся из-за замедления вращения. Через 250 миллионов лет сутки будут длиться 25,5 часов.
Красный гигант. Если жизнь на Земле чудом выживет, несмотря на все эти факторы - спустя примерно 5 миллиардов лет нас ждет неминуемое.
Вид с Земли на Солнце, которое стало растущим красным гигантом
Солнце начнет превращаться в красного гиганта и резко расти в размерах. Это связано с падением давления внутри светила, так как вещество постепенно прогорает в его недрах.
И через 5 миллиардов лет красный гигант достигнет орбиты Земли и захватит нашу планету.
После стадии красного гиганта (расплавив при этом все планеты земной группы) Солнце просто сбросит внешнюю оболочку, образовав планетарную туманность, которая постепенно рассеется. А оставшееся на своем месте ядро Солнца, лишенное оболочек, станет гелиевым белым карликом и будет остывать несколько миллиардов лет.
Последние дни Земли будут выглядеть так
На самом деле жить на Земле станет абсолютно невозможно гораздо раньше. Нам отпущено примерно половина миллиарда.
500 миллионов лет. Не так уж много нам и осталось, чтобы суметь развиться до такой степени, чтобы улететь от катастрофических изменений на нашей планете.
С другой стороны, представьте, как люди, уже из другой звездной системы, будут со стороны смотреть на рост красного гиганта. И рассказывать, как когда-то в этой звездной системе родилась жизнь, которая распространилась по всей галактике!
Космос
Земля является третьей планетой от Солнца и единственной в системе, где имеется жизнь. Небесное тело обладает большим количеством особенностей, и люди уже успели хорошо его изучить. Оно относится к планетам земной группы, наряду с Марсом, Венерой и Меркурием. Объект движется вокруг Солнца по определенной орбите и обладает уникальным климатом, благодаря которому существование жизни стало возможным.
История образования Земли
Земля образовалась примерно 4,54 млрд лет назад вместе с другими планетами Солнечной системы. Ранее на этом месте располагалось большое протопланетное облако, которое постепенно пришло во вращение. Находящиеся внутри него вещества начали сталкиваться друг с другом и собираться в планеты.
Изображение Земли на ранних этапах формирования
Интересный факт: формирование Земли продолжалось на протяжении 10-20 млн лет, после чего она превратилась в планету, но ее внешний вид и структура были далеки от современных.
Изначально Земля представляла собой раскаленное тело, но постепенно оно начало остывать. По мере снижения температуры поверхность покрывалась твердой оболочкой. А примерно через 10 млн лет в планету врезалось небесное тело, названное учеными Теей. В результате столкновения на определенное расстояние от нее отлетели осколки, которые впоследствии превратились в Луну.
Благодаря вулканической деятельности и реакции, происходящей внутри горных пород, вокруг планеты сформировалась атмосфера. В ней начала конденсироваться вода, которая в совокупности составила Мировой Океан. Через миллиард лет после формирования планеты вокруг нее образовалось магнитное поле, которое начало защищать ее от солнечных ветров. Примерно 3,3 млрд лет назад на Земле появились условия, подходящие для создания жизни.
Строение Земли
Внутреннее строение Земли
Сердцевина Земли состоит из двух компонентов: внутреннего и внешнего ядер. Их радиус составляет 1300 км и 2200 км соответственно. В центре планеты температура способна достигать +5000 градусов Цельсия. Вокруг ядра находится слой мантии, который составляет примерно 84% от всего состава Земли. Он, в свою очередь, делится на верхнюю и нижнюю. Наружный слой мантии, называемый литосферой, начинается на глубине 2900 км от поверхности.
Литосфера имеет толщину в 100 км. Ее верхняя часть зовется земной корой и служит оболочкой планеты. Толщина на суше равна примерно 50 км, а на дне океанов – 10 км. Литосфера представляет собой совокупность больших плит, которые имеют свойство двигаться.
Магнитное поле
Схема магнитного поля Земли и его взаимодействие с Солнцем
Земля непрерывно вращается вокруг своей оси. Ядро, находящееся внутри планеты, реагирует на это, из-за чего вокруг нее возникает магнитное поле, называемое “магнитосферой”. Также оно привязано к полюсам – Северному и Южному. Когда на Солнце происходят вспышки, множество частиц ионизированного газа попадают на Землю и вступают во взаимодействие с ним. Из-за этого в магнитном поле происходят сильные изменения, называемые бурями. Некоторые люди чувствуют эти колебания, из-за чего у них появляется мигрень и головные боли.
Полярные сияния являются наглядным примером магнитных бурь. Солнечный ветер сталкивается с атомами, находящимися в атмосфере Земли, после чего в пространстве появляется характерное свечение.
Интересный факт: полярное сияние наиболее заметно у Южного и Северного полюсов планеты, но на последнем оно видно гораздо отчетливее.
Анализ полярного сияния помог установить, что примерно раз в 100 тысяч лет у Земли полюса меняются местами. Однако на данный момент недостаточно данных, чтобы объяснить причину, из-за которой происходит это явление.
Атмосфера
Схема атмосферы Земли
Появление сложных форм жизни на Земле стало возможным благодаря наличию атмосферы. Она имеет определенную структуру, состоящую из нескольких слоев. В прошлом в ее состав входили углекислый газ, водород, метан, аммиак и водяной пар. Но с течением времени большая часть этих элементов улетучилась в космическое пространство, а оставшиеся до сих пор удерживаются в атмосфере благодаря силе притяжения Земли.
Чем выше находится слой над поверхностью планеты, тем меньшее количество веществ в нем содержится.
Интересный факт: человек способен дышать лишь в тропосфере. На расстоянии в 7 км ему уже требуется дополнительный источник кислорода, а на высоте в 15 км он в принципе не может вздохнуть из-за атмосферного давления.
За пределами экзосферы начинается космическое пространство, которое близко к вакууму. В нем присутствуют лишь атомы водорода, но их концентрация настолько мала, что вероятность их столкновения друг с другом стремится к нулю.
Фото суши из космоса (штат Аризона)
Поверхность планеты состоит из суши и Мирового океана. И хоть земляная область по площади меньше, чем водная, она имеет неоднородную структуру и массу особенностей. Суша состоит из гор, равнин, лесов, пустынь и других территорий, имеющих уникальный ландшафт.
Интересный факт: площадь суши Земли составляет примерно 134,7 млн кв. км. Это 29,1 % от общей поверхности планеты.
Главная отличительная особенность поверхности Земли от других планет заключается в том, что на ней практически полностью отсутствуют кратеры. Но это не означает, что их никогда не было в большом количестве. Известно, что до образования атмосферы на ней присутствовали многочисленные кратеры, поскольку небесные тела не сгорали в момент сближения. Но постепенно эти неровности на поверхности исчезли.
Кратер Бэрринджера в Аризоне
Ученые установили две основные причины, почему кратеры постепенно “стерлись” с Земли: эрозия и выветривание. Оба явления протекают очень медленно, и их влияние может быть заметно лишь через долгое время.
Под эрозией подразумевается процесс, в ходе которого частицы воды, почвы и ветер воздействуют на поверхность. Они медленно убирают неровности, делая участок суши ровным. Выветривание – процесс разрушения поверхности на мелкие куски, например, когда русло реки постепенно стирается из-за содержащихся в воде твердых веществ. Два этих процесса являются основными факторами, почему со временем кратеры на Земле полностью исчезли. А образование новых стало невозможным, поскольку с появлением атмосферы метеориты начали сгорать при сближении с поверхностью.
Также у палеонтологов есть теория, каким образом на Земле появилась суша. Благодаря вулканической деятельности, из разломов выделялась магма, которая постепенно остывала, становилась твердой. Иногда она формировалась в целые острова, возвышающиеся над океаном.
Движение тектонических плит в свое время тоже повлияло на формирование суши. Из-за их наложения образовывались горы и участки земли, возвышающиеся над водой.
Мировой океан составляет примерно 70 % от всей поверхности Земли. Даже при наблюдении из космоса за планетой невооруженным взглядом видно, что большая площадь небесного тела – синего цвета. Наличие воды в жидком виде является уникальной отличительной особенностью Земли от остальных объектов Солнечной системы.
Фото Тихого океана с космоса
Мировой океан на планете образовался примерно 3,8 млрд лет назад, благодаря чему стало возможно появление жизни. Ведь первые существа появились именно в воде, после чего в процессе эволюции перебрались на сушу.
Существует две версии, как образовался Мировой океан. Когда Земля формировалась, она поглотила большое количество водяного пара, имеющегося в космосе. Долгое время он находился под поверхностью, но когда началась геологическая активность, вырвался наружу. Попав в атмосферу, пар сконденсировался и осел на Земле в виде воды. Вторая версия заключается в том, что в прошлом на планету падали метеориты, практически полностью состоящие из льда. Последний постепенно растаял и образовал водоемы.
Как появилась жизнь на Земле
На Земле обитает большое количество организмов, которые могут существовать в определенных условиях. Одни заселяют сушу, а другие приспособлены исключительно к водной среде. Ученые непрерывно бьются над загадкой, как именно появилась жизнь на планете, и пока не могут прийти к единому выводу.
Одноклеточные организмы первыми появились на Земле
Основная теория основана на взаимодействии газов и химических реакциях. Логично, что первые формы жизни зародились в тот период, когда на Земле уже существовала атмосфера и магнитное поле. Предполагается, что электромагнитные бури запустили реакции в газах, которые находились над поверхностью планеты. В результате образовались частицы аминокислот, которые осели в океане. Оказавшись в водной среде, они продолжили эволюционировать и превратились в одноклеточные живые организмы.
Интересный факт: эксперименты показали, что для того, чтобы частица аминокислоты, попавшая в воду, превратилась в простейший живой организм, должно пройти несколько миллионов лет.
Появившиеся одноклеточные питались углекислым газом и после его переработки выделяли в пространство кислород. Последний попадал в атмосферу и накапливался в ней, меняя ее свойства. Это дало возможность для появления более сложных форм жизни.
Характеристики планеты
Изображение Земли и ее спутника – Луны
Земля обладает следующими характеристиками:
Орбита и вращение
Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток, и на полный оборот у нее уходит 23 ч 56 мин 4 с. На один градус планета поворачивается за 4 мин 15 с. Причем в зависимости от времени года, скорость вращения небесного тела отличается: в апреле и ноябре продолжительность суток увеличивается на 0,001 с.
Вращение Земли вокруг Солнца
Интересный факт: за последние 2000 лет время полного оборота вокруг своей оси у Земли увеличилось на 0,0023 секунды.
Вокруг Солнца планета движется по эллиптической орбите, находясь на среднем расстоянии в 150 млн км. При этом, скорость перемещения равна 29,8 км/с. На то, чтобы совершить полный оборот вокруг звезды, Земле требуется 365,25 дней. Помимо этого, небесное тело вместе с Солнечной системой также движется относительно центра галактики Млечный Путь со скоростью 20 км/с.
Поскольку ось Земли имеет наклон, в зависимости от времени года, Солнце находится над горизонтом на разной высоте, что напрямую влияет на длительность ночи. Например, летом звезда располагается выше, из-за чего темное время суток значительно меньше, чем зимой.
Почему Земля так называется
Люди называют третью планету от Солнца “Землей” уже долгое время. На каждом языке обозначение небесного тела звучит по-разному, тем не менее, оно остается неизменным на протяжении тысяч лет. Но откуда появилось это название?
Римская богиня Гея
Большинство планет Солнечной системы получили имена, имеющие отношение к божествам определенных культур. И Земля не является исключением. В мифологии многих народов прошлого существовало божество, характеризующее собой плодородие почвы. Скандинавские народы поклонялись богине Ёрд, римляне почитали Теллус (Терру), а греки – Гею.
Именно от них появились различные варианты названия планеты, которые используются разными народами до сих пор. Например, имя богини Ёрд послужило основой для появления английского “Earth” – именно так называют третью планету от Солнца народы, говорящие на этом языке. В астрологии небесное тело именуют Terra. Причиной для появления имени послужила римская богиня Теллус.
На русском языке планета называется “Земля”. Основой для такого имени послужило слово “Зем”, которое обозначает почву. На большинстве языков название небесного тела имеет такое же значение, но произносится по-разному.
Спутник Земли – Луна
Луна является единственным спутником Земли, который по размерам составляет примерно 25% от планеты. Из-за того, что между телами имеется гравитационное притяжение, в Мировом океане происходят приливы и отливы.
Луна – единственный спутник Земли
Интересный факт: Луна вращается вокруг своей оси с такой же скоростью, с которой делает полный оборот вокруг Земли. Из-за этого спутник всегда повернут к планете одной стороной.
Считается, что Луна появилась в результате столкновения Земли с протопланетой Тейей. Последняя вскользь задела небесное тело, из-за чего на определенное расстояние от него отлетели осколки. Постепенно они сформировались в Луну.
На данный момент спутник отдален от Земли на 384 400 км, и с каждым годом это расстояние увеличивается на 38 мм. Из-за этого на планете время суток становится дольше, а длительность года сокращается. В рамках небольшого отрезка это малозаметно, но если проанализировать ситуацию с прогнозом на далекое будущее, картина существенно изменится. Например, 410 млн лет назад год длился примерно 400 дней, а средняя продолжительность каждого из них составляла 21 ч 48 мин.
Наблюдение из космоса
Фото Земли с Эксплорера-6, 1959-й год
Впервые возможность посмотреть на планету из космоса у человечества появилась в 1959-ом году. Американский спутник Эксплорер-6 вышел на орбиту планеты и сделал снимок. А спустя два года Юрий Гагарин стал первым человеком, отправившимся в космос и лично увидевшим Землю.
Снимок “The Blue Marble”
Фото Земли на расстоянии в 6 млрд км
В современном мире наблюдение за Землей ведется благодаря большому количеству спутников и космических аппаратов, находящихся в космосе. Члены экипажа МКС имеют возможность ежедневно лицезреть Землю из космоса. Также некоторые космические аппараты фотографируют ее, находясь при этом на орбитах других планет или прокладывая путь в сторону от Солнечной системы. Это позволяет увидеть Землю с разных расстояний.
Потенциально опасные объекты
Пример внешнего вида сближающейся кометы
Несмотря на то, что большинство небесных тел при вхождении в атмосферу Земли сгорают, есть вероятность того, что некоторые метеориты все-таки столкнутся с поверхностью. Доказано, что если на планету упадет астероид, размеры которого составляют несколько тысяч километров, этого будет достаточно, чтобы практически вся жизнь на ней исчезла.
Потенциально опасными объектами для Земли считаются астероиды размером более 150 м в диаметре, которые проходят от нее на расстоянии ближе, чем 195 млн км (1,3 астрономических единицы). Их относят к классу “сближающихся”. Это означает, что в теории они могут когда-нибудь войти в атмосферу планеты. Если же габариты астероида не превышают 150 м, то с большой вероятностью он сгорит в атмосфере.
Интересный факт: из всех астероидов, которые относятся к классу “сближающихся”, лишь 20 % представляют реальную угрозу для Земли.
Что ждет Землю в будущем?
Пример того, как будет выглядеть Солнце с Земли, когда станет красным гигантом
Через 3,5 млрд лет яркость Солнца возрастет на 40%. К тому времени поверхность Земли уже будет раскаленной, вода полностью испарится, существование жизни в принципе будет невозможным.
Спустя 7 млрд лет Солнце израсходует запасы водорода и превратится в красного гиганта. Из-за этого радиус звезды увеличится, и его габариты станут больше орбиты Земли. Правда планета к тому моменту может отдалиться от Солнца на большее расстояние, т.к. ослабнет сила притяжения. Температура на поверхности Земли будет примерно +1370 градусов Цельсия.
Интересное видео о Земле
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: