Как происходило формирование облика нашей планеты кратко
Обновлено: 02.07.2024
Наша планета образовалась из протопланетного газопылевого облака 4,5 млрд лет назад. В процессе своего развития Земля остывала, формировалась кора, океаны, атмосфера, изменялись конвективные режимы в мантии. Менялись очертания суши – тектоника плит приводила к образованию и распаду суперконтинентов. Установить особенности этих процессов оказалось возможным с помощью современных методов геологических исследований – анализа химического состава пород, их радиоизотопного датирования. Оказалось, что следствием непрерывного экспоненциального остывания планеты стали глобальные геологические процессы с четкой периодичностью: по крайней мере четыре известных на сегодня древних суперконтинента возникали через практически равные промежутки времени
Развитие нашей планеты – от планетного зародыша, сформировавшегося из окружавшего Солнце газопылевого облака, до ее современного состояния – прошло ряд важных стадий. Основным фактором, влияющим на изменение внутреннего и внешнего облика Земли, является ее непрерывное остывание после формирования ее 99,9 % массы, а также ступенчато-прогрессивное окисление ее поверхности и приповерхностных оболочек (земной коры, гидросферы, атмосферы). Информацию об этих изменениях можно получить путем сравнения эндогенных и приповерхностных процессов и явлений, а также анализа геологических данных, включающих содержание различных элементов в коре и ядре, радиоизотопный состав пород, результаты палеомагнитных исследований.
Реконструкция исторической картины происходивших с нашей планетой изменений, позволяет лучше понять ее современное состояние, оценить перспективы развития. Эти познания имеют для человечества значение, которое трудно переоценить.
От Пангеи до Пангеи
Современные астрофизические данные говорят о том, что формирование Земли происходило по механизму горячей аккреции. В результате нагрева от падающих планетных зародышей и распада короткоживущих изотопов молодая планета была горячей, разогретой до достаточно высоких температур. В процессе эволюции Земля остывала – уменьшался средний тепловой поток и средняя температура мантии. Современная температура на границе верхней и нижней мантий составляет 2000—2100 °С, а в конце архея — начале протерозоя (2,6—2,7 млрд. лет назад) достигала 2400 °С. Затем это тепло рассеивалось в виде излучения в окружающее космическое пространство, запас тепловой энергии в недрах уменьшался.
РОЖДЕНИЕ ПЛАНЕТ
Планеты Солнечной системы образовались из газопылевого протопланетного диска, окружавшего Солнце. Механизм зарождения крупных объектов из газопылевого облака называется аккрецией, он изучен пока -недостаточно. В течение первых сотен тысяч лет благодаря гравитационным взаимодействиям и столкновениям частиц облака сформировались объекты размерами до 10 км. Моделирование этих процессов при помощи систем многих тел показывает, что есть определенный размер планетных зародышей (планетезималей), после превышения которого их размеры начинают быстро расти. Это происходит из-за того, что наиболее крупные объекты теряют кинетическую энергию за счет внутреннего трения во взаимном гравитационном взаимодействии, а траектории более мелких фокусируются на них. Такой механизм роста зародышей планет называется олигархическим, и этот процесс, по оценкам специалистов, длился несколько миллионов лет. После завершения фазы олигархического роста сформировалось несколько десятков объектов с массами порядка нескольких процентов от массы Земли. В дальнейшем скорость их роста уменьшалась экспоненциально и финальная стадия аккреции была достаточно медленной, ее характерное время для Земли составляло десятки миллионов лет. Эта стадия сопровождалась как вылетом зародышей за пределы Солнечной системы в результате рассеяния на крупных телах, так и серией мощных аккреционных столкновений с все более увеличивающимися в размерах объектами (Wood, 2011)
Данные по химическому составу пород, содержащих повышенное количество выносимых из глубины планеты элементов, доказывают, что формирование суперконтинентов проходило вследствие конвективных процессов в мантии. Кривые содержания изотопов стронция в карбонатных осадках, калиевости гранитов и аркозовых песчаников показывают возрастание их количества в интервале от 3000 до 2000—1700 млн лет и периодические колебания в дальнейшем. Главные максимумы отношений 87 Sr/ 86 Sr и К2O/Na2O, как и максимумы изотопных датировок основных пород, формирующих кору, коррелируют со временем существования суперконтинентов (Condie, 2005)
Непрерывное остывание Земли приводило к перестройке режимов конвекции в мантии. Удивительно то, что приблизительно экспоненциальное падение теплового потока из недр имело следствием хорошо прослеживающуюся периодичность формирования суперконтинентов, а следовательно, изменения в конвекции при этом носили так же периодический характер.
Сначала Земля была без Луны…
История Земли как планеты началась 4,55—4,44 млрд лет назад. Длительность первоначального роста и выделения железного ядра решающим образом зависела от динамической вязкости мантии, которая могла изменяться во время аккреции на два-три порядка. Поэтому оценки длительности этого этапа отличаются также на два порядка – от 10 млн лет до 1 млрд лет. Уточнить временные рамки позволили измерения содержания элементов гафния и вольфрама в земных и лунных породах, из которых следует, что земное ядро формировалось практически одновременно с ростом планеты, а именно – в первые 30—50 млн лет ее существования.
Истории образования Земли и ее состояния после аккреции сильно зависит от механизма формирования Луны. Согласно гипотезе мегаимпакта, Луна образовалась примерно 4,48 млрд лет назад в результате удара гипотетической планеты размером с Марс о практически уже сформировавшуюся Землю. К этому времени верхняя оболочка Земли представляла магматический океан глубиной 600—1000 км с тонкой, до 10 км, базальтовой корой, регулярно взламываемой метеоритами. В результате удара часть коры и мантии Земли и столкнувшегося с ней тела были выброшены на околоземную орбиту, и из них впоследствии сформировалась Луна. Однако, по мнению некоторых исследователей, гипотеза мегаимпакта маловероятна, так как сильный удар массивного небесного тела должен был привести к эксцентриситету орбиты Земли, на порядок превышающему современный.
Согласно другой гипотезе, Луна могла образоваться за счет серии более мелких импактов тел, размером сопоставимых с ней самой. В этой модели Земля могла обладать небольшим по мощности ( ГАФНИЙ И ВОЛЬФРАМ – МЕТКИ ВРЕМЕНИ
Для определения времени формирования металлического ядра Земли исследуют содержание радиоактивного изотопа 182 Hf и продукта его распада 182 W в геологических породах. Оба этих элемента тугоплавки, они присутствуют в одной и той же относительной распространенности в планете перед выделением ядра. Со временем благодаря распаду гафния-182 доля вольфрама-182 возрастает относительно других устойчивых, но нерадиогенных вольфрамовых изотопов, таких как 184 W.
В процессе выделения железа из слагавших Землю пород растворимый в железе сидерофильный вольфрам большей частью уходит в ядро, а литофильный гафний остаётся целиком в силикатном слое. Поэтому в этом слое соотношение 182 W/ 184 W из-за радиоактивного распада гафния будет больше, чем это было в первоначальной смеси, и его количество зависит от того, сколько этого элемента еще не успело распасться на момент вымывания вольфрама из породы в ядро. Измеряя соотношение изотопов вольфрама в коре и сравнивая эти данные с содержанием их в хондритах – метеорных телах, сформировавшихся в протопланетном диске во времена, предшествующие началу образования Земли, – можно определить разницу в возрасте между хондритами и древними породами и тем самым датировать время формирования ядра (Wood, 2011)
Главным образом за счет падения комет к концу этапа аккреции была создана горячая атмосфера, состоявшая в основном из водорода и метана. В пересчете на воду ее масса могла составлять от 2 до 10 масс современной гидросферы. Но к рубежу 4,4 млрд лет ранняя атмосфера была потеряна за счет интенсивной диссипации водорода в космос, и началось ее окисление. Окисление атмосферы, поверхности Земли, а затем коры и верхней мантии продолжалось и в последующие этапы.
Хадей – юная Земля, океаны без жизни
Интервал от конца аккреции, 4,44 млрд лет, до 3,9 млрд лет носит название Хадей, или догеологическая стадия, поскольку геологическая летопись этого периода практически не сохранилась. В это время происходило наиболее интенсивное остывание планеты, исчезновение магматического океана, существовавшего в объеме, близком к верхней мантии, и разделение мантии на верхнюю и нижнюю. Начала формироваться кора, в том числе континентального типа, образовался Мировой океан на поверхности. Свидетельством существования в это время континентальной коры и океана считаются окатанные (что свидетельствует о наличии воды в жидком состоянии) цирконы с возрастом 4,0—4,2 млрд лет, а также отдельные цирконы, датируемые временем 4,4 млрд лет, выделенные из более молодых осадочных пород. В этих цирконах в некоторых случаях были найдены микровключения алмазов, для которых микроструктура и распределения тория и ванадия сходны с импактными алмазами на Луне. Этот факт говорит об их происхождении в результате интенсивной бомбардировки крупными метеоритами поверхности Земли.
Время существования магматического океана и его глубина, как указано выше, зависит от механизма образования Луны и интенсивности метеоритной бомбардировки и колеблется в значительных пределах, но после 4,0 млрд лет наличие магматического океана маловероятно. Тем не менее, B. C. Шкодзинский (2009) считает формирование магматического океана мощностью до 1000 км важнейшим событием в истории Земли и допускает наличие реликтов этого океана довольно длительное время (см. статью В. С. Шкодзинского в этом выпуске журнала на стр. 12).
Алмазный рубеж
ГЛУБОКИЙ МАГМАТИЧЕСКИЙ ОКЕАН
В целом к концу архея сформировалось от 20 до 50 % объема континентальной коры.
В любом случае, на рубеже 2,6—2,7 млрд лет режим конвекции в мантии изменился, и это вызвало вышеописанные, а также и другие крупные последствия.
Специального внимания заслуживает период около 750 млн лет назад. До рубежа 1 млрд лет все извлекаемые метаморфические породы свидетельствовали о достаточно небольшом давлении, существовавшем при их формировании. Примерная глубина, на которой может наблюдаться такое давление – порядка 40—60 км. Возрастом в 750 млн лет датируются породы, для образования которых необходимо более высокое давление. Это свидетельствует об увеличении глубины их формирования, 150—200 км, или, что то же самое, о снижении температуры при той же самой глубине. Например, для глубины 100 км температура могла снизиться от 1000 до 400—600 °С.
Это возможно только в том случае, если скорость субдукции (погружения коры в мантию) заметно повысилась и достигла или превысила современную максимальную скорость субдукции (около 10 см/год).
Фотосинтез привел к увеличению содержания кислорода в атмосфере, возникновению озонового слоя, защищающего поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения, и на Земле создались условия для возникновения жизни на суше.
Усиление субдукции в интервале 750—600 млн лет дало вспышку островодужного магматизма, сопровождавшегося масштабными извержениями вулканов, массовое, но очень изменчивое поступление СO2 в атмосферу, ее дополнительное окисление и потепление климата. Начиная с 600 млн лет и эндогенные системы, и климат, и биосфера развиваются по сценариям, сходным с современными.
Таким образом, имеющее непрерывный характер остывание и окисление Земли приводило к ряду разнообразных процессов. Менялись конвективные режимы в мантии, из-за чего собирались и распадались суперконтиненты. Росла толщина литосферы и земной коры, остывала поверхность, формировались моря и, соответственно, – осадочные породы. Кристаллизовавшаяся кора погружалась в зонах субдукции в мантию, поднимая находящиеся над ней континенты. Постепенно геологический характер планеты становился все более спокойным, снижалась средняя температура поверхности, возникли условия для жизни и эволюции живых форм.
Несмотря на то, что остывание Земли носило экспоненциальный характер, происходящие в ней тектонические и геологические процессы демонстрируют периодичность. Существует корреляция между химическим составом, возрастом пород, глубиной и температурой их образования, временем существования суперконтинентов, интенсивностью накопления осадков и рядом других показателей. Это указывает на то, что происходившие на планете процессы взаимосвязаны – геологические изменения поверхности являются следствием взаимодействия внутренних и внешних факторов, таких как активность конвекции в мантии, cолнечная активность и др. Это говорит о целостности происходящих на нашей планете явлений, о том, что Земля является единым организмом, живущим и развивающимся в своих различных аспектах согласованным образом.
Добрецов Н. Л. Основы тектоники и геодинамики / учебное пособие / Новосибирск: НГУ, 2011.
Wood B. The formation and differentiation of Earth // Physics Today. December 2011. P 40—45.
В настоящее время активно развивается новая парадигма геологии – глубинная геодинамика, оценивающая природу глобальных процессов с учетом взаимодействия разноглубинных, вплоть до ядра, оболочек Земли. В различных тектонических процессах показано широкое участие плюмов, горячих полей и суперплюмов (Зоненшайн, Кузьмин, 1983; Hoffman, 1997; Flower, 2000; Кузьмин и др., 2001; Ярмолюк, Коваленко и др., 2002; Добрецов, 2003). При этом происходят сложные процессы взаимодействия глубинного мантийного магматизма с корой и литосферной мантией с формированием бимодальных вулканических ассоциаций, габбро-гранитных серий и траппов. Учебной литературы по данной проблеме практически нет, в то же время в последние годы крупным магматическим провинциям и их металлогении уделяется большое внимание в зарубежных публикациях (Abbott et al., 2002; Ernst et al., 2004). В данной монографии этому разделу глубинной геодинамики уделено большое внимание. При этом приведен не только фактический материал, но и расчеты термохимической модели плюмов различной мощности, отделяющихся от границы ядро – верхняя мантия (слой D``), и их взаимодействия с различными геосферами. В отдельном разделе приведены данные по эволюции биосферы как одной из геосфер Земли. Этот раздел представляет интерес для палеонтологов и биологов.
Заведующий лабораторией петрологии и рудоносности магматических формаций Института геологии и минералогии, профессор, д. г.-м. н. А. Э. Изох
Каждый человек знает, что на нашей планете шесть материков: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия и Антарктида. Однако ученые полагают, что так было не всегда и на протяжении всей истории Земли облик планеты неоднократно менялся. Суперконтиненты (массивы, объединяющие в себе большую часть суши планеты) формировались и распадались. Так, более миллиарда лет назад существовал единый континент Родиния, а около 600 миллионов лет назад — континент Паннотия.
Современная наука связывает историческое изменение облика Земли с движением тектонических плит, которые находятся в литосфере и отвечают за геологическую активность планеты. До начала прошлого столетия основной теорией, объясняющей движение материков, была теория дрейфа континентов, сформулированная Альфредом Вегенером в 1912 году. Геолог был убеждён , что все современные континенты Земли много миллионов лет назад были частью единого сверхматерика Пангеи, объединяющего практически всю сушу планеты.
Движение тектонических плит продолжается, и, возможно, через несколько сотен миллионов лет Земля будет выглядеть по-другому Ecocosm
Для доказательства своей теории Вегенер использовал большой объем геологических и палеонтологических данных. Он исследовал окаменелости мезозавров (древних рептилий), которых можно было встретить только в Южной Америке и южной части Африканского континента. Вегенер изучал и окаменелости растений арктического архипелага Шпицберген. Данные растения были тропическими, следовательно, они не были приспособлены к выживанию в холодном арктическом климате. И наконец, ученый сравнивал различные горные породы и хребты на континентах. Он пришел к выводу, что Восточное побережье Южной Америки и западное побережье Африки имеют похожую геологию. Такая же ситуация наблюдается и в других местах, например, в горах Аппалачи на востоке США и в Каледонских горах в Шотландии.
По оценкам ученых, Пангея существовала около 240 миллионов лет назад, а омывал её огромный океан Тетис. Сверхматерик образовался в результате столкновения более древних континентов из-за движения тектонических плит, которое послужило как формированию сверхматерика, так и его последующему расколу. Примерно 200 миллионов лет назад сверхматерик начал распадаться под влиянием значительного напряжения в центре континента, южное побережье двигалось к северу. Пангея раскололась на два больших континента (Гондвану на юге и Лавразию на севере). Именно так на планете появился Атлантический океан.
Около 150 миллионов лет назад начала распадаться Гондвана, сформировалось несколько материков, а именно: Африка, Южная Америка, Индия, Антарктида и Австралия. Около 65 миллионов лет назад раскололась и Лавразия. Материк распался на Евразию, Северную Америку и Гренландию. На рисунке представлен процесс формирования современного облика Земли от Пангеи до шести материков.
В процессе раскола Пангеи образовывались не только новые материки, но и моря и океаны. Как уже было отмечено выше, первым таким океаном стал Атлантический. Около 180 миллионов лет назад открылась часть океана, лежащая между Северной Америкой и северо-западной Африкой, а южная часть Атлантического океана образовалась 140 миллионов лет назад в процессе раскола Южной Америки и западного побережья южной Африки. В свою очередь, Индийский океан возник в результате отделения Индии от Антарктиды и Австралии.
Объективные процессы, происходящие на поверхности и внутри Земли, повлияли на современный облик планеты. Сейчас на Земле насчитывается шесть континентов, пять океанов, большое множество морей и островов. При этом движение тектонических плит продолжается, и, возможно, через несколько сотен миллионов лет Земля будет выглядеть по-другому. Учёные предполагают, что большая часть континентов столкнётся с Евразией, Африка соединится с Европой, а Австралия переместится на север к Азиатской части Евразии. Таким образом, дрейф континентов приведёт к новому объединению материков в суперконтинет Пангея Ультима.
ПОДЕЛИТЬСЯ
Некоммерческий просветительский проект
об экологии, ответственных путешествиях
и влиянии человека на природу
Мы изучали горные породы магматические, метаморфические, осадочные.
Это я знаю
2. Для чего люди изучают земную кору?
Без знаний о строении земной коры люди не смогут построить надежных домов и дорог, выбрать удачные места для городов, полей, пастбищ. Знания о земной коре помогают отыскать полезные ископаемые.
3. Как происходило формирование облика нашей планеты?
Первичная земная кора формировалась из излившихся лав. Она была тонкой и неустойчивой. Там, где лава изливалась очень часто, земная кора утолщалась и становилась неподвижной. Эти неподвижные блоки – основания древних платформ.
В дальнейшем развитии земной коры ученые проследили некую цикличность. Выделялись периоды с активизацией внутренних процессов, вулканической деятельности и горообразования. В такие периоды площадь суши увеличивалась. Далее следовал период относительного спокойствия. На сушу наступало море. Накапливались осадочные породы. Потом опять начинался бурный период. За эти периоды сформировался единый материк Пангея. Он раскололся на два материка – Лавразию и Гандвану. Из Лавразии после образовались северные материки, из Гандваны – южные.
4. Почему говорят о циклическом развитии земной коры?
Цикличность в развитии земной коры проявляется в чередовании этапов бурного вулканизма и горообразования и спокойных периодов.
5. Назовите основные геологические эры в развитии природы Земли?
В развитии Земли выделяют архейскую, протерозойскую, палеозойскую, мезозойскую, кайнозойскую эры.
6. В чем суть теории литосферных плит?
Устойчивые блоки земной коры – литосферные плиты – медленно перемещаются по пластичному верхнему слою мантии. Границы между литосферными плитами проходят на суше по горам, в океанах – по срединно-океаническим хребтам. В одних местах происходит столкновение плит, в других – расхождение. На суше в местах столкновения образуются горы, в местах расхождения — рифты с цепочками озер. В океанах в местах расхождения литосферных плит происходит извержение магмы, за счет которой доращиваются края литосферных плит и образовывается новая земная кора.
При столкновении двух литосферных плит с материковой корой образуются горы, а при столкновении литосферных плит, одна из которых с материковой корой, а другая с океанической, образуются глубоководные желоба и островные дуги.
Это я могу
8. По рисунку 17, Б сравните очертания древних и современных материков. Найдите сходство и различия.
Очертания древних и современных материков отличаются. Некоторое сходство можно отметить в мезозойскую эру. Близки к современных очертания Южной Америки и Африки. Евразия еще не имеет южных полуостровов и соединена с Северной Америкой. Очертания Северной Америки еще далеки от современных. Северная часть Атлантического океана еще не сформирована. Антарктида и Австралия в мезозое представляют общий кусок суши.
Это мне интересно
Вегенера натолкнули на такое предположение наблюдения за очертаниями материков. Ученый отметил, что выступы и вогнутости очертаний материков подходят друг другу, как детали одного целого.
Наша планета очень медленно формировалась и превращалась в то, где мы собственно и обитаем. Облик нашей планеты формировался на протяжении многих миллионов и даже сотни миллионов лет. Все начиналось с того, что атмосфера была очень слабой, планета горячей и постоянно извергались вулканы, а вместе с ними и пар. Со временем поверхность планеты остыла, пар начал оседать и превращаться в воду. Были мелкие водоемы, которые росли и росли, а в них появилась жизнь. Жизнь в дальнейшем и сформировала облик нашей планеты.
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!
Читайте также: