Рождение Земли - Аюрведа Плюс. Магазин аюрведических товаров.

02.12.2011

Рождение Земли

Я неизменно старался сохранить свободу мысли, достаточную для того, чтобы отказаться от любой самой излюбленной гипотезы, как только окажется, что факты противоречат ей. (Ч. Дарвин)

Вопрос о происхождении собственной космической колыбели, волновавший еще мыслителей Эллады, волнует и беспокойных сынов космического века.
Основатель отечественной минералогии А. Е. Ферсман учил видеть в каждом камне три этапа жизни атома — звездный, космический и геологический. Какой невообразимо сложный, неровный путь прошло мироздание от синтеза атома водорода до появления человека!
Люди лишены возможности наблюдать рождение планет. Но, уносясь «радиоухом» и «телеглазом» вслед разбегающимся галактикам, мысленно поворачивая вспять машину времени, можно вообразить момент 20-миллиардной давности, изначальный миг, сверхвзрыв, рождающий Вселенную. Будь он чуть продолжительнее или короче, плазменный пламень жарче или прохладнее, и мог бы разыграться совсем другой «спектакль». Но вслед за простейшей комбинацией протона и электрона (атома водорода) возникла более сложная — гелий, потом еще и еще более тяжелые и сложные химические элементы, так метко названные астрофизиками «золой космического ядерного пожара».

"Где начало того конца, которым оканчивается начало?" - изрекал Козьма Прутков. Не имел ли он в виду проблему происхождения планет? Ведь, пожалуй, в этой загадке, как ни в какой другой, отгадка еще не найдена, а пути к ней неисповедимы и противоречивы.
Любая гипотеза происхождения Солнечной системы должна объяснить известные свойства движения планет и Солнца: почти круговые орбиты, малые углы их наклона и плоскость эклиптики, вращение планет и Солнца в одну сторону, и притом такую особенность, что основная масса Солнечной системы сосредоточена в солнце, а наибольшие скорости движения — в планетах.

Немецкий философ И. Кант изложил свою концепцию в 1755 году в книге «Всеобщая естественная история и теория неба», которая до сих пор не утратила своей ценности для науки о Вселенной. Он первым предположил что планеты Солнечной системы образовались из облака мелких твердых частиц, хаотически движущихся вокруг солнца. Однако ему не удалось правильно объяснить, почему это облако начало вращаться.


                          Иммануил Кант

Это затруднение разрешил французский математик П. Лаплас. В 1796 году он опубликовал свою так называемую небулярную гипотезу образования Солнечной системы. Планеты Солнечной системы и их спутники образовались одновременно с Солнцем из быстро вращающейся газовой туманности.
    
Небулярная гипотеза Лапласа

В этом варианте допланетное облако должно было быть вначале горячим, в ходе вращения в области экватора выделились газовые кольца, частицы в них конденсировались, накапливались слипались по мере охлаждения, собирались в сферические тела - планеты.
Небулярная гипотеза привлекательна тем, что возникновение твердых пылевых частиц непосредственно из звездного веществе при его охлаждении оказывается закономерным, но довольно распространенным процессом в эволюции звезд. Но он встречает известные трудности. Из горячего облака должны были конденсироваться поэтапно сперва капли железа, потом силикаты, затем другие металлы и их соединения с серой и кислородом. Словом, еще при рождении наша планета оказалась бы расслоенной, и дальнейшее перемещение вещества в ней должно было бы прекратиться. И тогда не было бы ни глобальной тектоники, ни землетрясений, ни всех тех проявлений жизни земных недр, которые мы наблюдаем.


                 ЛАПЛАС Пьер Симон

Вместе с тем в своем первоначальном виде гипотеза не объясняла медленного вращения Солнца. Кроме того, легкий газ в кольцах должен был скорее рассеиваться в космос, нежели сгущаться.
Гипотеза Лапласа, изложенная им всего лишь на нескольких страницах в конце книги, на долгие годы завоевала симпатии космополистов. И в наши дни ряд точек зрения представляет лишь ее модернизацию под новые факты.

Другие гипотезы

После Лапласа в космогонии сменилось несколько короткоживуших вариантов рождения планет. 25 лет в начале 20 века главенствовала "катастрофическая" гипотеза Дж. Джинса, который предположил, что близко проходящая от Солнца звезда вырвала из него газовую струю, затем сгустившуюся в планеты. Однако вероятность того, что какая-либо звезда в течение своей жизни испытает одно такое сближение, слишком мала. Кроме того, расчеты показали, что газовая струя, достаточно протяженная и горячая рассеялась бы в пространстве задолго до охлаждения, необходимого для конденсации. Наконец гипотеза до конца не объясняла наблюдаемые значения вращательного момента планет.

В середине XX в. теоретическая космогония испытала кризис поскольку проблема решалась как чисто астрономическая, а наблюдательных данных было мало.
В 40-х годах было предложено три новые идеи. Немецкий астроном Д. Вейцзекер выдвигал турбулентные вихри в качестве нового механизма взаимодействия частиц протопланетного облака. Шведский физик Альвен предполагал захват частиц облака  магнитными силовыми линиями.

Советский астрофизик и полярник академик Отто Юльевич Шмидт обосновал точку зрения, кардинально отличавшуюся от всех предшествовавших. Ее суть — облако частиц было холодным, а частицы — твердые и газовые. Это гигантское протопланетное облако в тысячи раз превосходило размеры Солнца.


                    Отто Юльевич Шмидт

По гипотезе Шмидта, оно не отделилось от Солнца, а было им захвачено при "спринте" по Галактике со скоростью 230 км/сек. Теоретически принципиальная возможность захвата доказана, но его детали еще не ясны. Это слабое место гипотезы. И тем не менее сейчас она приобрела много сторонников в нашей стране и во всем мире, потому что наилучшим образом объясняет самую раннюю геологическую эпоху истории Земли.
    
Дальнейшее развитие теорий

В наши дни авторам гипотез происхождения Земли не так-то просто разгуляться на просторе необузданных фантазий. Нужно согласовывать идеи с их следствиями — пограничными условиями, которые ставят космохимические и космофизические данные, полученные в результате космических экспериментов.

Было ли протопланетное облако горячим или холодным, чисто газовым или включающим твердые частицы, рождалась планета тысячи или сотни миллионов лет? Эта альтернатива продолжает разделять многих ученых, вызывая острые дискуссии на страницах журналов и в залах международных конгрессов, заставляя авторов гипотез под угрозой "прокрустова ложа" фактов вносить непрерывные уточнения, строить гибридные варианты, а то и совершать акробатические повороты в точках зрения. Например, предлагается такое сближение позиций: первоначально горячее облако, остывая и конденсируясь, породило твердые тела, устойчивые к изменениям температуры в облаке, а потом уже из твердых холодных частиц «собиралась» Земля.
С 60-х годов XX в. развиваются варианты обновленной небулярной гипотезы, в которых образование Солнца и планет представляется последовательными стадиями одного процесса. Разная температура облака на разных удалениях от Солнца обусловливает разный состав конденсатов. Большая роль отводится действию магнитного поля Солнца.
Разные мнения существуют у ученых о начальной структуре планеты. По-видимому, она сперва была однородной, в то же время есть основание считать, что частичное разделение вещества, выделение зародыша ядра произошло еще в период рождения Земли.

Каково бы ни было происхождение и начальное состояние планетородного облака, оно должно было развиваться по внутренним законам, продиктованным влиянием Солнца, его притяжением, излучением, магнитным полем, температурой. На расстоянии 150 млн. км от Солнца, где находится наша Земля, температура была около 0 градусов по Цельсию, здесь вещество облака, все металлы и вода находились в твердом состоянии. Бытовавшее представление о том, что материнское вещество Земли — примитивные метеориты — хондриты (названные так по имени миллиметровых сферических включений) — оспаривалось уже в 80-х годах 20 века. Хотя хондриты и составляют 85% вещества метеоритов, главную роль в формировании нашей планеты играли более зрелые и оформленные объекты — ахондриты, близкие по составу к апортозитам Луны и земным океаническим базальтам. Они прошли этап первоначальной кристаллизации из магмы, плавление и дифференциацию, энергию для которых поставлял короткоживущий, но весьма теплоемкий алюминий.

Теория Шмидта получает новые подтверждения

Еще на стадии допланетного облака энергичные солнечные протоны выбивали из твердых частиц водород и инертные газы «сдували» их к периферии облака. Поэтому земная группа планет — Венера, Марс, Меркурий — потеряла значительную часть своей первоначальной массы и оказалась отличной по составу от планет-гигантов (Юпитер, Сатурн). На Земле наблюдается дефицит летучих элементов с атомным весом меньше калия (40) — кислород, водород, гелий, инертные газы, углерод, сера. В то же время тугоплавких элементов (алюминий, кальций, титан) и элементов с большими атомными весами (уран, торий, барий и др.) в породах Земли оказалось в пять раз больше, чем в первичном веществе облака.

Основных элементов, образующих окислы, которые слагают минералы и породы Земли, немного, всего четыре: кислород, кремни железо и марганец. Следующий кандидат в этот ряд — сера. Не будет большой ошибкой сказать, что наша планета на 2/3 состоит из магнезиальных силикатов и на 7 - из тяжелых компонентов, именно железа, его окислов и соединений с серой.

Теория Шмидта получает новые подтверждения. Его последователи провели дальнейшее уточнение механизма объединения частиц в планету и проследили начальную догеологическую стадию развития Земли. По мнению последователей О. Ю. Шмидта, ход событий, превративший околосолнечное облако в планеты, был таким: вращаясь вокруг Солнца, газ и пыль в холодном облаке перемешивались в течение миллионов лет, частички оседали в ее центральной плоскости, и при их столкновении происходил постепенный рост каменистых тел смешанного состава. При этом в ходе столкновений металлические частицы преимущественно слипались, а силикатные - дробились.

Крупное тело размером 500—1000 км стало зародышем Земли - оно притягивало все частицы, летящие со скоростями менее 7 км/сек. В течение 100 млн. лет Земля исчерпала почти все твердое вещество своей зоны.

В период аккумуляции Земли несколько крупных тел, ударяясь о нее, вызвали наклон земной оси к плоскости орбиты. При падении крупных допланетных тел на Землю выделялась значительная  энергия, так что обширные и глубокие очаги оказались сильно нагретыми. Разогрев усиливался теплом от распада радиоакивных элементов. Наибольшая начальная температура 1500°К была на глубине 500 км. Именно в верхней оболочке Земли начался процесс разделения первоначально однородного вещества на тяжелую и легкую компоненты, более плотные частицы опускались сквозь твердую мантию, более легкие всплывали к поверхности. Так постепенно в первый миллиард лет жизни Земли центральная область обогатилась железом, зародилось ядро планеты. Параллельно шло образование из легких элементов земной коры.

Пока удалось лишь приоткрыть занавес в театре событий первого периода существования Земли. Многие предположения, наверное, не выдержат испытания временем, но кое-что останется и будет подтверждено сигналами межпланетных космических кораблей и образцами из мантии Земли.        

Источник: сайт Тайны и факты - http://www.mysterylife.ru/
Теги: рождение земли, гипотеза Лапласа, гипотеза Канта, теория Шмидта