Dom » Ploče » Koji kemijski elementi čine svemir. Predavanje: Jedinstvo kemijskog sastava tijela Svemira i Zemlje

Koji kemijski elementi čine svemir. Predavanje: Jedinstvo kemijskog sastava tijela Svemira i Zemlje

1. Evolucija i kemijski sastav svemira

1.1 Teorija velikog praska

Prije otprilike 15 milijardi godina dogodio se Veliki prasak koji je zahvatio tada postojeću tvar koja je bila ravnomjerno raspoređena na malom prostoru i imala je ogromnu gustoću i temperaturu. Materija je najgušće zbijena u atomskim jezgrama. Tamo je njegova gustoća 10–15 g/cm3. Sada se zna da je gustoća materije prije Velikog praska bila, u svakom slučaju, najmanje 10108 puta veća od gustoće materije u atomskim jezgrama. Upravo je to gustoća koju je materija dosegla 10-43 sekunde nakon Velikog praska. Ali tijekom tog vremena nakon početka eksplozije, tvar je uspjela smanjiti svoju gustoću. To znači da je prije eksplozije imao veliku gustoću.

Vruća tvar koja je na kraju eksplodirala sastojala se od velikog broja fotona, koji su imali visoke energije, ali su bili zatvoreni u materiju kao rezultat njene ogromne gustoće. Osim toga, sadržavao je protone i neutrone, koji su neprestano nastojali spojiti se i formirati deuterij. Fotoni su to spriječili, razbijajući deuterij na proton i neutron. Ovaj proces se može odvijati samo na vrlo visokim temperaturama.

Poznato je da je temperatura tvari prije eksplozije i neposredno nakon nje prelazila desetke tisuća milijardi stupnjeva Kelvina (ili jednostavno Kelvina). Eksplozija je raspršila tvar na sve strane, počela se raspršivati ogromnim brzinama, oko 250 kilometara u sekundi. Dakle, od trenutka Velikog praska počeo je postojati vrući, svemir koji se širi u kojem živimo. Vruća tvar prije eksplozije nije sadržavala atome kemijskih elemenata pa čak ni sve elementarne čestice. U ekstremnim uvjetima, pri tako visokim gustoćama i temperaturama nakon Velikog praska, počele su se događati nuklearne reakcije između elementarnih čestica, uslijed čega su nastale druge elementarne čestice (do gore navedenog trenutka nakon 10–4 sekunde nakon eksplozije). ), a zatim kemijski elementi.

Sada je utvrđeno koji su točni procesi doveli do nastanka kemijskih elemenata, jer je moguće usporediti rezultate izračuna tih procesa sa stvarnom raspodjelom kemijskih elemenata u sadašnjem Svemiru. Stoga možemo pretpostaviti da znamo što se dogodilo od 1 sekunde nakon eksplozije do danas, unatoč činjenici da to razdoblje traje 15 milijardi godina. Postoje neke prirodne prekretnice koje dijele cijeli vremenski interval nakon eksplozije (cijeli životni vijek Svemira, budući da je njegova kronologija započela Velikim praskom) u zasebna razdoblja. Prvo takvo razdoblje (možda se sastoji od podrazdoblja) od početka Eksplozije trajalo je samo 1 sekundu. Ali u tom je razdoblju određena daljnja "sudbina" svemira (njegova struktura, kemijski sastav, evolucija). Istina, ovo razdoblje nije samo najvažnije, nego je i manje proučavano od sljedećih.

Već u prvim trenucima nakon eksplozije, zbog enormne temperature koja prelazi desetke tisuća milijardi stupnjeva, međudjelovanje čestica dovelo je do rađanja istovremeno protona i antiprotona, kao i neutrona i antineutrona. Čestice i antičestice nisu samo rođene, nego su se i anihilirale (međusobno uništavale). Potonji proces proizvodi fotone. Tako visokoenergetski fotoni pri sudaru dovode do stvaranja parova elektron-pozitron, a pri anihilaciji rađaju se kvanti svjetlosti - fotoni. Minimalna temperatura na kojoj se mogu odvijati gore opisane transformacije mora premašiti 10 milijardi stupnjeva. Na nižim temperaturama fotoni neće imati dovoljno energije da formiraju parove elektron-pozitron. Kao što je već spomenuto, za stvaranje težih čestica (protona, antiprotona, neutrona, antineutrona, mezona itd.) potrebna je još viša temperatura. Što je niža temperatura, manje čestice mogu generirati fotone. Dakle, snižavanjem temperature smanjuje se broj teških čestica (najprije protona i antiprotona, a zatim mezona).

Fotoni visoke energije nisu mogli nadvladati tvar zbog njene kolosalne gustoće: tvar ih je apsorbirala i odmah emitirala. Uz trenutnu nisku gustoću materije u svemiru, ona ne bi mogla imati bilo kakav oslabljujući (apsorbirajući) učinak na širenje tih fotona. Kao rezultat apsorpcije i emisije fotona, njihov broj je ostao nepromijenjen. Isto se može reći i za protone i neutrone. Utvrđeno je da je u prvom razdoblju bilo milijardu fotona po protonu. Možemo reći da je sve nastalo od svjetlosti, jer su čestice bile zanemarive u odnosu na fotone. Tijekom vremena ovaj omjer ostaje konstantan. Ali odnos između mase svih fotona i mase svih protona mijenja se kako fotoni postaju lakši. To se događa kao rezultat Dopplerovog efekta, budući da se fotonima smanjuje frekvencija, a time i energija (masa) tijekom vremena.

U nekom trenutku dođe trenutak kada cjelokupna masa fotona (u određenom volumenu) postane jednaka masi protona. Ovo se stanje dogodilo u svemiru kada je njegova materija imala gustoću od 10–20 g/cm3 i temperaturu od oko 6 tisuća stupnjeva. Prije toga, masa zračenja bila je veća od mase materije. To se razdoblje naziva erom fotonske plazme. Fotoni su u to vrijeme predstavljali vidljivu svjetlost. Kasnije se njihova energija smanjila (smanjila se frekvencija) i postali su radio valovi.

U prvom razdoblju kritični trenutak je doseći 0,3 sekunde. Od tog trenutka tvar, koja zbog širenja smanjuje svoju gustoću, počinje biti prozirna za neutrine. Pri velikim gustoćama i vrlo visokim temperaturama neutrini stupaju u interakciju s materijom: oni se zajedno s antineutrinima pretvaraju u elektrone, pozitrone i natrag. Nakon ovog trenutka, koji se dogodio 0,3 sekunde nakon Velikog praska, neutrini postaju nedostižni jer više ne djeluju s ostatkom materije, koja postaje prozirna za neutrine. Zbog toga se broj neutrina koji su u tom trenutku pobjegli iz materije Svemira ne mijenja do danas: oni samo jure po Svemiru, ali ne nestaju. Istina, događa im se isto što i fotonima, oni zbog Dopplerovog efekta s vremenom smanjuju svoju energiju. O tome što se dogodilo nakon Velikog praska saznajemo po zračenju koje iz tog vremena dopire do nas. Nema sumnje da neutrini koji su se oslobodili u trenutku koji se dogodio 0,3 sekunde nakon eksplozije također nose vrijedne informacije. No, nažalost, još nisu uhvaćeni. To sprječava njihova vrlo niska energija (jako se smanjila od početnog trenutka) i njihova nevoljkost interakcije s ostatkom materije.

U prvih pet minuta nakon Velikog praska praktički su se dogodili događaji koji su odredili svojstva Svemira koja danas ima. Odlučujuću ulogu u njima imali su protoni i neutroni, koji se u interakciji s elektronima, pozitronima, neutrinima i antineutrinima pretvaraju jedni u druge. Ali u svakom trenutku broj protona približno je jednak broju neutrona. Naglašavamo da je tada temperatura iznosila najmanje sto milijardi stupnjeva. Ali s vremenom se temperatura smanjuje zbog širenja Svemira. Istovremeno ima više protona, jer je njihova masa manja od mase neutrona i energetski ih je isplativije stvarati. Ali te reakcije stvaranja viška protona zaustavljaju se zbog pada temperature prije nego što se svi neutroni pretvore u protone, naime u trenutku kada neutroni čine 15% svih teških čestica. I tek nakon što temperatura padne na milijardu stupnjeva, počinju se formirati najjednostavnije jezgre (osim samog protona, koji je jezgra atoma vodika). To postaje moguće jer su fotoni i druge čestice, zbog “niske” temperature, već nemoćne da razbiju jezgru. Neutrone hvataju protoni i nastaje deuterij. Reakcija se tada nastavlja i završava stvaranjem jezgri helija, koje se sastoje od dva protona i dva neutrona. Osim deuterija nastaje vrlo malo litija i izotopa helija-3. Teže jezgre se ne formiraju u ovom trenutku. Drugo razdoblje u trajanju od sekunde do 5 minuta završava jer zbog pada temperature ispod milijardu stupnjeva prestaju nuklearne reakcije. Zapravo, to su reakcije koje se događaju tijekom eksplozije hidrogenske bombe.

Većina znanstvenika vjeruje da je starost Svemira 14 milijardi godina. Teorija Velikog praska također se smatra dokazanom, ali se njezini uzroci još uvijek opisuju samo hipotezama. Konkretno, jedna od teorija sugerira da su uzrok bile vibracije kvanta u vakuumu, a prema teoriji struna, uzrok eksplozije bio je vanjski utjecaj. S tim u vezi, brojni istraživači dovode u pitanje jedinstvenost Svemira, smatrajući da ih ima nekoliko ili čak beskonačan broj, budući da neprestano nastaju.

Nakon Velikog praska, Svemir je prošao kroz fazu brzog širenja. Vjeruje se da u to vrijeme materija koju poznajemo još nije postojala. Nastao je kasnije iz energije stvorene Velikim praskom. Prve zvijezde pojavile su se ne prije 500 milijuna godina nakon Velikog praska. Treba napomenuti da se proces širenja Svemira nastavlja do danas.

Općenito, većina globalnih procesa svemira, kao što je njegovo širenje, u doglednoj budućnosti imat će mali utjecaj na život na Zemlji.

Sastav svemira

Kao što znanstvenici ističu, glavni u Svemiru je 75% toga. Također, glavni elementi cijelog okolnog prostora su helij i ugljik. Veći dio Svemira zauzima takozvana tamna energija i tamna tvar; te su tvari malo proučavane, a ideje o njima uglavnom su apstraktne. Uobičajena tvar zauzima samo 5-10%.

Glavni oblik organizacije materije u Svemiru su zvijezde i planeti. One tvore galaksije – klastere u kojima nebeska tijela doživljavaju međusobno privlačenje i utječu jedno na drugo. Ti se sustavi razlikuju po obliku; na primjer, Mliječni put je spiralna galaksija.

Galaksije se ujedinjuju u skupine, a one u superklastere. Sunčev sustav nalazi se u galaksiji Mliječni put, koja pak pripada superklasteru Djevice. Treba napomenuti da se Zemlja ne nalazi u središtu svemira, ali ni na periferiji svemira.

Sunce je relativno mala zvijezda u mjerilu Svemira.

Osim zvijezda i planeta, u Svemiru postoje i drugi objekti, poput kometa. Iako je njihova putanja šira od putanje planeta, oni se ipak kreću u svojoj orbiti. Na primjer, Halleyjev komet prolazi blizu Sunca svakih 76 godina. Još jedna poznata kategorija svemirskih tijela su asteroidi. Manje su veličine od planeta i nemaju atmosferu. Asteroidi mogu predstavljati pravi rizik za Zemlju – neki znanstvenici smatraju da bi nestanak dinosaura i druge promjene u flori i fauni tog razdoblja mogle biti povezane sa sudarom Zemlje s ovim nebeskim tijelom.

Kemijski sastav svemira čini ¾ vodika i ¼ helija po masi. Svi ostali elementi ne prelaze niti 1% u sastavu Svemira. Teški elementi pojavili su se u svemiru mnogo kasnije, kada su zvijezde "zasvijetlile" kao rezultat termonuklearnih reakcija, a tijekom eksplozija supernove izbačene su u svemir.

Što svemir može očekivati u budućnosti? Odgovor na ovo pitanje leži u utvrđivanju prosječne gustoće Svemira. Moderna vrijednost gustoće je 10 -29 g/cm 3, što je 10 -5 jedinica atomske mase po 1 cm 3. Da biste zamislili takvu gustoću, trebate rasporediti 1 g tvari preko kocke sa stranom od 40 tisuća km!

Ako je prosječna gustoća jednaka ili malo manja kritična gustoća, Svemir će se samo širiti, ali ako je prosječna gustoća veća od kritične, tada će se širenje Svemira s vremenom zaustaviti i on će se početi skupljati, vraćajući se u singularno stanje.

Otprilike 1 milijardu godina nakon Velikog praska, kao rezultat kompresije golemih oblaka plina, počele su se stvarati zvijezde i galaksije – klasteri milijuna zvijezda. Svaka zvijezda nastaje kao rezultat kolapsa kozmičkog oblaka plina i prašine. Kada kompresija u središtu strukture dovodi do vrlo visokih temperatura, nuklearne reakcije započinju u središtu "grude", tj. transformacija vodika u helij uz oslobađanje goleme energije, uslijed čega zvijezda svijetli. Helij se potom pretvara u ugljik.

ZEMLJA KAO PLANET SUNČEVOG SUSTAVA

Zemlja je dio svemira, a naš Sunčev sustav jedan je od 100 milijardi. zvijezde u zvjezdanoj galaksiji koja je stara oko 12 milijardi godina. godine. Starost Sunčevog sustava, kojem pripada Zemlja, je oko 6 milijardi godina. godine.

U Sunčevom sustavu postoji devet planeta. Do planeta vrsta zemlje uključuju Merkur, Veneru, Zemlju i Mars, na vanjske planete– Jupiter, Saturn, Uran, Neptun i Pluton. Polumjer Sunčevog sustava je 5,917 milijardi km (od Zemlje do Sunca 149,509 milijuna km).

Terestrički planeti su relativno gusti, ali imaju relativno male veličine i mase. Merkur je bez atmosfere; drugi planeti ove vrste je imaju, a na Marsu je atmosfera bliska Zemljinoj.

Vanjski planeti su ogromne veličine i mase, ali imaju relativno malu gustoću. Atmosfere ovih planeta sastoje se uglavnom od metana i amonijaka.

Tako Sunce. Njegova masa iznosi 99,87% mase sustava. Najveći od planeta, Jupiter, ima masu od 0,1% mase sustava. Sunce je plazma kugla (90% vodika i 10% helija) s površinskom temperaturom od oko 5600 0 . Sva tijela Sustava povezana su sa Suncem silom gravitacijske privlačnosti i stoga utječu jedno na drugo. Ogromna masa Sunca i njegova energija zračenja imaju veliki utjecaj na mnoge geološke procese, kako na unutarnjoj jezgri tako i na stjenovitom omotaču Zemlje.

Pitanja nastanka Sunčevog sustava i Zemlje u procesu razvoja geološke misli ostala su u središtu pažnje znanstvenika. Prema stajalištima njemačkog filozofa I. Kant Formiranje zvijezda i Sunca dogodilo se pod utjecajem gravitacije. P. Laplace razvio je svoju teoriju, obogativši je rotacijskim kretanjem čestica materije u rijetkoj i vrućoj plinovitoj maglici. Prema Kant-Laplaceovoj hipotezi, ugrušci materije formirali su zametke planeta. Postupno su se planeti hladili, kao što se Zemlja hladila i deformirala. Ova prilično progresivna ideja kasnije se pokazala nezadovoljavajućom s razvojem astronomskih istraživanja.

Hipoteza O.Yu.Schmidt predložio formiranje planetarnog sustava prolaskom Sunca kroz roj meteora i kozmičke prašine. Radioaktivni raspad, gravitacijski, magnetski i drugi procesi pridonijeli su konsolidaciji, zagrijavanju i kasnijem hlađenju satelitskih planeta. Međutim, ova teorija nije objasnila evoluciju planetarnog sustava; radilo se o "posvojenoj djeci", a ne o "djeci" Sunca.

A.G.Ivanov

Geologija

Bilješke s predavanja

Izdavačka kuća

Permsko nacionalno istraživanje

Veleučilište

Odjeljak 1 (mod. 1). GEOLOGIJA I NJEZIN ODNOS S DRUGIM ZNANOSTIMA

Predavanje 1. Uvod

Pitanja za predavanje:

1. Odnos geologije i litologije s drugim znanostima.

2. Kratka povijest geologije i litologije.

geologija – Znanost o Zemlji (grč. Ge - Zemlja, logos - učenje). U nedavnoj prošlosti, sve do kraja 19. stoljeća, geologija je predstavljala jedinstvenu znanost o postanku Zemlje i njezinih čvrstih vanjskih ljuski, njihovom sastavu, povijesnom razvoju, unutarnjoj građi i organskom svijetu. Ogroman interes za Zemlju, povezan s potrebom traženja sirovina za industriju koja se brzo razvija, doveo je do brzog rasta geološkog znanja. U geologiji su se počeli izdvajati dijelovi o sastavu Zemlje, njezinoj povijesti, topografiji, organskom svijetu i dr., a zatim su se pretvorili u samostalne znanosti. Nabrojimo ove znanosti.

Litologija – znanost o sastavu, strukturi, teksturi i podrijetlu sedimentnih stijena. Moderna litologija sastoji se od tri dijela. Prvi obuhvaća metode i tehnike terenskih i laboratorijskih istraživanja. Drugi, u okviru petrografije sedimentnih stijena, proučava mineralni i kemijski sastav, strukturu i teksturu stijena. Treći dio, sedimentološki, analizira opći tijek i obrasce procesa taloženja.

Geokemija – znanost o kemijskom sastavu Zemlje, zakonitostima nastanka i raspodjele kemijskih elemenata u njoj i njihovoj migraciji.

Mineralogija – znanost o mineralima, kemijskim spojevima elemenata koji čine osnovu čvrstog Zemljinog omotača.

Kristalografija– znanost o kristalnom obliku minerala. Ova je znanost neraskidivo povezana s mineralogijom.

petrografija – znanost koja proučava stijene nastale geološkim procesima unutar Zemlje.

Geofizika – znanost o fizičkim svojstvima Zemlje i supstancama od kojih se sastoji.

Inženjerska geologija – grana geologije koja proučava fizička svojstva stijena u odnosu na ljudsko inženjerstvo.

Geologija minerala – grana geologije koja proučava uvjete nastanka i obrasce distribucije mineralnih naslaga.

hidrogeologija – znanost o podzemnim vodama, njihovoj kvaliteti, distribuciji, kretanju i mogućim mjestima crpljenja.

Geotektonika – znanost o građi, gibanjima, deformacijama i razvoju tvrdih vanjskih ovojnica Zemlje u vezi s njezinim razvojem kao cjeline.

Strukturna geologija - znanost o oblicima nastanka rudarskih radova, razlozima njihova nastanka i povijesti razvoja.

paleontologija – znanost koja iz fosilnih ostataka proučava životinjski i biljni svijet prošlih geoloških era.

Sve navedene geološke znanosti usko su povezane s prirodnim znanostima – kemijom, fizikom, biologijom i matematikom.

KRATKA POVIJEST GEOLOGIJE

Stoljetna povijest geologije započela je pojavom čovjeka.

Prvi pojmovi o geologiji nastali su u antičko doba, od vremena kada je čovjek prvi put uzeo kamen u ruke, napravio prvu kamenu sjekiru, vrh za bacačko oružje...

Unatoč činjenici da je geologija bila na početku svog puta, već tada su određeni pravci u pogledima na razvoj Zemlje.

1. katastrofizam- sustav gledišta prema kojemu razvoj Zemlje predstavlja niz katastrofa. To su vulkanske erupcije, potresi, padovi meteorita, poplave – sve su to glavni događaji koji mijenjaju lice Zemlje.

2. Neptunizam– (Neptun je bog mora kod starih Grka) – doktrina po kojoj je sve na Zemlji nastalo od vode.

3. Plutonizam– (Pluton je u grčkoj mitologiji bog podzemlja) – smjer u pogledima na razvoj Zemlje, povezan isključivo s njezinim podzemljem.

Međutim, druga polovica 18. stoljeća smatra se vremenom nastanka geologije kao znanosti – razdobljem rađanja i naglog razvoja rudarske industrije.

U Rusiji je to bilo izraženo u intenzivnom prikupljanju geoloških znanja od primijenjene važnosti o nalazištima željezne i bakrene rude, naslagama srebra i olova na Uralu, Altaju i Transbaikaliji, samorodnog sumpora u Ukrajini i obojenog kamenja na Uralu.

Utemeljitelj generalizacije geoloških znanja u Rusiji bio je M. Lomonosov, au zapadnoj Europi - D. Getton i A.G. Werner.

M. Lomonosov, sažimajući raspršena znanja mineralogije, rudarstva, fizike i kemije prirodnih pojava, iznio je ideje o formiranju zemljine površine uslijed međudjelovanja unutarnjih i vanjskih sila, izračunao debljinu zemljine kore i objasnio porijeklo minerala i stijena.

Promatranja paleontoloških ostataka u zbirkama primljenim s područja europske Rusije omogućila su postavljanje temelja metode aktualizma (svi fenomeni prošlosti događali su se na isti način kao što se slični fenomeni događaju sada) „Na slojevima zemlje. ” U tom je djelu postavio temeljne ideje evolucijske teorije, koje je kasnije razvio engleski znanstvenik Charles Lyell. Veliki M. Lomonosov svojim je djelima postavio temelj geološkom učenju, na kojemu je kasnije izrasla zgrada geološke znanosti.

Po prvi put, akademsko istraživanje je istaknulo ključnu ulogu opreza terensko istraživanje. Tako je spor oko uzroka geoloških procesa riješen u korist “plutonista”. Odbacujući ideje "katastrofičara", evolucijski geolozi na prijelazu iz 18. u 19. stoljeće pripremili su teren za razvoj povijesne i dinamičke geologije.

Ruski akademik P.S. Pallas, Saxon A.G. Werner, njemački znanstvenik L. Buch, Englez R.I. Murchison je, kao rezultat prikupljanja i analize velike količine materijala do 1850. godine, stvorio preduvjete za nastanak znanosti. geotektonika. Doktrinu "mobilnih" geosinklinala i "stabilnih" platformi razvili su u to vrijeme J. Hall, J. Deng, A.P. Karpinskog i drugih.

Istodobno, metode fizike, optike i matematike široko se koriste u geologiji.

G. Sorby i G. Rosenbush koristili su se optičkim mikroskopom za proučavanje stijena. E.S. Fedorov je izumio univerzalnu tablicu za mjerenje optičkih svojstava minerala. D. Pratt i J. Erie bili su pioniri u korištenju geofizičkih podataka. Razvili su teoriju izostazija(1855), prema kojem je zemljina kora gotovo posvuda u gravitacijskoj ravnoteži.

Uspjesi geološkog kartiranja u drugoj polovici 19. stoljeća stvorili su preduvjete za geološke generalizacije za pojedine regije, zemlje i kontinente. Godine 1875. stvorena je međunarodna organizacija geologa - Međunarodni geološki kongres (IGC), gdje se na sjednicama raspravljalo o rezultatima geoloških istraživanja, razvijala su se načela međunarodne suradnje na unifikaciji geoloških karata, nomenklature stijena, stratigrafskih jedinica itd.

U Rusiji je 1882. godine osnovan Geološki odbor koji je planirao i vodio geološka istraživanja u Rusiji. Na čelu ovog odbora bio je A.P. Karpinskog.

Ime I. Mushketova povezano je s proučavanjem srednje Azije. V.A. Obručev je proučavao središnju Aziju i istočni Sibir. Značajno mjesto u proučavanju geokemije i sistematizaciji minerala zauzimaju poznati znanstvenici poput A.E. Fersman i V.I. Vernadski.

Radovi I.M.-a od velike su važnosti u povijesti geologije nafte i plina. Gubkina. Dali su pozitivnu ocjenu naftnih i plinskih perspektiva Sjevernog Kavkaza, regije Ural-Volga i zapadnog Sibira.

Međunarodni geološki kongresi 1937. i 1984. u SSSR-u svjedoče o rastućem autoritetu sovjetske geološke znanosti.

Vinogradov, Khain, Strakhov, Shatsky i drugi znanstvenici odigrali su veliku ulogu u geološkim istraživanjima.

Kontrolna pitanja:

1. Navedite glavne pravce u pogledima na razvoj Zemlje.

2. Koje je godine osnovana međunarodna organizacija geologa - Međunarodni geološki kongres (IGC)?

3. Koje je godine osnovan Geološki odbor u Rusiji?

Predavanje 2. STRUKTURA I PORIJEKLO SVEMIRA.

STRUKTURA NAŠE GALAKSIJE

Pitanja za predavanje:

1. Nastanak svemira.

2. Kemijski sastav Svemira.

3. Zemlja kao planet Sunčeva sustava.

4. Oblik i veličina Zemlje.

5. Građa Zemlje. Zemljina površina.

6. Metode proučavanja unutarnje strukture Zemlje.

7. Vanjska i unutarnja geosfera Zemlje.

8. Nastanak zemljine kore.

Predmet proučavanja geologije je planeta Zemlja. Za njegovo proučavanje također je potrebno znanje o drugim planetima, zvijezdama i galaksijama, jer su svi oni u određenoj interakciji počevši od trenutka svog pojavljivanja u Svemiru. Stoga je naš planet samo čestica svemira.

OBRAZOVANJE SVEMIRA

Svemir je nastao prije otprilike 18-20 milijardi godina. Do tada je sva njegova materija bila pod uvjetima visokih temperatura i gustoća, koje suvremena fizika nije u stanju opisati. Ovo stanje materije naziva se "singularno". Teoriju o svemiru koji se širi ili "Velikom prasku" prvi je stvorio u Rusiji A.A. Friedman 1922. godine. Bit teorije: tvar u jedinstvenom stanju doživjela je naglo širenje, što se općenito može usporediti s eksplozijom. Stalno postavljano pitanje "Što se dogodilo prije Velikog praska", prema engleskom fizičaru S. Hoginsu, metafizičke je prirode. Prethodno stanje nije imalo naknadni utjecaj na sadašnji Svemir.

KEMIJSKI SASTAV SVEMIRA

ZEMLJA KAO PLANET SUNČEVOG SUSTAVA

Terestrički planeti su relativno gusti, ali imaju relativno male veličine i mase. Merkur je bez atmosfere; drugi planeti ove vrste je imaju, a na Marsu je atmosfera bliska Zemljinoj.

Vanjski planeti su ogromne veličine i mase, ali imaju relativno malu gustoću. Atmosfere ovih planeta sastoje se uglavnom od metana i amonijaka.

Sva brojna tijela žive i nežive prirode sastoje se od najsitnijih materijalnih čestica – atoma raznih kemijskih elemenata. Broj ovih kemijskih elemenata i njihovo jedinstvo određeni su velikim zakonom prirode - periodičnim zakonom D. I. Mendeljejeva. Ali postavlja se još jedno pitanje koje zahtijeva odgovor. Od koje su tvari, od kojih elemenata građena nebeska tijela, zvijezde i planeti? Vrijedi li Mendeljejevljev zakon i za svemir? Da, pošteno.

Dugo su ljudi promatrali pad "nebeskog kamenja" - meteorita - na zemlju. Nekada su takvo kamenje često čak obožavali kao "glasnike bogova". Trenutno znamo da su meteoriti fragmenti drugih nebeskih tijela u svemiru.

Naravno, vrlo je zanimljivo saznati od kojih se kemijskih elemenata sastoji “rajsko kamenje”. Brojne analize meteorita, kamenih i željeznih, pokazale su da se djelići materije koji do nas dopiru iz dubina Svemira sastoje od istih kemijskih elemenata koji su objedinjeni periodnim sustavom. U meteoritima nema niti jednog novog elementa nepoznatog na Zemlji. Sastav vrućih nebeskih tijela - Sunca i zvijezda - sada je određen. Čovjeku su o tome govorile zrake svjetlosti koje su na Zemlju dolazile s dalekih zvijezda.

Sredinom prošlog stoljeća, filozof O. Comte, pokušavajući dokazati da je naše znanje o prirodi ograničeno, dao je sljedeći primjer: čovjek nikada neće znati od čega su zvijezde i sunce napravljeni, koja je njihova temperatura. nebeska tijela je itd. Uostalom, sunce i zvijezde su vruća nebeska tijela. Čak i ako pretpostavimo da će ljudi u dalekoj budućnosti graditi međuplanetarne letjelice, one se još uvijek neće moći približiti površini sunca i zvijezda, budući da je temperatura ovih nebeskih tijela vrlo visoka. Znanost je opovrgla lažne argumente ovog filozofa. Samo nekoliko godina nakon ove Comteove izjave, otkriven je novi plodan način proučavanja nebeskih tijela - spektralna analiza.

Bit ove metode, ukratko rečeno, je sljedeća: bijela svjetlost koju promatramo u životu, pod određenim uvjetima, razlaže se na obojene zrake. To se može provjeriti vrlo jednostavnim pokusom. Na putanju svjetlosne zrake postavite klinasti komad stakla, takozvanu trokutastu prizmu. Prolaskom kroz takvu prizmu svjetlost mijenja svoj pravocrtni smjer ili se, kako kažu, u njoj lomi i pritom se razlaže na sastavne obojene zrake. Nastaje takozvani spektar obojenih zraka. U spektru je uobičajeno razlikovati sedam boja: crvenu, narančastu, žutu, zelenu, plavu, indigo i ljubičastu, koje prelaze jedna u drugu. Taj se fenomen objašnjava činjenicom da se zrake različitih boja različito lome u trokutastom komadu stakla - crvene se skreću manje od ostalih u prizmi, ljubičaste više od svih ostalih zraka.

Proučavajući spektre svjetlosti iz različitih izvora, znanstvenici su otkrili jednu izvanrednu značajku. Svjetlost koja dolazi od vrućih krutih i tekućih tijela uvijek daje kontinuirani spektar, odnosno u njemu se nižu obojani trakasti zraci i to uvijek istim redoslijedom.

Potpuno drugačiji spektar dobiva se ako svjetlost emitiraju vruće pare bilo koje tvari. Ovaj spektar se sastoji od tankih obojenih linija odvojenih tamnim prugama. Takav spektar naziva se linijski spektar.

I ispada da svaki kemijski element ima svoj linijski spektar, različit od ostalih. Na primjer, vruća natrijeva para proizvodi spektar koji se sastoji od dvostruke žute linije; u spektru para elementa litija postoje karakteristične - jedna crvena i jedna narančasta linija; vruća para kalija pokazuje dvije karakteristične linije - crvenu i ljubičastu itd.

Otkriće ove izvanredne osobine - sposobnosti tvari da proizvedu vlastiti emisijski spektar, različit od drugih, kada su u stanju vrućih plinova, bilo je osnova za neobično osjetljivu spektralnu analizu *). Ovom metodom istraživanja već u prvim godinama njezine uporabe otkriveno je nekoliko novih, dosad nepoznatih kemijskih elemenata (među njima i prije spomenuti galij). Sadržaj ovih elemenata u zemlji vrlo je raspršen, pa su prije izmakli pažnji istraživača. Metoda spektralnog proučavanja prirodnih tijela omogućila je otkrivanje milijuntih i milijarditih dijelova grama materije.

Svako novo jednostavno tijelo dalo se osjetiti novom kombinacijom obojenih linija u spektru, novim linijskim spektrom. Spektralno proučavanje svjetlosnih zraka koje dolaze s nebeskih tijela omogućilo je određivanje od kojih su elemenata sastavljene zvijezde.

I prije otkrića linijskih spektara uočeno je da spektar sunčeve svjetlosti, koji se dugo smatrao kontinuiranim, zapravo nije kontinuiran, već je ispresijecan mnoštvom tankih tamnih linija.

Rješenje za te linije pronađeno je nakon otkrića spektralne analize. Ispostavilo se da tamne linije u spektru nastaju jer svjetlost na svom putu prolazi kroz nesvjetleće parove određenih elemenata. Tako, na primjer, ako svjetlost prolazi kroz ohlađenu paru kalija, tada će se u kontinuiranom spektru, na mjestima gdje se nalaze obojene linije ovog elementa - crvena i ljubičasta - pojaviti dvije tamne linije. Takvi spektri, koji se sastoje od tamnih linija na pozadini obojenih pruga, nazivaju se apsorpcijski spektri. Apsorpcijski spektri pomogli su u određivanju sastava nebeskih tijela.

Istraživanje apsorpcijskog spektra sunčevih zraka pokazalo je da sunčeva svjetlost na svom putu prolazi kroz hladnije pare mnogih kemijskih elemenata – željeza, vodika, helija, natrija, kalcija, silicija i drugih.

Gdje se nalaze ovi parovi? Nije bilo teško odgovoriti na ovo pitanje. Poznato je da u Zemljinoj atmosferi nema isparenja svih onih elemenata na koje ukazuje Sunčeva svjetlost. Ovi elementi također ne mogu biti u međuzvjezdanom prostoru, i to iz tog razloga. Spektri apsorpcije svjetlosti koja dolazi s različitih zvijezda su različiti. To znači da se svjetlost različitih zvijezda na putu do Zemlje susreće s različitim kemijskim elementima (u obliku ohlađenih, nesvjetlećih para). Odavde je jasno da se svi oni kemijski elementi o kojima govori sunčeva svjetlost i svjetlost zvijezda nalaze u obliku para u blizini samog Sunca, u blizini same zvijezde u njihovim vanjskim, hladnijim slojevima. Elementi otkriveni istraživanjem stoga moraju biti uključeni u sastav ovih nebeskih tijela.

Istraživanje spektra sunčeve svjetlosti pokazalo je da Sunce sadrži najviše vodika, a zatim helija. Tamo su otkriveni mnogi drugi kemijski elementi (kisik, kalcij, željezo, magnezij, natrij itd.), ali svi oni čine vrlo mali udio u usporedbi s vodikom. Na Suncu nisu pronađeni nikakvi kemijski elementi osim onih pronađenih na Zemlji. To ukazuje da su nebeska tijela sastavljena od istih tvari kao i Zemlja. Ali na različitim nebeskim tijelima materija može biti u vrlo različitim stanjima.

Korona u unutrašnjem dijelu je izuzetno razrijeđen oblak lakih čestica, uglavnom čestica elektriciteta - elektrona, koji se oslobađaju iz nižih slojeva. Svi se brzo kreću u različitim smjerovima, ali uglavnom od Sunca. Brzina im je jednaka brzini plina na temperaturama do milijun stupnjeva. U vanjskom dijelu korone također su pomiješane s česticama prašine koje se nose u međuplanetarnom prostoru.

Astronomi su dosta učinili na proučavanju raznih pojava na Suncu, posebice tijekom potpune pomrčine Sunca. Uostalom, tih nekoliko minuta tijekom kojih se dogodi potpuna pomrčina Sunca najbolje je vrijeme za promatranje Sunčeve korone, kromosfere, prominencija i mnogih drugih pojava koje se događaju na Suncu.

Proučavanje spektara nebeskih tijela nepobitno je dokazalo materijalno jedinstvo Svemira. Brojni spektri Sunca, zvijezda i maglica pokazali su da ni na jednom od nebeskih tijela nema elemenata koji bi bili nepoznati nama, stanovnicima Zemlje, nema elemenata koji nisu uključeni u periodni sustav elemenata D. I. Mendeljejeva. . Tako je danas na Suncu već pronađeno više od 60 kemijskih elemenata, a svi su nam poznati iz periodnog sustava.

Sastav neutronskih zvijezda

Neutronske zvijezde jedna su od najzanimljivijih nebeskih tijela u svemiru. Unatoč iznimno maloj veličini (ne više od 20 km u promjeru), imaju nevjerojatno veliku gustoću. Kao rezultat toga, prstohvat materijala iz ove zvijezde težit će više od 500 milijuna tona. Zbog gravitacije, elektroni se sabijaju u protone, postajući neutroni, po čemu su ove zvijezde i dobile ime.

Proučavajući neutronske zvijezde, teoretski fizičari razvili su modele kako se materija ponaša u uvjetima visoke gustoće. Rezultat je bila hipoteza o postojanju superfluidne tekućine. Slična tekućina stvorena je u laboratorijskim uvjetima. Posebna svojstva su sposobnost tečenja prema gore i istjecanja iz hermetički zatvorenih spremnika.

Neutronske zvijezde nastaju kao rezultat eksplozije supernove i predstavljaju završnu fazu života zvijezde. Sastoje se od neutronske jezgre i tanke kore degenerirane tvari u kojoj prevladavaju jezgre željeza i nikla. Veličina takvih nebeskih tijela je vrlo mala - oko 20-30 kilometara u promjeru. Ali gustoća je izuzetno visoka.

Kada su otkrivene neutronske zvijezde, znanstvenici su pretpostavili da bi materija koja čini njihove jezgre mogla prijeći u superfluidno stanje - njezina viskoznost postaje nula, a nedostatak trenja omogućuje materiji da, na primjer, lako curi kroz uske rupe... Pod utjecajem Visoki tlakovi i temperature dovode do stvaranja neutrina, koji pridonose hlađenju zvijezde. Jedno od svojstava takvih objekata je promjena njihove temperature i magnetskog polja. Međutim, donedavno su sve ove pretpostavke postojale samo u teoriji i nisu bile potkrijepljene stvarnim dokazima.

U zemaljskim laboratorijima supravodljivost gubi snagu na temperaturama iznad 100-200C ispod nule. Ali, pri visokom tlaku unutar neutronske zvijezde, svojstva su sačuvana na milijardu stupnjeva. Da bi se dobila superfluidna tekućina, helij se hladi na temperaturu blizu apsolutne nule. Ali u neutronskim zvijezdama može se pojaviti na milijardu stupnjeva, zbog činjenice da čestice na takvoj temperaturi utječu jedna na drugu kroz snažne nuklearne interakcije. Kao rezultat toga, kvarkovi ostaju zarobljeni unutar čestica, dok neutroni i protoni ostaju unutar atomske jezgre. Dugo vremena znanstvenici nisu mogli odrediti vrijednost kritične temperature, ali sada je poznata i kreće se od 500 milijuna do milijardu stupnjeva Celzijusa.

Dakle, jezgra neutronske zvijezde sastoji se od superfluidne neutronske tekućine, degeneriranih protona i supravodljivih protona, a gornji sloj je čvrsta željezna kora. U početku je temperatura oko milijardu stupnjeva, ali se zvijezda prilično brzo hladi, gubeći svoj sjaj. Ali, oni emitiraju radio valove prilično snažno u smjeru magnetske osi.

Nedavno su astrofizičari primijetili da se zvijezda Kasiopeja A brzo hladi. Znanstvenici su uspjeli odrediti parametre pada temperature, ali nisu imali dovoljno promatračkih podataka da razjasne na kojoj se temperaturi događa prijelaz u tekući oblik. Kasnije se pokazalo da se od 1999. godine, kada je Kasiopeja A otkrivena, njena temperatura smanjila za 4%.

Kemijski sastav

“Što se tiče njihovog kemijskog sastava, zvijezde su obično plazma vodika i helija. Preostali elementi prisutni su u obliku relativno malih "kontaminanata". Prosječni kemijski sastav vanjskih slojeva zvijezde izgleda otprilike ovako. Na svakih 10 tisuća atoma vodika dolazi 1000 atoma helija, 5 atoma kisika, 2 atoma dušika, jedan atom ugljika, 0,3 atoma željeza.
Postoje zvijezde koje imaju visok sadržaj jednog ili drugog elementa. Tako su poznate zvijezde s visokim udjelom silicija (silicijske zvijezde), zvijezde u kojima ima puno željeza (željezne zvijezde), mangana (mangan), ugljika (ugljikove zvijezde) itd. Zvijezde s anomalnim sastavom elementi su dosta raznoliki. Povećane količine teških elemenata otkrivene su u mladim crvenim divovskim zvijezdama. U jednom od njih pronađen je povećan sadržaj molibdena, 26 puta veći od njegovog sadržaja na Suncu. Općenito govoreći, obilje elemenata čiji atomi imaju masu veću od mase atoma helija postupno se smanjuje kako zvijezda stari. Istodobno, kemijski sastav zvijezde također ovisi o položaju zvijezde u galaksiji. Stare zvijezde sferičnog dijela galaksije sadrže malo atoma teških elemenata, au dijelu koji čini osebujne periferne spiralne “krakove” galaksije, te u njezinom ravnom dijelu nalaze se zvijezde relativno bogate teškim elementima. Upravo u tim krajevima pojavljuju se nove zvijezde. Stoga je moguće povezati prisutnost teških elemenata s karakteristikama kemijske evolucije koja karakterizira život zvijezde.
Karbonske zvijezde su vrlo zanimljive. To su relativno hladne zvijezde - divovi i superdivovi. Njihove površinske temperature obično se kreću od 2500 do 6000C. Na temperaturama iznad 3500C s jednakim količinama kisika i ugljika u atmosferi, većina ovih elemenata postoji u obliku ugljičnog monoksida CO. Neke vrste zvijezda karakteriziraju povećani sadržaj metala koji se nalaze u istom stupcu periodnog sustava s cirkonijem; Ove zvijezde sadrže nestabilni element tehnecij 4399Tc. Jezgre tehnecija mogle bi nastati iz 98Mo kao rezultat hvatanja neutrona uz izbacivanje elektrona iz jezgre molibdena ili fotoprocesom iz 97Mo. U svakom slučaju, prisutnost nestabilne jezgre uvjerljiv je dokaz razvoja nuklearnih reakcija u zvijezdama.”

Hipoteze o postanku planeta Sunčeva sustava

Kozmogonija se bavi postankom planeta Sunčeva sustava. Na ovo pitanje znanost ne daje potpun i iscrpan odgovor. Još uvijek nije moguće provjeriti zaključke modernih teorija u odnosu na bilo koji drugi planetarni sustav. Razmotrimo najpoznatije kozmogonijske hipoteze.

Kant-Laplaceova hipoteza. Kant je predložio da je Sunčev sustav nastao iz kozmičkog oblaka ili "kaosa". Nastajući iz kondenzacija koje su nastale u primarnoj maglici, planeti su se centrifugalnim silama udaljavali od nje i od Sunca. Zanimljivo je da je Kant te ideje iznio u raspravi posvećenoj dokazivanju postojanja Boga. Prema Kantu, "Bog je u prirodne sile uložio tajnu umjetnost samostalnog razvoja iz kaosa u savršeni svemir." Prema tome, za Kanta je nastanak planeta nastao iz hladnog oblaka plina i prašine.

Kantovu ideju podupirao je Laplace, međutim, prema njegovoj hipotezi, planeti su nastali kao rezultat odvajanja plinskih prstenova od vrućeg proto-sunca, njihovog hlađenja i kondenzacije. Prstenovi su podijeljeni u nekoliko masa, koje su zatim formirale različite planete.

Ova se hipoteza naziva nebularna (od latinskog nebula - maglica) Kant-Laplaceova hipoteza. Budući da se formiranje prstenova i planeta dogodilo u uvjetima rotacije maglice i djelovanja centrifugalnih sila, ova se hipoteza naziva i rotacijska (latinski rotatio - rotacija).

Hipoteza o trapericama. Kant-Laplaceova hipoteza također nije mogla objasniti činjenicu da je kutna količina gibanja (kutna količina gibanja) planeta približno 29 puta veća od kutne količine gibanja Sunca, a to je u suprotnosti sa zakonom o održanju kutne količine gibanja. Kako bi se riješila ova kontradikcija, pojavile su se takozvane “katastrofalne hipoteze”, među koje spada i Jeansova hipoteza. Prema njemu, određena je zvijezda prošla blizu Sunca i na njemu izazvala snažne plime, koje su poprimile oblik plinskih mlazeva, od kojih su potom nastali planeti. Iz te hipoteze slijedio je zaključak o jedinstvenosti Sunčevog sustava.

Hipoteza O.Yu. Schmidt. Sovjetski znanstvenik O.Yu. Schmidt (1891-1956) je sugerirao da bi Sunce, rotirajući oko središta galaksije, moglo uhvatiti materiju s dovoljnim kutnim momentom. Posebno su Schmidtovi proračuni pokazali da je početno razdoblje Sunčeve revolucije bilo vrlo dugo, a zatim se trebalo smanjiti na 20 dana. U stvarnosti, to je jednako 25 dana, a takva se slučajnost smatra dobrom.

Očekuje se da će daljnje studije zemaljskih planeta i divovskih planeta pomoću automatskih svemirskih postaja baciti novo svjetlo na misterij nastanka Sunčevog sustava.

Prve kozmogonijske hipoteze

Te su se hipoteze pojavile mnogo ranije nego što su mnogi važni obrasci Sunčevog sustava postali poznati. Značenje prvih kozmogonijskih hipoteza prvenstveno je bilo u tome što su pokušale objasniti podrijetlo nebeskih tijela kao rezultat prirodni proces, a ne simultani čin božanskog stvaranja. Osim toga, neke rane hipoteze sadržavale su točne ideje o podrijetlu nebeskih tijela. To se, na primjer, pokazalo kao hipoteza koju je predložio njemački filozof I. Kantom sredinom 18. stoljeća. Kant je pretpostavio da je Sunčev sustav nastao od oblaka prašine.

Detaljnija slika nastanka Sunčevog sustava nastala je u hipotezi postavljenoj krajem 18. stoljeća. francuski znanstvenik P. Laplace. Laplace je pogledao veliku, sporo rotirajuću maglicu koja se sastojala od slabog vrućeg plina. Kako se maglica skupljala, njezina brzina rotacije se povećavala i maglica je postala spljoštena. Iz njegovog središnjeg dijela nastalo je Sunce. Kako se primarno Sunce skupljalo, povećavala se kutna brzina njegove rotacije oko svoje osi (zbog zakona održanja kutne količine gibanja) i počeli su se razdvajati plinski prstenovi u ekvatorijalnoj ravnini Sunca. Iz koncentričnog sustava ovih prstenova nastali su planeti.

Slika je bila toliko jasna da je vrlo dugo Laplaceova hipoteza bila najpopularnija. Međutim, u 20.st. Laplaceova hipoteza morala je biti napuštena, jer se pokazalo da ne može objasniti, na primjer, raspodjelu kutne količine gibanja u Sunčevom sustavu.

Moderne ideje o postanku planeta

Na prvi pogled može se činiti da, u usporedbi s grandioznim problemima kozmologije i zvjezdane kozmogonije, problem nastanka Sunčevog sustava nije previše težak. Zapravo to nije istina. Problem postanka planeta vrlo je složen i daleko od riješenog problema, uvelike ovisan o razvoju ne samo astronomije, već i mnogih drugih prirodnih znanosti (prvenstveno znanosti o Zemlji). Činjenica je da za sada možemo samo istraživati jedini planetarni sustav okružuje naše Sunce. Nije poznato kako izgledaju mlađi i stariji sustavi koji vjerojatno postoje oko drugih zvijezda. Za pravilno objašnjenje nastanka planeta potrebno je znati i kako je nastalo Sunce i druge zvijezde, jer planetarni sustavi nastaju oko zvijezda kao posljedica prirodnih procesa u razvoju materije. Pa ipak, unatoč poteškoćama, znanstvenici su uvjereni da će se pronaći ispravno objašnjenje. Poznavanje načina na koji je nastao naš planet vrlo je važno za daljnji razvoj geofizike, geokemije, geologije i drugih znanosti o Zemlji.

Problemima planetarne kozmogonije trenutno se bave znanstvenici iz različitih zemalja.Domaći znanstvenici dali su značajan doprinos formiranju moderne planetarne kozmogonije. Na primjer, pola stoljeća akademik je proučavao probleme planetarne kozmogonije V. G. Fesenkov(1889-1972), koji je uvijek isticao da mora postojati uska veza između procesa nastanka Sunca i procesa nastanka planeta. Početkom 40-ih. akademik je iznio kozmogonijsku hipotezu O. Yu. Schmidt(1891-1956).

Najvažniji zaključci planetarne kozmogonije svode se na sljedeće:

a) Planeti su nastali kao rezultat spoja čvrstih (hladnih) tijela i čestica koje su bile dio maglice koja je nekoć okruživala Sunce. Ova se maglica često naziva "predplanetarni" ili "protoplanetarni" oblak. Vjeruje se da su se formirali Sunce i protoplanetarni oblak istovremeno u jednom procesu, iako još nije jasno kako je došlo do odvajanja dijela maglice iz koje su nastali planeti od “proto-sunca”.

Najvažnije faze formiranja planeta

b) Nastanak planeta dogodio se pod utjecajem raznih fizikalnih procesa. Posljedica mehanički Procesi su uključivali kompresiju (spljoštenje) rotirajuće maglice, njezino odstranjivanje od protosunca, sudare čestica, njihovo povećanje, itd. Mijenjala se temperatura tvari maglice i stanje u kojem se tvar nalazila. Usporavanje rotacije budućeg Sunca moglo bi biti posljedica magnetsko polje, povezujući maglicu s “proto-suncem”. Međudjelovanje sunčevog zračenja s materijom protoplanetarnog oblaka dovelo je do toga da se najviše svjetlost i brojne čestice našli daleko od Sunca (gdje su sada divovski planeti). Teorija koja uzima u obzir sve te procese omogućuje objašnjenje mnogih obrazaca u Sunčevom sustavu.

c) Sateliti planeta (a time i naš Mjesec) očito su nastali iz roja čestica koje okružuju planete, tj. u konačnici i iz materije protoplanetarne maglice. Asteroidni pojas nastao je na mjestu gdje je Jupiterova gravitacija spriječila nastanak velikog planeta.

Tako, Glavna ideja moderne planetarne kozmogonije je da su planeti i njihovi sateliti nastali od hladnih krutina i čestica.

Zemlja kao planet uglavnom je nastala u razdoblju od oko 100 milijuna godina, au početku je također bila hladna. Naknadno zagrijavanje Zemlje dogodilo se kao posljedica udara velikih tijela (veličine asteroida), gravitacijske kompresije, raspada radioaktivnih elemenata i nekih drugih fizikalnih procesa. Postupno u tijeku gravitacijska diferencijacija materije(T. e. u U procesu razdvajanja tvari koja se sastoji od teških i lakih kemijskih elemenata, u središtu Zemlje su se koncentrirali teški kemijski elementi (željezo, nikal i dr.) od kojih je nastala jezgra našeg planeta. Zemljin omotač nastao je od lakših kemijskih elemenata i njihovih spojeva.

Silicij i drugi kemijski elementi postali su osnova za nastanak kontinenata, a najlakši kemijski spojevi formirali su oceane i atmosferu Zemlje. Zemljina je atmosfera u početku sadržavala mnogo vodika, helija i spojeva koji sadrže vodik kao što su metan, amonijak i vodena para. S vremenom su vodik i helij isparili, a pojavom biljaka sposobnih za "izdisanje" kisika, zemljina se atmosfera počela obogaćivati kisikom, čija je prisutnost jedan od nužnih uvjeta za postojanje životinjskog svijeta.

1.1 Teorija velikog praska

Sastav svemira

Slični članci