子どもたちのための地球創造の歴史。 地球の発展の歴史。 私たちの地球の歴史

1 つの銀河には約 1,000 億個の星があり、宇宙には合計 1,000 億個の銀河があります。 地球から宇宙の果てまで旅したい場合、秒速 30 万キロという光の速さで移動すると仮定すると、150 億年以上かかります。 しかし、宇宙物質はどこから来たのでしょうか? 宇宙はどのようにして誕生したのでしょうか？ 地球の歴史は約46億年前に遡ります。 この間、何百万種もの動植物が発生しては絶滅しました。 最も高い山脈は成長し、塵と化した。 巨大な大陸は、ばらばらになってさまざまな方向に散らばったり、互いに衝突したりして、新たな巨大な陸塊を形成しました。 これらすべてをどうやって知ることができるのでしょうか? 事実は、私たちの惑星の歴史にはさまざまな災害や大災害があったにもかかわらず、驚くべきことに、その激動の過去の多くが、現在存在する岩石や、そこから発見される化石、さらには地層の中に刻印されているということです。現在地球上に生息する生物の有機体。 もちろん、この年代記は未完です。 私たちが目にするのは断片の断片だけで、断片の間にぽっかり空洞があり、実際に何が起こったのかを理解するために非常に重要な章全体が物語から省略されています。 しかし、このように切り詰められた形であっても、私たちの地球の歴史は、どの推理小説にも劣らない魅力を持っています。

天文学者は、私たちの世界はビッグバンの結果として誕生したと信じています。 巨大な火球が爆発すると、物質とエネルギーが宇宙全体に散らばり、その後凝縮して数十億の星が形成され、それらが合体して多数の銀河が形成されました。

ビッグバン理論。

現代の科学者のほとんどが支持している理論では、宇宙はいわゆるビッグバンの結果として形成されたと述べています。 温度が数十億度に達した信じられないほど熱い火の玉は、ある時点で爆発し、エネルギーと物質の粒子の流れを全方向に散乱させ、巨大な加速を与えました。
あらゆる物質は小さな粒子、つまり原子で構成されています。 原子は、化学反応に参加できる最小の材料粒子です。 しかし、それらはさらに小さな素粒子で構成されています。 世界には化学元素と呼ばれるさまざまな原子が存在します。 各化学元素には特定のサイズと重量の原子が含まれており、他の化学元素とは異なります。 したがって、化学反応中、各化学元素は独自の方法でのみ動作します。 最大の銀河から最小の生物に至るまで、宇宙のすべてのものは化学元素で構成されています。

ビッグバンの後。

ビッグバンで吹き飛んだ火の玉は非常に高温だったので、当初、物質の小さな粒子はエネルギーが高すぎて、互いに結合して原子を形成できませんでした。 しかし、約100万年後、宇宙の温度は4000度まで下がり、素粒子からさまざまな原子が形成され始めました。最初に、最も軽い化学元素であるヘリウムと水素が現れました。徐々に宇宙はますます寒くなり、新しい原子や元素の形成プロセスは、太陽のような温度が異常に高い恒星の深部で今日まで続いています。
宇宙は寒冷化していました。 新しく形成された原子は集まり、塵とガスの巨大な雲になりました。 塵の粒子は互いに衝突し、単一の全体に融合しました。 重力によって小さな物体が大きな物体に向かって引っ張られます。 その結果、長い時間をかけて宇宙に銀河、星、惑星が形成されました。

地球には、鉄とニッケルが豊富に含まれた溶融核があります。 地球の地殻は軽い元素で構成されており、地球のマントルを形成する部分的に溶けた岩石の表面に浮かんでいるように見えます。

広がる宇宙。

ビッグバンは非常に強力であることが判明し、宇宙のすべての物質が高速で宇宙空間に散らばりました。 さらに、宇宙は今日に至るまで膨張を続けています。 遠方の銀河は依然として私たちから遠ざかっており、銀河間の距離は常に増加しているため、これを自信を持って言えます。 これは、銀河がかつては現在よりもはるかに近くにあったことを意味します。

太陽系がどのように形成されたのかを正確に知っている人は誰もいません。 有力な理論は、太陽と惑星は宇宙のガスと塵の渦巻く雲から形成されたというものです。 この雲のより密度の高い部分は、重力の助けを借りて、外部からますます多くの物質を引き寄せました。 その結果、太陽とそのすべての惑星がそこから誕生しました。

昔からある電子レンジ。

宇宙が「熱い」ビッグバンの結果として形成された、つまり巨大な火の玉から生じたという仮定に基づいて、科学者たちは宇宙が今までにどの程度冷えているはずかを計算しようとしました。 彼らは、銀河間空間の温度は約-270℃になるはずだと結論付けました。 科学者はまた、宇宙の深さから来るマイクロ波（熱）放射の強度によって宇宙の温度を決定します。 実行された測定により、実際に約-270℃であることが確認されました。

宇宙は何歳ですか?

特定の銀河までの距離を知るために、天文学者はその大きさ、明るさ、そしてその銀河が発する光の色を決定します。 ビッグバン理論が正しければ、存在するすべての銀河がもともと 1 つの超高密度で熱い火の玉の中に押し込まれていることを意味します。 ある銀河から別の銀河までの距離を、銀河が互いに遠ざかる速度で割るだけで、それらがどれだけ前に単一の全体を形成したかを知ることができます。 これからは宇宙の時代になるでしょう。 もちろん、この方法では正確なデータを取得することはできませんが、それでも宇宙の年齢が 120 億年から 200 億年であると信じる根拠は得られます。

ハワイ島にあるキラウエア火山の火口からは溶岩流が流れ出ています。 溶岩が地表に達すると固まり、新しい岩石が形成されます。

太陽系の形成。

銀河はおそらくビッグバンから約 10 ～ 20 億年後に形成され、太陽系は約 80 億年後に誕生しました。 結局のところ、物質は宇宙全体に均等に分布していませんでした。 密集した領域では、重力の影響で、塵やガスがどんどん引き寄せられます。 これらの地域の規模は急速に拡大しました。 それらは塵とガスの巨大な渦巻く雲、いわゆる星雲に変わりました。
そのような星雲の 1 つである太陽星雲が凝縮して太陽を形成しました。 雲の他の部分から物質の塊が現れ、それが地球を含む惑星になりました。 彼らは太陽の強力な重力場によって太陽軌道上に保持されていました。 重力によって太陽物質の粒子がどんどん接近するにつれて、太陽​​は小さくなり、密度が高くなっていきました。 同時に、太陽核内で巨大な圧力が発生しました。 それは巨大な熱エネルギーに変換され、これにより太陽内部での熱核反応の進行が加速されました。 その結果、新しい原子が形成され、さらに多くの熱が放出されました。

生活条件の出現。

はるかに小規模ではあるものの、ほぼ同じプロセスが地球上でも発生しました。 地球の核は急速に縮小していました。 核反応と放射性元素の崩壊により、地球の腸内で多量の熱が放出され、地球を形成する岩石が溶けました。 ガラス状の鉱物であるケイ素が豊富な軽い物質が、地球の核の中で密度の高い鉄やニッケルから分離されて、最初の地殻が形成されました。 約10億年後、地球が大幅に寒冷化すると、地殻は硬化して、固体の岩石からなる私たちの惑星の丈夫な外殻になりました。
地球が冷えるにつれて、中心部からさまざまなガスが放出されました。 これは通常、火山の噴火中に起こりました。 水素やヘリウムなどの軽いガスは、ほとんどが宇宙空間に逃げました。 しかし、地球の重力は、より重いガスを地表近くに留めておくのに十分な強さでした。 それらは地球の大気の基礎を形成しました。 大気中の水蒸気の一部が凝縮し、地球上に海が現れました。 今や私たちの惑星は生命のゆりかごとなる準備が完全に整いました。

岩石の誕生と死。

地球の陸地は固体の岩石で形成されており、多くの場合、土や植物の層で覆われています。 しかし、これらの石はどこから来たのでしょうか? 新しい岩石は地球の奥深くで生まれた物質から形成されます。 地殻の下層では、温度が表面よりもはるかに高く、地殻を構成する岩石には大きな圧力がかかっています。 熱と圧力の影響下で、岩石は曲がったり、柔らかくなったり、場合によっては完全に溶けたりします。 地殻に脆弱な部分が形成されると、マグマと呼ばれる溶けた岩石が地表に噴出します。 マグマは噴火口から溶岩となって流れ出し、広範囲に広がります。 溶岩が固まると固い岩になります。

爆発と燃えるような噴水。

岩石の誕生には大規模な大変動が伴う場合もあれば、静かに誰にも気づかれずに起こる場合もあります。 マグマにはさまざまな種類があり、さまざまな種類の岩石を形成します。 たとえば、玄武岩質のマグマは非常に流動性が高く、容易に地表に出て広い流れに広がり、すぐに固まります。 時には、火山の火口から明るい「燃えるような噴水」として噴出することがあります。これは、地殻がその圧力に耐えられなくなったときに起こります。
他の種類のマグマはさらに厚く、その密度、つまり粘稠度は黒糖蜜に似ています。 このようなマグマに含まれるガスは、その高密度の塊を通って地表に到達するのが非常に困難です。 沸騰したお湯から気泡が抜け出すのがいかに簡単か、そしてゼリーなどの厚いものを加熱すると気泡が抜け出すのがどれだけ遅くなるかを思い出してください。 密度の高いマグマが地表に近づくにつれて、マグマにかかる圧力は減少します。 その中に溶けている気体は膨張する傾向がありますが、膨張することはできません。 マグマがついに爆発すると、ガスが急速に膨張し、大爆発が起こります。 溶岩、岩石の破片、灰が大砲から発射された砲弾のように四方八方に飛び散ります。 同様の噴火は 1902 年にカリブ海のマルティニーク島でも発生しました。 モプタップ ペレ火山の壊滅的な噴火により、セプ ピエール港は完全に破壊されました。 約3万人が死亡した。

結晶形成。

溶岩が冷えて形成される岩石は、火山岩または火成岩と呼ばれます。 溶岩が冷えるにつれて、溶けた岩石に含まれる鉱物が徐々に固体の結晶に変わります。 溶岩が急速に冷えると、結晶は成長する時間がなくなり、非常に小さいままになります。 玄武岩の形成中にも同様のことが起こります。 場合によっては、溶岩が急速に冷えて、黒曜石 (火山ガラス) など、結晶をまったく含まない滑らかなガラス質の岩石に変化することがあります。 これは通常、水中噴火中、または溶岩の小さな粒子が火山の噴出口から冷たい空気中に噴出するときに起こります。

米国ユタ州シダーブレイクスキャニオンの岩石の浸食と風化。 これらの峡谷は、地殻の動きによって上向きに「絞り出された」堆積岩の層を通る川の浸食作用の結果として形成されました。 露出した山の斜面は徐々に風化して、岩の破片がガレ場を形成していきました。 これらのガレの真ん中には、まだ固い岩の突起が突き出ており、それが峡谷の端を形成しています。

過去の証拠。

火山岩に含まれる結晶の大きさから、溶岩がどれだけ早く冷えたか、また地表からどのくらいの距離にあるかを判断することができます。 これは、顕微鏡の偏光下で見える花崗岩の一部です。 この画像では、異なる結晶の色が異なります。

片麻岩は、熱と圧力の影響下で堆積岩から形成される変成岩です。 この片麻岩に見られる色とりどりの縞模様から、地殻が移動して岩層に押し付けられる方向を判断することができます。 これが、35 億年前に起こった出来事を理解する方法です。
岩石の褶曲や断層（断層）から、過去の地質時代に地殻内の巨大な応力がどの方向に作用したかを判断できます。 これらの褶曲は、2600万年前に始まった地殻の山形成運動の結果として生じました。 これらの場所では、巨大な力が堆積岩の層を圧迫し、襞が形成されました。
マグマは必ずしも地表に到達するとは限りません。 地殻の下層に留まり、その後ゆっくりと冷却されて、おいしい大きな結晶が形成されます。 こうして花崗岩が誕生するのです。 一部の小石の結晶の大きさから、この岩が何百万年前にどのように形成されたかを立証することができます。

フードゥー、アルバータ州、カナダ。 雨や砂嵐により、柔らかい岩石は硬い岩石よりも早く破壊され、その結果、奇妙な輪郭を持った残骸（突起）が現れます。

堆積した「サンドイッチ」。

花崗岩や玄武岩など、すべての岩石が火山岩であるわけではありません。 それらの多くは多くの層で構成されており、巨大なサンドイッチの積み重ねのように見えます。 それらはかつて、風、雨、川によって破壊された他の岩石から形成され、その破片が湖や海に流され、水柱の下の底に沈着しました。 徐々に、そのような降水量が大量に蓄積します。 それらは互いに重なり合い、数百メートル、さらには数千メートルの厚さの層を形成します。 湖や海の水は、巨大な力でこれらの堆積物に圧力をかけます。 中の水分を絞り出し、圧縮して緻密な塊にします。 同時に、絞り出された水に以前に溶解していた鉱物物質がこの塊全体を固めているように見え、その結果、そこから新しい岩石が形成され、これを堆積物と呼びます。
火山岩も堆積岩も地殻の動きの影響を受けて上に押し上げられ、新しい山系を形成することがあります。 山の形成には巨大な力が関与しています。 それらの影響下で、岩石は非常に加熱されるか、または恐ろしいほど圧縮されます。 同時に、それらは変換されます - 変換されます。ある鉱物は別の鉱物に変化し、結晶は平らになり、異なる配置になります。 その結果、ある岩の場所に別の岩が現れます。 上記の力の影響を受けて他の岩石が変化して形成された岩石を変成岩といいます。

山でさえも、永遠に続くものはありません。

一見すると、巨大な山ほど強くて耐久性のあるものはありません。 残念ながら、これは単なる幻想です。 何百万年、さらには何億年という地質学的時間スケールに基づいて、山は他のものと同じように一時的なものであることがわかります。それはあなたや私も含みます。
どんな岩石も、大気に触れ始めるとすぐに崩壊してしまいます。 新しい岩片や割れた小石を見ると、新しく形成された岩の表面は、長い間空中にあった古い岩の表面とは完全に異なる色であることがよくあります。 これは大気中に含まれる酸素や、多くの場合は雨水の影響によるものです。 これらにより、岩石の表面ではさまざまな化学反応が起こり、徐々に性質が変化していきます。
時間の経過とともに、これらの反応により、岩石を結合していた鉱物が放出され、岩石が崩れ始めます。 岩石に小さな亀裂が生じ、そこに水が浸透していきます。 凍結すると、この水は膨張して岩を内側から破壊します。 氷が溶けると、そのような岩はばらばらになってしまいます。 すぐに、落ちた岩の破片は雨によって洗い流されるでしょう。 このプロセスは浸食と呼ばれます。

アラスカ州のミュア氷河。 氷河とその中に下と側面から凍った石の破壊的な衝撃により、氷河が移動する谷の壁と底が徐々に浸食されます。 その結果、氷の上に岩の破片の長い帯、いわゆるモレーンが形成されます。 隣接する 2 つの氷河の合流点では、それらの氷河のモレーンもつながっています。

水は破壊者です。

砕けた岩の破片は川に流れ込みます。 流れはそれらを川床に沿って引きずり込み、川床自体を形成する岩にすり減らし、最終的に生き残った破片が湖または海の底に静かな避難所を見つけます。 凍った水（氷）の破壊力はさらに強力です。 氷河と氷床は、大小さまざまな岩石の破片を背後に引きずり込み、氷の側面や腹部に凍らせています。 これらの破片は岩石に深い溝を作り、それに沿って氷河が移動します。 氷河は、その上に落ちる岩石の破片を何百キロメートルも運び続ける可能性があります。

風が生み出す彫刻

風も岩を破壊します。 これは風によって何百万もの小さな砂粒が運ばれる砂漠で特によく起こります。 砂粒の大部分は、非常に耐久性の高い鉱物である石英で構成されています。 砂粒の旋風が岩にぶつかり、どんどん砂粒が岩から吹き飛ばされます。
多くの場合、風によって砂が堆積し、大きな砂丘や砂丘が形成されます。 風が吹くたびに砂丘が砂粒の新しい層で覆われます。 これらの砂丘の斜面の位置と急峻さから、それらを生み出した風の方向と強さを判断することができます。

氷河はその道に沿って深い U 字型の谷を刻みます。 ウェールズのナントフランコンでは、氷河が先史時代に消滅し、現在そこを流れる小さな川には明らかに大きすぎる広い谷を残しました。 前景にある小さな湖は、特に強い岩の帯によって遮られています。

地球は、多くの地球科学の研究対象です。 天体としての地球の研究はこの分野に属し、地球の構造と組成は地質学、大気の状態 - 気象学、惑星上の生命の発現の全体 - 生物学によって研究されます。 地理は、海洋、海、湖と水、大陸と島、山と谷、さらには集落や社会など、地球の表面の起伏の特徴を記述します。 教育: 都市や村、州、経済地域など。

惑星の特徴

地球は、恒星である太陽の周りを楕円軌道（円に非常に近い）で平均速度 29,765 m/s で公転し、1 周期あたりの平均距離は 1 億 4,960 万 km、これは約 365.24 日に相当します。 地球には衛星があり、太陽の周りを平均距離 384,400 km で公転しています。 黄道面に対する地球の地軸の傾きは 66 0 33 "22" です。地軸の周りの惑星の公転周期は 23 時間 56 分 4.1 秒です。地軸の周りの自転により昼と夜の変化が生じ、地軸の傾きと太陽の周りの公転は、一年の時間の変化を引き起こします。

地球の形はジオイドです。 地球の平均半径は6371.032 km、赤道 - 6378.16 km、極地 - 6356.777 kmです。 地球の表面積は5億1000万km2、体積は1.083 10 12 km2、平均密度は5518 kg / m3です。 地球の質量は 5976.10 21 kg です。 地球には磁場と密接に関連した電場があります。 地球の重力場は、地球の球形に近い形状と大気の存在を決定します。

現代の宇宙生成論の概念によれば、地球は約 47 億年前に原始太陽系に散在するガス状物質から形成されました。 地球の物質の分化の結果、重力場の影響下で、地球内部の加熱条件下で、化学組成、凝集状態、物理的特性が異なるさまざまな殻、つまり地球圏が発生し、発達しました。 : 核（中心）、マントル、地殻、水圏、大気圏、磁気圏。 地球の組成は、鉄 (34.6%)、酸素 (29.5%)、ケイ素 (15.2%)、マグネシウム (12.7%) によって占められています。 地球の地殻、マントル、核の内側部分は固体です（核の外側部分は液体と考えられています）。 地球の表面から中心に向かって、圧力、密度、温度が増加します。 惑星の中心の圧力は3.6×10 11 Pa、密度は約12.5×10 3 kg / m 3、温度は5000〜6000℃の範囲にあります。 地球の地殻の主な種類は大陸性と海洋性であり、大陸から海洋への移行帯では中間地殻が発達します。

地球の形

地球の姿は、彼らが惑星の形を説明しようとする際の理想化です。 説明の目的に応じて、地球の形状のさまざまなモデルが使用されます。

最初のアプローチ

一次近似で地球の形状を表す最も大まかな形式は球です。 一般的な地理の問題のほとんどについては、この近似は、特定の地理的プロセスの説明や研究に使用するのに十分であると思われます。 このような場合、極における惑星の偏平性は重要ではない発言として拒否されます。 地球には 1 つの回転軸と赤道面、つまり対称面と子午線対称面があり、これが理想的な球体の無限の対称セットとは区別されます。 地理的シェルの水平構造は、赤道に対する特定の帯状性と特定の対称性によって特徴付けられます。

二次近似

さらに近づいてみると、地球の姿は公転楕円体に相当します。 このモデルは、顕著な軸、赤道対称面、子午線面を特徴としており、測地学において座標の計算、地図ネットワークの構築、計算などに使用されます。 このような楕円体の半軸の差は 21 km、長軸は 6378.160 km、短軸は 6356.777 km、離心率は 1/298.25 です。表面の位置は理論的には簡単に計算できますが、決定することはできません。自然の中で実験的に。

三次近似

地球の赤道断面も半軸の長さの差が２００ｍ、離心率が１／３００００の楕円であるので、３番目のモデルは３軸楕円体となる。 このモデルは地理研究ではほとんど使用されず、惑星の複雑な内部構造を示すだけです。

4次近似

ジオイドは、世界の海洋の平均レベルと一致する等ポテンシャル面であり、同じ重力ポテンシャルを持つ空間内の点の幾何学的軌跡です。 このような表面は不規則で複雑な形状をしています。 飛行機ではありません。 各点の水平面は鉛直線に対して垂直です。 このモデルの実際的な意義と重要性は、鉛直線、水準器、水準器、その他の測地機器の助けを借りてのみ、水平面の位置を追跡できることです。 私たちの場合はジオイドです。

海と陸

地球の表面の構造の一般的な特徴は、大陸と海洋への分布です。 地球の大部分は世界海洋（3億6,110万km² 70.8%）で占められ、陸地は1億4,910万km²（29.2%）で、6つの大陸（ユーラシア、アフリカ、北アメリカ、南アメリカ、オーストラリア）と島々を形成しています。 世界の海面より平均875メートル（最高高さは8848メートルのチョモランマ山）も高く、山が地表の3分の1以上を占めています。 砂漠は地表の約20％、森林は約30％、氷河は10％以上を占めています。 惑星上の高さの振幅は20 kmに達します。 世界の海の平均深さは約3800メートルです（最大の深さは太平洋のマリアナ海溝（海溝）の11020メートルです）。 地球上の水の量は 13 億 7,000 万 km3、平均塩分濃度は 35 ‰ (g/l) です。

地質構造

地球の地質構造

内核は直径 2,600 km で純鉄またはニッケルで構成され、外核は厚さ 2,250 km の溶融鉄またはニッケルで構成され、厚さ約 2,900 km のマントルは主に硬い岩石で構成され、モホロビッチ表面の地殻。 地殻と上部マントルは 12 の主要な移動ブロックを形成しており、そのうちのいくつかは大陸を支えています。 高原は常にゆっくりと移動しており、この動きは地殻変動と呼ばれます。

「固体」地球の内部構造と組成。 3. 地殻、マントル、核という 3 つの主要な地球圏で構成されており、これらはさらにいくつかの層に分かれています。 これらの地球圏の物質は、物理的性質、状態、鉱物組成が異なります。 地震波の速度の大きさと深さによる変化の性質に応じて、「固体」地球は 8 つの地震層 (A、B、C、D "、D "、E、F、G) に分けられます。さらに、地球では特に強い層であるリソスフェアと、次の軟化した層であるアセノスフェアに区別されます。ボール A、または地球の地殻は、可変の厚さを持っています（大陸地域では 33 km、海洋地域では 6 km） km、平均 - 18 km）。

地殻は山の下で厚くなり、中央海嶺の地溝帯ではほとんど消滅します。 地球の地殻の下限であるモホロビッチ表面では、地震波の速度が急激に増加します。これは主に、深さによる物質組成の変化、花崗岩や玄武岩から上部マントルの超塩基性岩への移行に関連しています。 層 B、C、D"、D" はマントルに含まれます。 E層、F層、G層は半径3486kmの地球の核を形成しており、核との境界（グーテンベルク面）では縦波の速度が30％激減し、横波が消滅する。 (層 E、深さ 4980 km まで広がる) 液体 遷移層 F (4980 ～ 5120 km) の下には固体の内核 (層 G) があり、その中を横波が再び伝播します。

固体地殻では次の化学元素が優勢です: 酸素 (47.0%)、シリコン (29.0%)、アルミニウム (8.05%)、鉄 (4.65%)、カルシウム (2.96%)、ナトリウム (2.5%)、マグネシウム (1.87%) )、カリウム (2.5%)、チタン (0.45%)、これらを合計すると 98.98% になります。 最も希少な元素: Po (約 2.10 -14%)、Ra (2.10 -10%)、Re (7.10 -8%)、Au (4.3 10 -7%)、Bi (9 10 -7%) など。

マグマ、変成、地殻変動、堆積のプロセスの結果として、地球の地殻は明確に区別され、化学元素の濃縮と分散の複雑なプロセスがその中で起こり、さまざまな種類の岩石の形成につながります。

上部マントルの組成は超苦鉄質岩に近く、O (42.5%)、Mg (25.9%)、Si (19.0%)、Fe (9.85%) が大半を占めていると考えられています。 鉱物的には、カンラン石が主であり、輝石は少ないです。 下部マントルは石質隕石（コンドライト）の類似物と考えられています。 地球の核は鉄隕石と組成が似ており、約80%のFe、9%のNi、0.6%のCoを含んでいます。 隕石モデルに基づいて地球の平均組成が計算され、その大部分は Fe (35%)、A (30%)、Si (15%)、Mg (13%) でした。

温度は地球内部の最も重要な特性の 1 つであり、これによりさまざまな層の物質の状態を説明し、地球規模のプロセスの全体像を構築することができます。 井戸の測定によると、最初の数キロメートルの温度は深さとともに20℃/kmの勾配で上昇します。 火山の主な発生源がある深さ100kmの場所では、平均温度は岩石の融点よりわずかに低く、1100℃に相当します。同時に、深さ100kmの海底では、 200 km では大陸よりも 100 ～ 200 ℃ 温度が高く、420 ​​km の層 C の物質の密度は 1.4 10 10 Pa の圧力に相当し、ある温度で起こるカンラン石への相転移と同定されます。圧力1.4×10 11 Pa、温度約4000℃のコアとの境界では、ケイ酸塩は固体状態、鉄は液体状態となる。 鉄が凝固する遷移層Fでは、温度は5000℃、地球の中心では5000〜6000℃、つまり太陽の温度に十分な温度になる可能性があります。

地球の大気

地球の大気は、総質量が 5.15 10 15 トンで、主に窒素 (78.08%) と酸素 (20.95%) の混合物、アルゴン 0.93%、二酸化炭素 0.03%、残りが水蒸気である空気で構成されています。不活性ガスやその他のガスも同様です。 地表面の最高温度は57〜58℃（アフリカと北アメリカの熱帯砂漠）、最低温度は約-90℃（南極大陸の中央地域）です。

地球の大気は、すべての生き物を宇宙放射線の有害な影響から守っています。

地球大気の化学組成: 78.1% - 窒素、20 - 酸素、0.9 - アルゴン、残り - 二酸化炭素、水蒸気、水素、ヘリウム、ネオン。

地球の大気には以下のものがあります :

• 対流圏（最大15km）
• 成層圏 (15 ～ 100 km)
• 電離層 (100 - 500 km)。

対流圏と成層圏の間には、対流圏界面という遷移層があります。 成層圏の深部では、太陽光の影響を受けて、宇宙放射線から生物を守るオゾンスクリーンが形成されます。 上には中圏、熱圏、外圏があります。

天気と気候

大気の下層は対流圏と呼ばれます。 その中で天気を決定する現象が起こる。 太陽放射による地表の不均一な加熱により、対流圏では大量の空気の循環が絶え間なく行われます。 地球の大気中の主な気流は、赤道に沿った 30° までの帯域の貿易風と 30° から 60° までの帯域の温帯西風です。 熱伝達のもう 1 つの要因は海流システムです。

水は地球の表面で一定の循環をしています。 好条件下では、水蒸気が水面や陸地から蒸発して大気中に上昇し、雲の形成につながります。 水は、一年を通して降水という形で地表に戻り、海へと流れ落ちます。

地球の表面が受け取る太陽エネルギーの量は、緯度が高くなるにつれて減少します。 赤道から遠ざかるほど、地表への太陽光線の入射角は小さくなり、太陽光線が大気中を伝わる距離は長くなります。 その結果、海面での年間平均気温は、緯度 1 度あたり約 0.4 °C 低下します。 地球の表面は、熱帯、亜熱帯、温帯、極地というほぼ同じ気候の緯度帯に分かれています。 気候の分類は気温と降水量によって決まります。 最も広く認識されているのはケッペンの気候分類で、湿潤な熱帯、砂漠、湿潤な中緯度、大陸性気候、寒冷な極地気候の 5 つの大きなグループに分類されます。 これらの各グループは、特定のグループに分類されます。

地球の大気に対する人間の影響

地球の大気は人間の活動によって大きな影響を受けています。 年間約 3 億台の自動車が、4 億トンの二酸化炭素、1 億トン以上の炭水化物、数十万トンの鉛を大気中に排出しています。 大気排出物の強力な発生源: 火力発電所、冶金、化学、石油化学、パルプおよびその他の産業、自動車。

汚染された空気を組織的に吸入すると、人々の健康が著しく悪化します。 ガス状や粉塵の不純物は、空気に不快な臭いを与え、目や上気道の粘膜を刺激して保護機能を低下させ、慢性気管支炎や肺疾患を引き起こす可能性があります。 多くの研究は、体の病理学的異常（肺、心臓、肝臓、腎臓、その他の臓器の病気）を背景に、大気汚染の有害な影響がより顕著であることを示しています。 酸性雨は重要な環境問題となっています。 毎年、燃料が燃焼すると、最大 1,500 万トンの二酸化硫黄が大気中に流入し、水と結合すると硫酸の弱い溶液が形成され、雨とともに地上に降り注ぎます。 酸性雨は人や農作物、建物などに悪影響を及ぼします。

周囲の大気汚染は、人々の健康と衛生的な生活条件に間接的に影響を与える可能性があります。

大気中の二酸化炭素の蓄積は、温室効果の結果として気候温暖化を引き起こす可能性があります。 その本質は、太陽放射を地球に自由に伝達する二酸化炭素の層が、熱放射が大気の上層に戻るのを遅らせるという事実にあります。 これに関して、大気の下層の温度が上昇し、その結果、氷河の融解、降雪、海面の上昇、陸地のかなりの部分の洪水が起こるだろう。

話

地球は約 45 億 4000 万年前に、太陽系の他の惑星とともに円盤状の原始惑星雲から形成されました。 降着の結果としての地球の形成は1000万年から2000万年続きました。 最初、地球は完全に溶けていましたが、徐々に冷却され、その表面に薄い固体の殻、つまり地殻が形成されました。

約 4 億 5 億 3,000 万年前、地球が形成されてから間もなく、月が形成されました。 地球の単一の自然衛星の形成に関する現代の理論は、これはテイアと呼ばれる巨大な天体との衝突の結果として起こったと主張しています。
地球の一次大気は、岩石の脱ガスと火山活動の結果として形成されました。 大気からの水が凝縮して世界の海が形成されました。 当時の太陽は現在よりも70%弱かったという事実にもかかわらず、地質学的データは海が凍らなかったことを示しており、これは温室効果によるものである可能性があります。 約 35 億年前、地球の磁場が形成され、大気を太陽風から保護しました。

地球の形成とその発展の初期段階（約 12 億年続く）は、地質学以前の歴史に属します。 最古の岩石の絶対年齢は 35 億年以上で、その瞬間から地球の地質史が数えられ、地質学的年代は 2 つの不均等な段階に分けられます。先カンブリア紀は、地質学的年代全体の約 5/6 を占めます。 （約 30 億年）、顕生代、過去 5 億 7,000 万年をカバーします。 約30億年から35億年前、地球上の物質の自然進化の結果、生命が誕生し、すべての生物の総体（いわゆる地球の生命体）である生物圏の発展が始まりました。大気、水圏、地圏（少なくとも堆積殻の一部）の発達に影響を与えました。 酸素大災害の結果、生物の活動により地球の大気の組成が変化し、酸素が豊富になり、好気性生物の発達の機会が生まれました。

生物圏、さらには地圏に強い影響を与える新たな要因は、300万年未満前に人類の進化の結果として地球上に出現した人類の活動です（年代に関する統一性はまだ達成されておらず、研究者らは、700万年前だと信じています）。 したがって、生物圏の発展の過程で、人間の活動に大きな影響を受ける地球の殻であるヌースフィアの形成とさらなる発展が区別されます。

地球人口の高い増加率（地球の人口は1000年には2億7,500万人、1900年には16億人、2009年には約67億人）と、自然環境に対する人間社会の影響力の増大により、合理的な問題が提起されています。すべての天然資源の利用と自然の保護。

地球科学者は、さまざまなスケールの時間と空間を研究することに慣れています。 地球がどうやって誕生したのかという疑問への答えを得るために、多くの科学研究が行われています。 研究対象の物理的寸法は、体積が立方キロメートルの物質の塊からオングストローム単位で測定される原子間空間まで、地球規模のものから微視的なものまで多岐にわたります。 特定の科学的問題を解決するとき、多くの場合、広範囲にわたる線形スケールを扱う必要があります。 たとえば、数センチメートル離れた断層に沿った岩石の移動によって引き起こされる地震は地震波を励起し、地球内を数千キロメートルまで伝播します。

また、地質学における時間の単位は、地震、火山の噴火、隕石の衝突などの短期間の現象だけでなく、数十年、数百年（たとえば、川の蛇行）、数千年（氷河作用）、数百万年（大陸移動）続く出来事も指します。 ）さらには数十億年（今日の酸素が豊富な大気の形成）。 そしてこの場合、同じプロセス、たとえば風化を、再び広範囲の時間にわたって研究することができます。鉱物の溶解速度を測定する実験室での数分から数時間に至るまで、数千時間に及ぶものです。土壌の形成に必要な年数。

この記事の主題は、地球の歴史の中でこれまでに起こった、そしてこれからも起こり続ける、大きな変化とそれほど重要ではないさまざまな変化を含む、さまざまな組み合わせで取られた地質学的空間と時間のパラメータです。 地球を時々研究する多くの地質学者、海洋学者、その他の科学者は、地球を機械として、あるいは生命体としてさえ考えたいと考えています。 機械との比較は、地球の力学の重要な特徴の 1 つを反映しています。時間と空間の非常に異なるスケールで観察されたすべての変化にもかかわらず、地球全体は驚くほど一定のままです。 近年、核、マントル、地殻、海洋、大気などの地球の大きな構成要素は、ある貯留層から別の貯留層へ物質が周期的に移動する複雑な相互作用システムとみなすことができることが特に明らかになりました。 広大な周期システムとしての地球の力学的モデルは、ホメオスタシスとして知られる動的平衡の生理学的モデルに匹敵します。

地球を研究する科学者の仕事におけるスケールの階層は、おそらく、地質図の作成プロセスによって最もよく示されます。この創造的な行為は、完全に地質学的表現を使用するわけではありませんが、地球の座標系におけるグラフィック表現として特徴付けることができます。地球の表面のさまざまな時代の岩石層の位置。 地質図作成の最初のステップは、現場で作業を行って、岩石の 2 つの重要な特徴、つまりその組成と年代を特定することです。 典型的な岩石の露頭では、通常、メートル単位の距離にわたって小規模な関係のみが観察されます。 この地域の一般化された地質図は、グラフを作成するときと同様に、内挿および外挿技術を使用し、地図の縮尺に従って要素を描画して、この種の一連の観察から編集されます。 たとえば 200 平方キロメートルの地域の地図上では、河川網と岩盤の特徴的な襞や裂け目を見ることができます。 個々の露頭の研究から得られる豊富な情報は、より大きな特徴を描写するために犠牲になります。 何千平方キロメートルにも及ぶ地域の地図上には、高原、山、平原、河川系全体、地溝帯の輪郭、氷河湖など、さらに大きなサイズの要素が現れ始めます。 大陸の地図や地球規模の地図では、大陸の表面の最大の構造、つまり主要な山脈が表示されます。 いずれにせよ、画像を一般化してより小さな縮尺のマップに移動する場合、重要なのは、どの詳細を犠牲にする必要があるかを決定することです。 言い換えれば、地質分析のこの段階の本質は常に、私たちにとって関心のある「信号」を「ノイズ」から分離することです。

地球はどのようにして誕生したのでしょうか？

私たちの惑星の起源についてはいくつかの理論があり、それぞれに支持者と生命への権利があります。 もちろん、どの理論が実際に地球の外観を説明しているのか、またそのような理論がそもそも存在するのかを完全に正確に判断することは不可能ですが、この記事ではそれぞれの理論を詳細に検討します。 地球の起源の問題はまだ十分に研究されておらず、完全に正確な答えはありません。

地球の起源に関する現代の考え方

今日、惑星地球の起源について最も認められている理論は、地球が太陽系に散在するガスと塵物質から形成されたという理論です。

この理論によれば、太陽は惑星よりも先に出現し、地球は太陽系の他の惑星と同様に、太陽の形成後に残った破片、ガス、塵から誕生しました。 したがって、地球は約45億年前に誕生し、その形成過程には約1000万～2000万年かかったと考えられています。

理論の発展の歴史

1755 年にこの理論を最初に提唱したのはドイツの哲学者 I. カントでした。 彼は、太陽と太陽系の惑星は宇宙に散らばった塵やガスから生じたと信じていました。 ビッグバンからの衝撃波の影響を受けて塵やガスの粒子がランダムに動き、互いに衝突し、エネルギーを伝達しました。 このようにして、最も重くて最大の粒子が形成され、それらは互いに引き付けられ、最終的に太陽を形成しました。 太陽が大きくなった後、より小さな粒子が太陽の周りを回転し始め、その軌道は交差しました。 このようにして、ガス状のリングが形成され、その中で軽い粒子がより重い原子核に引き寄せられ、将来の惑星となる球状星団が形成されました。

地球の起源については他にも理論があり、それらはさまざまな時期にさまざまな科学者によって提唱され、将来的にはその追随者さえ現れました。

地球の起源に関する潮汐理論

この理論によれば、太陽は惑星よりもずっと早くに出現し、地球や太陽系の他の惑星は太陽や他の大きな星から放出された物質から形成されたということになります。

理論の発展の歴史

この理論の歴史は、数学者の J. ブッフォンが提唱した 1776 年に始まりました。 太陽と彗星の衝突に関する理論。 この衝突の結果、地球と他の惑星の両方が誕生した物質が放出されました。

この理論は 20 世紀に支持者になりました。 そのとき、科学者の天体物理学者I.I. ウルフソン氏はコンピューター計算を用いて、物質を切り離すために星が太陽に衝突する必要はないことを示した。 彼の理論によれば、新しい星団からの大きくて冷たい星は太陽にわずかな距離で接近し、それによって太陽の表面と太陽の両方に巨大な潮汐を引き起こす可能性があります。 これらの潮汐の振幅は、物質が太陽または接近する星から離れ、葉巻の形をしたジェットの形でこれらの恒星体の間で発生するまで増加します。 その後、冷たい星が去り、その結果として生じるジェットが太陽系の惑星に散乱します。

「星雲説」による地球誕生の経緯

最初の星雲理論の創始者は、フランスの天文学者で数学者の P.-S です。 ラプラス。 彼は、ある種のガス円盤が圧縮によって回転していると信じていました。 その回転速度は、その端の遠心力が重力を超え始めるまで増加しました。 この後、ディスクが破損し、しばらくしてこのプロセスが繰り返されました。 こうして、環は惑星に変わり、中心塊は太陽に変わりました。

この理論は、地球と太陽が同じ平面内で同じ方向に回転するという事実をよく説明しますが、それには大きなギャップもあります。

この理論によれば、太陽は非常に速く回転するはずです（自転周期は数時間）。 しかし、実際には、太陽の回転ははるかに遅く、27 日で 1 回転します。 この理論のもう 1 つの欠点は、粒子を惑星に集めるメカニズムです。 この理論は、なぜ円盤の破壊後に物質がリングに分かれ、同じ円盤の形をとらず、より小さなサイズになったのかという疑問には答えていません。

これで地球の起源についての話は終わりなので、ぜひ読んでみてください。

何世紀にもわたって、人々は宇宙、特に私たちの惑星である地球の起源の問題に興味を持ってきました。 私たちを取り巻くすべてのものはどこから来たのか考えたことがありますか?

科学の発展の過程で、客観的に見て不合理なものから、かなりありそうなものまで、多くのバージョンが提案されてきました。 現在、宇宙の起源について一般に受け入れられているバージョンが 1 つあり、それはビッグバン理論と呼ばれます。

この理論の本質は、数十億年前、宇宙空間で温度が数百万度を超えた巨大な火の玉があったということです。 ある時点で、このボールは爆発し、粒子や物質が猛スピードで宇宙中に飛散しました。

火の玉の温度は信じられないほど高かったため、宇宙に散らばった粒子はかなりのエネルギーを持っていました。 したがって、爆発後初めて、彼らは引き付けられず、いかなる形でも交流しませんでした。

しかし、約100万年後、粒子は冷え始め、相互の引力と反発によって粒子から原子が形成され始めました。 その後、原子から最初の化学元素 (ヘリウムや水素など) が出現し、その後、より複雑な元素が出現しました。

時間の経過とともに、冷却がさらに進み、新しく形成された元素が結合して巨大な塵とガスの雲になり始めました。 重力の結果、小さな物体が大きな物体に引き付けられ始め、粒子は互いに衝突したり、散乱したりして、宇宙の新しい部分がどんどん形成されていきます。 こうして、星、銀河、惑星が現れました。

これが私たちの惑星がどのようにして現れたかです。 そのコアは徐々に圧縮され、膨大な量の熱エネルギーを放出しました。 その結果、それを構成していた岩石が溶け、核から分離した物質が地殻を形成しました。

約10億年後、地球は寒冷化し、地殻が硬化して地球の外殻を形成し、地球の重力のおかげで地球の腸から周期的に放出されるガスがその後地球の大気を形成しました。 大気中のガスの一部が地表で凝縮し、海が出現しました。 このようにして、地球上に生命が出現するためのすべての条件が整えられました。 同じ原理がすべての生き物に当てはまります。

今日、科学者たちは、宇宙が膨張し続け、太陽上で新しい元素が形成され続け、地球も大きな変化を遂げていることを証明しました。 静止しているものは何もなく、すべてが発展し、消滅し、生まれ変わります。 これは、地球上で発生するプロセスの科学的研究と観察によって、100万年以上にわたって証明されてきました。

山の形成は徐々に変化し、惑星の自転軸は変化しており、そのために気候の変化が起こり、太陽フレアがより頻繁になっています。 これはすべて、何百万年も前に、宇宙、惑星、星、銀河の存在に新たな地平を開くために、すべてが同じシナリオに従って起こったことを意味します。