Istoria creării pământului pentru copii. Istoria dezvoltării planetei Pământ. Istoria planetei noastre

Există aproximativ 100 de miliarde de stele într-o galaxie, iar în total există 100 de miliarde de galaxii în Universul nostru. Dacă ai vrea să călătorești de pe Pământ până la marginea Universului, ți-ar lua mai mult de 15 miliarde de ani, cu condiția să te miști cu viteza luminii - 300.000 km pe secundă. Dar de unde a venit materia cosmică? Cum a apărut Universul? Istoria Pământului datează de aproximativ 4,6 miliarde de ani. În acest timp, multe milioane de specii de plante și animale au apărut și s-au stins; cele mai înalte lanțuri muntoase au crescut și s-au transformat în praf; Continente uriașe fie s-au împărțit în bucăți și s-au împrăștiat în direcții diferite, fie s-au ciocnit între ele, formând noi mase de pământ gigantice. De unde știm toate acestea? Cert este că, în ciuda tuturor dezastrelor și cataclismelor cu care istoria planetei noastre este atât de bogată, în mod surprinzător, o mare parte din trecutul său turbulent este imprimată în rocile care există astăzi, în fosilele care se găsesc în ele, precum și în organismele ființelor vii care trăiesc astăzi pe Pământ. Desigur, această cronică este incompletă. Întâlnim doar fragmente din ea, goluri între ele, capitole întregi care sunt extrem de importante pentru înțelegerea a ceea ce s-a întâmplat cu adevărat sunt eliminate din narațiune. Și totuși, chiar și într-o formă atât de trunchiată, istoria Pământului nostru nu este inferioară ca fascinație față de orice roman polițist.

Astronomii cred că lumea noastră a apărut ca urmare a Big Bang-ului. Explozând, mingea de foc uriașă a împrăștiat materie și energie în spațiu, care ulterior s-a condensat pentru a forma miliarde de stele, care, la rândul lor, s-au contopit în numeroase galaxii.

Teoria Big Bang.

Teoria urmată de majoritatea oamenilor de știință moderni afirmă că Universul s-a format ca urmare a așa-numitului Big Bang. O minge de foc incredibil de fierbinte, a cărei temperatură a atins miliarde de grade, la un moment dat a explodat și a împrăștiat fluxuri de energie și particule de materie în toate direcțiile, dându-le o accelerație colosală.
Orice substanță constă din particule minuscule - atomi. Atomii sunt cele mai mici particule materiale care pot lua parte la reacțiile chimice. Cu toate acestea, ele, la rândul lor, constau din particule elementare și mai mici. Există multe varietăți de atomi în lume, care se numesc elemente chimice. Fiecare element chimic conține atomi de o anumită dimensiune și greutate și este diferit de alte elemente chimice. Prin urmare, în timpul reacțiilor chimice, fiecare element chimic se comportă numai în felul său. Totul în Univers, de la cele mai mari galaxii până la cele mai mici organisme vii, este format din elemente chimice.

După Big Bang.

Deoarece mingea de foc care a explodat în Big Bang a fost atât de fierbinte, particulele minuscule de materie au fost inițial prea energice pentru a se combina între ele pentru a forma atomi. Cu toate acestea, după aproximativ un milion de ani, temperatura Universului a scăzut la 4000 "C și diverși atomi au început să se formeze din particule elementare. În primul rând, au apărut cele mai ușoare elemente chimice - heliu și hidrogen. Treptat, Universul s-a răcit din ce în ce mai mult și s-au format elemente mai grele.Procesul de formare de noi atomi și elemente continuă până astăzi în adâncurile stelelor precum Soarele nostru, ale cărui temperaturi sunt neobișnuit de ridicate.
Universul se răcea. Atomii nou formați s-au adunat în nori giganți de praf și gaz. Particulele de praf s-au ciocnit între ele și s-au contopit într-un singur întreg. Forțele gravitaționale au tras obiectele mici spre altele mai mari. Ca rezultat, galaxiile, stelele și planetele s-au format în Univers în timp.

Pământul are un miez topit bogat în fier și nichel. Scoarța terestră este formată din elemente mai ușoare și pare să plutească pe suprafața rocilor parțial topite care formează mantaua Pământului.

Univers în expansiune.

Big Bang-ul s-a dovedit a fi atât de puternic încât toată materia Universului s-a împrăștiat în spațiul cosmic cu mare viteză. Mai mult decât atât, Universul continuă să se extindă până în zilele noastre. Putem spune acest lucru cu încredere pentru că galaxiile îndepărtate încă se îndepărtează de noi, iar distanțele dintre ele cresc constant. Aceasta înseamnă că galaxiile erau odată situate mult mai aproape unele de altele decât sunt astăzi.

Nimeni nu știe exact cum s-a format sistemul solar. Teoria principală este că Soarele și planetele s-au format dintr-un nor învolburat de gaz cosmic și praf. Părțile mai dense ale acestui nor, cu ajutorul forțelor gravitaționale, au atras din ce în ce mai multă materie din exterior. Drept urmare, Soarele și toate planetele sale au apărut din el.

Cuptoare cu microunde din trecut.

Pe baza presupunerii că Universul s-a format ca urmare a unui Big Bang „fierbinte”, adică a apărut dintr-o minge de foc uriașă, oamenii de știință au încercat să calculeze în ce măsură ar fi trebuit să se răcească până acum. Ei au ajuns la concluzia că temperatura spațiului intergalactic ar trebui să fie de aproximativ -270°C. Oamenii de știință determină și temperatura Universului prin intensitatea radiațiilor cu microunde (termice) care provin din adâncurile spațiului. Măsurătorile efectuate au confirmat că este într-adevăr de aproximativ -270 "C.

Câți ani are universul?

Pentru a afla distanța până la o anumită galaxie, astronomii îi determină dimensiunea, luminozitatea și culoarea luminii pe care o emite. Dacă teoria Big Bang este corectă, înseamnă că toate galaxiile existente au fost inițial strânse într-o singură minge de foc super-densă și fierbinte. Trebuie doar să împărțiți distanța de la o galaxie la alta la viteza cu care se îndepărtează una de cealaltă pentru a stabili cu cât timp în urmă au format un singur întreg. Aceasta va fi epoca Universului. Bineînțeles, această metodă nu oferă date precise, dar încă dă motive să credem că vârsta Universului este de la 12 la 20 de miliarde de ani.

Un flux de lavă curge din craterul vulcanului Kilauea, situat pe insula Hawaii. Când lava ajunge la suprafața Pământului, se întărește, formând noi roci.

Formarea Sistemului Solar.

Galaxiile s-au format probabil la aproximativ 1 până la 2 miliarde de ani după Big Bang, iar sistemul solar a apărut aproximativ 8 miliarde de ani mai târziu. La urma urmei, materia nu a fost distribuită uniform în spațiu. Zonele dense, datorită forțelor gravitaționale, au atras din ce în ce mai mult praf și gaz. Dimensiunea acestor zone a crescut rapid. S-au transformat în nori giganți învolburați de praf și gaz - așa-numitele nebuloase.
O astfel de nebuloasă - și anume nebuloasa solară - a condensat și a format Soarele nostru. Din alte părți ale norului, au apărut aglomerări de materie care au devenit planete, inclusiv Pământul. Au fost ținute pe orbitele lor solare de puternicul câmp gravitațional al Soarelui. Pe măsură ce forțele gravitaționale au atras particulele de materie solară din ce în ce mai aproape, Soarele a devenit mai mic și mai dens. În același timp, în miezul solar a apărut o presiune monstruoasă. A fost transformată în energie termică colosală, iar aceasta, la rândul său, a accelerat progresul reacțiilor termonucleare în interiorul Soarelui. Ca rezultat, s-au format noi atomi și s-a eliberat și mai multă căldură.

Apariția condițiilor de viață.

Aproximativ aceleași procese, deși la o scară mult mai mică, au avut loc pe Pământ. Miezul pământului se micșora rapid. Din cauza reacțiilor nucleare și a dezintegrarii elementelor radioactive, în intestinele Pământului a fost eliberată atât de multă căldură, încât rocile care l-au format s-au topit. Substanțe mai ușoare, bogate în siliciu, un mineral asemănător sticlei, separate de fier și nichel mai dens din miezul pământului pentru a forma prima crustă. După aproximativ un miliard de ani, când Pământul s-a răcit semnificativ, scoarța terestră s-a întărit într-un înveliș exterior dur al planetei noastre, format din roci solide.
Pe măsură ce Pământul s-a răcit, a ejectat multe gaze diferite din miezul său. Acest lucru s-a întâmplat de obicei în timpul erupțiilor vulcanice. Gazele ușoare, cum ar fi hidrogenul sau heliul, au scăpat în mare parte în spațiul cosmic. Cu toate acestea, gravitația Pământului a fost suficient de puternică pentru a menține gazele mai grele lângă suprafața sa. Ele au stat la baza atmosferei pământului. O parte din vaporii de apă din atmosferă s-au condensat, iar oceanele au apărut pe Pământ. Acum planeta noastră era complet pregătită să devină leagănul vieții.

Nașterea și moartea rocilor.

Masa terestră a Pământului este formată din roci solide, adesea acoperite cu un strat de sol și vegetație. Dar de unde vin aceste pietre? Noi roci se formează din material născut adânc în Pământ. În straturile inferioare ale scoarței terestre, temperatura este mult mai ridicată decât la suprafață, iar rocile care le alcătuiesc sunt sub o presiune enormă. Sub influența căldurii și presiunii, rocile se îndoaie și se înmoaie, sau chiar se topesc complet. Odată ce se formează un punct slab în scoarța terestră, roca topită - numită magmă - erupe la suprafața Pământului. Magma curge din gurile vulcanice sub formă de lavă și se răspândește pe o suprafață mare. Când lava se întărește, se transformă în rocă solidă.

Explozii și fântâni de foc.

În unele cazuri, nașterea rocilor este însoțită de cataclisme grandioase, în altele are loc liniștit și neobservat. Există multe varietăți de magmă și formează diferite tipuri de roci. De exemplu, magma bazaltică este foarte fluidă, iese cu ușurință la suprafață, se răspândește în fluxuri largi și se întărește rapid. Uneori, iese din craterul unui vulcan ca o „fântână de foc” strălucitoare - acest lucru se întâmplă atunci când scoarța terestră nu poate rezista presiunii sale.
Alte tipuri de magmă sunt mult mai groase: densitatea sau consistența lor seamănă mai mult cu melasa neagră. Gazele conținute într-o astfel de magmă întâmpină dificultăți mari să își croiască drum la suprafață prin masa sa densă. Amintiți-vă cât de ușor scapă bulele de aer din apa clocotită și cât de lent se întâmplă atunci când încălzești ceva mai gros, cum ar fi jeleul. Pe măsură ce magma mai densă se ridică mai aproape de suprafață, presiunea asupra acesteia scade. Gazele dizolvate în ea tind să se extindă, dar nu pot. Când magma izbucnește în sfârșit, gazele se extind atât de repede încât are loc o explozie uriașă. Lava, resturile de rocă și cenușa zboară în toate direcțiile ca obuzele trase dintr-un tun. O erupție similară a avut loc în 1902 pe insula Martinica din Marea Caraibelor. Erupția catastrofală a vulcanului Moptap-Pelé a distrus complet portul Sept-Pierre. Aproximativ 30.000 de oameni au murit.

Formarea cristalelor.

Rocile care se formează din lava care se răcește sunt numite roci vulcanice sau magmatice. Pe măsură ce lava se răcește, mineralele conținute în roca topită se transformă treptat în cristale solide. Dacă lava se răcește rapid, cristalele nu au timp să crească și rămân foarte mici. Un lucru similar se întâmplă în timpul formării bazaltului. Uneori, lava se răcește atât de repede încât produce o rocă netedă, sticloasă, care nu conține deloc cristale, cum ar fi obsidianul (sticlă vulcanică). Acest lucru se întâmplă de obicei în timpul unei erupții subacvatice sau atunci când mici particule de lavă sunt ejectate din craterul vulcanului sus în aerul rece.

Eroziunea și deteriorarea rocilor din Cedar Breaks Canyons, Utah, SUA. Aceste canioane s-au format ca urmare a acțiunii erozive a râului, care și-a așezat canalul prin straturi de roci sedimentare, „stors” în sus de mișcările scoarței terestre. Versanții munților expuși s-au erodat treptat, iar fragmentele de rocă au format pe ei sârguri stâncoase. În mijlocul acestor sâmburi ies proeminențe de roci încă solide, care formează marginile canioanelor.

Dovezi ale trecutului.

Dimensiunea cristalelor conținute în rocile vulcanice ne permite să judecăm cât de repede s-a răcit lava și la ce distanță de suprafața Pământului se afla. Iată o bucată de granit, așa cum arată în lumină polarizată la microscop. Diferite cristale au culori diferite în această imagine.

Gneisul este o rocă metamorfică formată din rocă sedimentară sub influența căldurii și presiunii. Modelul dungilor multicolore pe care îl vedeți pe această bucată de gneis vă permite să determinați direcția în care scoarța terestră, în mișcare, a apăsat pe straturile de rocă. Așa ne facem o idee despre evenimentele care au avut loc acum 3,5 miliarde de ani.
Prin cute și falii (rupturi) în roci, putem judeca în ce direcție au acționat tensiunile colosale în scoarța terestră în erele geologice demult trecute. Aceste pliuri au apărut ca urmare a mișcărilor de construcție a munților ale scoarței terestre care au început acum 26 de milioane de ani. În aceste locuri, forțe monstruoase au comprimat straturi de roci sedimentare - și s-au format pliuri.
Magma nu ajunge întotdeauna la suprafața Pământului. Poate persista în straturile inferioare ale scoarței terestre și apoi se răcește mult mai încet, formând cristale mari încântătoare. Așa ia naștere granitul. Mărimea cristalelor din unele pietricele ne permite să stabilim cum s-a format această rocă cu multe milioane de ani în urmă.

Hoodoos, Alberta, Canada. Ploaia și furtunile de nisip distrug rocile moi mai repede decât rocile dure, rezultând valori aberante (proeminențe) cu contururi bizare.

„sandvișuri” sedimentare.

Nu toate rocile sunt vulcanice, cum ar fi granitul sau bazaltul. Multe dintre ele au multe straturi și arată ca un teanc imens de sandvișuri. Ele s-au format cândva din alte roci distruse de vânt, ploaie și râuri, ale căror fragmente au fost spălate în lacuri sau mări și s-au așezat la fund, sub coloana de apă. Treptat, se acumulează o cantitate imensă de astfel de precipitații. Se îngrămădesc unul peste altul, formând straturi groase de sute și chiar mii de metri. Apa unui lac sau a mării apasă asupra acestor depozite cu o forță colosală. Apa din interiorul lor este stoarsă și sunt presate într-o masă densă. În același timp, substanțele minerale, dizolvate anterior în apa stoarsă, par să cimenteze întreaga masă și, ca urmare, din ea se formează o nouă rocă, care se numește sedimentară.
Atât rocile vulcanice, cât și cele sedimentare pot fi împinse în sus sub influența mișcărilor scoarței terestre, formând noi sisteme montane. Forțele colosale sunt implicate în formarea munților. Sub influența lor, rocile fie se încălzesc foarte mult, fie sunt comprimate monstruos. În același timp, ele sunt transformate - transformate: un mineral se poate transforma în altul, cristalele sunt aplatizate și iau o altă dispunere. Ca urmare, în locul unei stânci apare alta. Rocile formate prin transformarea altor roci sub influența forțelor de mai sus se numesc metamorfice.

Nimic nu durează pentru totdeauna, nici măcar munții.

La prima vedere, nimic nu poate fi mai puternic și mai durabil decât un munte imens. Din păcate, aceasta este doar o iluzie. Pe baza unor scale de timp geologice de milioane și chiar sute de milioane de ani, munții se dovedesc a fi la fel de tranzitori ca orice altceva, inclusiv tu și eu.
Orice rocă, de îndată ce începe să fie expusă atmosferei, se va prăbuși instantaneu. Dacă te uiți la o bucată proaspătă de piatră sau o pietricică spartă, vei vedea că suprafața nou formată a stâncii are adesea o culoare complet diferită față de cea veche care a fost în aer de mult timp. Acest lucru se datorează influenței oxigenului conținut în atmosferă și, în multe cazuri, a apei de ploaie. Din cauza lor, pe suprafața rocii au loc diverse reacții chimice, schimbându-i treptat proprietățile.
În timp, aceste reacții fac ca mineralele care țin roca împreună să fie eliberate și aceasta începe să se prăbușească. În stâncă se formează crăpături mici, permițând apei să pătrundă. Când această apă îngheață, se extinde și rupe roca din interior. Când gheața se topește, o astfel de rocă pur și simplu se va destrăma. Foarte curând bucățile de piatră căzute vor fi spălate de ploi. Acest proces se numește eroziune.

Ghețarul Muir din Alaska. Impactul distructiv al ghețarului și al pietrelor înghețate în el de dedesubt și din lateral provoacă treptat eroziunea pereților și a fundului văii de-a lungul căruia se deplasează. Ca urmare, pe gheață se formează fâșii lungi de fragmente de rocă - așa-numitele morene. Când doi ghețari învecinați se unesc, se unesc și morenele lor.

Apa este un distrugător.

Bucăți de rocă distrusă ajung în cele din urmă în râuri. Curentul le trage de-a lungul albiei râului și le uzează în stânca care formează albia în sine, până când fragmentele supraviețuitoare găsesc în sfârșit un refugiu liniștit pe fundul unui lac sau al mării. Apa înghețată (gheața) are o putere distructivă și mai mare. Ghețarii și calotele de gheață trag în urma lor multe fragmente mari și mici de rocă înghețate în părțile și pântecele lor înghețate. Aceste fragmente fac șanțuri adânci în rocile de-a lungul cărora se deplasează ghețarii. Un ghețar poate transporta fragmente de rocă care cad deasupra lui timp de multe sute de kilometri.

Sculpturi create de vânt

Vântul distruge și rocile. Acest lucru se întâmplă mai ales în deșerturi, unde vântul poartă milioane de granule minuscule de nisip. Boabele de nisip sunt compuse în cea mai mare parte din cuarț, un mineral extrem de durabil. Un vârtej de boabe de nisip lovește stâncile, scoțând din ele din ce în ce mai multe boabe de nisip.
Adesea, vântul adună nisip în dealuri mari de nisip sau dune. Fiecare rafală de vânt depune un nou strat de boabe de nisip pe dune. Amplasarea versanților și abruptul acestor dealuri de nisip fac posibilă aprecierea direcției și puterii vântului care le-a creat.

Ghețarii sculptează văi adânci în formă de U de-a lungul căii lor. La Nantfrankon, Țara Galilor, ghețarii au dispărut în vremuri preistorice, lăsând în urmă o vale largă, care este clar prea mare pentru micul râu care acum curge prin ea. Micul lac din prim plan este blocat de o fâșie de stâncă deosebit de puternică.

Pământul este obiectul de studiu pentru o cantitate semnificativă de geoștiințe. Studiul Pământului ca corp ceresc aparține domeniului, structura și compoziția Pământului este studiată de geologie, starea atmosferei - meteorologie, totalitatea manifestărilor vieții de pe planetă - biologie. Geografia descrie caracteristicile de relief ale suprafeței planetei - oceane, mări, lacuri și ape, continente și insule, munți și văi, precum și așezări și societăți. educație: orașe și sate, state, regiuni economice etc.

Caracteristicile planetare

Pământul se învârte în jurul stelei Soare pe o orbită eliptică (foarte apropiată de circulară) cu o viteză medie de 29.765 m/s la o distanță medie de 149.600.000 km pe perioadă, ceea ce este aproximativ egal cu 365,24 zile. Pământul are un satelit, care se învârte în jurul Soarelui la o distanță medie de 384.400 km. Înclinarea axei Pământului față de planul ecliptic este de 66 0 33 „22”. Perioada de revoluție a planetei în jurul axei sale este de 23 ore 56 minute 4,1 s. Rotația în jurul axei sale determină schimbarea zilei și a nopții, iar înclinarea axei și revoluția în jurul Soarelui provoacă schimbarea timpurilor anului.

Forma Pământului este geoid. Raza medie a Pământului este de 6371,032 km, ecuatorială - 6378,16 km, polară - 6356,777 km. Suprafața globului este de 510 milioane km², volum - 1.083 10 12 km², densitate medie - 5518 kg/m³. Masa Pământului este de 5976,10 21 kg. Pământul are un câmp magnetic și un câmp electric strâns înrudit. Câmpul gravitațional al Pământului determină forma sa apropiată de forma sferică și existența unei atmosfere.

Conform conceptelor cosmogonice moderne, Pământul s-a format cu aproximativ 4,7 miliarde de ani în urmă din materie gazoasă împrăștiată în sistemul protosolar. Ca urmare a diferențierii substanței Pământului, sub influența câmpului său gravitațional, în condiții de încălzire a interiorului pământului, au apărut și s-au dezvoltat cochilii de diferite compoziții chimice, stare de agregare și proprietăți fizice - geosfera -: nucleul (în centru), mantaua, scoarța terestră, hidrosfera, atmosfera, magnetosfera . Compoziția Pământului este dominată de fier (34,6%), oxigen (29,5%), siliciu (15,2%), magneziu (12,7%). Scoarta Pământului, mantaua și miezul interior sunt solide (nucleul exterior este considerat lichid). De la suprafața Pământului spre centru, presiunea, densitatea și temperatura cresc. Presiunea în centrul planetei este de 3,6 10 11 Pa, densitatea este de aproximativ 12,5 10³ kg/m³, iar temperatura variază de la 5000 la 6000 °C. Principalele tipuri de scoarță terestră sunt continentale și oceanice; în zona de tranziție de la continent la ocean se dezvoltă crusta de structură intermediară.

Forma Pământului

Figura Pământului este o idealizare care este folosită pentru a încerca să descrie forma planetei. În funcție de scopul descrierii, se folosesc diverse modele ale formei Pământului.

Prima abordare

Cea mai grosieră formă de descriere a figurii Pământului la prima aproximare este o sferă. Pentru majoritatea problemelor de geoștiință generală, această aproximare pare suficientă pentru a fi utilizată în descrierea sau studiul anumitor procese geografice. În acest caz, aplatizarea planetei la poli este respinsă ca o remarcă nesemnificativă. Pământul are o axă de rotație și un plan ecuatorial - un plan de simetrie și un plan de simetrie al meridianelor, ceea ce îl deosebește în mod caracteristic de infinitatea de seturi de simetrie a unei sfere ideale. Structura orizontală a anvelopei geografice se caracterizează printr-o anumită zonalitate și o anumită simetrie față de ecuator.

A doua aproximare

La o apropiere mai apropiată, figura Pământului este echivalată cu un elipsoid al revoluției. Acest model, caracterizat printr-o axă pronunțată, un plan ecuatorial de simetrie și planuri meridionale, este utilizat în geodezie pentru calcularea coordonatelor, construirea rețelelor cartografice, calcule etc. Diferența dintre semiaxele unui astfel de elipsoid este de 21 km, axa majoră este de 6378,160 km, axa minoră este de 6356,777 km, excentricitatea este de 1/298,25.Poziția suprafeței poate fi calculată cu ușurință teoretic, dar nu poate. fi determinat experimental în natură.

A treia aproximare

Deoarece secțiunea ecuatorială a Pământului este, de asemenea, o elipsă cu o diferență în lungimile semi-axelor de 200 m și o excentricitate de 1/30000, al treilea model este un elipsoid triaxial. Acest model nu este aproape niciodată folosit în studiile geografice; indică doar structura internă complexă a planetei.

A patra aproximare

Geoidul este o suprafață echipotențială care coincide cu nivelul mediu al Oceanului Mondial; este locul geometric al punctelor din spațiu care au același potențial gravitațional. O astfel de suprafață are o formă complexă neregulată, adică nu este un avion. Suprafața de nivel în fiecare punct este perpendiculară pe firul de plumb. Semnificația practică și importanța acestui model este că numai cu ajutorul unui plumb, nivel, nivel și alte instrumente geodezice se poate urmări poziția suprafețelor de nivel, i.e. în cazul nostru, geoidul.

Ocean și pământ

O caracteristică generală a structurii suprafeței pământului este distribuția acesteia în continente și oceane. Cea mai mare parte a Pământului este ocupată de Oceanul Mondial (361,1 milioane km² 70,8%), pământul are 149,1 milioane km² (29,2%) și formează șase continente (Eurasia, Africa, America de Nord, America de Sud și Australia) și insule. Se ridică deasupra nivelului oceanelor lumii cu o medie de 875 m (cea mai mare înălțime este de 8848 m - Muntele Chomolungma), munții ocupă mai mult de 1/3 din suprafața terestră. Deșerturile acoperă aproximativ 20% din suprafața terenului, pădurile - aproximativ 30%, ghețarii - peste 10%. Amplitudinea înălțimii pe planetă ajunge la 20 km. Adâncimea medie a oceanelor lumii este de aproximativ 3800 m (cea mai mare adâncime este de 11020 m - șanțul Marianelor (tranșea) din Oceanul Pacific). Volumul apei de pe planetă este de 1370 milioane km³, salinitatea medie este de 35 ‰ (g/l).

Structura geologică

Structura geologică a Pământului

Miezul interior este considerat a avea 2.600 km în diametru și compus din fier sau nichel pur, miezul exterior are o grosime de 2.250 km de fier topit sau nichel, iar mantaua, de aproximativ 2.900 km grosime, este compusă în principal din rocă tare, separată de crusta de pe suprafata Mohorovic. Crusta și mantaua superioară formează 12 blocuri mobile principale, dintre care unele susțin continente. Podișurile se mișcă în mod constant încet, această mișcare se numește derivă tectonică.

Structura internă și compoziția Pământului „solid”. 3. este format din trei geosfere principale: scoarța terestră, mantaua și miezul, care, la rândul său, este împărțit într-un număr de straturi. Substanța acestor geosfere diferă în proprietăți fizice, stare și compoziție mineralogică. În funcție de mărimea vitezelor undelor seismice și de natura modificărilor acestora cu adâncimea, Pământul „solid” este împărțit în opt straturi seismice: A, B, C, D ", D ", E, F și G. În în plus, un strat deosebit de puternic se distinge în Pământ litosfera și următorul strat, înmuiat - astenosfera.Bla A, sau scoarța terestră, are o grosime variabilă (în regiunea continentală - 33 km, în regiunea oceanică - 6). km, în medie - 18 km).

Crusta se îngroașă sub munți și aproape dispare în văile rift ale crestelor mijlocii oceanice. La limita inferioară a scoarței terestre, suprafața Mohorovicic, vitezele undelor seismice cresc brusc, ceea ce este asociat în principal cu o modificare a compoziției materialelor cu adâncimea, trecerea de la granite și bazalt la rocile ultrabazice ale mantalei superioare. Straturile B, C, D", D" sunt incluse în manta. Straturile E, F și G formează miezul Pământului cu o rază de 3486 km. La granița cu nucleul (suprafața Gutenberg), viteza undelor longitudinale scade brusc cu 30%, iar undele transversale dispar, ceea ce înseamnă că nucleul exterior. (stratul E, se extinde la o adâncime de 4980 km) lichid Sub stratul de tranziție F (4980-5120 km) se află un miez interior solid (stratul G), în care undele transversale se propagă din nou.

În crusta solidă predomină următoarele elemente chimice: oxigen (47,0%), siliciu (29,0%), aluminiu (8,05%), fier (4,65%), calciu (2,96%), sodiu (2,5%), magneziu (1,87%) ), potasiu (2,5%), titan (0,45%), care însumează 98,98%. Cele mai rare elemente: Po (aproximativ 2,10 -14%), Ra (2,10 -10%), Re (7,10 -8%), Au (4,3 10 -7%), Bi (9 10 -7%) etc.

Ca urmare a proceselor magmatice, metamorfice, tectonice și de sedimentare, scoarța terestră este puternic diferențiată; în ea au loc procese complexe de concentrare și dispersie a elementelor chimice, ducând la formarea diferitelor tipuri de roci.

Se crede că mantaua superioară este apropiată ca compoziție de rocile ultramafice, dominate de O (42,5%), Mg (25,9%), Si (19,0%) și Fe (9,85%). Din punct de vedere mineral, aici domnește olivina, cu mai puțini piroxeni. Mantaua inferioară este considerată un analog al meteoriților pietroși (condrite). Miezul pământului este similar ca compoziție cu meteoriții de fier și conține aproximativ 80% Fe, 9% Ni, 0,6% Co. Pe baza modelului meteoritilor s-a calculat compoziția medie a Pământului, care este dominată de Fe (35%), A (30%), Si (15%) și Mg (13%).

Temperatura este una dintre cele mai importante caracteristici ale interiorului pământului, permițându-ne să explicăm starea materiei în diferite straturi și să construim o imagine generală a proceselor globale. Conform măsurătorilor în puțuri, temperatura în primii kilometri crește odată cu adâncimea cu un gradient de 20 °C/km. La o adâncime de 100 km, unde se află sursele primare de vulcani, temperatura medie este puțin mai mică decât punctul de topire al rocilor și este egală cu 1100 ° C. În același timp, sub oceane la o adâncime de 100- 200 km temperatura este cu 100-200 ° C mai mare decât pe continente.Densitatea materiei în stratul C la 420 km corespunde unei presiuni de 1,4 10 10 Pa și se identifică cu trecerea de fază la olivină, care are loc la o temperatură. de aproximativ 1600 ° C. La limita cu miezul la o presiune de 1,4 10 11 Pa și temperatură La aproximativ 4000 ° C, silicații sunt în stare solidă, iar fierul este în stare lichidă. În stratul de tranziție F, unde fierul se solidifică, temperatura poate fi de 5000 ° C, în centrul pământului - 5000-6000 ° C, adică adecvată temperaturii Soarelui.

Atmosfera Pământului

Atmosfera Pământului, a cărei masă totală este de 5,15 10 15 tone, constă din aer - un amestec de azot (78,08%) și oxigen (20,95%), 0,93% argon, 0,03% dioxid de carbon, restul este vapori de apă, precum și gaze inerte și alte gaze. Temperatura maximă a suprafeței terestre este de 57-58 ° C (în deșerturile tropicale din Africa și America de Nord), cea minimă este de aproximativ -90 ° C (în regiunile centrale ale Antarcticii).

Atmosfera Pământului protejează toate ființele vii de efectele nocive ale radiațiilor cosmice.

Compoziția chimică a atmosferei Pământului: 78,1% - azot, 20 - oxigen, 0,9 - argon, restul - dioxid de carbon, vapori de apă, hidrogen, heliu, neon.

Atmosfera Pământului include :

• troposfera (până la 15 km)
• stratosfera (15-100 km)
• ionosferă (100 - 500 km).

Între troposferă și stratosferă există un strat de tranziție - tropopauza. În adâncurile stratosferei, sub influența luminii solare, se creează un scut de ozon care protejează organismele vii de radiațiile cosmice. Mai sus sunt mezo-, termo- și exosferele.

Vreme si clima

Stratul inferior al atmosferei se numește troposferă. În el se produc fenomene care determină vremea. Datorită încălzirii neuniforme a suprafeței Pământului de către radiația solară, în troposferă circulă constant mase mari de aer. Principalii curenți de aer din atmosfera Pământului sunt alizei în bandă de până la 30° de-a lungul ecuatorului și vânturile de vest ale zonei temperate în bandă de la 30° la 60°. Un alt factor de transfer de căldură este sistemul de curent oceanic.

Apa are un ciclu constant pe suprafața pământului. Evaporându-se de la suprafața apei și a pământului, în condiții favorabile, vaporii de apă se ridică în atmosferă, ceea ce duce la formarea norilor. Apa se întoarce la suprafața pământului sub formă de precipitații și curge în jos în mări și oceane pe tot parcursul anului.

Cantitatea de energie solară pe care o primește suprafața Pământului scade odată cu creșterea latitudinii. Cu cât este mai departe de ecuator, cu atât unghiul de incidență al razelor solare la suprafață este mai mic și distanța pe care trebuie să o parcurgă raza în atmosferă este mai mare. În consecință, temperatura medie anuală la nivelul mării scade cu aproximativ 0,4 °C pe grad de latitudine. Suprafața Pământului este împărțită în zone latitudinale cu aproximativ aceeași climă: tropicală, subtropicală, temperată și polară. Clasificarea climei depinde de temperatură și precipitații. Cea mai larg recunoscută este clasificarea climatică Köppen, care distinge cinci grupuri mari - tropice umede, deșert, latitudini medii umede, climă continentală, climă polară rece. Fiecare dintre aceste grupuri este împărțit în grupuri specifice.

Influența omului asupra atmosferei Pământului

Atmosfera Pământului este influențată semnificativ de activitatea umană. Aproximativ 300 de milioane de mașini emit anual în atmosferă 400 de milioane de tone de oxizi de carbon, peste 100 de milioane de tone de carbohidrați și sute de mii de tone de plumb. Producători puternici de emisii atmosferice: centrale termice, industria metalurgică, chimică, petrochimică, celuloză și alte industrii, autovehicule.

Inhalarea sistematică a aerului poluat agravează semnificativ sănătatea oamenilor. Impuritățile gazoase și de praf pot da aerului un miros neplăcut, pot irita membranele mucoase ale ochilor și ale tractului respirator superior și, prin urmare, pot reduce funcțiile lor protectoare și pot provoca bronșită cronică și boli pulmonare. Numeroase studii au arătat că pe fondul anomaliilor patologice din organism (boli ale plămânilor, inimii, ficatului, rinichilor și altor organe), efectele nocive ale poluării atmosferice sunt mai pronunțate. Ploaia acidă a devenit o problemă importantă de mediu. În fiecare an, la arderea combustibilului, până la 15 milioane de tone de dioxid de sulf intră în atmosferă, care, atunci când este combinat cu apa, formează o soluție slabă de acid sulfuric, care cade pe pământ odată cu ploaia. Ploaia acidă afectează negativ oamenii, culturile, clădirile etc.

Poluarea aerului ambiental poate afecta indirect, de asemenea, sănătatea și condițiile sanitare de viață ale oamenilor.

Acumularea de dioxid de carbon în atmosferă poate provoca încălzirea climatului ca urmare a efectului de seră. Esența sa este că stratul de dioxid de carbon, care transmite liber radiația solară către Pământ, va întârzia revenirea radiației termice în atmosfera superioară. În acest sens, temperatura din straturile inferioare ale atmosferei va crește, ceea ce, la rândul său, va duce la topirea ghețarilor, a zăpezii, la creșterea nivelului oceanelor și a mărilor și la inundarea unei părți semnificative a pământului.

Poveste

Pământul s-a format în urmă cu aproximativ 4540 de milioane de ani dintr-un nor protoplanetar în formă de disc, împreună cu celelalte planete ale sistemului solar. Formarea Pământului ca urmare a acreției a durat 10-20 de milioane de ani. La început, Pământul a fost complet topit, dar s-a răcit treptat, iar pe suprafața sa s-a format o coajă solidă subțire - scoarța terestră.

La scurt timp după formarea Pământului, acum aproximativ 4530 de milioane de ani, s-a format Luna. Teoria modernă a formării unui singur satelit natural al Pământului susține că acest lucru s-a întâmplat ca urmare a unei coliziuni cu un corp ceresc masiv, care a fost numit Theia.
Atmosfera primară a Pământului s-a format ca urmare a degazării rocilor și a activității vulcanice. Apa s-a condensat din atmosferă pentru a forma Oceanul Mondial. În ciuda faptului că Soarele la acel moment era cu 70% mai slab decât este acum, datele geologice arată că oceanul nu a înghețat, ceea ce se poate datora efectului de seră. Cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă, s-a format câmpul magnetic al Pământului, protejându-și atmosfera de vântul solar.

Formarea Pământului și stadiul inițial al dezvoltării sale (care durează aproximativ 1,2 miliarde de ani) aparțin istoriei pre-geologice. Vârsta absolută a celor mai vechi roci este de peste 3,5 miliarde de ani și, începând din acest moment, începe istoria geologică a Pământului, care se împarte în două etape inegale: Precambrianul, care ocupă aproximativ 5/6 din întreaga cronologie geologică ( aproximativ 3 miliarde de ani) și Fanerozoic, acoperind ultimii 570 de milioane de ani. Cu aproximativ 3-3,5 miliarde de ani în urmă, ca urmare a evoluției naturale a materiei, viața a apărut pe Pământ, a început dezvoltarea biosferei - totalitatea tuturor organismelor vii (așa-numita materie vie a Pământului), care în mod semnificativ a influențat dezvoltarea atmosferei, hidrosferei și geosferei (cel puțin în părți ale învelișului sedimentar). Ca urmare a catastrofei de oxigen, activitatea organismelor vii a schimbat compoziția atmosferei Pământului, îmbogățindu-o cu oxigen, ceea ce a creat oportunitatea dezvoltării ființelor vii aerobe.

Un nou factor care are o influență puternică asupra biosferei și chiar a geosferei este activitatea omenirii, care a apărut pe Pământ după apariția omului ca urmare a evoluției cu mai puțin de 3 milioane de ani în urmă (unitatea în ceea ce privește datarea nu a fost realizată și unii cercetători cred – acum 7 milioane de ani). În consecință, în procesul de dezvoltare a biosferei, se disting formațiuni și dezvoltarea ulterioară a noosferei - învelișul Pământului, care este foarte influențat de activitatea umană.

Rata ridicată de creștere a populației Pământului (populația lumii era de 275 milioane în 1000, 1,6 miliarde în 1900 și aproximativ 6,7 miliarde în 2009) și influența tot mai mare a societății umane asupra mediului natural au ridicat probleme de utilizare rațională a tuturor resurselor naturale. și natura de protecție.

Oamenii de știință care studiază Pământul sunt obișnuiți să lucreze la diferite scări de timp și spațiu. Pentru a obține un răspuns la întrebarea cum a fost creată planeta Pământ, se desfășoară o mulțime de cercetări științifice. Dimensiunile fizice ale obiectelor de studiu variază de la global la microscopic, de la mase de materie cu un volum de kilometri cubi până la spații interatomice măsurate în angstromi. Atunci când rezolvăm o anumită problemă științifică, de multe ori trebuie să se ocupe de o gamă largă de scale liniare; de exemplu, un cutremur cauzat de deplasarea rocilor de-a lungul unei falii la o distanta de cativa centimetri excita unde seismice care se propaga pe mii de kilometri pe Pamant.

De asemenea, unitățile de timp din geologie se referă nu numai la fenomene de scurtă durată precum cutremure, erupții vulcanice sau impacturi de meteoriți, ci și la evenimente care durează zeci și sute (de exemplu, șerpuirea râului), mii (glaciații), milioane (deriva continentală). ) și chiar miliarde de ani (formarea atmosferei bogate în oxigen de astăzi). Și în acest caz, același proces - să zicem, intemperii - poate fi din nou studiat pe o gamă largă de timp: de la minutele și orele unui experiment de laborator, în care se măsoară viteza de dizolvare a unui mineral, până la miile de ani necesari pentru formarea solului.

Parametrii spațiului și timpului geologic, luați în diverse combinații, formează subiectul acestui articol, inclusiv varietatea schimbărilor majore și mai puțin semnificative care au avut loc - și continuă să apară - în istoria Pământului. Mulți geologi, oceanografi și alți oameni de știință care studiază Pământul din când în când au dorința de a considera Pământul ca pe o mașină sau chiar ca pe un organism viu. Comparația cu o mașină reflectă una dintre caracteristicile importante ale dinamicii Pământului: în ciuda tuturor schimbărilor observate la scări foarte diferite de timp și spațiu, Pământul în ansamblu rămâne remarcabil de constant. În ultimii ani, a devenit deosebit de clar că componentele mari ale globului, cum ar fi miezul, mantaua, crusta, oceanele și atmosfera, pot fi considerate ca un sistem complex, care interacționează cu transfer ciclic de materie de la un rezervor la altul. Modelul mecanic al Pământului ca sistem ciclic vast este comparabil cu modelul fiziologic al echilibrului dinamic cunoscut sub numele de homeostază.

Ierarhia scărilor în munca unui om de știință care studiază Pământul este poate cel mai bine ilustrată de procesul de creare a unei hărți geologice - un act creativ care, folosind frazeologia nu în întregime geologică, poate fi caracterizat ca o reprezentare grafică în sistemul de coordonate al suprafața terestră a poziției straturilor de roci de diferite vârste. Primul pas în cartografierea geologică este lucrul în teren pentru a identifica două caracteristici importante ale rocilor: compoziția și vârsta lor. Într-un afloriment de rocă tipic, numai relațiile la scară mică pot fi observate de obicei pe distanțe măsurate în metri. O hartă geologică generalizată a zonei este întocmită dintr-un set de observații de acest fel utilizând, ca la construirea oricărui grafic, tehnici de interpolare și extrapolare și reprezentarea elementelor în funcție de scara hărții. Pe o hartă pentru o suprafață de, să zicem, 200 km 2, puteți vedea rețeaua de râuri și falduri și rupturi caracteristice în roca de bază. Bogăția de informații obținute în urma studierii fiecărui afloriment individual este sacrificată de dragul de a descrie caracteristici mai mari. Pe o hartă a unei zone care acoperă multe mii de kilometri pătrați încep să apară elemente de dimensiuni și mai mari: platouri, munți, câmpii, sisteme întregi de râuri, contururile văilor rift, lacuri glaciare. Pe hărțile continentelor și hărțile de acoperire globală sunt vizibile cele mai mari structuri ale suprafeței continentelor, principalele lanțuri muntoase. În orice caz, atunci când generalizezi o imagine pentru a trece pe hărți la scară mai mică, trucul este să stabilești ce detalii ar trebui sacrificate. Cu alte cuvinte, esența acestei etape a analizei geologice este întotdeauna separarea „semnalului” care ne interesează de „zgomot”.

Cum s-a născut Pământul?

Există mai multe teorii despre originea planetei noastre, fiecare dintre ele având susținătorii săi și dreptul său la viață. Desigur, este imposibil să se determine cu exactitate care teorie descrie de fapt aspectul Pământului și dacă o astfel de teorie există, dar în acest articol vom lua în considerare fiecare dintre ele în detaliu. Întrebarea despre originea Pământului nu a fost încă studiată pe deplin și nu are un răspuns absolut exact.

Ideea modernă a originii planetei Pământ

Astăzi, cea mai recunoscută teorie a originii planetei Pământ este teoria conform căreia Pământul s-a format din materie de gaz și praf împrăștiate în sistemul solar.

Conform acestei teorii, Soarele a apărut înaintea planetelor, iar Pământul, ca și alte planete din sistemul solar, s-a născut din resturile, gazele și praful rămase după formarea Soarelui. Astfel, se crede că Pământul s-a format cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă, iar procesul de formare a acestuia a durat aproximativ 10 - 20 de milioane de ani.

Istoria dezvoltării teoriei

Primul care a prezentat această teorie în 1755 a fost filozoful german I. Kant. El credea că Soarele și planetele sistemului solar au apărut din praf și gaz care au fost împrăștiate în spațiu. Particulele de praf și gaz, sub influența undei de șoc de la Big Bang, s-au deplasat aleatoriu, s-au ciocnit între ele, transferând energie. Astfel, s-au format particulele cele mai grele și mai mari, care au fost atrase unele de altele și au format în cele din urmă Soarele. După ce Soarele a dobândit o dimensiune mare, particulele mai mici au început să se rotească în jurul lui, ale căror căi s-au intersectat. Astfel, s-au format inele gazoase în care particulele uşoare au fost atrase de nuclee mai grele, creând clustere sferice care au devenit viitoare planete.

Există și alte teorii despre originea Pământului, care au fost prezentate de diferiți oameni de știință în momente diferite și chiar și-au avut adepții în viitor.

Teoria mareelor ​​a originii Pământului

Conform acestei teorii, Soarele a apărut mult mai devreme decât planetele, iar Pământul și alte planete ale sistemului solar s-au format din substanțe eliberate de Soare sau de o altă stea mare.

Istoria dezvoltării teoriei

Istoria acestei teorii a început în 1776, când matematicianul J. Buffon a propus teoria despre ciocnirea Soarelui cu o cometă. Ca urmare a acestei ciocniri, a fost eliberat material din care s-au născut atât planeta Pământ, cât și alte planete.

Această teorie și-a găsit adepții în secolul al XX-lea. Atunci savantul astrofizician I.I. Wulfson, folosind calcule computerizate, a arătat că, pentru ca materialul să fie rupt, o stea nu trebuie să se ciocnească de Soare. Conform teoriei sale, orice stea mare și rece dintr-un nou grup de stele s-ar putea apropia de Soare la o distanță scurtă și, prin urmare, poate provoca maree uriașe atât pe suprafața sa, cât și pe Soare. Amplitudinea acestor maree crește până când materialul este rupt de Soare sau de o stea care se apropie și ocupă spațiu între aceste corpuri stelare sub forma unui flux în formă de trabuc. Apoi, steaua rece pleacă, iar jetul în curs de dezvoltare se dezintegrează în planetele sistemului solar.

Cum s-a născut Pământul conform „teoriei nebulare”

Creatorul primei teorii nebulare a fost astronomul și matematicianul francez P.-S. Laplace. El credea că există un fel de disc de gaz care se rotește din cauza compresiei; viteza de rotație a crescut până când forța centrifugă de la marginea sa a început să depășească forța gravitațională de atracție. După aceasta, discul s-a rupt și după ceva timp acest proces a fost repetat. Astfel, inelele s-au transformat în planete, iar masa centrală în Soare.

Această teorie explică bine faptul că Pământul și Soarele se rotesc în același plan și în aceeași direcție, dar are și lacune semnificative.

Conform acestei teorii, Soarele ar trebui să se rotească foarte repede (cu o perioadă de rotație de câteva ore). Cu toate acestea, de fapt, Soarele se rotește mult mai lent - 1 revoluție la fiecare 27 de zile. Un alt dezavantaj al teoriei este mecanismul de colectare a particulelor în planete. Teoria nu răspunde la întrebarea de ce substanțele, după ruperea discului, s-au împărțit în inele și nu au luat forma aceluiași disc, ci de dimensiuni mai mici.

Aceasta încheie povestea despre nașterea planetei Pământ și vă recomandă să citiți despre ea.

Timp de multe secole, oamenii au fost interesați de problema originii Universului și, în special, a planetei noastre - Pământul. Te-ai gândit vreodată de unde a venit tot ce ne înconjoară?

În timpul dezvoltării științei, au fost prezentate multe versiuni: de la absurd în mod obiectiv la destul de probabil. În prezent, există o versiune general acceptată a originii Universului, numită teoria Big Bang.

Esența acestei teorii este că în urmă cu miliarde de ani a existat o minge de foc uriașă în spațiul cosmic, a cărei temperatură depășea milioane de grade. La un moment dat, această minge a explodat, împrăștiind particule și materie în tot Universul cu o viteză enormă.

Deoarece temperatura globului de foc era incredibil de ridicată, particulele împrăștiate în Univers aveau destul de multă energie. Prin urmare, pentru prima dată după explozie, nu s-au atras și nu au interacționat în niciun fel.

Cu toate acestea, după aproximativ un milion de ani, particulele au început să se răcească, iar atomii au început să se formeze din ele prin atracție și repulsie reciprocă. Din atomi mai târziu, au apărut mai întâi elemente chimice elementare (cum ar fi heliul și hidrogenul), apoi din ce în ce mai complexe.

De-a lungul timpului, răcindu-se din ce în ce mai mult, elementele nou formate au început să se unească în nori uriași de praf și gaz. Ca urmare a atracției gravitaționale, obiectele mici au început să fie atrase de cele mari, particulele fie s-au ciocnit între ele, fie s-au împrăștiat, formând din ce în ce mai multe părți noi ale Universului. Astfel, au apărut stele, galaxii și planete.

Așa a apărut planeta noastră. Miezul său sa comprimat treptat, eliberând o cantitate imensă de energie termică. Drept urmare, rocile care o compun s-au topit, iar substanțele separate de miez au format scoarța terestră.

După aproximativ un miliard de ani, Pământul s-a răcit, scoarța terestră s-a întărit și a format învelișul exterior al planetei noastre, iar gazele evacuate periodic din intestinele Pământului, datorită gravitației pământului, au format ulterior atmosfera terestră. Unele gaze din atmosferă s-au condensat pe suprafața Pământului și au apărut oceanele. Astfel, au fost create toate condițiile pentru apariția vieții pe Pământ. Același principiu se aplică tuturor viețuitoarelor.

Astăzi, oamenii de știință au demonstrat că Universul continuă să se extindă, noi elemente continuă să se formeze pe Soare, iar Pământul nostru suferă și ele schimbări semnificative. Nimic nu stă pe loc, totul se dezvoltă, moare și renaște. Acest lucru a fost dovedit de-a lungul a peste un milion de ani, prin cercetări științifice și observații ale proceselor care au loc pe planetă.

Formațiunile muntoase se deplasează treptat, planeta își schimbă axa de rotație, din cauza cărora apar schimbări climatice, erupțiile solare devin din ce în ce mai frecvente. Toate acestea înseamnă doar că acum milioane de ani totul s-a întâmplat conform aceluiași scenariu pentru a deschide noi orizonturi pentru existența Universului, planetelor, stelelor și galaxiilor.