Глава 3.3. Происхождение и эволюция Земли.

3.3.1. Основные космологические характеристики Земли. Это третья от Солнца планета. Орбита эллиптическая, близкая к круговой. Скорость движения по орбите - 29,76 км/с. Имеет спутник - Луну. Форма эллипсоидная. Средний радиус = 6370 км, . Гравитационное поле Земли обеспечивает ее эллипсоидную или сферическую форму и существование атмосферы.

3.3.2. Основные положения современной гипотезы происхождения Земли.

В процессе образования протозвезды, зарождающееся Солнце было окружено газопылевым облаком. На стадии перехода от протозвезды к состоянию стабильности, периодически выбрасывают потоки заряженных частиц. Эти потоки, подобно тормозу, снижают скорость вращения протозвезды и гасят хаотическое движение частиц облака. В результате частицы, составляющие облако, теряя скорость беспорядочного движения, сохраняют скорость вращения вокруг Звезды. Это приводит к тому, что газопылевое облако сначала уплощается в диск, в котором конденсируются планеты. По мере снижения температуры до 1500^ос сконденсировались чистое железо и тугоплавкие окиси кальция, кремния, магния. При этом более тяжелые элементы и молекулы распределялись в «диске» ближе к солнцу, а более легкие на периферии чем объясняется ледяная природа дальних планет: Урана и Нептуна. Предполагается, что дальнейшая эволюция Земли проходила путем сжатия однородной смеси железа и окисей под действием гравитационного поля. В результате разогрева, происходящего при сжатии, формировалась однородная смесь, которая затем по мере охлаждения дифференцировалась по химическому составу, агрегатному состоянию, физическим свойствам в оболочки Земли – геосферы.

3.3.3. Современные геосферы Земли.

1.Ядро – центральная геосфера. Температура около 5000 градусов С. Плотность – . Радиус – 3,5 тыс. км. Состоит из внутреннего твердого субъядра и жидкого внешнего, движение металла в котором приводит к возникновению электрического тока и возбуждению магнитного поля Земли.

2.Мантия. Находится между земной корой и ядром и составляет 67 % массы планеты. В основном имеет твердое кристаллическое состояние, но внешний верхний слой мантии является аморфным, причем толщина его неоднородна, что и приводит к тектоническим и вулканическим явлениям.

3.Литосфера (земная кора) – верхняя твердая оболочка Земли. В нее входит верхний осадочный слой. В материковой части под ней гранитный слой, а ниже - базальтовый. В океанической части отсутствует гранитный слой.

Все геосферы сформировались сначала в процессе разогрева, а затем остывания планеты.

Гидросфера Земли, гипотеза Хойла.

В соответствии с гипотезой Хойла, дифференциация геосфер происходила одновременно с формированием самой планеты за счет разницы температур конденсации входящих в ее состав веществ, т.е. сначала конденсировалось железо и сформировалось ядро, затем сконденсированные окиси кремния, магния, кальция сформировали мантию, а уже затем путем химического выветривания сформировалась земная кора и атмосфера. Если общепринятая гипотеза объясняет происхождение Мирового океана (гидросферы) выпариванием воды при сжатии и последующей конденсацией пара, то по гипотезе Хойла большая часть испаряющихся веществ, в том числе и воды, была захвачена Землей из окружающей среды. Формировавшиеся Уран и Нептун периодически выталкивали глыбы льда, которые двигались к Солнцу. Расстояние Земли от Солнца, гравитационное поле Земли приводили к падению на Землю в основном водного льда, тогда как на Венеру пришлась основная часть сухого углекислого газа. Гипотеза Хойла, хорошо объясняет уникальное по сравнению с соседними планетами количество воды на Земле.

Длительную эволюцию претерпела и атмосфера Земли. Если сегодня она состоит из: азота - 78 %; кислорода - примерно 21 %;

аргона - примерно 1 %; углекислого газа - примерно 0,03 % и

незначительных примесей - 0,01 % других газов, то в начальный период (около 4,5 млрд. лет назад) атмосфера состояла в основном из метана, аммиака, окиси и двуокиси углерода, водорода, азота, кислорода и гелия. Легкие газы типа азота, кислорода, водорода и гелия быстро уходили из атмосферы, а остальные газы и составили ее к моменту возникновения жизни на Земле.