Геофизические условия Земли

Земля появилась не рано. 12-18 млрд. лет – точка отсчета.

«Красное смещение» - звезды удаляются друг от друга.

«Реликтовый шум» -

Математическая модель, теория большого взрыва - Стивен Уильям Хокинг

Есть гипотезы (пульсирующая Вселенная), что будет и конец.

Протяженность Вселенной – 20 млрд. световых лет. Млрд. галактик, в каждой – млрд. звезд.

У каждой свой цикл развития. Звезда является термоядерным реактором, уплотнение газового вещества – возникновение черной дыры.

Солнце появилось 5 млрд. лет назад, заряда хватит еще на 5 млрд.

У самой Земли есть термоядерный реактор в ядре.

Акреция – сгущение пылево-газового облака. 4,5 млрд. лет назад.

Земля раньше была совершенно иной, она изменилась благодаря развитию жизни, которая влияет на почву, атмосферу. Современный газовый состав – благодаря фотосинтезу.

Строение Земли оболочечное.

Геосферы— географические концентрические оболочки (сплошные или прерывистые), из которых состоит планета Земля.

Выделяются следующие геосферы: атмосфера, гидросфера, литосфера, земная кора, мантия и ядро Земли.

150 млн. км от Солнца – оптимально.

Размер Земли. R = 6 тыс. км. Если меньше – не могла бы задержать атмосферу, если больше – нет (слишком тяжелые организмы).

Орбита эллиптическая – не слишком вытянутая.

Инсоляция – количество солнечных лучей. Направление движения ветров и воды (определяется разницей в температурах).

Частицы от Солнца не достигают Земли благодаря наружным: магнитосфера, ионосфера. Существуют внешние оболочки, связанные с гравитационным полем Земли.

Общие черты процесса развития – нет монотонности.

Карл Саган Космическая хронология

Вся история Вселенной представлена в масштабе одного земного года.

01 января. в 00.00 Рождение Вселенной.

10 января. Образование вещества.

01 мая. Образование галактики Млечного пути

09 сентября. Образование Солнечной системы.

14 сентября. Сгущение газовой оболочки, образование Земли.

25 сентября. Появление жизни на Земле.

Свойство индивидуальности появляется на уровне молекул. Появление жизни датируем по накоплению углерода в осадочных породах. Живые организмы его аккумулируют.

09 октября. Образование древнейших ископаемых (бактерий и синезеленых водорослей).

01 ноября. Возникновение полового размножения (микроорганизмов)

12 ноября. Появление фотосинтеза и кислорода. Прокариоты – бактериальные клетки.

15 ноября. Эукариотные клетки (содержащие ядра – регуляция и саморегуляция)

Автономные (могут делиться независимо, собственный геном) органеллы – митохондрии (синтез АТФ, окислительное фосфорилирование – клеточное дыхание) и хлоропласты (фотосинтез). Появление таких клеток связано с гипотезой симбиоза.

Начало изменения атмосферы. Первая экологическая катастрофа. Аэробная жизнь.

Постепенное появление кислородной атмосферы на Земле.

1 декабря. Образование кислородной атмосферы на Земле

8-10% O2 – появление озонового слоя.

Начало образования многоклеточных организмов.

16 декабря. Первые черви в океане, т.к. космические лучи легко проходили через атмосферу, ультрафиолет губителен.

≈10% O2 – озоновый слой в 4,5 раза снижает ультрафиолет, защита от мутагенного излучения.

17 декабря. Конец докембрийского периода. Палеозойская эра и начало кембрийского периода. Возникновение беспозвоночных

18 декабря. Первый океанический планктон. Расцвет трилобитов

19 декабря. Период ордовика. Первые рыбы, первые позвоночные

20 декабря. Силур. Появление наземной жизни. Первые споровые растения. Растения начинают завоевывать сушу.

21 декабря. Начало девонского периода. Первые насекомые.

22 декабря. Первые позвоночные на суше. Первые амфибии. Первые крылатые насекомые

23 декабря. Каменноугольный период. Первые деревья. Первые рептилии

24 декабря. Начало пермского периода. Первые динозавры

25 декабря. Конец палеозойской эры. Начало мезозойской эры

26 декабря. Триасовый период. Первые млекопитающие

27 декабря. Юрский период. Первые птицы

28 декабря. Меловой период. Первые цветы. Вымирание динозавров

29 декабря. Конец мезозойской эры. Кайнозойская эра и начало третичного периода. Первые китообразные. Первые приматы

30 декабря. Начало развития лобных долей коры головного мозга у приматов. Первые гоминиды. Расцвет гигантских млекопитающих

31 декабря. Конец плиоценового периода. Четвертичный (плейстоцен и голоцен) период. 22.30 Первые люди – кроманьонцы.

История жизни – не монотонный процесс. Ряд кризисов (доантропогенные – климат).

Вымирание анаэробных организмов.

Изменение климата: влажный и теплый, сухой и холодный. Подъем и опускание суши. Горообразование. Падение метеоритов.

С появлением деятельности человека – череда кризисов. Человек – единственный вид, который выходит из непосредственного регулирующего влияния природы (сохранение экологического равновесия).

Размножение человека как вида вышло за пределы способности биосферы обеспечивать.

Математическая модель развития численности человечества (С.П.Капица и С.П.Курдюмов)

15 тыс. лет назад – 3 млн.

I в. н.э. – 225 млн.

XVII в. н.э. – 600 млн.

Начало роста – XVII- XVIII вв. н.э.

нач. ХХ в. н.э. – 1,6 млрд.

1970 – 4 млрд.

1999 – 6 млрд.

Должен наступить демографический перелом.