1.1 Гипотезы о происхождении Земли и планет

Объект изучения геологии – Земля, как известно, является небес-

ным телом. Для лучшего понимания строения планеты, представляется

целесообразным в данном курсе рассмотреть основные гипотезы воз-

никновения Земли.

Проблема происхождения Земли является центральным вопросом

космогонии – науки о происхождении и развитии небесных тел и их

систем.

Гелиоцентрическая система Н. Коперника (1543) свела положе-

ние Земли к роли рядовой планеты солнечной системы и подготовила

почву для возникновения научных гипотез о происхождении нашей

планеты. Идеи о материальном единстве земных и космических тел

были высказаны такими выдающимися учёными как Р. Декарт (1590 –

1650), Х. Гюйгенс (1629 – 1695), М. Ломоносов (1711 – 1765). Ровес-

ник и современник М. Ломоносова Ж. Л. Бюффон (1707 – 1788) вы-

двинул космогоническую гипотезу происхождения Земли как обломка

Солнца, который был оторван от него ударом гигантской кометы. Со-

гласно выдвинутым предположениям первоначально планета находи-

лась в раскалённом состоянии, а затем медленно остывала. Основные

идеи Ж. Л. Бюффона были изложены в его книге “Теория Земли”.

Выдающийся немецкий философ Эммануил Кант (1724 – 1804) в

1755 году опубликовал книгу “Общая история и теория неба”, в кото-

рой изложил новую космогоническую гипотезу. Согласно этой гипоте-

зе – Солнце в далёком прошлом было окутано туманностью, состоя-

щей из частиц, движущихся вокруг Солнца в разных направлениях. В

течение определённого времени, вследствие столкновения частиц ме-

жду собой, произошло упорядочение этого движения, и туманность

стала вращаться вокруг Солнца. Из этой вращающейся туманности

впоследствии и возникли планеты.

Знаменитый французский математик П. Лаплас (1749 – 1827) не-

зависимо от Э. Канта предложил свою космогоническую гипотезу,

близкую к гипотезе Э. Канта. По П. Лапласу, первоначально существо-

вала раскалённая вращающаяся газовая туманность, по своим разме-

рам превышающая современную планетную систему. С течением вре-

мени под влиянием охлаждения и притяжения к центру эта туманность

сжималась. При сжатии туманности повысилась её температура и в

результате увеличения центробежной силы, от неё оторвались газовые

кольца, которые впоследствии превратились в планеты. Первоначально

6

все планеты представляли собой раскалённые газовые тела, которые

медленно остывали. Гипотеза П. Лапласа получила почти всеобщее

признание и была господствующей до начала XX века. Однако впо-

следствии выяснилось, что гипотеза не может объяснить ряд особенно-

стей Солнечной системы. Превращение газовых колец, оторвавшихся

от первичного Солнца, в планеты было невозможно, поскольку пред-

полагаемая масса этих колец неизбежно должна была расширяться и

рассеиваться в пространстве.

После гипотезы П. Лапласа в начале XX века был предложен ряд

других космогонических гипотез, которые, однако, не получили широ-

кого распространения, за исключением гипотезы Дж. Джинса – Г.

Джеффриса. Согласно этой гипотезе, первичное Солнце некогда встре-

тилось со звездой. При этом сближении, произошедшем на расстоянии

порядка величины их диаметров, под приливным воздействием Солнце

выбросило огромную сигарообразную струю вещества в сторону про-

ходящей звезды. Из этой струи в результате её разделения и после-

дующей конденсации образовались планеты. Гипотеза Дж. Джинса – Г.

Джеффриса в течение нескольких десятков лет господствовала в науч-

ной и научно-популярной литературе, однако статистические подсчёты

показали, что столь тесное сближение двух звёзд явление очень редкое

в нашей звёздной системе.

Все рассмотренные гипотезы однозначно приводили к горячему

началу нашей планеты, ранняя история которой представлялась как

процесс остывания первоначально газового, а затем жидкого сфериче-

ского тела. Однако были предложены космогонические гипотезы, до-

пускающие относительно холодное начало Земли.

О. Ю. Шмит (1891 – 1956) в своих исследованиях развивал идею

захвата Солнцем части метеоритного облака и рассматривал механизм

преобразования его в отдельные сгущения – будущие планеты – в ре-

зультате взаимных столкновений и “слипания” пылевых частиц. Даль-

нейшие исследования показали малую вероятность такого захвата.

Впоследствии О. Ю. Шмит и его сотрудники Б. Ю. Левин и В. С.

Сафронов приняли точку зрения о совместном образовании Солнца и

околосолнечной газопылевой среды. За время существования газо-

пылевого облака происходил процесс оседания пыли в экваториальной

плоскости Солнца. На первом этапе в облаке происходило образование

роя относительно крупных тел – промежуточных между первоначаль-

ными пылевыми частицами и теперешними планетами. На втором эта-

пе произошло объединение промежуточных тел в планеты. В этом слу-

7

чае Земля возникла как относительно холодное тело более или менее

однородного состава. В дальнейшем началось разогревание первичной

Земли от распада присутствующих в ней радиоактивных элементов. В

результате разогрева появились расплавленные массы, изливание ко-

торых на поверхность планеты и последующее охлаждение, приводило

к образованию земной коры.

В настоящее время представляется несомненным, что планеты

возникли из некоторой газопылевой среды, первоначально окружав-

шей Солнце. Однако в отношении происхождения этого первоначаль-

ного облака единого мнения ещё нет.