10 місяців тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Возникла Земля одновременно с Солнечной системой около 4,6 млрд. лет назад и примерно через 10—15 млрд. лет после «Большого взрыва», породившего нашу Вселенную и все то веще­ство, из которого она состоит. Прежде чем возникла наша Сол­нечная система, сменилось не­сколько поколений звезд, в нед­рах которых из протонов, электро­нов и альфа-частиц (ядер гелия) за счет ядерных реакций синтеза постепенно образовалось боль­шинство легких элементов, начи­ная от гелия и лития до железа включительно.

Более тяжелые элементы синте­зируются лишь во время гигант­ских взрывов наиболее массивных и потому неустойчивых звезд. В моменты взрыва звезд, масса которых в несколько раз превышает солнечную массу, они сбра­сывают с себя большую часть сво­их газовых оболочек. Под влияни­ем ударных волн, сопровождаю­щих взрыв, давление в централь­ных зонах таких звезд возраста­ют до чудовищных значений, при которых все электроны как бы «вдавливаются» в протоны, обра­зуя нейтроны. В результате в цент­ре взрывающихся массивных звезд возникают нейтронные ядра или даже «черные дыры», а сбрасы­ваемые взрывом звездные обо­лочки облучаются исключительно интенсивным потоком нейтронов. Поэтому большинство стабильных и радиоактивных изотопов легких и тяжелых элементов образуется на самой ранней стадии взрыва звезды всего за считанные секун­ды благодаря взаимодействию ин­тенсивных нейтронных потоков со сжатым веществом сбрасываемых звездных оболочек.

Во время взрыва массивных звезд их светимость на короткое время возрастает в миллионы и миллиарды раз. Поэтому в астро­номии такие взрывающиеся звез­ды называются сверхновыми. Сбрасываемое сверхновыми звез­дами вещество рассеивается в межзвездном пространстве. Рас­ширяясь, оно охлаждается, обра­зуя гигантские газопылевые обла­ка (таких облаков холодной мате­рии много и в современной Галак­тике). Однако межзвездные газо­пылевые облака не являются устой­чивыми образованиями. Если в них возникают местные плотностные неоднородности, например уплот­нения, образующиеся под влияни­ем ударных волн, возбуждаемых другими взрывающимися звезда­ми, то в дальнейшем такие уплот­нения начинают сжиматься уже са­ми по себе под действием собственных гравитационных полей. Сжимаясь, такое облако вновь разогревается, и в его центре воз­никает молодая звезда нового по­коления. Если протозвездное об­лако еще и вращается, то обра­зуется двойная звезда или оди­ночная звезда с окружающей ее планетной системой.

Около 5 млрд. лет назад под влиянием взрыва одной или не­скольких сверхновых звезд в од­ном из рукавов нашей спиральной Галактики, на расстоянии пример­но 30 тыс. световых лет от ее цент­ра возникло сгущение холодной газопылевой межзвездной мате­рии. Образовавшееся облако бы­ло достаточно массивным, и по­этому оно начало сжиматься. Сжи­маясь, оно постепенно раскручи­валось, пока не превратилось в плоский диск, в центре которого и возникло более массивное сгу­щение — Протосолнце, излучав­шее вначале лишь красный свет. Дальнейшее сжатие привело к подъему давления и температу­ры внутри Протосолнца до уровня «зажигания» ядерных реакций пре­вращения водорода в гелий. В ре­зультате Протосолнце разогрелось еще более и превратилось в срав­нительно устойчивую желтую звез­ду средних размеров — наше Солнце. Окружающий молодое Солнце газопылевой диск также продолжал сгущаться. «Солнеч­ным ветром», т. е. потоком заря­женных частиц — космических лу­чей, и световым давлением из бли­жайшего окружения Солнца был «выметен» на периферию почти весь газ, а за счет взаимодействия магнитного поля молодого Солн­ца с веществом газопылевого дис­ка из его центральных частей по­мимо газовых составляющих бы­ло удалено на периферию и большинство легкоионизирующихся, т. е. наиболее подвижных элемен­тов (например, щелочей, особен­но калия и рубидия; урана, бария и т. д.).

Из оставшихся около молодого Солнца пылевых (в основном си­ликатных и железных) частиц за счет их аккреции (слипания) воз­никли вначале мелкие, потом бо­лее крупные тела — планетезимали, а затем и планеты земной груп­пы Меркурий, Венера, Земля с Лу­ной и Марс со своими спутниками. На больших удалениях от Солнца, где световое давление и солнеч­ное магнитное поле сказывались меньше, образовались планеты-гиганты, резко обогащенные газа­ми и легкоподвижными элемен­тами, — Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон и их спутники.

В процессе роста Земли все по­движные компоненты попадали на нее только в резко ограниченных количествах и главным образом в связанных состояниях — вода в ви­де гидроокислов металлов или гидросиликатов, углекислый газ в форме карбонатов, азот — в нит­ратах и нитридах и т. д. Поэтому летучие компоненты постепенно засыпались все новыми и новыми порциями земного вещества. В ре­зультате Земля была практически полностью лишена атмосферы и гидросферы. Земля тогда враща­лась вокруг своей оси в несколько раз быстрее, чем теперь, и про­должительность суток не превы­шала 5—6 ч. Луна располагалась приблизительно в 3 раза ближе к Земле, чем теперь, и, следова­тельно, длительность месяцев тог­да была почти в 5 раз короче современных, хотя продолжитель­ность года и оставалась постоянной. Все это создавало весьма спе­цифическую климатическую обстановку на поверхности молодой Земли. В те далекие времена она представляла собой совершенно безжизненную пустыню с перво­зданным исключительно пористым грунтом — реголитом. Испещрен­ная бесчисленными большими и малыми кратерами холодная пус­тыня смотрела прямо в открытый космос с черным небом, на фоне которого днем и ночью блестели немигающие звезды. Днем всего за 2,5—3 ч земной небосвод пере­секался ярким, но желтым Солн­цем, затмеваемым иногда круп­ным лунным диском, размеры ко­торого тогда примерно в 9 раз превышали его современную пло­щадь. Ночью по небосводу столь же стремительно проплывала не­обычно крупная Луна, и вновь на­ступал короткий день. Временами земная поверхность сотрясалась беззвучными ударами — взрыва­ми падающих на Землю планетезималей. На месте падения воз­никали новые раскаленные уда­ром кратеры, но проходило вре­мя, и вещество в них остывало, вновь покрываясь холодной кор­кой. При этом все газы выделяв­шиеся при взрывах планетезималей быстро поглощались (сорбиро­вались) реголитом (пористой поч­вой) молодой Земли и поэтому не накапливались в атмосфере. В дополнение к этой картине не­обходимо еще отметить, что на ранней стадии развития Солнца ин­тенсивность «солнечного ветра», т. е. потока заряженных частиц, была исключительно высокой. Маг­нитного поля в то время у Земли еще не было, и такой «ураганный» солнечный ветер свободно дости­гал ее поверхности, буквально сду­вая с нее все выделяющиеся или не успевшие сорбироваться рего­литом газы.