10 месяцев назад
Нету коментариев

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.