Câu hỏi về nguồn gốc của Trái đất, các hành tinh và toàn bộ hệ mặt trời đã khiến con người lo lắng từ thời cổ đại. Thần thoại về nguồn gốc của Trái đất có thể được bắt nguồn từ nhiều dân tộc cổ đại. Người Trung Quốc, Ai Cập, Sumer, Hy Lạp có ý tưởng riêng về sự hình thành thế giới. Vào đầu thời đại của chúng ta, những ý tưởng ngây thơ của họ đã được thay thế bằng những giáo điều tôn giáo không chịu sự phản đối. Ở châu Âu thời trung cổ, những nỗ lực tìm kiếm sự thật đôi khi kết thúc trong ngọn lửa của Tòa án dị giáo. Những giải thích khoa học đầu tiên về vấn đề này chỉ thuộc về thế kỷ 18. Ngay cả bây giờ vẫn chưa có giả thuyết nào về nguồn gốc của Trái đất, điều này tạo chỗ cho những khám phá mới và thức ăn cho những người ham học hỏi.
Thần thoại của người xưa
Con người là một sinh vật ham học hỏi. Từ thời cổ đại, con người khác với động vật không chỉ ở mong muốn tồn tại trong thế giới hoang dã khắc nghiệt, mà còn ở nỗ lực tìm hiểu nó. Nhận ra sự vượt trội hoàn toàn của các lực lượng của tự nhiên so với bản thân họ, con người bắt đầu coi thường các quá trình đang diễn ra. Thông thường, đó là những người sống trong thiên nhiên được ghi nhận là người có công trong việc tạo ra thế giới.
Những huyền thoại về nguồn gốc của Trái đất ở các phần khác nhau của hành tinh có sự khác biệt đáng kể với nhau. Theo quan niệm của người Ai Cập cổ đại, cô ấy nở ra từ một quả trứng thiêng do thần Khnum nặn từ đất sét thông thường. Theo niềm tincác dân tộc trên đảo, trái đất đã được các vị thần đánh bắt ngoài đại dương.
Lý thuyết hỗn loạn
Người Hy Lạp cổ đại đã tiến gần nhất đến lý thuyết khoa học. Theo quan niệm của họ, sự ra đời của Trái đất bắt nguồn từ sự Hỗn loạn ban đầu, chứa đầy hỗn hợp của nước, đất, lửa và không khí. Điều này phù hợp với các định đề khoa học về lý thuyết nguồn gốc của Trái đất. Một hỗn hợp nổ của các nguyên tố quay một cách hỗn loạn, lấp đầy mọi thứ tồn tại. Nhưng tại một thời điểm nào đó, từ ruột của Hỗn mang nguyên thủy, Trái đất được sinh ra - nữ thần Gaia, và người bạn đồng hành vĩnh cửu của cô, Bầu trời, thần Uranus. Cùng nhau, họ lấp đầy những khoảng trống vô hồn bằng nhiều cuộc sống khác nhau.
Một huyền thoại tương tự đã hình thành ở Trung Quốc. Hỗn loạn Hun-tun, chứa đầy năm nguyên tố - gỗ, kim loại, đất, lửa và nước - quay vòng trong hình dạng một quả trứng xuyên qua vũ trụ vô biên, cho đến khi thần Pan-Gu được sinh ra trong đó. Khi tỉnh dậy, anh thấy xung quanh mình chỉ là bóng tối vô hồn. Và sự thật này khiến anh ấy rất buồn. Tập hợp sức mạnh của mình, vị thần Pan-Gu đã phá vỡ vỏ của quả trứng hỗn loạn, giải phóng hai nguyên lý: Âm và Dương. Âm nặng hình thành trái đất, âm nhẹ và dương nhẹ bay lên tạo thành bầu trời.
Thuyết giai cấp về sự hình thành Trái đất
Nguồn gốc của các hành tinh, đặc biệt là Trái đất, đã được các nhà khoa học hiện đại nghiên cứu đầy đủ. Nhưng có một số câu hỏi cơ bản (ví dụ, nước đến từ đâu) gây ra cuộc tranh luận sôi nổi. Do đó, khoa học về Vũ trụ ngày càng phát triển, mỗi khám phá mới sẽ trở thành một viên gạch đặt nền móng cho giả thuyết về nguồn gốc của Trái đất.
Nhà khoa học Liên Xô nổi tiếng Otto Yulievich Schmidt, được biết đến nhiều hơn với nghiên cứu vùng cực, đã nhóm mọi thứđề xuất các giả thuyết và nhóm chúng thành ba lớp. Đầu tiên bao gồm các lý thuyết dựa trên định đề về sự hình thành của Mặt trời, các hành tinh, mặt trăng và sao chổi từ một vật chất duy nhất (tinh vân). Đây là những giả thuyết nổi tiếng của Voitkevich, Laplace, Kant, Fesenkov, được Rudnik, Sobotovich và các nhà khoa học khác sửa đổi gần đây.
Lớp thứ hai kết hợp các ý tưởng mà theo đó các hành tinh được hình thành trực tiếp từ chất của Mặt trời. Đây là những giả thuyết về nguồn gốc Trái đất của các nhà khoa học Jeans, Jeffreys, Multon và Chamberlin, Buffon và những người khác.
Và, cuối cùng, lớp thứ ba bao gồm các lý thuyết không hợp nhất Mặt trời và các hành tinh theo một nguồn gốc chung. Được biết đến nhiều nhất là phỏng đoán của Schmidt. Hãy tập trung vào các đặc điểm của từng lớp.
Giả thuyết của Kant
Năm 1755, nhà triết học người Đức Kant đã mô tả ngắn gọn nguồn gốc của Trái đất như sau: Vũ trụ ban đầu bao gồm các hạt giống như bụi bất động với nhiều mật độ khác nhau. Lực hấp dẫn đã khiến chúng chuyển động. Chúng dính vào nhau (hiệu ứng của sự bồi tụ), cuối cùng dẫn đến sự hình thành của một chùm nóng trung tâm - Mặt trời. Sự va chạm thêm của các hạt dẫn đến sự quay của Mặt trời, và cùng với nó là đám mây bụi.
Sau đó, các cục vật chất riêng biệt dần dần được hình thành - phôi của các hành tinh trong tương lai, xung quanh đó là các vệ tinh được hình thành theo một sơ đồ tương tự. Trái đất được hình thành theo cách này khi mới bắt đầu tồn tại dường như rất lạnh.
Khái niệm của Laplace
Nhà toán học và thiên văn học người Pháp P. Laplace đã đề xuất một phương án hơi khácmột biến thể giải thích nguồn gốc của hành tinh Trái đất và các hành tinh khác. Theo ý kiến của ông, hệ mặt trời được hình thành từ một tinh vân khí nóng với một loạt các hạt ở trung tâm. Nó quay và co lại dưới tác động của lực hấp dẫn toàn cầu. Với việc tiếp tục làm lạnh, tốc độ quay của tinh vân tăng lên, dọc theo vùng ngoại vi, các vòng bị bong ra khỏi nó, chúng tan rã thành nguyên mẫu của các hành tinh trong tương lai. Cái sau ở giai đoạn đầu là những quả cầu khí nóng, dần dần nguội đi và đông đặc lại.
Việc thiếu giả thuyết của Kant và Laplace
Giả thuyết của Kant và Laplace, giải thích nguồn gốc của hành tinh Trái đất, đã thống trị trong lĩnh vực vũ trụ cho đến đầu thế kỷ XX. Và chúng đã đóng một vai trò tiến bộ, làm nền tảng cho các ngành khoa học tự nhiên, đặc biệt là địa chất. Hạn chế chính của giả thuyết là không thể giải thích được sự phân bố của mômen động lượng (MKR) trong hệ mặt trời.
MKR được định nghĩa là tích của khối lượng cơ thể nhân với khoảng cách từ tâm của hệ thống và tốc độ quay của nó. Thật vậy, dựa trên thực tế là Mặt trời có hơn 90% tổng khối lượng của hệ thống, nó cũng phải có MCR cao. Trên thực tế, Mặt trời chỉ có 2% trong tổng số MKR, trong khi các hành tinh, đặc biệt là các hành tinh khổng lồ, được ban tặng 98% còn lại.
Lý thuyết của Fesenkov
Năm 1960, nhà khoa học Liên Xô Fesenkov đã cố gắng giải thích sự mâu thuẫn này. Theo phiên bản của ông về nguồn gốc Trái đất, Mặt trời và các hành tinh được hình thành do sự nén chặt của một tinh vân khổng lồ - "tinh cầu". Tinh vân này có vật chất rất hiếm, bao gồm chủ yếu là hydro, heli vàmột lượng nhỏ các nguyên tố nặng. Dưới tác động của lực hấp dẫn, một cụm sao hình mặt trời, Mặt trời, xuất hiện ở phần trung tâm của tinh cầu. Nó quay nhanh. Là kết quả của sự tiến hóa của vật chất mặt trời vào môi trường khí-bụi xung quanh nó, vật chất được thải ra theo thời gian. Điều này dẫn đến việc Mặt trời mất đi khối lượng và sự chuyển một phần đáng kể của ISS đến các hành tinh được tạo ra. Sự hình thành của các hành tinh diễn ra bằng cách bồi đắp vật chất của tinh vân.
Lý thuyết của Multon và Chamberlin
Các nhà nghiên cứu người Mỹ, nhà thiên văn học Multon và nhà địa chất Chamberlin, đã đưa ra các giả thuyết tương tự về nguồn gốc của Trái đất và hệ Mặt trời, theo đó các hành tinh được hình thành từ chất của các nhánh xoắn ốc khí, "kéo dài" từ Mặt trời bằng một ngôi sao không xác định, đã bay qua ở một khoảng cách khá gần với nó.
Các nhà khoa học đã đưa khái niệm “hành tinh” vào vũ trụ - đây là những cục đông đặc từ khí của chất ban đầu, chúng trở thành phôi của các hành tinh và tiểu hành tinh.
Quần Jean Phán Phán
Nhà thiên văn học và vật lý học người Anh D. Jeans (1919) cho rằng khi một ngôi sao khác đến gần Mặt trời, một phần lồi hình điếu xì gà bị vỡ ra khỏi phần nhô ra sau đó, sau đó tan rã thành các cục riêng biệt. Hơn nữa, các hành tinh lớn được hình thành từ phần dày ở giữa của "điếu xì gà" và các hành tinh nhỏ dọc theo các cạnh của nó.
Giả thuyết của Schmidt
Trong các câu hỏi về lý thuyết nguồn gốc của Trái đất, một quan điểm ban đầu đã được Schmidt bày tỏ vào năm 1944. Đây là cái gọi là giả thuyết về thiên thạch, sau đó đã được các sinh viên của trường nổi tiếng chứng minh về mặt vật lý và toán học.nhà khoa học. Nhân tiện, vấn đề về sự hình thành của Mặt trời không được xem xét trong giả thuyết.
Theo lý thuyết, Mặt trời ở một trong những giai đoạn phát triển của nó đã bắt (tự hút) một đám mây thiên thạch bụi khí lạnh. Trước đó, nó sở hữu một MKR rất nhỏ, trong khi đám mây quay với tốc độ đáng kể. Trong trường hấp dẫn mạnh của Mặt trời, đám mây thiên thạch bắt đầu phân hóa về khối lượng, mật độ và kích thước. Một phần của vật chất thiên thạch va vào ngôi sao, phần còn lại, là kết quả của quá trình bồi tụ, hình thành các cục-phôi của các hành tinh và vệ tinh của chúng.
Trong giả thuyết này, nguồn gốc và sự phát triển của Trái đất phụ thuộc vào ảnh hưởng của "gió mặt trời" - áp suất của bức xạ mặt trời, đẩy các thành phần khí nhẹ ra ngoại vi của hệ mặt trời. Trái đất do đó được hình thành là một vật thể lạnh. Sự gia nhiệt hơn nữa có liên quan đến nhiệt sinh phóng xạ, sự khác biệt trong trọng trường và các nguồn năng lượng bên trong khác của hành tinh. Các nhà nghiên cứu coi xác suất rất thấp chụp được đám mây thiên thạch như vậy bởi Mặt trời là một nhược điểm lớn của giả thuyết.
Giả định của Rudnik và Sobotovich
Lịch sử về nguồn gốc của Trái đất vẫn khiến các nhà khoa học phấn khích. Tương đối gần đây (năm 1984), V. Rudnik và E. Sobotovich đã trình bày phiên bản riêng của họ về nguồn gốc của các hành tinh và Mặt trời. Theo ý tưởng của họ, người khởi xướng các quá trình trong tinh vân bụi khí có thể là một vụ nổ gần đó của một siêu tân tinh. Các sự kiện khác, theo các nhà nghiên cứu, trông như thế này:
- Dưới tác động của vụ nổ, tinh vân bắt đầu nén và hình thành cục máu đông trung tâm -CN.
- Từ khi Mặt trời hình thành, MRK đã được truyền tới các hành tinh bằng cách điện từ hoặc đối lưu hỗn loạn.
- Những chiếc nhẫn khổng lồ bắt đầu hình thành, giống như những chiếc nhẫn của Sao Thổ.
- Là kết quả của sự bồi đắp vật chất của các vòng, các hành tinh lần đầu tiên xuất hiện, sau đó được hình thành thành các hành tinh hiện đại.
Toàn bộ quá trình tiến hóa diễn ra rất nhanh chóng - trong khoảng 600 triệu năm.
Sự hình thành các thành phần của Trái đất
Có những cách hiểu khác nhau về trình tự hình thành các bộ phận bên trong hành tinh của chúng ta. Theo một trong số họ, tiền Trái đất là một tập hợp không được phân loại của vật chất sắt-silicat. Sau đó, do kết quả của trọng lực, sự phân chia thành lõi sắt và lớp phủ silicat xảy ra - hiện tượng bồi tụ đồng nhất. Những người ủng hộ quá trình bồi tụ không đồng nhất tin rằng một lõi sắt chịu lửa được tích tụ trước, sau đó sẽ có nhiều hạt silicat dễ chảy hơn bám vào nó.
Tùy thuộc vào giải pháp của vấn đề này, chúng ta có thể nói về mức độ nóng lên ban đầu của Trái đất. Thật vậy, ngay sau khi hình thành, hành tinh bắt đầu ấm lên do tác động tổng hợp của một số yếu tố:
- Sự bắn phá bề mặt của nó với các hành tinh, kèm theo sự tỏa nhiệt.
- Sự phân rã của các đồng vị phóng xạ, bao gồm các đồng vị có tuổi thọ ngắn của nhôm, iốt, plutonium, v.v.
- Sự khác biệt trọng lực của lớp đất dưới đáy (giả sử bồi tụ đồng nhất).
Theo một số nhà nghiên cứu, ở giai đoạn đầu nàyTrong quá trình hình thành hành tinh, các phần bên ngoài có thể ở trạng thái gần như tan chảy. Trong ảnh, hành tinh Trái đất trông giống như một quả bóng nóng.
Thuyết hợp đồng về sự hình thành các lục địa
Một trong những giả thuyết đầu tiên về nguồn gốc của các lục địa là sự co lại, theo đó việc hình thành núi có liên quan đến việc Trái đất lạnh đi và giảm bán kính của nó. Chính bà là người đã đóng vai trò là người đặt nền móng cho nghiên cứu địa chất thời kỳ đầu. Trên cơ sở của mình, nhà địa chất học người Áo E. Suess đã tổng hợp tất cả những kiến thức tồn tại thời bấy giờ về cấu tạo của vỏ trái đất trong chuyên khảo “Mặt trái đất”. Nhưng đã vào cuối thế kỷ XIX. dữ liệu đã xuất hiện cho thấy rằng lực nén xảy ra ở một phần của vỏ trái đất, và lực căng xảy ra ở phần kia. Lý thuyết co rút cuối cùng đã sụp đổ sau khi phát hiện ra hiện tượng phóng xạ và sự hiện diện của trữ lượng lớn các nguyên tố phóng xạ trong vỏ Trái đất.
Lục lạc trôi
Vào đầu thế kỷ XX. giả thuyết về sự trôi dạt lục địa ra đời. Từ lâu, các nhà khoa học đã nhận thấy sự giống nhau của đường bờ biển Nam Mỹ và châu Phi, châu Phi và bán đảo Ả Rập, châu Phi và Hindustan, v.v … Người đầu tiên so sánh dữ liệu là Pilligrini (1858), sau này là Bikhanov. Ý tưởng về sự trôi dạt lục địa được hình thành bởi các nhà địa chất người Mỹ Taylor và Baker (1910) và nhà khí tượng học và địa vật lý người Đức Wegener (1912). Người sau đã chứng minh giả thuyết này trong chuyên khảo của mình "Nguồn gốc của các lục địa và đại dương", được xuất bản vào năm 1915. Các lập luận được đưa ra để ủng hộ giả thuyết này:
- Sự giống nhau về đường viền của các lục địa ở cả hai bờ Đại Tây Dương, cũng như các lục địa giáp với Ấn Độ Dươngđại dương.
- Sự tương đồng của cấu trúc trên các lục địa liền kề của các phần địa chất của đá Cổ sinh muộn và Trung sinh sớm.
- Di tích hóa thạch của động vật và thực vật, cho thấy hệ động thực vật cổ đại ở các lục địa phía nam hình thành một nhóm duy nhất: điều này đặc biệt được chứng minh qua các di tích hóa thạch của loài khủng long thuộc giống Lystrosaurus được tìm thấy ở Châu Phi, Ấn Độ và Nam Cực.
- Dữ liệu cổ sinh: ví dụ, sự hiện diện của dấu vết của tảng băng Cổ sinh muộn.
Sự hình thành của vỏ trái đất
Nguồn gốc và sự phát triển của Trái đất gắn bó chặt chẽ với việc xây dựng núi. A. Wegener lập luận rằng các lục địa, bao gồm các khối khoáng chất khá nhẹ, dường như nổi trên chất dẻo nặng bên dưới của lớp bazan. Người ta cho rằng ban đầu một lớp vật liệu granit mỏng được cho là đã bao phủ toàn bộ Trái đất. Dần dần, tính toàn vẹn của nó bị vi phạm bởi lực hút thủy triều của Mặt trăng và Mặt trời, tác động lên bề mặt hành tinh từ đông sang tây, cũng như bởi lực ly tâm từ chuyển động quay của Trái đất, tác động từ các cực đến đường xích đạo.
Từ đá granit (có lẽ) bao gồm một siêu lục địa Pangea. Nó tồn tại cho đến giữa kỷ Mesozoi và tan rã vào kỷ Jura. Một người ủng hộ giả thuyết về nguồn gốc Trái đất này là nhà khoa học Staub. Sau đó là sự liên kết của các lục địa ở Bắc bán cầu - Laurasia, và sự liên kết của các lục địa ở Nam bán cầu - Gondwana. Giữa chúng là những tảng đá dưới đáy Thái Bình Dương. Dưới các lục địa là một biển magma mà chúng di chuyển theo. Laurasia và Gondwana nhịp nhàngdi chuyển về xích đạo, sau đó đến các cực. Khi các siêu lục địa di chuyển về phía xích đạo, chúng co lại về phía trước, trong khi hai bên sườn của chúng ép vào khối Thái Bình Dương. Các quá trình địa chất này được nhiều người coi là yếu tố chính trong việc hình thành các dãy núi lớn. Chuyển động đến xích đạo xảy ra ba lần: trong thời kỳ orogeny ở Caledonian, Hercynian và Alpine.
Kết
Rất nhiều tài liệu khoa học đại chúng, sách thiếu nhi, ấn phẩm chuyên ngành về chủ đề sự hình thành của hệ mặt trời đã được xuất bản. Nguồn gốc của Trái đất cho trẻ em dưới dạng dễ tiếp cận được đặt ra trong sách giáo khoa của trường. Nhưng nếu lấy tài liệu của 50 năm trước, rõ ràng các nhà khoa học hiện đại nhìn một số vấn đề theo một cách khác. Vũ trụ học, địa chất học và các ngành khoa học liên quan không đứng yên. Nhờ cuộc chinh phục không gian gần Trái đất, con người đã biết hành tinh Trái đất được nhìn thấy như thế nào trong bức ảnh chụp từ không gian. Kiến thức mới hình thành sự hiểu biết mới về các quy luật của Vũ trụ.
Rõ ràng là các lực lượng hùng mạnh của tự nhiên đã được sử dụng để tạo ra Trái đất, các hành tinh và Mặt trời từ sự hỗn loạn nguyên thủy. Không có gì ngạc nhiên khi tổ tiên xa xưa so sánh chúng với những thành tựu của các vị Thần. Ngay cả theo nghĩa bóng, người ta không thể tưởng tượng được nguồn gốc của Trái đất, những bức ảnh về thực tế chắc chắn sẽ vượt qua những tưởng tượng táo bạo nhất. Nhưng những kiến thức mà các nhà khoa học thu thập được đang dần xây dựng nên một bức tranh toàn cảnh về thế giới xung quanh chúng ta.
