Размещено на http://allbest.ru

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Происхождение и форма планеты Земля

Мулюков Э. И., Урманшина Н. Э., Юсупова Ю. Х.

О происхождении планеты Земля

Человек всегда интересовался историей возникновения Земли. Строились догадки, гипотезы, учения, предположения, по мере развития общества и углубления познаний в окружающем мире. Во второй половине 18 в. шотландский геолог Джеймс Геттон (1726-1797) впервые опубликовал книгу «Теория Земли», в которой изложил систему взглядов под названием плутонизм Плутон - бог подземного царства. ² Нептун - бог морей и воды. . Он утверждал, что ведущая роль в происхождении горных пород принадлежит внутренним силам (вулканизму), осадконакоплению с последующим уплотнением и кристаллизацией.

При этом история Земли рассматривалась как бесконечное повторение циклов с периодической сменой разрушения одних континентов и возникновения других. М.В. Ломоносов (1711-1765) был сторонником плутонизма, а о последующих гипотезах он не успел узнать: судьба отмерила ему слишком короткий срок земного пребывания.

На стыке 18 и 19 вв. появилось альтернативное учение о происхождении горных пород - нептунизм², в котором движущая сила отводилась воде.

Нептунисты считали, что нижние слои горных пород возникли путём химической кристаллизации из вод «первозданного всемирного океана» (потопа), а верхние - рассматривались как «механические» отложения библейского потопа.

Основоположником нептунизма был немецкий минералог - Абраам Вернер (1749-1817), взгляды которого поддерживал его друг, великий поэт И.В. Гёте (1749-1832) - известный учёный минералог, естествоиспытатель с широкими познаниями, он же директор Управления дорожного строительства в Тюрингии (Герцогство «Саксония-Веймар-Эйзенах», 1779-1786).

В период жизни И.В. Гёте и А.Г. Вернера происходила жаркая дискуссия между сторонниками двух вышеназванных мировоззрений о происхождении горных пород. Закономерно, что И.В. Гёте, будучи признанным естествоиспытателем, отразил эту дискуссию в своей трагедии «Фауст».

В главе «Вальпургиева ночь» задействованы древнегреческие философы Анаксагор (плутонист) и Фалес (нептунист) «Огонь чадящий образует скалы!» - восклицает Анаксагор… «Вода всему живущему начало», - возражает ему Фалес. Сам И.В. Гёте устами Фалеса ставит гимн нептунистам:

Мне истина ярко предстала

Реки всюду вокруг посылающий

Из воды всё возникло сначала!

Потоки поглощающий.

Всё собою вода оросила!

Ты действуешь всюду в долах и горах!

Океан - ты вечная сила!

Ты свежую жизнь сохраняешь в веках!»

Громады туч сгущающих,

Акад. В.И. Вернадский (1863-1945), выдающийся геохимик дал научную оценку этой дискуссии, как неизбежному этапу в развитии естествознания: «Мы видим теперь, что тот спор о нептунизме и плутонизме, который занимал десятилетия мысли геологов, особенно немецких, казался современникам важным, но в действительности им не был».

Дальнейшее развитие науки показало несостоятельность этих гипотез. В 40-х годах 20 в. акад. О.Ю. Шмидт (1891-1956) выдвинул новую гипотезу происхождения планет Солнечной системы, в т.ч. и Земли, согласно которой Солнце на своём пути пересекло и захватило одно из пылевых скоплений Галактики, поэтому планеты образовались не из раскалённых газов, а из пылевидных частиц, вращающихся вокруг Солнца.

В этом скоплении со временем возникли уплотнённые сгустки материи, давшие начало планетам.

Земля, по Шмидту, первоначально была холодной. Разогрев её недр начался, когда она достигла больших размеров. Это произошло за счёт выделения теплоты в результате распада имеющихся в ней радиоактивных веществ. планета земля тектонический нептунист плутонист

Недра Земли приобрели пластическое состояние, более плотные вещества сосредоточились ближе к центру планеты, более лёгкие - у её периферии. Произошло расслоение Земли на отдельные оболочки.

По гипотезе Шмидта расслоение продолжается до настоящего времени. По мнению ряда учёных, именно это является основной причиной движения в земной коре, т. е. причиной тектонических процессов.

Планета Земля 4,6 млрд. лет назад сформировалась как планета с нынешними геометрическими параметрами, с характерным составом и строением.

Признаки жизни на Земле появились 0,7 - 0,8 млрд. лет назад, а первые скелетные организмы - 570 млн. лет назад благодаря возникновению рибонуклеиновой кислоты (РНК), обладающей способностью воспроизводить живые организмы. Это явилось прорывом в биологии и расцветом разнообразных форм живых существ на Земле.

Планета Земля образовалась, как выше сказано, именно на таком расстоянии, на котором обеспечивается наличие особой субстанции - воды, что привело к возникновению вышеупомянутой РНК и жизни на Земле.

Что касается тепла, то его Солнце щедро будет излучать еще 5…7 млрд. лет, без перебоев. Лишь потом оно подаст признаки остывания, а пока циклично каждые 11 лет на поверхности Солнца наблюдаются всплески активности, что оборачивается для Земли магнитными явлениями, колебаниями погоды и климата.

О форме Земли

Человек уже в глубокой древности интересовался формой Земли. Впервые древнегреческий математик Пифагор (VI в. до н.э.) высказал мысль о шарообразности нашей планеты, а философ Аристотель (IV в. до н.э.) подтвердил это.

Длительное время она и рассматривалась как правильный шар, пока в 1680 г. Исаак Ньютон (1643-1727) не подсчитал, что Земля сплющена вдоль оси вращения на 1/230 долю этой оси. Как ни велик был авторитет знаменитого учёного, следовало проверить его вычисления. На это ушло несколько десятилетий.

В 40-х годах 18 в. французские астрономы подтвердили правоту И. Ньютона. Разница между диаметрами Земли оказалась в 42 км, т. е. полярный диаметр действительно короче.

В нашей стране с 1946 г. форму Земли принимают как эллипсоид Красовского с такими параметрами: экваториальный радиус - 6378,160 км; полярный радиус - 6356,777 км; площадь поверхности Земли составляет всего около 510,2 млн. км²; суша составляет 29,2% (149,1 млн. км²). Объём - 1,083Ч10¹² км³, масса - 5,976Ч10²⁴ кг.

Окружность земли по полюсам ? 40 008 км, а по экватору ? 40 075 км. Иногда форму Земли именуют сфероидом. Более точное наименование формы - геоид.

Геоидом называется фигура, которую образовала бы поверхность Мирового океана и сообщающихся с ним морей при некотором среднем уровне воды. Эта поверхность мысленно продолженная под материками, образует замкнутую фигуру Земли.

Понятие о геоиде введено в 1873 г. И.Б. Листингом - проф. Гёттингенского университета в его трудах по геодезии. Это понятие является основным в теории и методах изучения формы, размеров и строения Земли. Параметры Земли приведены в таблице.

Размеры земного шара на протяжении нескольких млн. лет можно считать неизменными. В связи с тем, что Земля немного сплюснута вдоль полюсов, ускорение свободного падения на экваторе и вблизи него меньше, чем на полюсах. По современным данным его значение на экваторе составляет 978 Гал, а на полюсах - 983 Гал¹.

Это интересное свойство Земли количественно установлено совсем недавно, в 20 в. А заметил его французский натуралист Жан Рошй ещё в … 1676 г., по разнице в показаниях его маятниковых часов при переезде из Парижа (49? северной широты) в Кайенну - столицу французской Гвианы в Южной Америке (5? северной широты).

Таблица 1. Параметры планеты Земля

Размещено на Allbest.ru