שאלת מקור כדור הארץ, כוכבי הלכת ומערכת השמש כולה הדאיגה אנשים מאז ימי קדם. ניתן לאתר מיתוסים על מקור כדור הארץ בקרב עמים עתיקים רבים. לסינים, למצרים, לשומרים, ליוונים היה רעיון משלהם לגבי היווצרות העולם. בראשית תקופתנו, הרעיונות התמימים שלהם הוחלפו בדוגמות דתיות שלא סבלו התנגדויות. באירופה של ימי הביניים, ניסיונות לחפש את האמת הסתיימו לפעמים בשריפה של האינקוויזיציה. ההסברים המדעיים הראשונים לבעיה שייכים רק למאה ה-18. אפילו עכשיו אין השערה אחת למקור כדור הארץ, מה שנותן מקום לגילויים חדשים ומזון למוח סקרן.
מיתולוגיה של הקדמונים
האדם הוא יצור סקרן. מאז ימי קדם, אנשים נבדלו מבעלי חיים לא רק ברצונם לשרוד בעולם הפראי הקשה, אלא גם בניסיון להבין אותו. מתוך הכרה בעליונות המוחלטת של כוחות הטבע על עצמם, אנשים החלו להלל את התהליכים המתמשכים. לרוב, השמימיים מיוחסים בזכות יצירת העולם.
מיתוסים על מקור כדור הארץ בחלקים שונים של כדור הארץ היו שונים זה מזה באופן משמעותי. על פי הרעיונות של המצרים הקדמונים, היא בקעה מביצה קדושה שעוצבה על ידי האל חנום מחימר רגיל. לפי אמונותעמי אי, כדור הארץ נדגה מהאוקיינוס על ידי האלים.
תורת הכאוס
היוונים הקדמונים התקרבו הכי הרבה לתיאוריה מדעית. לפי המושגים שלהם, הולדת כדור הארץ הגיעה מהכאוס המקורי, המלא בתערובת של מים, אדמה, אש ואוויר. זה מתיישב עם ההנחות המדעיות של התיאוריה של מקור כדור הארץ. תערובת נפיצה של אלמנטים הסתובבה בכאוטי, ממלאה את כל מה שקיים. אבל בשלב מסוים, מקרביו של הכאוס המקורי, נולד כדור הארץ - האלה גאיה, ובן לוויה הנצחי, השמים, האל אורנוס. יחד, הם מילאו את המרחבים חסרי החיים במגוון של חיים.
מיתוס דומה נוצר בסין. כאוס הון-טון, המלא בחמישה יסודות - עץ, מתכת, אדמה, אש ומים - הסתובב בצורת ביצה דרך היקום חסר הגבולות, עד שנולד בו האל פאן-גו. כשהתעורר, הוא מצא סביבו רק חושך חסר חיים. ועובדה זו העציבה אותו מאוד. אלוהות פאן-גו, שאספה את כוחו, שברה את הקליפה של ביצת הכאוס, ושחררה שני עקרונות: יין ויאנג. יין כבד ירד כדי ליצור את כדור הארץ, יאנג האור והאור זינקו כלפי מעלה ויצרו את השמים.
תורת המעמדות של היווצרות כדור הארץ
מקורם של כוכבי הלכת, ובפרט של כדור הארץ, נחקר מספיק על ידי מדענים מודרניים. אבל ישנן מספר שאלות עקרוניות (למשל, מאיפה הגיעו המים) שגורמות לוויכוח סוער. לכן, מדע היקום מתפתח, כל גילוי חדש הופך ללבנה ביסוד ההשערה של מקור כדור הארץ.
המדען הסובייטי המפורסם אוטו יוליביץ' שמידט, הידוע יותר במחקר הקוטב, קיבץ הכלהציע השערות וקיבוץ אותן לשלוש כיתות. הראשון כולל תיאוריות המבוססות על ההנחה של היווצרות השמש, כוכבי הלכת, ירחים ושביטים מחומר בודד (ערפילית). אלו הן ההשערות הידועות של וייטקביץ', לפלס, קאנט, פסנקוב, שתוקנו לאחרונה על ידי רודניק, סובוטוביץ' ומדענים אחרים.
המעמד השני משלב רעיונות לפיהם כוכבי הלכת נוצרו ישירות מחומר השמש. אלו הן ההשערות למקור כדור הארץ על ידי המדענים ג'ינס, ג'פריס, מולטון וצ'מברלין, בופון ואחרים.
ולבסוף, המחלקה השלישית כוללת תיאוריות שאינן מאחדות את השמש וכוכבי הלכת במקור משותף. הידועה ביותר היא השערתו של שמידט. בואו נתעכב על המאפיינים של כל כיתה.
השערת קאנט
בשנת 1755, הפילוסוף הגרמני קאנט תיאר בקצרה את מקורו של כדור הארץ באופן הבא: היקום המקורי היה מורכב מחלקיקים דמויי אבק חסרי תנועה בעלי צפיפויות שונות. כוחות הכבידה הובילו אותם לנוע. הם נצמדים זה לזה (השפעת ההצטברות), מה שמוביל בסופו של דבר להיווצרות של חבורה חמה מרכזית - השמש. התנגשויות נוספות של חלקיקים הובילו לסיבוב השמש, ואיתה ענן האבק.
באחרון נוצרו בהדרגה קרישי חומר נפרדים - עוברי כוכבי לכת עתידיים, שסביבם נוצרו לוויינים לפי תכנית דומה. כדור הארץ שנוצר בצורה זו בתחילת קיומו נראה קר.
הקונספט של Laplace
האסטרונום והמתמטיקאי הצרפתי פ. לפלס הציע משהו שונה במקצתגרסה המסבירה את מקור כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים. מערכת השמש, לדעתו, נוצרה מערפילית גז לוהטת שבמרכזה חבורה של חלקיקים. הוא הסתובב והתכווץ בהשפעת כוח הכבידה האוניברסלי. עם התקררות נוספת, מהירות הסיבוב של הערפילית גדלה, לאורך הפריפריה, טבעות התקלפו ממנה, שהתפרקו לאבות טיפוס של כוכבי לכת עתידיים. האחרונים בשלב הראשוני היו כדורי גז חמים, שהתקררו והתמצקו בהדרגה.
היעדר השערות של קאנט ולפלאס
השערותיהם של קאנט ולפלאס, המסבירות את מקורו של כדור הארץ, היו דומיננטיות בקוסמוגוניה עד תחילת המאה העשרים. והם מילאו תפקיד מתקדם, שימשו כבסיס למדעי הטבע, במיוחד הגיאולוגיה. החיסרון העיקרי של ההשערה הוא חוסר היכולת להסביר את התפלגות המומנטום הזוויתי (MKR) בתוך מערכת השמש.
MKR מוגדר כמכפלת מסת הגוף כפול המרחק ממרכז המערכת ומהירות הסיבוב שלה. ואכן, בהתבסס על העובדה שלשמש יש יותר מ-90% מהמסה הכוללת של המערכת, היא חייבת להיות בעלת גם MCR גבוה. למעשה, לשמש יש רק 2% מסך ה-MKR, בעוד שכוכבי הלכת, במיוחד הענקים, ניחנו ב-98%.
הנותרים.
התיאוריה של פסנקוב
בשנת 1960, המדען הסובייטי פסנקוב ניסה להסביר את הסתירה הזו. על פי גרסתו למקור כדור הארץ, השמש וכוכבי הלכת נוצרו כתוצאה מדחיסה של ערפילית ענקית - "כדוריות". בערפילית היה חומר נדיר מאוד, המורכב בעיקר ממימן, הליום וכמות קטנה של אלמנטים כבדים. בהשפעת כוח הכבידה הופיע צביר בצורת כוכב, השמש, בחלק המרכזי של הכדור. זה הסתובב מהר. כתוצאה מהתפתחות חומר השמש לסביבת הגז-אבק המקיפה אותו, נפלט חומר מעת לעת. זה הוביל לאובדן המסה שלו על ידי השמש ולהעברת חלק משמעותי מה-ISS לכוכבי הלכת שנוצרו. היווצרות כוכבי הלכת התרחשה על ידי הצטברות החומר של הערפילית.
התיאוריות של מולטון וצ'מברלין
חוקרים אמריקאים, האסטרונום מולטון והגיאולוג צ'מברלין, הציעו השערות דומות למקור כדור הארץ ומערכת השמש, לפיהן כוכבי הלכת נוצרו מחומר של ענפי ספירלת גז, "נמתחים" מהשמש על ידי כוכב לא ידוע, שעבר במרחק די קרוב ממנו.
מדענים הכניסו את המושג "פלנטסימאל" לקוסמוגוניה - אלו קרישים שהתעבו מגזים של החומר המקורי, שהפכו לעוברים של כוכבי לכת ואסטרואידים.
Jeans Judgment
האסטרונום והפיזיקאי האנגלי D. Jeans (1919) הציע שכאשר כוכב אחר התקרב לשמש, בליטה בצורת סיגר התנתקה מהאחרונה, שהתפרקה מאוחר יותר לקרישים נפרדים. יתרה מכך, כוכבי לכת גדולים נוצרו מהחלק האמצעי המעובה של ה"סיגר", וקטנים לאורך קצוותיו.
השערת שמידט
בשאלות של התיאוריה של מקור כדור הארץ, נקודת מבט מקורית הובעה ב-1944 על ידי שמידט. זוהי השערת המטאוריט כביכול, אשר ביססה לאחר מכן במונחים פיזיקליים ומתמטיים על ידי תלמידי המפורסםמַדְעָן. אגב, בעיית היווצרות השמש לא נחשבת בהשערה.
לפי התיאוריה, השמש באחד משלבי התפתחותה לכדה (משכה לעצמה) ענן מטאוריט גז קר. לפני כן, היה בבעלותה MKR קטן מאוד, בעוד הענן הסתובב במהירות משמעותית. בשדה הכבידה החזק של השמש, ענן המטאוריטים החל להתבדל במונחים של מסה, צפיפות וגודל. חלק מחומר המטאוריט פגע בכוכב, השני, כתוצאה מתהליכי הצטברות, יצר קרישים-עוברים של כוכבי לכת ולוויינים שלהם.
בהשערה זו, מקורו והתפתחותו של כדור הארץ תלויים בהשפעת "רוח השמש" - לחץ קרינת השמש, שדחה רכיבי גז קל לפריפריה של מערכת השמש. האדמה שנוצרה כך הייתה גוף קר. חימום נוסף קשור לחום רדיוגני, התמיינות כבידה ומקורות אחרים של אנרגיה פנימית של כדור הארץ. חוקרים מחשיבים את ההסתברות הנמוכה מאוד ללכידת ענן מטאוריט כזה על ידי השמש כחסרון גדול של ההשערה.
הנחות מאת רודניק וסובוטוביץ'
ההיסטוריה של מקור כדור הארץ עדיין מרגשת מדענים. לאחרונה יחסית (בשנת 1984), הציגו V. Rudnik ו-E. Sobotovich גרסה משלהם למקור כוכבי הלכת והשמש. לפי רעיונותיהם, היוזם של התהליכים בערפילית הגז-אבק יכול להיות פיצוץ סמוך של סופרנובה. אירועים נוספים, על פי החוקרים, נראו כך:
- תחת פעולת הפיצוץ, החלה דחיסת הערפילית והיווצרות קריש מרכזי -ראשון
- מהשמש שנוצרה, MRK הועבר לכוכבי הלכת בדרך אלקטרומגנטית או סוערת-הסעה.
- טבעות ענק החלו להיווצר, הדומות לאלו של שבתאי.
- כתוצאה מהצטברות החומר של הטבעות, הופיעו לראשונה פלנטזימלים, לאחר מכן נוצרו לכוכבי לכת מודרניים.
כל האבולוציה התרחשה מהר מאוד - במשך כ-600 מיליון שנים.
היווצרות הרכב כדור הארץ
ישנן הבנות שונות לגבי רצף ההיווצרות של החלקים הפנימיים של הפלנטה שלנו. לפי אחד מהם, הפרוטו-כדור הארץ היה קונגלומרט לא ממוין של חומר ברזל-סיליקט. מאוחר יותר, כתוצאה מכוח הכבידה, התרחשה חלוקה לליבת ברזל ולמעטפת סיליקט - תופעת ההצטברות ההומוגנית. התומכים בהצטברות הטרוגנית מאמינים שליבת ברזל עקשן הצטברה תחילה, ואז נדבקו אליה יותר חלקיקי סיליקט מתמזגים.
בהתאם לפתרון הבעיה, נוכל לדבר על מידת החימום הראשוני של כדור הארץ. ואכן, מיד לאחר היווצרותו, הפלנטה החלה להתחמם עקב פעולה משולבת של מספר גורמים:
- הפצצת פני השטח שלו בכוכבי הלכת, אשר לוותה בשחרור חום.
- התפרקות של איזוטופים רדיואקטיביים, כולל איזוטופים קצרי מועד של אלומיניום, יוד, פלוטוניום וכו'.
- הבחנה בכוח הכבידה של תת הקרקע (בהנחה של צבירה הומוגנית).
לפי כמה חוקרים, בשלב מוקדם זהבמהלך היווצרות כוכב הלכת, החלקים החיצוניים יכולים להיות במצב קרוב להמסה. בתמונה, כדור הארץ ייראה כמו כדור חם.
תורת החוזים של היווצרות יבשות
אחת ההשערות הראשונות למקור היבשות הייתה התכווצות, לפיה בניית הרים הייתה קשורה להתקררות כדור הארץ ולהקטנת הרדיוס שלו. היא היא ששימשה את הבסיס למחקר גיאולוגי מוקדם. על בסיסו סינתז הגיאולוג האוסטרי E. Suess את כל הידע שהיה קיים באותה תקופה על מבנה קרום כדור הארץ במונוגרפיה "פני כדור הארץ". אבל כבר בסוף המאה ה- XIX. הופיעו נתונים המראים שדחיסה מתרחשת בחלק אחד של קרום כדור הארץ, ומתח מתרחש בחלק השני. תיאוריית ההתכווצות קרסה לבסוף לאחר גילוי הרדיואקטיביות ונוכחותם של מאגרים גדולים של יסודות רדיואקטיביים בקרום כדור הארץ.
סחף יבשתי
בתחילת המאה העשרים. נולדה ההשערה של סחף יבשתי. מדענים הבחינו זמן רב בדמיון בין קווי החוף של דרום אמריקה ואפריקה, אפריקה וחצי האי ערב, אפריקה והינדוסטאן וכו'. הראשון שהשווה את הנתונים היה פיליגריני (1858), לימים ביחנוב. עצם הרעיון של סחף יבשתי גובש על ידי הגיאולוגים האמריקאים טיילור ובייקר (1910) והמטאורולוג והגיאופיזיקאי הגרמני Wegener (1912). האחרון ביסס השערה זו במונוגרפיה שלו "מקור היבשות והאוקיינוסים", שיצא לאור ב-1915. טיעונים שניתנו לתמיכה בהשערה זו:
- הדמיון של קווי המתאר של היבשות משני צדי האוקיינוס האטלנטי, כמו גם היבשות הגובלות בהודיאוקיינוס.
- דמיון של מבנים ביבשות סמוכות של קטעים גיאולוגיים של סלעים פליאוזואיקונים מאוחרים ומזוזואיקון מוקדם.
- השרידים המאובנים של בעלי חיים וצמחים, המעידים על כך שהצומח והחי העתיקים של היבשות הדרומיות יצרו קבוצה אחת: עדות לכך במיוחד השרידים המאובנים של דינוזאורים מהסוג ליסטרוזאורוס שנמצאו באפריקה, הודו ו אנטארקטיקה.
- נתונים פליאוקלימטיים: לדוגמה, נוכחות של עקבות של מעטה הקרח הפלאוזואיקוני המאוחר.
היווצרות קרום כדור הארץ
מקורו והתפתחותו של כדור הארץ קשורים קשר בל יינתק עם בניית הרים. א' וגנר טען שהיבשות, המורכבות ממסות מינרלים קלות למדי, כמו צפות על החומר הפלסטי הכבד הבסיסי של מצע הבזלת. ההנחה היא שבתחילה שכבה דקה של חומר גרניט כיסתה לכאורה את כל כדור הארץ. בהדרגה, שלמותו הופרה על ידי כוחות המשיכה הגאות והשפל של הירח והשמש, הפועלים על פני הכוכב ממזרח למערב, וכן על ידי הכוחות הצנטריפוגליים מסיבוב כדור הארץ, הפועלים מהקטבים אל קו המשווה.
מגרניט (ככל הנראה) מורכב מיבשת-על אחת פנגיאה. היא התקיימה עד אמצע תקופת המזוזואיקון והתפרקה בתקופת היורה. תמך בהשערה זו של מקור כדור הארץ היה המדען שטאוב. אז הייתה אסוציאציה של היבשות של חצי הכדור הצפוני - לאוראסיה, ואגודה של יבשות חצי הכדור הדרומי - גונדוואנה. ביניהם היו הסלעים של קרקעית האוקיינוס השקט. מתחת ליבשות שכב ים של מאגמה שלאורכו הם נעו. לורסיה וגונדוואנה באופן קצביעבר לקו המשווה, ואז לקטבים. כאשר יבשות העל נעו לכיוון קו המשווה, הן התכווצו חזיתית, בעוד שאגפיהן נלחצות כנגד המסה האוקיינוס השקט. תהליכים גיאולוגיים אלו נחשבים בעיני רבים לגורמים העיקריים להיווצרותם של רכסי הרים גדולים. התנועה לקו המשווה התרחשה שלוש פעמים: במהלך האורוגניה הקלדונית, ההרצינית והאלפינית.
מסקנה
הרבה ספרות מדעית פופולרית, ספרי ילדים, פרסומים מיוחדים פורסמו בנושא היווצרות מערכת השמש. מקור כדור הארץ לילדים בצורה נגישה מוגדר בספרי הלימוד של בית הספר. אבל אם ניקח את הספרות של לפני 50 שנה, ברור שמדענים מודרניים מסתכלים על כמה בעיות בצורה אחרת. קוסמולוגיה, גיאולוגיה ומדעים קשורים אינם עומדים במקום. הודות לכיבוש החלל הקרוב לכדור הארץ, אנשים כבר יודעים כיצד רואים את כדור הארץ בתמונה מהחלל. ידע חדש יוצר הבנה חדשה של חוקי היקום.
ברור שכוחות הטבע האדירים שימשו ליצירת כדור הארץ, כוכבי הלכת והשמש מהכאוס הקדמוני. אין זה מפתיע שהאבות הקדמונים השוו אותם עם הישגיהם של האלים. אפילו באופן פיגורטיבי אי אפשר לדמיין את מקור כדור הארץ, תמונות המציאות בוודאי יעלו על הפנטזיות הנועזות ביותר. אבל פיסות ידע שנאספו על ידי מדענים בונות בהדרגה תמונה שלמה של העולם סביבנו.
