Планета земля в космическом пространстве. Влияние событий космоса на геологическую историю Земли

1. Планета земля в космическом пространстве. Влияние событий космоса на геологическую историю Земли.

Земля - третья по расстоянию от Солнца большая планета Солнечной системы. Вместе с ней она входит в состав Галактики, которая, в свою очередь, является незначительной частью Вселенной. 

Вселенная - весь существующий окружающий мир, бесконечный во времени и пространстве. Существует много теорий возникновения Вселенной, однако наиболее вероятной из них является теория «большого взрыва» Согласно ей, Вселенная возникла около 18 млрд лет назад в результате взрыва первичного вещества, невероятно сжатой в одну очень плотную массу. Взрыв разбросал это вещество в пространстве, и из нее сформировались звездные системы - галактики. Во Вселенной все находится в движении, который нуждается в энергии. Наиболее распространенным видом энергии является так называемое реликтовое излучение - энергия, осталась от «большого взрыва». Сложные процессы, связанные с преобразованием энергии, иногда приводят к рождению, вспышек сверхновых звезд. Наибольшую во Вселенной энергию излучают так называемые квазары - мощные взрывы в центре гигантских галактик, их мощность в 100 миллиардов раз больше энергию Солнца. Когда вещество звезды полностью выгорает, она превращается в так называемую «черную дыру», сила тяжести которой так велика, что все окружающее буквально всасывается внутрь. Даже лучи света не могут вырваться, поэтому «черные дыры» абсолютно невидимы. 

Одной из галактик наша, ее название пишется с большой буквы: Галактика. Она похожа на сплющенную спираль таких больших размеров, что даже скопления звезд, в тысячи раз больших нашего Солнца, невооруженным глазом можно увидеть как неяркую полоску света на ночном небе. Эта полоска - видимая часть нашей Галактики, которую еще называют Млечным Путем. 

Звезда - это космическое тело, представляет собой раскаленную газовый шар, излучающий свет. В зависимости от температуры поверхности все звезды делятся на красные (2-3 тыс. ° С), желтые (6-7 тыс. ° С), белые (12 тыс. ° С) и голубые (25 тыс. ° С). Наше Солнце относится к желтым звездам. На ночном небосклоне невооруженным глазом можно увидеть примерно 2000 звезд. На самом же деле их в миллиарды раз больше. 

Все видимые звезды принято объединять в отдельные группы - созвездия. Еще в древности каждое созвездие получило свое название и отождествлялось с существами и предметами, так или иначе связанные с легендами и мифами древнего мира. Все небо условно разделено на 88 созвездий. Самыми известными созвездиями в Северном полушарии является Великая и Малая Медведицы. Эти созвездия в Украине еще называют Большой и Малый Воз, или Большой и Малый Ковш. В состав Малой Медведицы входит Полярная звезда, расположенная практически над северным полюсом и всегда точно указывает на север. В Южном полушарии подобным ориентиром является наименее созвездие - Южный Крест, длиннее поперечина которого почти точно указывает на юг. Хотя все звезды сгруппированы в созвездия, на самом деле они никак не связаны между собой ни в пространстве, ни во времени. Созвездие является лишь условным, видимым нами сочетанием на плоскости небосвода. 

Для измерения расстояний между звездами и Галактиками используют световой год - единица измерения, соответствует расстоянию, которое луч света проходит за 1 земной год. Это расстояние очень большое и составляет 9000000000000 460000000000 километров. Однако, несмотря на это, расстояние от Солнца до ближайшей звезды, которая называется Проксима Центавра, составляет 4 световых года, а к самой яркой звезды на небосклоне Сириуса - 8,6 световых лет. Ближайшими к нам с галактик есть спутники нашей Галактики - Большая и Малая Магеллан Облака, которые имеют неправильную форму. Расстояние до них составляет 170 тыс. И 205 тыс. Световых лет соответственно.

Солнечная система является небольшой частью нашей Галактики. В центре Солнечной системы находится ближайшая к нам звезда - Солнце. Вокруг Солнца вращаются планеты - холодные шарообразные небесные тела, которые не излучают света, но видимые нам благодаря тому, что их поверхность освещается Солнцем. На сегодня в Солнечной системе открыто 9 больших планет. Почти все крупные планеты Солнечной системы (кроме Меркурия и Венеры) имеют планеты-спутники. Они вращаются вокруг своих больших планет.

Планетой-спутником Земли является Луна, расстояние до которого от Земли составляет ЗО земных диаметров. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, хотя по размерам Луна уступает Земле лишь в 4 раза. Сила тяжести на Луне в 6 раз меньше земной, поэтому он не в состоянии удержать атмосферу. Согласно одной гипотезе, Луна образовалась из земного вещества, которая оторвалась от Земли в результате столкновения нашей планеты с одной из протопланет около 3,5 млрд лет назад и заняла место на околоземной орбите. Подтверждением этой гипотезы является то, что на лунной поверхности присутствуют те же химические элементы, что и на земной. За отсутствия атмосферы Луна постоянно бомбардировке метеоритами, а его поверхность покрыта регалита - рыхлым обломочным материалом, толщина слоя составляет около 6 м - и кратерами - воронкообразный углублениями, что являются следами ударов твердой породы. Крупнейшие из образованных кратеров называются цирками. При слишком сильных ударах лунная кора разрушалась, лава растекалась по поверхности, и, затвердев, образовала «моря» - темные равнины. За отсутствия атмосферы на Луне царит полная тишина, потому звук является колебанием воздуха, а небо - всегда черное. Периоды вращения Луны вокруг своей оси и вокруг Земли совпадают, поэтому он всегда повернут к нам одной стороной.

Геологическое развитие Земли характеризуется направленностью и необратимостью всех геологических событий, в том числе и тектонических, которые привели к формированию современной сложной структуры литосферы. Известный российский тектонист В. Е. Ханы. Виктор Ефимович (1914 г.р.) в 1973 году выделил этапы ее развития:

I. догеологический (4,6 - 4,5 млрд. лет);

II. лунный; от образования земной  коры до формирования гидросферы (4,5 - 4,0 млрд. лет);

III. катархейский, образуется первичная континентальная литосфера, слагающая ядра будущих материков (4,0 - 3,5 млрд. лет);

IV. подзднеархейско-раннепротерозойский или раннегеосинклинальный: образование протогеосинклиналей и первых платформ (3,5 - 2,0 млрд. лет);

V. среднепротерозойский - раннерифейский  или раннеплатформенный, консолидация первичной континентальной коры, 2,0 - 1,4 млрд. лет;

VI. позднепротерозойский - палеозойский  или геосинклинально-платформенный; обособление древних платформ  и их развитие (1,4 - 0,2 млрд.лет);

VII. мезозойско-кайнозойский или  континентально-океанический; оформление  современных континентов, создание  на палеозойских и раннемезозойских  складчатых структур молодых  платформ; образование молодых океанов (0,2 млрд. лет).

В геологическом развитии последних этапов истории Земли наблюдается определенная направленность: постоянно увеличивается объем литосферы и верхней мантии, а также размеры устойчивых плит, несмотря на прослеживание противоположного процесса - океанизация за счет обрушения и развития облаков материков.

Для направленного развития литосферы характерна цикличность процессов, которые проявляются преимущественно на различных территориях. Т. о. в истории Земли наблюдаются определенные этапы развития литосферы, на протяжении которых тектонические процессы приводят к тектонической перестройке то одних участков литосферы то других.

При этом в истории литосферы можно выделить периоды интенсивных тектонических деформаций, в ходе которых происходжит горообразование. Это явление объясняют длительной аккумуляцией напряжений в литосфере и последующей их разрядкой в виде тектонических процессов.

Этапы тектоногенеза.

Длительные периоды, по завершении которых тектонические процессы, в т.ч. и горообразование, проявляются наиболее интенсивно, называются тектоническими циклами или циклами (этапами) тектоногенеза. Они носят планетарный характер.

В истории Земли выделяют 11 основных циклов тектоногенеза: от раннеархического до альпийского (или кайнозойского) незавершенного. В долембрии они имеют продолжительность 300-600 млн. лет, в фалерозое - 140-170 млн. лет, в кайнозое - 80 млн. лет.

Каждый тектонический цикл состоит из двух частей: длительного эволюционного развития и кратковременных активных тектонических деформаций, которые сопровождаются региональным метаморфизмом, горообразованием.

Завершающая часть цикла называется эпохой складчатости, для которой характерно окончание развития отдельных геосинклинальных систем и их превращение в эпигеосинклинальный ороген, после чего развивается плит форма или образуются внегеосинклинальные горные сооружения.

Для эволюционных этапов характерно:

- длительное прогибание геос-их (подвижных) областей и накопление в них мощных осадочных и осадочно-вулканических толщ;

- выравнивание рельефа суши (разрушение  гор, плоскостной смыв с платформенных  равнин и т.д.);

- обширные опускания окраин  платформ, прилегающих к геосинклинальным  областям, затопление их водами  эпиконтинентальных морей;

- выравнивание климатических условий, что связано с широким распространением  мелких темных эпиконтинентальных морей и увлажнением климата материков; в нижних слоях атмосферы происходит аккумуляция солнечной энергии; исчезают области определения;

- возникновение благоприятных  условий для жизни и широкого  расселения фауны и флоры.

Эти этапы эволюционного развития Земли называют таласократическими. Для них характерно широкое развитие морских отложений, развитие растительности и соотв. Формирование угольных залежей, бурное развитие жизни в морях, формирование нефтегазоносных толщ, карб. Пород в теплых морях.

Эпохам складчатости и горообразования присущи следующие черты:

- широкое развитие горообразовательных  движений в геос. областях, колебательных движений на платформах;

- проявление мощного интрузивного, а затем и эффузивного магматизма;

- поднятие окраин платформ, прилегающих  к эпиогеосинклинальным областям, регрессии эпиконтинентальных морей и усложнение рельефов суши;

- континентализация климатов, успокоение климатических условий, усиление зональности, расширение пустынь и появление областей континентального оледенения (в горах и у помостов).

- ухудшение условий для развития  органического мира, в результате  чего происходит вымирание господствующих  и высокоспециализированных форм  и появление новых.

Условия этих эпох складчатости называются геократическими, т.е. этапы относительного увеличения суши.

На Земле развиты континентальные отложения с частыми красно цветными образованиями (иногда карбональными, загипсованными и засоленными), имеющими разнообразный генезис (образование в пустынях, лагунах, солоноватых или пресных озерах, дельтах рек, на равнинах и предгорьях).

3.2.Эволюция атмосферы

Атмосфера не всегда имела современный состав и строение. Первичная гелиево-водородная атмосфера была утеряна Землей при разогреве. Из образовавшего планету вещества, при ее формировании выделялись различные газы. Особенно интенсивно это происходило в процессе тектонической деятельности: при образовании трещин и разломов.

Вероятно, атмосфера и гидросфера разделись не сразу. Некоторое время Землю обволакивал мощный слой из водяного пара и газов (CO, CO2, HF, H2, S, NH3, CH4); малопроницаемых для солнечных лучей. Эта оболочка имела температуру ~ +100° С. При понижении температуры произошло разделение этой оболочки на атмосферу и гидросферу. Свободного кислорода в этой атмосфере не было. Он должен был выделяться из земного вещестьва и образовывался за счет размножения молекул водяного пара, но расходовался на процессы окисления. Из-за отсутствия озона атмосфера не предохраняла Землю от коротковолнового излучения Солнца. Значительное количество соединений водорода на Земле - последствия его преобладания в первичной атмосфере.

Вулканические процессы обогатили атмосферу углекислым газом. Понадобилось длительное время, прежде чем в результате реакции с другими элементами и фотосинтеза произошло поглощение большого количества углерода из атмосферы. В конце PZ состав атмосферы в целом уже мало отличался от современного: она стала азотно-кислородной. Состав современной атмосферы как и в ранние геологические эпохи регулируется организмами.

Атмосфера находится в непрерывном взаимодействии с другими оболочками Земли, обмениваясь веществом и энергией, и постоянно испытывает влияние Космоса и Солнца.

3.3.Эволюция гидросферы.

Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая химически не связанную воду независимо от ее состояния: жидкую, твердую, газообразную.

Земля - самая водная планета Солнечной системы: более 70% ее поверхности покрыто водами Мирового океана.

Вероятно, гидросфера образовалась одновременно с литосферой и атмосферой в результате остывания и дегазации вещества мантии. Химически связанная вода была уже в веществе холодного газово-пылевого протопланетного облака. Под влиянием глубинного тепла Земли она выделялась и перемещалась к поверхности Земли. Первичный океан, возможно, покрывал почти всю Землю, но не был глубоким. Океаническая вода, вероятно, была теплой, высоко минерализованной. Океан углублялся, а площадь его сокращалась. С поверхности Океана испарялась влага, выпадали обильные дожди.

Пресная вода на суше - результат прохождения океанской воды через атмосферу. Выделение воды из магмы продолжается до настоящего времени. При извержении вулканов выделяется в среднем за год 1,3108т воды. Термальные источники и фумаролы выносят 108 т.