Контрольная работа по "Естествознанию"

  В 1935 году Рассел предположил,  что Солнце было двойной звездой.  Вторая звезда была разорвана  силами гравитации при тесном  сближении с другой, третьей звездой.  Девятью годами позже Хойл высказал теорию, что Солнце было двойной звездой, причем вторая звезда прошла весь путь эволюции и взорвалась как сверхновая, сбросив всю оболочку. Из остатков этой оболочки и образовалась планетная система.

  В сороковых годах ХХ века  советский астроном Отто Шмидт предположил, что Солнце захватило при обращении вокруг Галактики облако пыли. Из вещества этого огромного холодного пылевого облака сформировались холодные плотные допланетные тела – планетезимали. Идея об аккумуляции планет из роя холодных тел и частиц, который, по его представлениям, был захвачен Солнцем, в отличие от предшествующих космогонических гипотез, рассматривавших образование планет из раскаленных газовых сгустков, Земля образовалась из холодных твердых тел и сначала была относительно холодной. Шмидт считал, что вопросы происхождения допланетного облака, образования планет и их эволюции могут рассматриваться в некоторой степени независимо. Работами Шмидта и ряда других советских ученых (Л.Э. Гуревича, А.И. Лебединского, Б.Ю. Левина, В.С. Сафронова) выяснены основные черты эволюции протопланетного облака и процесса формирования планет.[10,29]

В 60-х гг. 20 в. появились  первые приближенные количеств. теории совместного образования Солнца и протопланетного облака (Ф. Хойл, Великобритания, 1960 г.; А. Камерон, США, 1962 г.; Э. Шацман, Франция, 1967 г.). В этих теориях в той или иной форме рассматривалось отделение вещества от сжимающегося протосолнца вследствие наступления у него ротационной неустойчивости (при уравнивании на экваторе центробежной силы и силы притяжения).[12,5]

Земля росла  из роя "промежуточных" тел, двигавшихся  в широкой области между орбитами Венеры и Марса. Отличия в составе  и плотности планетезималей были достаточно велики, на что указывает разность средних плотностей этих планет. При падении тел на протоземлю они от удара разрушались, происходил нагрев вещества, сопровождавшийся дегазацией и дегидратацией. В результате перемешивания вещества при ударах химической неоднородности частично сглаживались. Удары тел с размерами в десятки и более км. приводили к накоплению существенной доли энергии на большой глубине, что являлось основным источником нагрева планеты. Дополнительный разогрев происходил вследствие распада радиоактивных элементов и сжатия вещества под увеличивающимся давлением вышележащих (нарастающих) слоев. Согласно расчетам, центральная область Земли к концу ее образования была нагрета до 1000-1500 К, что меньше температуры плавления пород на этих глубинах. На глубинах 50-2000 км температура превосходила температуру плавления железа, однако в целом ещё дифференцированное вещество вряд ли находилось в жидком состоянии. Поверхность же Земли вследствие быстрой теплоотдачи имела достаточно низкую, уже тогда допускавшую существование первичных водных бассейнов.

По-видимому, уже  на заключительных этапах аккумуляции Земли началась крупномасштабная дифференциация вещества - отделение и уход в нижние горизонты тяжелых компонентов. Гравитационная энергия, выделявшаяся при расслоении Земли, в результате конвективных движений масс переносилась к поверхности Земли и содействовала ее обновлению, о чем говорит отсутствие на земной поверхности древнейших пород, с возрастами 3,8-4,5 млрд. лет. Не исключено, что разрушение первичной коры связано, как и у Луны, с поздней бомбардировкой падавшими телами. Наиболее легкие вещества всплывали ("выдавливались") на поверхность, постепенно слагая наружный слой земного шара - земную кору.[15,3] Это был длительный процесс (несколько млрд. лет), который в разных местах земного шара протекал по-разному, что привело к образованию участков с толстой корой (материков) и участков с тонкой корой (океанических впадин). Земная кора отличается и по составу, и по плотности от подстилающего ее вещества мантии Земли. Плотность коры составляет 2,7-2,8 г/см³, а плотность верхней мантии (приведённая к нулевому давлению) около 3,3-3,5 г/см³. Скачок плотности на границе ядра превышает 4 г/см³. Плотность вещества ядра несколько меньше плотности Fe при этих давлениях, что указывает на присутствие в нем какой-то более легкой примеси.

Разогревание  Земли сопровождалось выделением газов  и водяных паров, содержащихся в  небольшом количестве в земных каменистых веществах. Прорвавшись на поверхность, водяные пары сконденсировались  в воды морей и океанов, а газы образовали атмосферу, состав которой первоначально существенно отличался от современного. Состав современной земной атмосферы в значительной мере обусловлен существованием на Земле жизни (биосферы). Некоторую роль в образовании гидросферы и атмосферы, возможно, сыграли падавшие на Землю ледяные ядра комет.

Процесс химического  расслоения земных недр происходит и  сейчас. Легкие расплавы в виде магмы  поднимаются из мантии в кору, они  частично застревают и застывают  внутри земной коры, а частично прорывают кору и в виде лавы изливаются наружу при вулканических извержениях. Перемещения вещества в недрах Земли проявляются в виде подъемов и опусканий больших участков поверхности, горизонтальных перемещений отдельных плит, на которые расчленена земная кора, в виде процессов вулканизма и горообразования, а также землетрясений.

Библиографический список

1. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - Москва, 2005, с.593.
2. Дубнищева Т.Я. , Пигарев А.Ю. Современное естествознание. Учеб. пособие. - Новосибирск, 2005, с.345.
3. Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проспект, 2000. - 639 с.
4. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников, Г.В. Баранов и др.; под ред. проф В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. – 2-е изд.; перераб. и доп. – ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 303 с.
5. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. - М., 2006, с.352.
6. Моисеев Н.Н. Человек и биосфера. - М., 2006, с.423.
7. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. - М., 2006, с.423.
8. Розенталь И.Л. Элементарные частицы и структура Вселенной. - М., 2005, с.534
9. Рузавин Г. Концепция современного естествознания. М. 1997. – 276 с.
10. Рускол Е.Л. Происхождение Луны М., 1975 – 40 с.
11. Сафронов В.С. Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет, М., 1969. – 166 с.
12. Шмидт О.Ю. Четыре лекции о теории происхождения Земли, 3 изд., М., 1957. -39 с.