Otázka pôvodu Zeme, planét a slnečnej sústavy ako celku znepokojuje ľudí už od staroveku. Mýty o pôvode Zeme možno vystopovať medzi mnohými starovekými národmi. Číňania, Egypťania, Sumeri, Gréci mali svoju vlastnú predstavu o formovaní sveta. Na začiatku nášho letopočtu ich naivné predstavy vystriedali náboženské dogmy, ktoré neznášali námietky. V stredovekej Európe sa pokusy o hľadanie pravdy niekedy skončili požiarom inkvizície. Prvé vedecké vysvetlenia problému patria až do 18. storočia. Ani teraz neexistuje jediná hypotéza o pôvode Zeme, ktorá dáva priestor pre nové objavy a potravu pre zvedavú myseľ.
Mytológia staroveku
Človek je zvedavý tvor. Od staroveku sa ľudia odlišovali od zvierat nielen v túžbe prežiť v drsnom divokom svete, ale aj v snahe pochopiť ho. Uvedomujúc si úplnú nadradenosť prírodných síl nad sebou samými, ľudia začali zbožšťovať prebiehajúce procesy. Najčastejšie sú to nebešťania, ktorým sa pripisuje zásluha za stvorenie sveta.
Mýty o pôvode Zeme v rôznych častiach planéty sa od seba výrazne líšili. Podľa predstáv starých Egypťanov sa vyliahla z posvätného vajíčka vytvarovaného bohom Chnumom z obyčajnej hliny. Podľa presvedčeniaostrovné národy, bohovia vylovili zem z oceánu.
Teória chaosu
Vedeckej teórii sa najviac priblížili starovekí Gréci. Podľa ich predstáv zrod Zeme pochádza z pôvodného Chaosu, naplneného zmesou vody, zeme, ohňa a vzduchu. To zapadá do vedeckých postulátov teórie pôvodu Zeme. Výbušná zmes prvkov chaoticky rotovala a napĺňala všetko, čo existuje. No v istom momente sa z útrob pôvodného Chaosu zrodila Zem – bohyňa Gaia a jej večný spoločník, Nebo, boh Urán. Spoločne naplnili bezduché priestory rozmanitým životom.
Podobný mýtus sa vytvoril v Číne. Chaos Hun-tun, naplnený piatimi elementmi – drevom, kovom, zemou, ohňom a vodou – krúžil vo forme vajíčka bezhraničným vesmírom, až kým sa v ňom nenarodil boh Pan-Gu. Keď sa prebudil, našiel okolo seba len tmu bez života. A táto skutočnosť ho veľmi zarmútila. Božstvo Pan-Gu nazbieralo svoju silu a rozbilo škrupinu vajíčka chaosu a uvoľnilo dva princípy: Yin a Yang. Ťažký Yin zostúpil, aby vytvoril zem, svetlo a svetlo Yang stúpali nahor a vytvorili oblohu.
Triedna teória vzniku Zeme
Pôvod planét a najmä Zeme je modernými vedcami dostatočne preskúmaný. Existuje však množstvo zásadných otázok (napríklad odkiaľ sa vzala voda), ktoré vyvolávajú búrlivé diskusie. Preto sa veda o vesmíre rozvíja, každý nový objav sa stáva tehlou v základoch hypotézy o pôvode Zeme.
Slávny sovietsky vedec Otto Yulievich Schmidt, známejší pre polárny výskum, všetko zoskupilnavrhli hypotézy a zoskupili ich do troch tried. Prvá zahŕňa teórie založené na postuláte vzniku Slnka, planét, mesiacov a komét z jedného materiálu (hmloviny). Toto sú dobre známe hypotézy Voitkevicha, Laplacea, Kanta, Fesenkova, nedávno revidované Rudnikom, Sobotovičom a ďalšími vedcami.
Druhá trieda spája myšlienky, podľa ktorých vznikli planéty priamo z hmoty Slnka. Toto sú hypotézy o pôvode Zeme od vedcov Jeansa, Jeffreysa, Multona a Chamberlina, Buffona a ďalších.
A napokon, tretia trieda zahŕňa teórie, ktoré nespájajú Slnko a planéty spoločným pôvodom. Najznámejšia je Schmidtova domnienka. Zastavme sa pri charakteristikách každej triedy.
Kantova hypotéza
V roku 1755 nemecký filozof Kant stručne opísal vznik Zeme takto: pôvodný vesmír pozostával z nehybných prachových častíc rôznej hustoty. K pohybu ich viedli gravitačné sily. Lepia sa na seba (efekt narastania), čo v konečnom dôsledku vedie k vytvoreniu centrálneho horúceho zhluku – Slnka. Ďalšie zrážky častíc viedli k rotácii Slnka a s ním aj prachového mraku.
V tej druhej sa postupne vytvorili samostatné zrazeniny hmoty – zárodky budúcich planét, okolo ktorých sa podľa podobnej schémy vytvorili satelity. Takto vytvorená Zem sa na začiatku svojej existencie zdala byť studená.
Laplaceov koncept
Francúzsky astronóm a matematik P. Laplace navrhol niečo inévariant vysvetľujúci vznik planéty Zem a iných planét. Slnečná sústava podľa jeho názoru vznikla z horúcej plynnej hmloviny s množstvom častíc v strede. Pod vplyvom univerzálnej gravitácie sa otáčal a sťahoval. S ďalším ochladzovaním rýchlosť rotácie hmloviny rástla, po obvode sa z nej odlupovali prstence, ktoré sa rozpadli na prototypy budúcich planét. V počiatočnom štádiu to boli horúce plynové gule, ktoré sa postupne ochladzovali a tuhli.
Chýbajúce hypotézy Kanta a Laplacea
Hypotézy Kanta a Laplacea, vysvetľujúce pôvod planéty Zem, boli dominantné v kozmogónii až do začiatku dvadsiateho storočia. A zohrali progresívnu úlohu, slúžili ako základ pre prírodné vedy, najmä geológiu. Hlavnou nevýhodou hypotézy je neschopnosť vysvetliť rozdelenie momentu hybnosti (MKR) v rámci slnečnej sústavy.
MKR je definovaný ako súčin telesnej hmotnosti krát vzdialenosť od stredu systému a rýchlosť jeho rotácie. Na základe skutočnosti, že Slnko má viac ako 90% celkovej hmotnosti systému, musí mať tiež vysokú MCR. V skutočnosti má Slnko len 2 % z celkového MKR, zatiaľ čo planéty, najmä obri, majú zvyšných 98 %.
Fesenkovova teória
V roku 1960 sa sovietsky vedec Fesenkov pokúsil vysvetliť tento rozpor. Podľa jeho verzie pôvodu Zeme Slnko a planéty vznikli v dôsledku zhutnenia obrovskej hmloviny - "globúl". Hmlovina mala veľmi riedku hmotu, zloženú hlavne z vodíka, hélia amalé množstvo ťažkých prvkov. Vplyvom gravitačnej sily sa v centrálnej časti zemegule objavil hviezdicový zhluk Slnko. Rýchlo sa točilo. V dôsledku vývoja slnečnej hmoty do prostredia plynného prachu, ktorý ju obklopuje, sa hmota z času na čas uvoľňuje. To viedlo k strate jeho hmotnosti Slnkom a presunu významnej časti ISS na vytvorené planéty. K vzniku planét došlo nahromadením hmoty hmloviny.
Multonove a Chamberlinove teórie
Americkí výskumníci, astronóm Multon a geológ Chamberlin navrhli podobné hypotézy o pôvode Zeme a Slnečnej sústavy, podľa ktorých planéty vznikli z hmoty plynových špirálových vetiev, „natiahnutých“zo Slnka neznáma hviezda, ktorá prešla v pomerne malej vzdialenosti od nej.
Vedci zaviedli do kozmogónie pojem „planetesimál“– sú to zrazeniny kondenzované z plynov pôvodnej látky, z ktorej sa stali embryá planét a asteroidov.
Jeans Judgment
Anglický astronóm a fyzik D. Jeans (1919) navrhol, že keď sa k Slnku priblížila iná hviezda, odlomil sa z neho výbežok v tvare cigary, ktorý sa neskôr rozpadol na samostatné zrazeniny. Navyše, veľké planéty vznikli zo strednej zhrubnutej časti „cigary“a malé pozdĺž jej okrajov.
Schmidtova hypotéza
V otázkach teórie pôvodu Zeme originálny názor vyjadril v roku 1944 Schmidt. Ide o takzvanú meteoritovú hypotézu, ktorú následne fyzikálne a matematicky podložili študenti známejvedec. Mimochodom, problém vzniku Slnka sa v hypotéze neuvažuje.
Podľa teórie Slnko v jednom zo štádií svojho vývoja zachytilo (pritiahlo k sebe) studený plynno-prachový meteoritový oblak. Predtým vlastnila veľmi malý MKR, pričom oblak rotoval značnou rýchlosťou. V silnom gravitačnom poli Slnka sa meteoritový oblak začal diferencovať z hľadiska hmotnosti, hustoty a veľkosti. Časť meteoritového materiálu zasiahla hviezdu, druhá v dôsledku akrečných procesov vytvorila zrazeniny-embryá planét a ich satelitov.
V tejto hypotéze je vznik a vývoj Zeme závislý od vplyvu „slnečného vetra“– tlaku slnečného žiarenia, ktorý odpudzoval zložky ľahkého plynu na perifériu slnečnej sústavy. Takto vytvorená zem bola chladným telesom. Ďalšie zahrievanie je spojené s rádiogénnym teplom, gravitačnou diferenciáciou a inými zdrojmi vnútornej energie planéty. Výskumníci považujú veľmi nízku pravdepodobnosť zachytenia takéhoto meteoritového mraku Slnkom za veľkú nevýhodu hypotézy.
Predpoklady Rudnika a Sobotoviča
História pôvodu Zeme stále vzrušuje vedcov. Pomerne nedávno (v roku 1984) V. Rudnik a E. Sobotovič predstavili vlastnú verziu pôvodu planét a Slnka. Podľa ich predstáv by iniciátorom procesov v plynno-prachovej hmlovine mohol byť blízky výbuch supernovy. Ďalšie udalosti podľa výskumníkov vyzerali takto:
- Pôsobením explózie sa začalo stláčanie hmloviny a tvorba centrálnej zrazeniny -Sun.
- Z formujúceho sa Slnka bol MRK prenášaný na planéty elektromagnetickým alebo turbulentno-konvekčným spôsobom.
- Začali sa vytvárať obrie prstence, ktoré sa podobali prstencom Saturnu.
- V dôsledku narastania materiálu prstencov sa najprv objavili planetezimály, ktoré sa neskôr sformovali do moderných planét.
Celá evolúcia prebehla veľmi rýchlo – asi 600 miliónov rokov.
Tvorba zloženia Zeme
Existujú rôzne chápania postupnosti formovania vnútorných častí našej planéty. Podľa jedného z nich bola protoZem nevytriedený konglomerát železo-silikátovej hmoty. Neskôr v dôsledku gravitácie došlo k rozdeleniu na železné jadro a silikátový plášť - fenomén homogénneho narastania. Zástancovia heterogénneho narastania veria, že najskôr sa nahromadilo žiaruvzdorné železné jadro, potom sa naň prilepili taviteľné kremičitanové častice.
V závislosti od riešenia tohto problému môžeme hovoriť o stupni počiatočného ohrevu Zeme. Okamžite po svojom vzniku sa planéta začala otepľovať v dôsledku spoločného pôsobenia niekoľkých faktorov:
- Bombardovanie jeho povrchu planetesimálami, ktoré bolo sprevádzané uvoľňovaním tepla.
- Rozpad rádioaktívnych izotopov vrátane izotopov hliníka, jódu, plutónia atď. s krátkou životnosťou.
- Gravitná diferenciácia podložia (za predpokladu homogénneho narastania).
Podľa niektorých výskumníkov v tomto ranom štádiuPočas formovania planéty by vonkajšie časti mohli byť v stave blízkom topeniu. Na fotografii by planéta Zem vyzerala ako horúca guľa.
Zmluvná teória vzniku kontinentov
Jednou z prvých hypotéz o vzniku kontinentov bola kontrakcia, podľa ktorej budovanie hôr súviselo s ochladzovaním Zeme a zmenšením jej polomeru. Bola to ona, ktorá slúžila ako základ raného geologického výskumu. Na jej základe rakúsky geológ E. Suess v monografii „Tvár Zeme“syntetizoval všetky vtedajšie poznatky o stavbe zemskej kôry. Ale už na konci XIX storočia. objavili sa údaje, ktoré ukazujú, že v jednej časti zemskej kôry dochádza k stlačeniu a v druhej časti k napätiu. Teória kontrakcie sa napokon zrútila po objave rádioaktivity a prítomnosti veľkých zásob rádioaktívnych prvkov v zemskej kôre.
Kontinentálny drift
Na začiatku dvadsiateho storočia. rodí sa hypotéza kontinentálneho driftu. Vedci si už dlho všimli podobnosť pobrežia Južnej Ameriky a Afriky, Afriky a Arabského polostrova, Afriky a Hindustanu atď. Prvým, kto porovnával údaje, bol Pilligrini (1858), neskôr Bichanov. Samotnú myšlienku kontinentálneho driftu sformulovali americkí geológovia Taylor a Baker (1910) a nemecký meteorológ a geofyzik Wegener (1912). Ten túto hypotézu potvrdil vo svojej monografii „Pôvod kontinentov a oceánov“, ktorá vyšla v roku 1915. Argumenty uvedené na podporu tejto hypotézy:
- Podobnosť obrysov kontinentov na oboch stranách Atlantiku, ako aj kontinentov susediacich s Indiouoceán.
- Podobnosti štruktúr na priľahlých kontinentoch geologických sekcií hornín mladšieho paleozoika a mladších druhohôr.
- Skamenelé pozostatky zvierat a rastlín, ktoré naznačujú, že staroveká flóra a fauna južných kontinentov tvorili jednu skupinu: o tom svedčia najmä fosílne pozostatky dinosaurov rodu Lystrosaurus nájdené v Afrike, Indii a Antarktída.
- Paleoklimatické údaje: napríklad prítomnosť stôp ľadovca z neskorého paleozoika.
Tvorba zemskej kôry
Vznik a vývoj Zeme je neoddeliteľne spojený s budovaním hôr. A. Wegener tvrdil, že kontinenty, pozostávajúce z pomerne ľahkých minerálnych hmôt, sa zdajú plávať na podložnej ťažkej plastickej hmote čadičového lôžka. Predpokladá sa, že spočiatku tenká vrstva žulového materiálu údajne pokrývala celú Zem. Postupne jej celistvosť narúšali slapové sily príťažlivosti Mesiaca a Slnka, pôsobiace na povrch planéty od východu na západ, ako aj odstredivé sily z rotácie Zeme, pôsobiace od pólov po rovník.
Zo žuly (pravdepodobne) pozostával z jediného superkontinentu Pangea. Existovala do polovice druhohôr a rozpadla sa v období jury. Zástancom tejto hypotézy o pôvode Zeme bol vedec Staub. Potom tu bola asociácia kontinentov severnej pologule – Laurasia a asociácia kontinentov južnej pologule – Gondwana. Medzi nimi boli skaly na dne Tichého oceánu. Pod kontinentmi ležalo more magmy, pozdĺž ktorého sa pohybovali. Laurasia a Gondwana rytmickypresunuli k rovníku, potom k pólom. Keď sa superkontinenty pohybovali smerom k rovníku, stiahli sa frontálne, zatiaľ čo ich boky sa tlačili na pacifickú masu. Tieto geologické procesy mnohí považujú za hlavné faktory vzniku veľkých pohorí. K pohybu k rovníku došlo trikrát: počas kaledónskej, hercýnskej a alpskej orogenézy.
Záver
Na tému vzniku Slnečnej sústavy vyšlo množstvo populárno-náučnej literatúry, kníh pre deti, odborných publikácií. Vznik Zeme pre deti prístupnou formou je uvedený v školských učebniciach. Ale ak si vezmeme literatúru spred 50 rokov, je jasné, že moderní vedci sa na niektoré problémy pozerajú iným spôsobom. Kozmológia, geológia a súvisiace vedy nestoja. Vďaka dobývaniu blízkozemského priestoru už ľudia vedia, ako je planéta Zem videná na fotke z vesmíru. Nové poznatky tvoria nové chápanie zákonov vesmíru.
Je zrejmé, že na vytvorenie Zeme, planét a Slnka z prvotného chaosu boli použité mocné sily prírody. Nie je prekvapujúce, že ich starí predkovia porovnávali s úspechmi bohov. Ani obrazne si nemožno predstaviť vznik Zeme, obrazy reality by určite prekonali tie najodvážnejšie fantázie. Ale kúsky vedomostí, ktoré vedci zozbierali, postupne vytvárajú úplný obraz sveta okolo nás.
