masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Давайте посмотрим, откуда она взялась и какое ее ждет будущее.
Как появилась Земля
У звезд есть протопланетные диски. Это облака пыли, которые вращаются вокруг своих звезд когда они только образовались. Протопланетный диск в начале раскаленный. И подпитывает звезду веществом.
Со временем протопланетный диск начинает остыватьЧ частицы собираются в более плотные комки вещества. Сперва появляются частички размером до 1 сантиметра. Затем из них начинают образовываться глыбы из льда и камня. Они сталкиваются друг с другом и постепенно слипаются.
Глыба становится все больше, вещество начинает уплотняться все сильнее, собирая окрестные микрочастицы.
Формируется объект, который в астрофизике называется планетезималь. Глыба, напоминающая астероид.
В определенный момент, когда масса становится очень большой, планета начинает принимать форму шара. Это максимально эргономичная форма для объекта с большой гравитацией.
Параллельно идет зачистка орбиты. Объекты с пересекающимися орбитами сталкиваются, в результате у каждой планеты возникает своя, самостоятельная орбита.
В раскаленном шарике более плотное вещество погружалось вниз. В итоге образовались слои с ядром внутри. Земное ядро состоит из сплава железа и никеля с небольшими добавками. Металлическое ядро в дальнейшем сыграет огромную роль для всего живого на Земле.
Ведь такая слоистая структура с металлическим ядром внутри привело к появлению магнитного поля. Это поле отклоняет космическую радиацию, которая разрушительна для всего живого. Также магнитное поле защищает атмосферу, не дает ей рассеяться.
Газы, которые выходили из земной коры, образовали первичную атмосферу, состоящую, преимущественно, из водорода и гелия. Хоть Земля и успешно отбивала радиацию и солнечный ветер, условия на ней были слабо пригодны для жизни.
Откуда же на Земле появилась вода?
Тяжелая бомбардировка: как 4 млрд лет назад Земля была расстреляна метеоритами
Поздняя тяжелая бомбардировка – так в геофизике называется период 4 млрд лет назад, когда Земля была буквально расстреляна метеоритами.
Метеориты буквально взрывали земную кору, оплавляли поверхность. И сильно повлияли на геологию нашей планеты и на состав полезных ископаемых.
Оценить, сколько метеоритов упало на Землю, сейчас сложно – океаны, земля, живые организмы внесли свои коррективы. Но масштаб проблемы можно оценить по Луне. В то время на спутнике Земли образовалось более 22 тысяч крупных кратеров, диаметр которых превышает 20 км. При этом 40 кратеров превышает 1 тыс км, есть несколько свыше 5 тыс км.
Для сравнения: кратер, который уничтожил динозавров, в диаметре достигает 180 км. А кратер, из-за которого предположительно случилось пермское вымирание, когда погибло 96% видов живых организмов – в диаметре составляет 500 км.
Последняя метеоритная бомбардировка состоялась 3,8 млрд лет назад. Воды на Земле очень мало. Но достаточно для жизни
Считаете, что наша планета богата водой?
Какая форма у нашей Земли
Разумеется, не плоская. Но и не. шар! Земля представляет собой эллипсоид. Ее диаметр не равномерен по поверхности. На экваторе диаметр на 43 километра больше, чем на полюсах. Получается, наша планета немножко сплюснута.
Когда возникла жизнь на Земле
Интересный факт. Жизнь меняет Землю
Жизнь появилась на нашей планете, но она, в свою очередь, сильно влияет на экосистему Земли. Например, на нашей планете не было кислорода в таком количестве. Он возник из-за деятельности микроорганизмов.
Сперва развилась до одноклеточных форм, которые тонким слоем покрывали дно океана. Питались они с помощью фотосинтеза и плавно наполняли атмосферу нашей планеты кислородом.
Со временем активность Солнца росла, льды отступали. Это стимулировало развитие жизни. Сложные многоклеточные появились лишь 580 миллионов лет назад.
Сколько времени осталось для жизни на Земле
Не так то много, как могло бы показаться на первый взгляд. По разным оценкам, условия на Земле будут благоприятны для жизни еще в течение от 0,5 до 1 миллиардов лет.
Однако Солнце, по оценкам современных ученых, будет существовать еще, как минимум, 7,5 миллиардов лет. Что же такого произойдет с Землей, что жить на нашей планете станет невозможно?
Что ждет Землю дальше
Благоприятный период для нашей планеты продлится не так уж долго. Произойдет ряд внешних и внутренних изменений, которые сильно ударят по всему живому на планете.
Через 1 миллиард лет это будет сильно заметно. Температура поднимется настолько, что океаны начнут испаряться. Вода на планете будет все больше существовать не в жидком и твердом состоянии, а в виде пара. А через 1,1 миллиард лет все океаны, скорее всего, испарятся с поверхности планеты.
Через 3,5 миллиарда лет на нашей планете будет также жарко, как на Венере.
Кроме этого, активность Солнца приведет к снижению концентрации углекислого газа в атмосфере планеты, так как будут выветриваться силикатные материалы. Углекислого газа станет мало для фотосинтеза. Именно на этом факте основан прогноз, что жизнь на Земле начнет резко исчезать уже через 500 миллионов лет.
Через 1,5 миллиарда лет наклон оси нашей планеты начнет хаотично меняться, вплоть до отклонения на 90 градусов. Почему наклон оси будет меняться? Во-первых, будет меняться трение между внутренними слоями, в частности, между мантией и ядром. Во-вторых, Луна постепенно удаляется от Земли почти на 4 сантиметра в год. И через полтора миллиарда лет ее влияние заметно снизится.
Если Земля будет направлена к Солнцу под углом 90 градусов, то полюса станут перпендикулярны. Одна половина будет получать много тепла и света, а другая страдать от их нехватки. Соответственно, в первом случае климат будет слишком жарким, когда температура поверхности будет подниматься до 80 градусов. В темной части планеты будет сильный холод.
Земное ядро будет остывать. Это приведет к серьезным климатическим переменам. Как я писал выше, трение между мантией и ядром изменится, что повлияет на скорость вращения и угол наклона.
Сутки увеличатся из-за замедления вращения. Через 250 миллионов лет сутки будут длиться 25,5 часов.
Вид с Земли на Солнце, которое стало растущим красным гигантом
Солнце начнет превращаться в красного гиганта и резко расти в размерах. Это связано с падением давления внутри светила, так как вещество постепенно прогорает в его недрах.
И через 5 миллиардов лет красный гигант достигнет орбиты Земли и захватит нашу планету.
После стадии красного гиганта (расплавив при этом все планеты земной группы) Солнце просто сбросит внешнюю оболочку, образовав планетарную туманность, которая постепенно рассеется. А оставшееся на своем месте ядро Солнца, лишенное оболочек, станет гелиевым белым карликом и будет остывать несколько миллиардов лет.
Последние дни Земли будут выглядеть так
На самом деле жить на Земле станет абсолютно невозможно гораздо раньше. Нам отпущено примерно половина миллиарда.
500 миллионов лет. Не так уж много нам и осталось, чтобы суметь развиться до такой степени, чтобы улететь от катастрофических изменений на нашей планете.
С другой стороны, представьте, как люди, уже из другой звездной системы, будут со стороны смотреть на рост красного гиганта. И рассказывать, как когда-то в этой звездной системе родилась жизнь, которая распространилась по всей галактике!
Откуда взялась вода на планете Земля
Вода — это химическое соединение водорода и кислорода. С наличием на нашей планете первого все ясно — из водородного облака родилась вся Солнечная система.
Но откуда взялся кислород и как появилась вода на Земле, до сих пор достоверно неизвестно.
Горячее происхождение Земли
Наша планета когда-то была раскаленным телом. В результате остывания появилась литосфера.
Водород среди земных химических соединений был изначально, появившись из протооблака, а кислород «прислали» в нашу систему звезды, существовавшие и погибшие задолго до возникновения Солнца.
Каждая из них выплеснула в космос большое количество сырья для новых миров.
В результате реакции двух химических элементов появилась парообразная вода. Она выходила из трещин в планете и заполняла собой пространство. Охлаждаясь, пар образовывал облака. Когда температура во вновь рожденной атмосфере снизилась, содержащийся в облаках пар превратился в жидкую воду, пошли дожди.
Ливни шли несколько тысячелетий, заполнив все выемки на земной тверди и образовав протоокеан.
Холодное происхождение Земли
Приверженцы этой теории утверждают, что планета родилась уже холодной.
Однако наличие в центре Земли раскаленного ядра доказывает, что в силу каких-то причин, например из-за распада радиоактивных элементов, в недрах планеты начала подниматься температура.
Холодная версия с последующим разогревом
Сначала наша планета была холодной, затем стала раскаляться, что вызвало вулканизм. Магма выносила из недр на поверхность водяной пар, который уже содержался в протоматерии, образовывавшей Землю.
Часть пара остывала, становилась жидкой и заполняла океаническую чашу, а часть стала будущей атмосферой.
Гипотеза английского астрофизика Хойла
Британский ученый утверждал, что конденсация первичного водородного облака проходила по-разному во всех зонах Солнечной системы, в первую очередь из-за разницы температур:
Но процесс происхождения дальних планетарных тел не был гладким. По какой-то причине вырванные из них глыбы льда полетели в направлении ближних планет. Часть объектов таяла по дороге, но крупные экземпляры не успевали растаять под воздействием лучей Солнца, долетали до Земли, оседали в ее атмосфере ледяными каплями, превращаясь в дожди.
Математическими расчетами Хойл доказал, что таких осадков было достаточно, чтобы за несколько миллионов лет образовать океаны.
Вода появилась из космоса
Из глубин космоса на Солнечную систему постоянно направлены потоки ионов — это доказанный факт.
Фото и видео подобных ионных ливней предоставляли космическая обсерватория «Хаббл» и межпланетные исследовательские станции. Большой объем в таких потоках занимают протоны, являющиеся с химической точки зрения ядрами атомов Н+, точнее протия — легкого водородного изотопа, не имеющего электрона.
Проливались ионные дожди и много миллиардов лет назад. Достигая верхних слоев земной атмосферы, они захватывали электроны и превращались в чистый водород, который тут же вступал во взаимодействие с кислородом и образовывал воду. А она изливалась на поверхность Земли в виде осадков.
Расчеты показывают: таким образом может быть образовано всего 1,5 т воды ежегодно. Но за миллионы и миллиарды лет космическая вода на планете могла создать Мировой океан.
Расширение планеты и дрейф материков как причина образования воды
250 млн лет назад существовал 1 сверхконтинент, который впоследствии разделился на части, начавшие двигаться друг от друга так, что между ними образовались широкие проемы, ставшие впоследствии океанами.
Это явление может объяснить гипотеза расширения Земли. Сторонники версии утверждают, что первоначально наша планета была в обхвате в 2 раза меньше, чем сейчас, и материки, вначале слитые воедино, могли полностью ее опоясать. Затем космическое тело начало расширяться, и в едином материке появились трещины — будущие океанические впадины.
С тех пор Земля продолжает расширяться — это доказали последние исследования с применением сверхточных атомных измерительных приборов.
Ученые определили, что:
С такой скоростью всего за 20 млн лет (это маленький срок с геологической точки зрения) на месте Европы может появиться новый океанический пролив шириной 4 тыс. км.
Одна из версий, почему расширяется планета, — активное участие в данном процессе водорода. Земля, окружающие ее планеты, кометы и иные небесные тела состоят из этого химического элемента более чем на 95%.
К нам водород пришел в момент рождения Протоземли вместе с первичным облаком, среди атомов которого были и металлы, отличающиеся способностью поглощать водород в большом количестве, в тысячи раз больше, чем свой размер. И чем больше это поглощение, тем металл активнее уплотняется.
По мере того как пылевое облако становилось плотнее, давление внутри будущей Земли росло, небесное тело разогревалось.
Максимальное сжатие было в его центральных областях, и в какой-то момент температурные показатели в земном ядре достигли критических значений, вызвав обратный процесс — водород начал выделяться из металлов. Ядро резко расширилось, и верхние земные слои не выдержали — треснули.
Водород, проходя сквозь недра, захватывал по пути кислород, появляясь на поверхности уже в виде пара. Он конденсировался, превращаясь в воду, и заполнял литосферные впадины, образуя океаны.
Океан внутри планеты — земное происхождение воды
Это вариация версии, что Земля появилась холодной, а после начала разогреваться. В недрах образовался водяной пар, но с окружающим веществом он в реакции не вступал — мешала высокая температура. Пар накапливался и затем под давлением поступал в прохладные верхние слои планеты.
Там он:
Возникли пустоты, которые заполнила жидкость, вышедшая через увеличивающиеся трещины на поверхность и образовавшая протоокеан.
Процесс продолжался не одно тысячелетие. Оставшаяся в коре влага взаимодействовала с кислотами и щелочами, постепенно превращаясь в соленый раствор.
Жидкость неумолимо растекалась под основаниями тверди, но в кору проникнуть не могла из-за мелкопористой структуры основной горной породы — гранита. Поры задерживали взвеси, забивались, и тектоническая плита начинала выполнять функцию защитного экрана, который преградил путь воде.
Если эта теория верна, на глубине от 12 до 20 км под континентами и сейчас плещется соленый океан.
Доказательством гипотезы служит резкое увеличение скорости тектонических колебаний на этой глубине, как будто по линии смены химико-физических свойств материи.
В пользу версии говорит и продолжающийся до сих пор дрейф материков. Возможно, под днищами континентальных плит находится нечто, играющее роль масляной пленки, способствующей движению и уменьшающей трение.
Как появились вода, почва и растения – интересно о сложном для любопытных дачников
Любой, даже начинающий, дачник в курсе, что бросив семена на сухой песок и просто забыв о них на некоторое время, богатого урожая вы не дождетесь – если всходы вообще появятся. Подавляющему большинству растений (а капризным культурным в особенности) для благополучного роста и развития нужна почва и жидкая влага.
Почва в идеале должна быть плодородной, со всеми необходимыми растению питательными веществами, а вода нужна для растворения этих веществ и их транспортировки к растительным клеткам (корни воду из почвы всасывают, а устьица на листьях – испаряют, обеспечивая непрерывный ток). Кроме того, водные растворы обеспечивают растительным тканям тургор (поэтому они такие сочные и упругие), а еще вода участвует в важнейшем для растений процессе фотосинтеза.
Сейчас это все как бы само собой разумеется даже для школьников, но пытливые огородники нет-нет да и задумаются над вечными вопросами – а откуда, когда, как и зачем вообще появились на нашей планете почва, вода и сами растения? Как сложился этот «круговорот» взаимного «сотрудничества» в природе?
Если отбросить сакраментальное библейское: «В начале сотворил Бог небо и землю. Земля же была безвидна и пуста. И создал Бог твердь, и отделил воду, которая под твердью, от воды, которая над твердью.
Постараемся рассказать коротко, упрощенно и интересно о необычайно сложных и увлекательных процессах образования различных природных тел, благодаря которым мы сегодня имеем возможность заниматься своим любимым делом – огородничеством.
Как на земле появилась почва?
Что такое почва в принципе? Это природное «тело», которое образовалось в результате преобразования поверхностных слоев суши Земли и представляет собою совокупность (смесь) различных компонентов. Среди этих компонентов присутствуют как минеральные (минералы, воздух, вода), так и органические (почвенные микроорганизмы, растительные и животные остатки, отдельные химические вещества) соединения.
Наряду с другими сферическими оболочками планеты (атмосфера, литосфера, гидросфера и др.), почвенная оболочка, именуемая педосферой, выполняет множество планетарных функций, имеющих важное экологическое значение для жизни на Земле, прежде всего, для живого мира суши, включая и человека с его хозяйственной деятельностью.
Почвообразование – изначально сложный многокомпонентный био-физико-химический процесс, сильно растянутый во времени. Образовывалось многообразие почв на планете на протяжении долгих веков из поверхностных слоев горных пород под совокупным воздействием так называемых «факторов почвообразования» (геологических процессов, атмосферной влаги, солнечного тепла, растительного и животного мира). Вследствие разнообразия природных условий в разных зонах и регионах мира очень разнообразны и почвы, составляющие его почвенный покров.
Последним в систему почвообразующих факторов «встроился» фактор антропогенный – как только человечество освоило земледелие, главными для людей стали попытки увеличения плодородности почв различными агротехническими способами, но, увы, «параллельно» этому земляне активно способствуют и нарушению состава и структуры почвенного слоя планеты в силу своей другой хозяйственной деятельности (горные работы, добыча ископаемых, осушение болот и т.п.).
Пять факторов почвообразования установленные В.Докучаевым, основоположником школы научного почвоведения
Плодородие почвы – это ее способность «удовлетворять потребности растения» благодаря своему составу, агрегатному (механическому) состоянию компонентов, кислотности, насыщенности влагой и воздухом, наличию и жизнедеятельности микроорганизмов. Важно помнить, что плодородие почвы постоянно и достаточно быстро изменяется под влиянием как естественных, так и антропогенных факторов, поэтому, если хотите видеть здоровые растения и большие урожаи, следить за состоянием почвы на участке нужно постоянно.
Откуда на земном шаре появилась вода?
Что такое вода с химической точки зрения? Это неорганическое соединение, прозрачная жидкость без вкуса, цвета и запаха. Молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного кислорода, которые соединены между собой. При пониженных температурах жидкая вода переходит в твердое состояние (лед), а при повышенных – в газообразное (водяной пар).
Роль воды необычайно важна не только в существовании растений (о чем мы писали выше), но и в жизни всех живых существ на Земле. Вода «участвует» в глобальном кругообороте вещества и энергии, возникновении и поддержании жизни на нашей планете, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды.
Бо́льшая часть земной воды (97,54%) принадлежит Мировому океану – это соленая вода, непригодная для сельского хозяйства и питья. Пресная же вода находится в основном в ледниках (1,81%) и подземных водах (около 0,63%), и лишь небольшая часть (0,009%) – в реках и озерах.
Именно вода, а не суша, занимает большую часть поверхности планеты – более 70%. Но откуда она на Земле вообще взялась, да еще и в таких количествах?
А вот это до сих пор предмет многочисленных научных споров – на этот счет существует сразу несколько теорий. Например, три самые популярные:
А еще существуют версии о миграции нашей планеты в незапамятные времена по Солнечной системе, о влиянии гиганта-Юпитера и так далее.
Каждая из этих и других гипотез имеет как свои сильные, так и слабые стороны, на которые активно указывают оппоненты. Но интересно также, что многие научные теории происхождения воды совместимы между собой – то есть наличие на Земле воды (да еще в таких огромных количествах) может объясняться комбинацией нескольких существующих гипотез.
Как и когда на земле возникли растения?
Растительное царство Земли сегодня – это сотни тысяч видов разнообразнейших жизненных форм, расселенных по всей планете. Крохотные одноклеточные водоросли и многометровой высоты гигантские деревья с мягкими нежными побегами или железной крепости прочной древесиной, буйно зеленеющие наземные и бесхлорофильные подземные растения, самостоятельные организмы и паразиты, живущие в одиночестве или колониями, сезонные эфемеры и тысячелетние старожилы.
Но как и когда на планете сформировались первые растительные организмы, давшие впоследствии такое буквально невообразимое многообразие?
Растения – это в подавляющем своем большинстве организмы-продуценты. Это значит, что они способны производить органические вещества из неорганических. Первыми такими продуцентами на Земле стали фотосинтезирующие бактерии (сейчас они представлены пурпурными и зелеными бактериями, цианобактериями), которые научились производить кислород. В частности, они существовали уже 2,8-3 млрд лет назад! Это была так называемая мезоархейская эра, когда бо́льшая часть планеты была покрыта теплым неглубоким и очень соленым океаном, в глубине которого бушевали многочисленные вулканы, Луна находилась еще очень близко к Земле, а в практически лишенной кислорода атмосфере господствовали ураганные ветры.
Пример низших растений — род зелёных водорослей. Иллюстрация из книги Эрнста Геккеля Kunstformen der Natur, 1904
Первыми же растениями в полном смысле стали ранние водоросли – они появились примерно 1,2 млрд лет назад, в мезопротерозойской эре. Среди них – и красные водоросли-багрянки, которые на сегодняшний день считаются древнейшими обнаруженными многоклеточными организмами. В современном мире именно разнообразные водоросли – главные производители органических веществ в водной среде.
Ну а дальше, как говорится, «понеслось». Растительные организмы развивались, усложнялись, дифференцировали ткани, вступали в симбиоз с другими организмами.
Сушу впервые смогли покорить, постепенно выходя со дна прибрежных и полузатопленных территорий, лишайники наряду с грибами (считается, что именно они в совокупности «подготовили» почву для первых наземных растений). Около 450-500 млн лет назад появились первые примитивные высшие сосудистые растения суши – ныне вымершие куксонии, которые размножались спорами.
И так далее – через мохообразные, плауновидные, папоротники – к голосеменным и покрытосеменным (цветковым) растениям, получившим в итоге огромнейшее эволюционное преимущество за счет защиты семян и приспособляемости к изменяющимся условиям жизни. Подавляющее большинство современных растений в саду-огороде-цветнике и ландшафтных композициях принадлежит именно к этой последней группе, которая вообще доминирует на земной поверхности в данную эпоху.
Надеемся, вы узнали из нашего материала что-то интересное и захватывающее, благодаря чему сможете по-новому взглянуть на такие привычные элементы огородничества и садоводства.