Проблемы происхождения и развития земли

     1.4.Современные теории развития Земли.

     В XIX веке в геологии сформировались две концепции развития Земли.

1. Теория "катастроф", согласно которой развитие земли осуществляется посредством скачков, катастроф, ее основателем является Жорж Кювье. Он считал, что наша Земля обязана своим образованием некоему вмешательству извне, например, близкой встрече Солнца с какой-то блуждающей звездой, вызвавшей извержение части солнечного вещества. В результате расширения раскаленная газообразная материя быстро остывала и уплотнялась, образуя большое количество маленьких твердых частиц, скопления которых были чем-то вроде зародышей планет.
2. Эволюционная теория ее выдвинул Чарльз Лайлель- «Принцип униформизма» . Развитие осуществляется посредством небольших изменений, осуществляющих в одном и том же направлении. Суммируясь, эти изменения приводят к значительным результатам.
3. В последние годы американскими и советскими учеными был выдвинут ряд новых гипотез. Если раньше считалось, что в эволюции Земли происходил непрерывный процесс отдачи тепла, то в новых теориях развитие Земли рассматривается как результат многих разнородных, порой противоположных процессов.

     Одновременно  с понижением температуры и потерей энергии могли действовать и другие факторы, вызывающие выделение больших количеств энергии и компенсирующие таким образом убыль тепла. Одно из этих современных предположений его автор американский астроном Ф. Л. Уайпль (1948) назвал «теорией пылевого облака». Однако по существу это ничто иное как видоизмененный вариант небулярной теории Канта-Лапласа.⁵

     Любопытно, что на новом уровне, вооруженные  более совершенной техникой и  более глубокими познаниями о  химическом составе солнечной системы, астрономы вернулись к мысли о том, что Солнце и планеты возникли из обширной, нехолодной туманности, состоящей из газа и пыли. Мощные телескопы обнаружили в межзвездном пространстве многочисленные газовые и пылевые «облака», из которых некоторые действительно конденсируются в новые звезды. В связи с этим первоначальная теория Канта-Лапласа была переработана с привлечением новейших данных; она может сослужить еще хорошую службу в деле объяснения процесса возникновения солнечной системы.

     Успехи  физики XX века способствовали существенному продвижению в познании истории Земли. В 1908 году ирландский ученый Д. Джоли сделал сенсационный доклад о геологическом значении радиоактивности: количество тепла, испущенного радиоактивными элементами, вполне достаточно, чтобы объяснить существование расплавленной магмы и извержение вулканов, а также смещение континентов и горообразование. С его точки зрения, элемент материи - атом - имеет строго определенную длительность существования и неизбежно распадается. В следующем 1909 году русский ученый В. И. Вернадский основывает геохимию - науку об истории атомов Земли и ее химико-физической эволюции.

     В соответствии с современными взглядами  температура ядра Земли может  быть низкой, а процессы в земной коре имеют радиоактивную природу. Сначала Земля была холодной. Атомы радиоактивных элементов, распадаясь, выделяли тепло, и недра разогревались. Это повлекло за собой выделение газов и водяных паров, которые, выходя на поверхность, положили начало воздушной оболочке и океанам.

     В 1915 году немецкий геофизик А. Вегенер предположил, исходя из очертаний континентов, что в карбоне (геологический период) существовал единый массив суши, названный им Пангеей (греч. «вся земля»). Пангея раскололась на Лавразию и Гондвану. 135 млн. лет назад Африка отделилась от Южной Америки, а 85 млн. лет назад Северная Америка - от Европы; 40 млн. лет назад Индийский материк столкнулся с Азией и появились Тибет и Гималаи.

     Решающим  аргументом в пользу принятия данной концепции А. Вегенера стало эмпирическое обнаружение в конце 50-х годов расширения дна океанов, что послужило отправной точкой создания тектоники литосферных плит. В настоящее время считается, что континенты расходятся под влиянием глубинных конвективных течений, направленных вверх и в стороны и тянущих за собой плиты, на которых плавают континенты. Эту теорию подтверждают и биологические данные о распространении животных на нашей планете. Теория дрейфа континентов, основанная на тектонике литосферных плит, ныне общепринята в геологии.

Глобальная  тектоника.

     Свою  лепту в возрождение концепции дрейфа внесли и высокие технологии: именно компьютерное моделирование в середине 1960-х годов показало хорошее совпадение границ континентальных масс не только для Циркум-Атлантики, но и для ряда остальных материков - Восточной Африки и Индостана, Австралии и Антарктиды.

     В результате в конце 60-х появилась  концепция тектоники плит, или  новой глобальной тектоники.

     Предложенная  сначала чисто умозрительно для  решения частной задачи -распределения  землетрясений различной глубинности  на поверхности Земли, - она сомкнулась с представлениями о дрейфе континентов и мгновенно получила всеобщее признание. К 1980 году - столетию со дня рождения Альфреда Вегенера - стало принято говорить о формировании новой парадигмы в геологии. И даже о научной революции, сопоставляемой с революцией в физике начала XX века…

     Согласно  этой концепции, земная кора разбита  на несколько огромных литосферных  плит, которые постоянно двигаются  и продуцируют землетрясения. Первоначально  было выделено несколько литосферных плит: Евразийская, Африканская, Северо - и Южноамериканская, Австралийская, Антарктическая, Тихоокеанская. Все они, кроме Тихоокеанской, чисто океанической, включают в себя части как с континентальной, так и океанической корой. И дрейф континентов в рамках этой концепции - не более чем их пассивное перемещение вместе с литосферными плитами.

     В основе глобальной тектоники лежит  представление о литосферных  плитах, фрагментах земной поверхности, рассматриваемых, как абсолютно  жесткие тела, перемещающиеся словно по воздушной подушке по слою разуплотненной мантии -

астеносфере, со скоростью от 1-2 до 10-12 см в год. В большинстве своем они включают как континентальные массы с  корой, условно называемой «гранитной», так и участки с корой океанической, условно называемой «базальтовой» и образованной породами с низким содержанием кремнезема.

     Учёным  совершенно не ясно, куда движутся и  движутся ли материки вообще, а если движутся, то за счёт действия каких  сил и источников энергии. Широко распространённое предположение о том, что причиной движения земной коры служит тепловая конвекция, по сути, неубедительно, ибо оказалось, что такого рода предположения идут вразрез с основными положениями многих физических законов, экспериментальных данных и многочисленных наблюдений, включая данные космических исследований о тектонике и строении других планет. Реальных схем тепловой конвекции, не противоречащих законам физики, и единого логически обоснованного механизма движения вещества, одинаково приемлемых для условий недр звёзд, планет и их спутников, до сих пор не найдено.

     В срединно-океанических хребтах образуется новая разогретая океаническая кора, которая, остывая, снова погружается  в недра мантии и рассеивает тепловую энергию, идущую на перемещение плит земной коры.

     Гигантские геологические процессы, такие как вздымание горных хребтов, мощные землетрясения, образование глубоководных впадин, извержение вулканов, -- все они, в конце концов, порождаются движением плит земной коры, при котором происходит постепенное охлаждение мантии нашей планеты.

     Каждая  из этих космогонических теорий внесла свой вклад в дело выяснения сложного комплекса проблем, связанных с происхождением Земли.  

     Все они рассматривают возникновение  Земли и солнечной системы  как закономерный результат развития звезд и вселенной в целом. Земля появилась одновременно с другими планетами, которые, как и она, вращаются вокруг Солнца и являются важнейшими элементами солнечной системы. 

Заключение

     Подводя итог работы, отметим, что поставленные задачи работы были решены:

• были изучены основные гипотезы происхождения и развития Земли.

     Солнце  играет исключительную роль в жизни  Земли. Весь органический мир нашей  планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце - не только источник света и  тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра). Издавна у разных народов Солнце было объектом поклонения. Его считали самым могущественным божеством. Солнце – это наша звезда. Изучая Солнце, мы узнаём о многих явлениях и процессах, происходящих на других звёздах и недоступных непосредственному наблюдению из-за огромных расстояний, которые отделяют нас от звёзд. Возраст Солнца примерно равен 4.5 миллиарда лет. С момента своего рождения оно израсходовало половину водорода содержащегося в ядре. Оно будет продолжать "мирно" излучать следующие 5 миллиардов лет или около того (хотя его светимость возрастет примерно вдвое за это время). Но, в конце концов, оно исчерпает водородное топливо, что приведет к радикальным переменам, что является обычным для звезд, но увы приведет к полному уничтожению Земли (и созданию планетарной туманности). 
 
 
 
 
 
 

Список используемых источников

1. Баев,  К Л. Земля и Планеты./К.Л. Баев. – М.: Наука, 2001.
2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания, учебное пособие, издательство «Центр», Москва, 1997 г
3. Дубнищева, Т.Я. Концепции современного естествознания./Т.Я. Дубнищева. – Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 2005.
4. Канке, В.А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. Издание второе, исправленное./В.А. Канке. – М.: Логос, 2002.
5. Климишин, И.А. Астрономия наших дней./И.А. Климишин. – М.: Наука, 2000.
6. Концепция современного естествознания (система основных понятий)6учебно-методич. Пособие- М.: «Флинта» 2005. -576 с.
7. Кокин, А.В. Концепции современного естествознания./А.В. Кокин. – М.: Приор, 1998.