Как появилась Земля? on Vimeo

Как появилась Земля, как возникла наша прекрасная планета, мы расскажем всё о происхождении нашего дома.

Солнечная система

Для нас Солнечная система является уникальным комплексом, несмотря на то, что в космосе он, несомненно, не единственный. Тем не менее, научные знания людей пока ограничены ее пределами.

Говоря о Солнечной системе, принято иметь в виду Солнце, планеты и малые тела. Рассматривая возраст Земли и других планет, исследуются образцы пород. При этом учитывается соотношение количества радиоактивного урана к содержанию свинца. Свинец — конечный продукт распада урана, и скорость такого распада известна. Соответственно, можно рассчитать, как давно этот грунт возник.

Древнейшие горные породы Земли насчитывают миллиарды лет. Солнцу же, по последним научным данным, 5 млрд лет. Следовательно, Земля возникла ненамного позже Солнца.

Конкурс «био/мол/текст»-2018

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «био/мол/текст»-2018.

«Диа-М»

Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Genotek

Спонсором приза зрительских симпатий выступил медико-генетический центр Genotek.

«Альпина нон-фикшн»

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Земля, природы мать — ее же и могила:
что породила, то и схоронила.
Уильям Шекспир

Почва — объект исследования многих наук — выполняет ряд важных экологических функций. Условно их можно разделить на биоценотические и глобальные. В этой статье мы рассмотрим функции только из первой группы (рис. 1). Перед началом уточню, что ученые из разных областей науки до сих пор не пришли к согласию в определении слова «почва». Аграрии говорят, что это верхний плодородный слой земли, геологи называют корой выветривания, а почвоведы дают сложную формулировку «обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая система, являющаяся комплексной функцией почвообразовательных факторов». Говоря простым языком, почва — продукт долгого и тесного взаимодействия горных пород, рельефа, живых организмов и климата [1].

Биоценотические функции почв

Рисунок 1. Биоценотические функции почв

[2]

Что это такое?

Каждый год десятки тысяч кубических километров воды фильтрует почва. В одной чайной ложке земли столько микробов, что даже количество проживающих на планете людей уступает этому числу. Около 95% еды, привычной для человечества, растет в земле. Огромное количество антибиотиков происходит от почвенных бактерий, а значит, земля еще и лечит. И это лишь малая толика фактов об особом природном теле под названием «почва».

Она считается поверхностным слоем суши и возникла в ходе долговременного изменения горных пород, под воздействием микроорганизмов, растений, солнечного тепла и, конечно, осадков. Это уникальное природное образование, ведь его состав, строение и свойства имеют особую характеристику. Верхний слой земной коры (верно и такое определение) является сложным сочленением органических и неорганических веществ. А еще почва представляет собой продукт многочисленных поколений живых организмов.

Не ошибется и тот, кто назовет почву основной биосферы нашей планеты. Очевидно, что это уникальный ресурс, который выполняет разнообразные функции и является богатством планеты.

Приведем экспресс-описание почвы и 10 интересных тезисов о ней.

  • После океана почва – это второе крупнейшее хранилище углерода на планете (75% всего углерода на суше – в почве).
  • Основа грунта – песок, глина и ил. Если ила много, грунт будет более плодородным. Если много песка, он не боится застоев воды.
  • Почва – крупнейший резервуар биоразнообразия, около трети всех живых организмов планеты содержит именно она.
  • Процесс почвообразования – понятие очень медленное. В средних широтах плодородный слой максимум в 2 см образуется примерно за столетие.
  • Почвенный покров – это естественный буфер и детоксикант, аккумулирующий тяжелые металлы, детергенты и другие небезопасные вещества, которые могли бы попасть в воду. От них же почва очищает воздух.
  • Природная сопротивляемость почв – ресурс не безграничный, потому и появляются на крупных промышленных территориях, возле больших городов и транспортных артерий техногенные пустыни.
  • Ученым на сегодняшний день удалось идентифицировать не более 1% почвенных микроорганизмов.
  • Наука о ней называется почвоведение. Основоположником ее стал русский исследователь Василий Докучаев.
  • Основной характеристикой почвы как природного тела является ее постоянное, непрерывное развитие.
  • Студентам на предметах естественнонаучного цикла часто задают вопрос: «Почва – это биогенное или биокосное вещество?». Правильный ответ таков: почву можно отнести к биокосным веществам, создаваемых и живыми организмами, и косными процессами.

Термин «почва», кстати, связан со словом «подошва», произошедшим, в свою очередь, от древнерусского «подъшьва».

Рождение Земли и ее структура (4,6 млрд лет назад)

Туманность, из которой появилась Земля, представляла собой обломки звезд более ранних поколений. Она состояла из микроскопических частиц льда, железа и других веществ, собранных в более охлажденных слоях звезд и выброшенных в космос. Силы притяжения сталкивали эти частицы газового диска и склеивали их между собой. Такое явление называется аккрецией.

История нашей планеты записана в горных породах, но даже самые древние из них насчитывают только 3,7 млрд лет, поэтому о более ранних событиях земной эволюции можно судить лишь на основании косвенных данных и построенных на их основе гипотез.

На следующем этапе формирования планеты мелкие частицы соединялись в крупные (размером до километра) — «строительные блоки», называемые планетезималями, которые сталкивались, то разрушаясь, то, наоборот, соединяясь вместе. Таким образом постепенно 5–4,6 млрд лет назад возникло ядро — центр-зародыш будущей планеты Земля.

Наиболее крупные из таких зародышей стали конкурировать между собой за планетезимали, которые оставались свободными. Это происходило на протяжении 1–10 млн лет. Зародыши планет внутренней части Солнечной системы захватывали газовые облака и сливались друг с другом. Процесс образования каждой планеты оказался уникальным, этим и объясняется их разнообразие.

астероид

Некоторые планетезимали после столкновений между собой, подобно астероидам, стали основой будущих планет

Современная наука считает, что Земля сформировалась за 300–400 млн лет. Этот процесс был достаточно бурным, его сопровождали столкновения с астероидами и падения метеоритов.

Как в гигантской центрифуге, более плотные вещества опускались к центру планеты, в то время как легкие всплывали на поверхность. Эволюция Земли продолжалась и после ее рождения. Два вида энергии: та, которая образовывалась при склеивании частиц, та, что высвобождалась в результате ядерных реакций, разогревали недра юной планеты. В результате этого стало интенсивно формироваться ядро и внутренние оболочки Земли.

Внутренние слои планеты были настолько раскалены, что на глубине всего в несколько десятков километров лежал пласт расплавленных горных пород. С момента формирования Земли вещество и энергия недр, поверхности и атмосферы находились в состоянии постоянного взаимного обмена. Тем самым были созданы условия для зарождения будущей жизни.

Начальный этап жизни юной планеты после ее рождения принято называть догеологическим. Этот период длился 0,9 млрд лет, он пока еще недостаточно изучен и скрывает множество загадок. В то время появлялось множество вулканов, которые выбрасывали газы и водяные пары.

Принято считать, что в догеологический период сформировались важнейшие оболочки, которые современная наука выделяет в структуре Земли, — ядро, мантия и земная кора. Такое расслоение было вызвано мощной метеоритной бомбардировкой планеты и последующим плавлением некоторых ее частей.

Существует две гипотезы того, как появилось земное ядро. Согласно первой изначально однородное вещество, из которого состояла Земля, разделилось на тяжелый центр, куда «стекало» расплавленное железо, и более легкую мантию, состоящую из силикатов. Образование ядра, которое и по сей день остается жидким, происходило по мере того, как капли металла и другие тяжелые химические соединения как бы просачивались к сердцу планеты. Место опускающихся тяжелых соединений занимали более легкие шлаки — они поднимались к поверхности Земли. Из них состоит современная кора планеты и внешняя часть мантии. Это предположение не дает убедительного объяснения тому, как расплавленный железно-никелевый сплав мог «просочиться» более чем на тысячу километров вглубь земного шара и достичь его центра.

Сторонники второй гипотезы считают, что железное ядро Земли — это остатки железных метеоритов, с которыми сталкивалась планета вскоре после своего рождения. Потом их покрыл слой каменных (силикатных) метеоритов, из которого образовалась мантия. Уязвимое место этой гипотезы в том, что для такого хода событий железные и каменные метеориты должны были существовать раздельно и падать на Землю в строгой очередности. В то же время исследования показывают, что те из них, которые имеют железную структуру, могут появиться только в результате разрушения уже сформированной планеты. Таким образом, они не могут быть младше других планет Солнечной системы. Так как обе гипотезы не вполне убедительны, остается признать, что точным знанием о возникновении ядра Земли люди пока не обладают.

Плотное внутреннее ядро Земли очень важно для всего живого. Благодаря ему масса планеты достаточно велика, чтобы удерживать в своем гравитационном поле атмосферные газы, водяные пары, без которых не было бы гидросферы, и другие земные слои. Если бы Земля лишилась своего ядра, то мы остались бы и без воды, и без воздуха.

Как же устроено земное ядро, которое, очевидно, возникло в самом начале жизни планеты? В нем есть внешние и внутренние оболочки. Считается, что внешний слой лежит на глубине в 2900–5100 км от поверхности Земли и по своим физическим свойствам характеризуется почти как жидкость. Он состоит из потоков расплавленного железа и никеля и является прекрасным проводником электрического тока. Именно этому слою мы обязаны существованием магнитного поля нашей планеты, которое создается по законам электромагнитной индукции постоянно движущимся проводником тока.

Структура Земли

Структура Земли

Промежуток в 1270 км от внешнего слоя до центра земного шара занимает внутреннее ядро, состоящее на 4/5 из железа и на 1/5 из диоксида кремния. Оно обладает очень высокой температурой и большой плотностью. Внешнее ядро связано с земной мантией, тогда как внутреннее существует само по себе. Высокие температуры сочетаются в последнем с огромным давлением (до 3 млн атмосфер), поэтому его вещество остается твердым. Предполагают, что даже легчайший из земных газов — водород — в таких условиях существует в твердой фазе.

Происхождение земного ядра и внутренняя структура нашей планеты продолжают быть научными загадками. Очень многое остается непознанным по сей день. Пока большинство ученых сходятся во мнении, что формирование центральной оболочки началось одновременно с рождением самой Земли.

Ядро покрывает мантия. Ее пластическое (полурасплавленное, нетвердое) вещество заполняет толщу пространства на глубину 2900 км от земной коры к центру планеты. Масса мантии составляет примерно 67% от общей массы планеты. Считается, что этот слой неустойчив за счет своего пластического состояния и находится в постоянном движении. В наиболее глубоких слоях мантии, где давление выше, его состояние переходит в твердое. Внешняя оболочка Земли — кора — имеет толщину от нескольких километров под дном океанов до нескольких десятков километров под материками.

В самом начале истории нашей планеты земная кора была относительно тонкая и представляла собой застывший слой расплавленного базальта. На сегодняшний день в ней различают три слоя: осадочный — у самой поверхности, гранитный и самый глубокий — базальтовый. Первые два хорошо изучены геологами, а вот третий пока никто не видел. На континентах базальтовый слой не выходит на поверхность, а из-за нахождения на большой глубине он недоступен даже для самых современных буровых скважин.

Однако мы все равно знаем о нем кое-что благодаря новейшим сейсмическим методам. Во время землетрясений на глубине 10–700 км возникают волны, которые называют сейсмическими. Как у всякой волны, их скорость тем выше, чем плотнее та среда, в которой они распространяются (например, звуковые волны распространяются в воде в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе). Анализируя скорость сейсмических волн, можно судить о плотности вещества на разных уровнях в земной коре.

С помощью такого метода была построена карта глубины нашей планеты и доказано, что скорость сейсмических волн в самом нижнем слое земной коры близка к той, которая развивается в базальтовом. Еще одно косвенное подтверждение существования этого третьего загадочного слоя — повсеместное распространение на Земле базальтовых лав. Современные поля, состоящие из этого вещества, на поверхности планеты — след древних вулканических извержений. По глубоким разломам расплавленный базальт поднимался из земных недр, выплескивался на поверхность и застывал.

Сейсмические волны

Сейсмические волны помогли установить существование базальтового слоя

Как же возник базальтовый слой земной коры? В самом начале жизни нашей планеты, примерно 4–4,5 млрд лет назад, Земля была сильно раскалена. В верхней части мантии давление было немного ниже, поэтому там был возможен переход части веществ из твердого состояния в жидкое. Образовывалась магма, близкая по составу к базальту. Она медленно двигалась вверх к поверхности Земли. Извергаясь, магма остывала и отвердевала. Так постепенно складывалась кора из базальтов.

Говоря о строении Земли, нам часто придется пользоваться термином «горные породы». Считается, что впервые так назвал разные группы минералов русский ученый Василий Михайлович Севергин в конце XVIII в. В те времена изучение камней было частью горного дела, поэтому использовалось слово «горные», хотя камни, разумеется, существуют не только в горах.

Горные породы делятся на три основных типа: магматические, осадочные и метаморфические. Происхождение первого типа нам уже понятно: эти породы образованы застывшей магмой. Они имеют ярко выраженное кристаллическое строение, при этом чем медленнее остывала вулканическая лава, тем крупнее получались кристаллы. К таким породам относятся, например, граниты и базальты.

Осадочные породы возникают из обломков кристаллических минералов, их так и называют — обломочные (песок, речная галька или мельчайшие частицы, которые образуют глину), а также из останков живых организмов — тогда они называются органическими (это и каменный уголь, и известняк, в котором видны осколки морских ракушек, и, конечно же, нефть). Когда минералы подвергаются глубоким физическим и химическим изменениям (метаморфозам) под действием высоких температур и давления, получаются метаморфические породы.

Метаморфизму могут подвергаться как магматические, так и осадочные породы. К первым относятся многие сланцы, а ко вторым — хорошо известный мрамор, который возник в результате глубоких преобразований известняка.

Одной из самых распространенных в земной коре пород считаются метаморфические гнейсы.

Overview

  • Market your business
  • Communicate internally
  • Collaborate on video
  • Monetize your videos
  • Рождение Луны

    Прошло несколько миллионов лет (младенческий возраст по меркам планеты) после рождения Земли, а ее уже ждали совсем «не детские» испытания. Молодая планета под названием Тейя размером с Марс несется прямо на нас. Считается, что Тейя хоть и столкнулась с Землей, но, по счастью, прошла по касательной. Тем не менее, этого хватило, чтобы обе планеты стали напоминать жидкие шары: по Земле прокатывались настоящие волны породы, а в космос выбросило триллионы тонн обломков. В этой космической катастрофе Земля уцелела. И не только уцелела, но и обрела «украшение»: очень быстро сила тяжести нашей планеты превратила обломки, оставшиеся от катастрофы, в кольцо. 

    Из этого кольца постепенно формируется шар – Луна. Она гораздо ближе, чем та Луна, которую знаем мы. Сейчас она находится примерно в 400 тыс. км от нас, тогда же она была всего в 22 тыс. км. Можно только представить какой вид открывался с Земли по ночам! Увы, этими красотами не суждено было насладиться никому.

    ©NASA

    User type

    • Enterprise
    • Small business
    • Creative professionals
  • Этимологический Словарь Русского Языка

    почва

    Древнерусское – почва из подъшьва (то, на что наступает пятка).

    Слово «подъшва» в значении «основа» впервые встречается в «Книге о ратном деле», написанной в XVII в.

    Это слово происходит от слова «подошва», и с соответствующим значением оно до сих пор встречается во многих диалектах русского языка. Например, в одном из них «почвой» называют толстую кожу, используемую для подошв. С XV–XVII вв. это слово имеет иное значение: верхний слой земной коры, основа, фундамент.

    Родственным являются:

    Болгарское — почва.

    Производное: почвенный.

    Industry

    • Fitness
    • Faith
    • Education
    • Ecommerce
    • Real estate

    Features

    Появление Земли – от газа к твердому телу

    Молодое светило обладало мощными силами гравитации. Их влияние послужило причиной формирования на разных расстояниях других планет из скоплений космической пыли и газов, в том числе и Земли. Если сравнить состав разных небесных тел солнечной системы, станет заметно, что они не одинаковы.

    Меркурий в основном состоит из металла, наиболее стойкому к воздействию солнечного свечения. Венера, Земля обладают скальной поверхностью. А Сатурн и Юпитер остаются газовыми великанами из-за наибольшей удаленности. Кстати, они защищают другие планеты от метеоритов, отталкивая их от своих орбит.

    Create

    • Live stream
    • Screen record
    • Create from templates
    • Hire a video pro
    • License stock footage

    Климат

    Влияние климата на процесс почвообразования весьма многообразно. Основными факторами воздействия климата являются осадки и температурный режим. Условиями для процесса выступают количество теплоты, влажность, а также их циркуляция и распределение в пространстве. Климатический фактор проявляется и в процессе выветривания. Климат также оказывает косвенное влияние, поскольку определяет существование определенных видов растительных сообществ.

    Manage

    • Video Library
    • Ad-free player
    • Hosting
    • Privacy
    • Collaboration

    Grow

    • Customize player
    • Publish everywhere
    • Analyze
    • Monetize

    Дрейф материков

    Дрейф материков

    Движение континентов. Credit: Infourok

    Первые материки были сформированы из гранита 3,5 млрд лет назад. Данный материал был устойчивым к воздействию воды и при этом достаточно легким и менее плотным, чем базальт, из которого была сформирована океаническая кора.

    Из-за разницы в плотности и весе гранитные материки могли дрейфовать по мантии.

    На протяжении всего периода развития Земли они неоднократно соединялись, формируя суперконтиненты, а затем снова раскалывались из-за влияния на них внутреннего тепла планеты.

    Жизнь на суше

    750 млн лет назад сдвиг литосферных плит произошел снова. Родиния раскололась, образовав Гондвану и Лавразию. Температура – около 30° С, уровень кислорода приближается к современному. Но суша по-прежнему безжизненна, на ней почти ничего нет, кроме отдельных участков с водорослями. 
    Солнце продолжает разрушать поверхность Земли смертельно опасной радиацией. Однако примерно в 50 км над Землей, там, где лучи проникают в земную атмосферу, происходит нечто интересное: встречаясь с солнечной радиацией, кислород превращается в другой газ – озон. Постепенно он обволакивает всю планету, поглощая смертельную радиацию. Если бы не он, жизнь на суше просто не существовала бы. Спустя миллионы лет, озоновый слой становится толще, и суша покрывается зелеными комочками, напоминающими мох. Эта крошечная зелень, тем не менее, делает важную работу – она выбрасывает еще больше кислорода, уровень которого резко растет. Привлекательную для жизни сушу мало-помалу начинают обживать земноводные.

    Learn

    • Vimeo blog
    • Video School
    • Customer stories

    Как появилась Земля – интересное видео

    Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    Connect

    • Developer tools
    • Partner program
    • Help center

    Watch Pricing

    • Log in
    • Join
    • Upload

    • Create a video

    • Record screen

      New!

    • Go live

    Menu
    Search
    • Join
    • Login
    • Overview

      • Market your business
      • Communicate internally
      • Collaborate on video
      • Monetize your videos

      User type

      • Enterprise
      • Small business
      • Creative professionals

      Industry

      • Fitness
      • Faith
      • Education
      • Ecommerce
      • Real estate
    • Create

      • Live stream
      • Screen record
      • Create from templates
      • Hire a video pro
      • License stock footage

      Manage

      • Video Library
      • Ad-free player
      • Hosting
      • Privacy
      • Collaboration

      Grow

      • Customize player
      • Publish everywhere
      • Analyze
      • Monetize
    • Learn

      • Vimeo blog
      • Video School
      • Customer stories

      Connect

      • Developer tools
      • Partner program
      • Help center
    • Watch
    • Pricing
    • Search Search
    Upload
    • Terms of Service
    • Privacy Policy
    • Copyright
    • Cookies
    • Desktop site
    • Language
    • FAQ
    • Help

    TM + © 2021 Vimeo.com, Inc.

    Watch in our app

    Open in app

  • Рейтинг
    ( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
    Загрузка ...