Проект на тему возникновение планета земля. Происхождение планет

Характеристики планеты:

• Расстояние от Солнца: 149,6 млн км
• Диаметр планеты: 12 765 км
• Сутки на планете: 23ч 56мин 4с *
• Год на планете: 365 дней 6ч 9мин 10с *
• t° на поверхности: средняя по планете +12°C (В Антарктиде до -85°C; в пустыне Сахара до +70°C)
• Атмосфера: 77% Азот; 21% кислород; 1% водяной пар и остальные газы
• Спутники: Луна

* период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)
** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)

C самого начала развития цивилизации людей интересовало происхождение Солнца, планет и звезд. Но больше всего вызывает интерес планета, являющаяся нашим общим домом, Земля. Представления о ней менялись вместе с развитием науки, само понятие о звездах и планетах, так как мы это понимаем сейчас, сформировалось всего лишь несколько веков назад, что ничтожно мало по сравнению с самим возрастом Земли.

Презентация: планета Земля

Третья от Солнца планета, ставшая нашим домом, имеет спутник - Луну, и входит в группу планет земного типа, таких как Меркурий, Венера и Марс. Планеты-гиганты существенно отличаются от них по физическим свойствам и строению. Но даже такая крохотная по сравнению с ними планета, как Земля, имеет невероятную по осмыслению массу - 5, 97х1024 килограмм. Она вращается вокруг светила по орбите на среднем расстоянии от Солнца в 149, миллиона километров, вращаясь вокруг своей оси, что является причиной смены дней и ночей. А сама эклиптика орбиты характеризует времена года.

Наша планета играет уникальную роль в Солнечной системе, ведь Земля - единственная планета, на которой есть жизнь! Расположилась Земля крайне удачным образом. Она путешествует по орбите на расстоянии почти 150 000 000 километров от Солнца, а это означает лишь одно - На Земле достаточно тепло, чтобы вода сохранялась в жидком виде. При условии жарких температур вода бы просто выпарилась, а в холоде превращалась бы в лед. Только на Земле присутствует атмосфера, в которой может дышать человек и все живые организмы.

Истрия возникновения планеты Земля

Отталкиваясь от Теории Большого Взрыва и основываясь на исследовании радиоактивных элементов и их изотопов, ученые выяснили, приблизительный возраст земной коры, - он составляет около четырех с половиной миллиардов лет, а возраст Солнца - около пяти миллиардов лет. Так же, как и вся галактика, Солнце образовалось в результате гравитационного сжатия облака межзвездной пыли, а вслед за светилом образовались и планеты, входящие в Солнечную систему.

Что касается образования самой Земли как планеты, само ее рождение и формирование продолжалось сотни миллионов лет и проходило в несколько фаз. На фазе рождения, подчиняясь законам гравитации, на ее все растущую поверхность падало большое количество планетезималей и крупных космических тел, составивших впоследствии практически всю современную массу земли. Под действием такой бомбардировки произошло разогревание, а затем и расплавление вещества планеты. Под воздействием сил гравитации тяжелые элементы, такие как феррум и никель, создали ядро, а из более легких соединений образовались земная мантия, кора с лежащими на ее поверхности континентами и океанами, и атмосфера, которая первоначально сильно отличалась от настоящей.

Внутренне строение Земли

Из планет своей группы Земля обладает наибольшей массой и поэтому имеет самую большую внутреннюю энергию — гравитационную и радиогенную, под воздействием которых процессы в земной коре еще продолжаются, что видно по вулканической и тектонической деятельности. Хотя уже успели образоваться магматические, метаморфические и осадочные породы, сформировавшие очертания ландшафтов, которые под действием эрозии постепенно видоизменяются.

Под атмосферой нашей планеты расположилась твердая поверхность, которая называется земной корой. Она делится на огромные куски (плиты) из твердой породы, которые могут двигаться и при движении задевать и толкать друг друга. В результате такого движения появляются горы и иные особенности земной поверхности.

Земная кора имеет толщину от 10 до 50 километров. Кора «плавает» на жидкой земной мантии, масса которой составляет 67% массы всей Земли и простирается в глубину на 2890 километров!

За мантией следует наружное жидкое ядро, которое тянется в глубину еще на 2260 километров. Это слой является также подвижным и способен издавать электрические токи, которые и создают магнитное поле планеты!

В самом центре Земли находится внутреннее ядро. Оно очень твердое и содержит уйму железа.

Атмосфера и поверхность Земли

Земля единственная из всех планет Солнечной системы, имеет океаны, - они покрывают более семидесяти процентов ее поверхности. Первоначально находящаяся в атмосфере в виде пара вода сыграла большую роль в образовании планеты - парниковый эффект поднял температуру на поверхности на те десятки градусов, необходимые для существования воды в жидкой фазе, а в сочетании с солнечной радиацией дал начало фотосинтезу живого вещества - органики.

Из космоса атмосфера кажется голубой каймой вокруг планеты. Эта тончайший купол состоит на 77% из азота, на 20% из кислорода. Остальное - это смесь разнообразных газов. Земная атмосфера содержит намного больше кислорода, чем любая другая планета. Кислород жизненно необходим животным и растениям.

Это уникальное явление можно расценивать как чудо или считать невероятным совпадением случайностей. Именно океан дал начало зарождению жизни на планете, и, как следствие, возникновению гомо сапиенс. Удивительно, но океаны еще хранят множество тайн. Развиваясь, человечество продолжает изучать космос. Выход на околоземную орбиту дал возможность по новому осмыслить многие геоклиматические процессы, происходящие на Земле, дальнейшее изучение тайн которой еще предстоит не одному поколению людей.

Спутник Земли - Луна

У планеты Земля есть свой единственный спутник - Луна. Первым, кто описал свойства и характеристики Луны был итальянский астроном Галилео Галилей, он описал горы, кратеры и равнины на поверхности Луны, а в 1651 году астроном Джованни Риччоли написал карту видимой стороны лунной поверхности. В XX веке 3 февраля 1966 года на Луну впервые прилунился спускаемый аппарат Луна-9, а несколькими годами позже 21 июля 1969 года на поверхность Луны впервые ступила нога человека.

Луна всегда повернута к планете Земля только одной своей стороной. На этой видимой стороне Луны видны равнинные "моря", цепочки гор и множественные кратеры самых разных размеров. Другая, невидимая с Земли, сторона имеет на поверхности большое скопление гор и еще больше кратеров, а отражающий от Луны свет, благодаря которому ночью мы можем видеть ее в бледно-лунном цвете, это слабо отражаемые лучи от Солнца.

Планета Земля и ее спутник Луна сильно отличаются по многим свойствам, при этом соотношение стабильных изотопов кислорода у планеты Земля и ее спутника Луны совпадает. Проводимые радиометри́ческие исследования показали, что возраст обоих небесных тел одинаковый, примерно 4,5 миллиардов лет. Эти данные вызывают предположение о происхождении Луны и Земли из одного вещества, что рождает несколько интересных гипотез о происхождении Луны: от происхождения из одного протопланетного облака, захватом Землей Луны и до образования Луны от столкновения Земли с крупным объектом.

Развитие Земли
как планетыЧасть 1 Урок № 4
“ЛИТОСФЕРА ЗЕМЛИ”

Вселенная - весь материальный мир

Происхождение Земли и Солнечной системы

Вопрос о том, как возникла Земля, занимает умы людей уже не одно тысячелетие. В зависимости от уровня знаний о Вселенной на него отвечали по-разному. Сначала это были легенды о сотворении плоского мира. Затем в построениях ученых Земля приобрела очертания шара в центре Вселенной. Следующий шаг - революционная теория Коперника, которая низвела Землю до положения рядовой планеты, вращающейся вокруг Солнца. Николай Коперник открыл путь для научного решения проблемы “сотворения мира”, которая тем не менее до конца не решена и поныне.
В настоящее время существует несколько гипотез, каждая из которых имеет сильные и слабые стороны, каждая по - своему трактует развитие Вселенной, происхождение нашей планеты и её положение в Солнечной системе.

Строение Солнечной Системы

Меркурий

Строение солнечной системы

Земля -
“младшая сестра Солнца”Первая, по-настоящему серьезная с научной точки зрения, попытка воссоздать картину того, как произошла и развивалась Солнечная система, была сделана французским математиком Пьером Лапласом и немецким философом Иммануилом Кантом в конце XVIII в.. Они обратили внимание на тот факт, что все планеты вращаются вокруг Солнца почти по окружностям в одну и ту же сторону и в одной плоскости.

При этом Солнце во много раз превосходит все планеты по размерам и является единственным в системе горячим космическим телом.
Кант и Лаплас были первыми, кто выдвинул идеи эволюционного, последовательного развития природы. Они полагали, что Солнечная система существовала не вечно. Её прародительницей была газовая туманность, имеющая форму сплюснутого шара и медленно…

Гипотеза возникновения Земли Иммануила Канта и Пьера Лапласа

… вращавшаяся вокруг плотного ядра в центре. В дальнейшем туманность под влиянием сил взаимного притяжения составляющих её частиц начала сплющиваться у полюсов, вдоль оси вращения, и превращаться в огромный диск. Плотность её не была равномерной, поэтому в диске произошло расслоение на отдельные газовые кольца. В каждом кольце нашлось своё собственное сгущение материи, которое постепенно стало притягивать к себе всё остальное вещество кольца, до тех пор пока оно не превратилось в единый газовый сгусток, вращавшийся вокруг собственной оси. Этот газовый шар, в свою очередь, повторил, как бы в миниатюре, путь, который прошла туманность в целом: поначалу в нем выделилось плотное ядро, окруженное кольцами. Впоследствии ядра остыли и превратились в планеты, а кольца вокруг них - в спутники.

Иммануил Кант

Пьер Лаплас

Гипотеза возникновения Земли
Иммануила Канта и Пьера ЛапласаОсновная часть этой туманности сосредоточилась в центре и стала Солнцем Таким образом, если применить к небесным телам степени родства, по гипотезе Канта - Лапласа, Земля является “младшей сестрой Солнца”.

Земля - “пленница Солнца”

Несколько иначе представлял себе развитие Солнечной системы советский геофизик Отто Юльевич Шмидт.

В 20-х годах ХХ столетия он предложил следующую гипотезу: Солнце, путешествуя по нашей Галактике, прошло сквозь газопылевое облако и увлекло часть его за собой. Вещество первоначальной туманности вокруг раскаленного газового ядра системы не было горячим. Сгустки материи на орбитах, появившиеся в результате слипания твёрдых частиц облака и впоследствии ставшие планетами, также были изначально холодными. Разогревание их произошло позже, в результате сжатия и

поступления солнечной энергии. При этом небольшие по массе “зародыши” планет не смогли удержать газы, которые выделялись при их нагреве. Наиболее же крупные планеты сохранили свою атмосферу и даже пополнили её за счет захвата газов из ближайшего космического пространства. Землю, согласно этой гипотезе, можно считать “попавшей в плен” к Солнцу.

Земля - “дочь Солнца”

Далеко не все приняли эволюционный сценарийпроисхождения планет вокруг Солнца. Ещё в XVIII веке французский естествоиспытатель Жорж Бюффон высказал предположение, развитое впоследствии американскими физиками Чемберленом и Мультоном, что некогда в окрестностях Солнца тогда ещё

одинокого, пронеслась другая звезда. Её притяжение вызвало на Солнце огромную приливную волну, вытянувшуюся в пространство на сотни миллионов километров. Оторвавшись, этот “язык” солнечного вещества стал закручиваться вокруг Солнца и распадаться на капли, каждая из которых сформировала планету. В этом случае Землю можно было бы считать “дочерью” Солнца.

Слайд №10

Земля - “племянница Солнца”

Ещё одну гипотезу предложил английский астрофизик Фред Хойл в середине XX века.

Согласно ей, у Солнца была звезда-близнец, которая взорвалась как сверхновая. Большая часть осколков унеслась в космическое пространство, меньшая - осталась на орбите Солнца и образовала планетные системы (то есть планеты со спутниками). По этому сценарию Земля приходится Солнцу “племянницей”.

Фред Хойл
1915-2001

Слайд №11

Как бы ни трактовали различные гипотезы происхождение Солнечной системы и “родственные” связи между Землей и Солнцем, они сходятся в том, что все планеты образовались из единого сгустка материи. Далее судьба каждой из них складывалась по-своему. Земле предстояло пройти путь длиной почти 5 млрд. лет и пережить ряд удивительных превращений, прежде чем предстать перед нами в своём современном виде.
Занимая среднее положение в ряду планет по размеру и массе, Земля в то же время оказалась уникальной как прибежище для будущей жизни. “Освободившись” от части сверхлетучих газов (к таковым относятся водород и гелий), она удержала остальные ровно настолько, чтобы создать воздушный экран, способный защитить обитателей планеты от смертоносных космических излучений и бесчисленных метеоритов, ежесекундно сгорающих в верхних слоях атмосферы. В то же время атмосфера не настолько плотна, чтобы полностью заслонить Землю от живительных лучей Солнца.
Воздушную оболочку Земли образовали газы, поступавшие из её недр во время вулканических извержений. Таково же происхождение всех вод: океанов, рек, ледников, которые тоже когда-то были заключены в земной тверди.Раззличные гипотезы

Какие загадочные процессы, происходившие во Вселенной миллиарды лет назад, привели к образованию нашей Земли и других планет? Основоположниками современной космогонии считаются немецкий философ Иммануил Кант и французский математик Пьер Симон Лаплас. Планетная Космогония (греч. kosmogonia), наука о происхождении Земли и планет вообще-неразрывно связана со звездной космогонией, изучающей проблемы образования звезд и нашего Солнца в частности Приблизительно до середины ХХв. проблема происхождения планет считалась чисто астрономической. Планетная космогония в первую очередь должна была объяснить четыре основные закономерности солнечной системы.

Основные закономерности солнечной системы. 1) Упорядоченное движение планет; 2) Закономерное увеличение примерно в геометрической прогрессии расстояний планет от Солнца; 3) Деление планет по физико-химическим характеристикам (массе, химическому составу, количеству спутников и т. д) на две группы-планеты земного типа (1-Меркурий,2- Венера,3- Марс и Земля) и планеты-гиганты (4-Юпитер, 5-Сатурн, Уран и Нептун); 4) Неравномерное распределение массы и момента импульса между Солнцем и планетной системой: Солнце содержит в себе 99,866% массы Солнечной системы, а на планеты приходится около 98% момента импульса Эти закономерности свидетельствуют о том, что планеты и Солнце образовались в едином процессе.

В 1755г. Иммануил Кант опубликовал первую стройную научную теорию происхождения планетной системы. В ее основу легло предположение о формировании планет и их спутников из сгустков газа и пыли, которые образовались во вращающемся вокруг Солнца рассеянном веществе, простиравшемся до границ современной планетной системы. В 1769г. Пьер Лаплас предложил свою концепцию образования Солнечной системы из вращающейся газовой туманности: в ходе эволюции эта туманность охлаждалась и сжималась, при этом она вращалась все быстрее и быстрее, вследствие чего от нее отделились газовые кольца, из которых и сконденсировались планеты. Туманность Конская голова- часть темного пылевого облака Туманность в созвездии Ориона Планетарная туманность Улитка Туманность «Орел»

«Катастрофические» гипотезы 1) Гипотеза американских ученых Ф. Мультона и Т. Чемберлина, выдвинутая ими в самом начале ХХв. Согласно этой гипотезе, происхождение вблизи Солнца, первоначально не имевшего планет, другой звезды вызвало сильное извержение газов из обеих звезд. Все изверженные частицы газа обращались вокруг Солнца в одной плоскости в одном и том же направлении. Со временем вещество охлаждалось и в нем сформировались маленькие твердые частицы, которые при слипании образовали планеты. 2) Гипотеза английского астронома Дж. Джинса выдвинутая им в е гг. ХХв. Согласно этой гипотезе, планеты возникли из вещества, вырванного из Солнца притяжением пролетевшей поблизости звезды.

Выводы «катастрофических» гипотез «Катастрофические» гипотезы возникновения планет оказались нереальны с физической точки зрения: высокая температура вырванного из звезд вещества заставила бы его рассеяться в пространстве гораздо раньше, чем оно могло бы остыть и сконденсироваться в планеты. Однако разработка этих гипотез все же сыграла положительную роль, поскольку поставила вопрос о необходимости физического описания поведения вещества в окрестностях Солнца. Так, Дж. Джинс, разрабатывая свою «катастрофическую» гипотезу, впервые количественно проанализировал роль гравитационных неустойчивостей газа в образовании планет в результате сжатия газа под действием силы гравитации. Эти результаты и сейчас не потеряли своего значения.

Образование планетной системы из газопылевого облака: 1- сжатие медленно вращающегося облака в газопылевой диск; 2- образование кольцеобразных уплотнений в диске и формирование Солнца в его центре; 3- образование и рост отдельных конденсаций(протопла нет); 4- окончательное образование планетной системы. Основная масса протопланетного диска уходит из Солнечной системы.

Образование планет Согласно современной теории, Земля и другие планеты Солнечной системы образовались из холодных твердых допланетных тел небольшого размера - планетезималей. Тугоплавкие соединения Планеты земной группы сформировались из веществ, конденсирующихся при высоких температурах, ближе современного пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Известно, что по мере удаления от Солнца увеличивается число тел, содержащих обогащенные водой минералы и некоторые летучие вещества. Крупнейшие спутники Юпитера – Ганимед и Каллисто – наполовину состоят из воды. Эти данные свидетельствуют о том, что водяной лед конденсировался во всей зоне формирования Юпитера. В области тех внешних планет, которые формировались при еще более низких температурах, в составе пылинок оказались льды аммиака и метена, твердая углекислота и другие замерзшие летучие соединения(об этом свидетельствует химический состав кометных ядер, прилетающих к нам с далекой периферии Солнечной системы). Состав планет земной группы свидетельствуют о том, что их образование происходило при отсутствии легких газов, но зато с участием каменистых частиц и тел, содержавших различное количество железа и других металлов. Наиболее вероятно, что Юпитер и Сатурн образовались в два этапа: сначала, как и у планет земной группы, у них возникли массивные ядра-зародыши, состоявшие из каменистых и ледяных планетезимилей, а затем эти ядра захватили из окружающего пространства газ, образовавший водородно-гелиевую оболочку. Уран и Нептун образовались аналогичным образом, только намного медленнее. кальция магния алюминия титана магниевые силикаты, железо и никель

Двухступенчатый сценарий формирования планет-гигантов подтверждается тем, что массы ядер планет-гигантов имеют близкие значения-порядка 14 – 20 масс Земли, тогда как доля газов – водорода и гелия – уменьшается в них по мере удаления от Солнца. Кроме того, выпадение газа на планеты сопровождается образованием вокруг них газопылевых дисков, в которых формируются спутники. Практически все планеты-гиганты имеют спутники и системы колец. 11

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10