Otázka původu Země, planet a Sluneční soustavy jako celku znepokojovala lidi již od pradávna. Mýty o původu Země lze vysledovat mezi mnoha starověkými národy. Číňané, Egypťané, Sumerové, Řekové měli svou vlastní představu o formování světa. Na počátku našeho letopočtu jejich naivní představy vystřídala náboženská dogmata, která nesnášela námitky. Ve středověké Evropě končily pokusy o hledání pravdy někdy požárem inkvizice. První vědecká vysvětlení problému spadají až do 18. století. Ani nyní neexistuje jediná hypotéza o původu Země, která dává prostor pro nové objevy a potravu pro zvídavou mysl.
Mytologie starověku
Člověk je zvídavý tvor. Od pradávna se lidé od zvířat lišili nejen touhou přežít v drsném divokém světě, ale také snahou jej porozumět. Lidé si uvědomovali naprostou nadřazenost přírodních sil nad sebou samými a začali zbožňovat probíhající procesy. Nejčastěji jsou to nebešťané, kterým se připisuje zásluha za stvoření světa.
Mýty o původu Země v různých částech planety se od sebe výrazně lišily. Podle představ starých Egypťanů se vylíhla z posvátného vejce vytvarovaného bohem Chnumem z obyčejné hlíny. Podle přesvědčeníostrovní národy, Zemi vylovili bohové z oceánu.
Teorie chaosu
Nejblíže se vědecké teorii přiblížili staří Řekové. Podle jejich představ zrození Země přišlo z původního Chaosu, naplněného směsí vody, země, ohně a vzduchu. To zapadá do vědeckých postulátů teorie původu Země. Výbušná směs prvků chaoticky rotovala a naplňovala vše, co existuje. Ale v určitém okamžiku se z útrob původního Chaosu zrodila Země – bohyně Gaia a její věčný společník Nebe, bůh Uran. Společně naplnili neživé prostory rozmanitým životem.
Podobný mýtus se vytvořil v Číně. Chaos Hun-tun, naplněný pěti elementy – dřevem, kovem, zemí, ohněm a vodou – kroužil v podobě vejce neomezeným vesmírem, dokud se v něm nenarodil bůh Pan-Gu. Když se probudil, našel kolem sebe jen bezduchou temnotu. A tato skutečnost ho velmi mrzela. Božstvo Pan-Gu shromáždilo svou sílu a rozbilo skořápku vajíčka chaosu a uvolnilo dva principy: Yin a Yang. Těžký jin sestoupil, aby vytvořil zemi, světlo a světlo Jang stoupaly vzhůru a vytvořily nebe.
Třídní teorie vzniku Země
Původ planet, a zejména Země, je moderními vědci dostatečně prozkoumán. Existuje ale řada zásadních otázek (například odkud se vzala voda), které vyvolávají bouřlivé debaty. Proto se věda o vesmíru rozvíjí, každý nový objev se stává cihlou v základu hypotézy o původu Země.
Slavný sovětský vědec Otto Yulievich Schmidt, známější pro výzkum polárních oblastí, vše seskupilnavrhli hypotézy a seskupili je do tří tříd. První zahrnuje teorie založené na postulátu vzniku Slunce, planet, měsíců a komet z jednoho materiálu (mlhoviny). Toto jsou dobře známé hypotézy Voitkeviče, Laplacea, Kanta, Fesenkova, nedávno revidované Rudnikem, Sobotovičem a dalšími vědci.
Druhá třída kombinuje myšlenky, podle kterých byly planety vytvořeny přímo z hmoty Slunce. Toto jsou hypotézy o původu Země vědců Jeans, Jeffreys, Multon a Chamberlin, Buffon a další.
A konečně, třetí třída zahrnuje teorie, které nespojují Slunce a planety společným původem. Nejznámější je Schmidtova domněnka. Pojďme se zastavit u charakteristik každé třídy.
Kantova hypotéza
V roce 1755 německý filozof Kant stručně popsal vznik Země takto: původní vesmír se skládal z nehybných prachových částic různé hustoty. Gravitační síly je vedly k pohybu. Lepí se k sobě (efekt akrece), což nakonec vede k vytvoření centrálního horkého shluku - Slunce. Další srážky částic vedly k rotaci Slunce a s ním i oblaku prachu.
V tom druhém se postupně vytvářely samostatné sraženiny hmoty – zárodky budoucích planet, kolem kterých se podle podobného schématu vytvořily satelity. Takto vytvořená Země se na počátku své existence zdála být studená.
Laplaceův koncept
Francouzský astronom a matematik P. Laplace navrhl něco jinéhovarianta vysvětlující vznik planety Země a dalších planet. Sluneční soustava podle jeho názoru vznikla z horké plynné mlhoviny s hromadou částic ve středu. Otáčel se a smršťoval pod vlivem univerzální gravitace. S dalším ochlazováním rychlost rotace mlhoviny rostla, po periferii se z ní odlupovaly prstence, které se rozpadly na prototypy budoucích planet. Posledně jmenované v počáteční fázi byly horké plynové koule, které postupně chladly a tuhly.
Nedostatek hypotéz Kanta a Laplace
Hypotézy Kanta a Laplacea, vysvětlující původ planety Země, byly dominantní v kosmogonii až do začátku dvacátého století. A sehrály progresivní roli, sloužily jako základ přírodních věd, zejména geologie. Hlavní nevýhodou hypotézy je neschopnost vysvětlit rozložení momentu hybnosti (MKR) ve sluneční soustavě.
MKR je definován jako součin tělesné hmotnosti krát vzdálenost od středu systému a rychlost jeho rotace. Na základě skutečnosti, že Slunce má více než 90 % celkové hmotnosti systému, musí mít také vysokou MCR. Ve skutečnosti má Slunce pouze 2 % z celkového MKR, zatímco planety, zejména obři, mají zbývajících 98 %.
Fesenkovova teorie
V roce 1960 se sovětský vědec Fesenkov pokusil vysvětlit tento rozpor. Podle jeho verze o původu Země vzniklo Slunce a planety v důsledku zhutnění obří mlhoviny – „globule“. Mlhovina měla velmi vzácnou hmotu, složenou převážně z vodíku, helia amalé množství těžkých prvků. Pod vlivem gravitační síly se v centrální části globule objevila hvězdokupa Slunce. Rychle se to točilo. V důsledku vývoje sluneční hmoty do plynně-prachového prostředí, které ji obklopuje, byla hmota čas od času emitována. To vedlo ke ztrátě její hmoty Sluncem a přesunu významné části ISS na vzniklé planety. Ke vzniku planet došlo akrecí hmoty mlhoviny.
Multonovy a Chamberlinovy teorie
Američtí výzkumníci, astronom Multon a geolog Chamberlin, navrhli podobné hypotézy o původu Země a Sluneční soustavy, podle nichž byly planety vytvořeny z hmoty plynových spirálních větví, „natažených“ze Slunce neznámá hvězda, která od ní prošla v poměrně těsné vzdálenosti.
Vědci zavedli do kosmogonie koncept „planetesimální“– to jsou sraženiny zkondenzované z plynů původní látky, která se stala zárodky planet a asteroidů.
Jeans Judgment
Anglický astronom a fyzik D. Jeans (1919) navrhl, že když se ke Slunci přiblížila jiná hvězda, odlomil se od Slunce výběžek doutníkového tvaru, který se později rozpadl na samostatné sraženiny. Navíc velké planety vznikly ze střední zesílené části „doutníku“a malé podél jeho okrajů.
Schmidtova hypotéza
V otázkách teorie původu Země vyjádřil originální názor v roce 1944 Schmidt. Jde o takzvanou meteoritovou hypotézu, kterou následně fyzikálně a matematicky doložili studenti slavnévědec. Mimochodem, problém vzniku Slunce není v hypotéze uvažován.
Podle teorie Slunce v jedné z fází svého vývoje zachytilo (přitáhlo k sobě) studený plyno-prachový meteoritový mrak. Předtím vlastnil velmi malý MKR, zatímco oblak rotoval značnou rychlostí. V silném gravitačním poli Slunce se meteoritový mrak začal rozlišovat podle hmotnosti, hustoty a velikosti. Část materiálu meteoritu zasáhla hvězdu, druhá v důsledku akrečních procesů vytvořila sraženiny-embrya planet a jejich satelitů.
V této hypotéze je vznik a vývoj Země závislý na vlivu „slunečního větru“– tlaku slunečního záření, který odpuzoval lehké plynné složky na periferii sluneční soustavy. Takto vytvořená země byla chladným tělesem. Další ohřev je spojen s radiogenním teplem, gravitační diferenciací a dalšími zdroji vnitřní energie planety. Výzkumníci považují velmi nízkou pravděpodobnost zachycení takového meteoritového mraku Sluncem za velkou nevýhodu hypotézy.
Předpoklady Rudnika a Sobotoviče
Historie vzniku Země vědce stále vzrušuje. Relativně nedávno (v roce 1984) představili V. Rudnik a E. Sobotovich vlastní verzi původu planet a Slunce. Iniciátorem procesů v plyno-prachové mlhovině by podle jejich představ mohl být blízký výbuch supernovy. Další události podle výzkumníků vypadaly takto:
- Působením exploze začalo stlačení mlhoviny a vytvoření centrální sraženiny -Ne.
- Z formujícího se Slunce byl MRK přenášen na planety elektromagnetickou nebo turbulentně-konvektivní cestou.
- Začaly se tvořit obří prstence podobné prstencům Saturnu.
- V důsledku narůstání materiálu prstenců se nejprve objevily planetesimály, které se později zformovaly do moderních planet.
Celá evoluce proběhla velmi rychle – asi 600 milionů let.
Tvorba složení Země
Existují různá chápání sledu formování vnitřních částí naší planety. Podle jednoho z nich byla protoZemě netříděným konglomerátem železito-křemičité hmoty. Později v důsledku gravitace došlo k rozdělení na železné jádro a silikátový plášť - fenomén homogenní akrece. Zastánci heterogenní akrece se domnívají, že se nejprve nahromadilo žáruvzdorné železné jádro, pak na něm ulpěly tavitelné silikátové částice.
V závislosti na řešení tohoto problému můžeme mluvit o stupni počátečního zahřátí Země. Okamžitě po svém vzniku se planeta začala ohřívat v důsledku kombinovaného působení několika faktorů:
- Bombardování jeho povrchu planetesimálami, které bylo doprovázeno uvolňováním tepla.
- Rozpad radioaktivních izotopů, včetně izotopů hliníku, jódu, plutonia atd. s krátkou životností.
- Gravitní diferenciace podloží (za předpokladu homogenní akrece).
Podle některých výzkumníků v této rané fáziBěhem formování planety by vnější části mohly být ve stavu blízkém tání. Na fotografii by planeta Země vypadala jako horká koule.
Smluvní teorie vzniku kontinentů
Jednou z prvních hypotéz o vzniku kontinentů byla kontrakce, podle níž bylo budování hor spojeno s ochlazováním Země a zmenšováním jejího poloměru. Byla to ona, kdo sloužil jako základ raného geologického výzkumu. Na jejím základě shrnul rakouský geolog E. Suess v monografii „Tvář Země“všechny tehdy existující poznatky o stavbě zemské kůry. Ale již na konci XIX století. objevily se údaje, které ukazují, že v jedné části zemské kůry dochází ke stlačení a ve druhé k napětí. Teorie kontrakce se nakonec zhroutila po objevu radioaktivity a přítomnosti velkých zásob radioaktivních prvků v zemské kůře.
Kontinentální drift
Na začátku dvacátého století. rodí se hypotéza kontinentálního driftu. Vědci si již dlouho všimli podobnosti pobřeží Jižní Ameriky a Afriky, Afriky a Arabského poloostrova, Afriky a Hindustánu atd. Prvním, kdo porovnával údaje, byl Pilligrini (1858), později Bichanov. Samotnou myšlenku kontinentálního driftu zformulovali američtí geologové Taylor a Baker (1910) a německý meteorolog a geofyzik Wegener (1912). Ten tuto hypotézu potvrdil ve své monografii „Původ kontinentů a oceánů“, která vyšla v roce 1915. Argumenty uvedené na podporu této hypotézy:
- Podobnost obrysů kontinentů na obou stranách Atlantiku a také kontinentů sousedících s Indiíoceán.
- Podobnosti struktur na přilehlých kontinentech geologických úseků hornin mladšího paleozoika a raného druhohor.
- Zkamenělé pozůstatky zvířat a rostlin, které naznačují, že starověká flóra a fauna jižních kontinentů tvořila jednu skupinu: to dokazují zejména fosilizované pozůstatky dinosaurů rodu Lystrosaurus nalezené v Africe, Indii a Antarktida.
- Paleoklimatické údaje: například přítomnost stop pozdně paleozoického ledového příkrovu.
Tvorba zemské kůry
Vznik a vývoj Země je nerozlučně spjat se stavbou hor. A. Wegener tvrdil, že kontinenty, sestávající z poměrně lehkých minerálních hmot, jako by plavaly na podložní těžké plastické hmotě čedičového podloží. Předpokládá se, že zpočátku tenká vrstva žulového materiálu údajně pokrývala celou Zemi. Postupně byla její celistvost narušována jak slapovými silami přitažlivosti Měsíce a Slunce, působícími na povrch planety od východu na západ, tak i odstředivými silami z rotace Země, působícími od pólů k rovník.
Ze žuly (pravděpodobně) sestával z jediného superkontinentu Pangea. Existovala až do poloviny druhohor a rozpadla se v období jury. Zastáncem této hypotézy o původu Země byl vědec Staub. Dále existovala asociace kontinentů severní polokoule – Laurasia a asociace kontinentů jižní polokoule – Gondwana. Mezi nimi byly skály na dně Tichého oceánu. Pod kontinenty leželo moře magmatu, po kterém se pohybovali. Laurasia a Gondwana rytmickypřesunuty k rovníku, poté k pólům. Jak se superkontinenty pohybovaly směrem k rovníku, stahovaly se frontálně, zatímco jejich boky se tiskly k mase Pacifiku. Tyto geologické procesy jsou mnohými považovány za hlavní faktory vzniku velkých horských pásem. K přesunu k rovníku došlo třikrát: během kaledonské, hercynské a alpské orogeneze.
Závěr
Na téma vzniku sluneční soustavy bylo publikováno mnoho populárně-naučné literatury, dětských knih, odborných publikací. Vznik Země pro děti přístupnou formou je uveden ve školních učebnicích. Ale když si vezmeme literaturu před 50 lety, je jasné, že moderní vědci se na některé problémy dívají jiným způsobem. Kosmologie, geologie a příbuzné vědy nestojí na místě. Díky dobývání blízkozemského prostoru už lidé vědí, jak je vidět planeta Země na fotce z vesmíru. Nové znalosti tvoří nové chápání zákonů vesmíru.
Je zřejmé, že k vytvoření Země, planet a Slunce z prvotního chaosu byly použity mocné síly přírody. Není divu, že je starověcí předkové porovnávali s úspěchy bohů. Ani obrazně si nelze představit vznik Země, obrazy reality by jistě předčily ty nejodvážnější fantazie. Ale kousky znalostí shromážděných vědci postupně vytvářejí úplný obraz světa kolem nás.
