La question de l'origine de la Terre, des planètes et du système solaire dans son ensemble préoccupe les gens depuis l'Antiquité. Les mythes sur l'origine de la Terre peuvent être retracés chez de nombreux peuples anciens. Les Chinois, les Égyptiens, les Sumériens, les Grecs avaient leur propre idée de la formation du monde. Au début de notre ère, leurs idées naïves ont été remplacées par des dogmes religieux qui ne toléraient pas les objections. Dans l'Europe médiévale, les tentatives de recherche de la vérité se sont parfois soldées par le feu de l'Inquisition. Les premières explications scientifiques du problème n'appartiennent qu'au XVIIIe siècle. Même maintenant, il n'y a pas d'hypothèse unique sur l'origine de la Terre, ce qui donne de la place pour de nouvelles découvertes et de la nourriture pour un esprit curieux.
Mythologie des anciens
L'homme est une créature curieuse. Depuis l'Antiquité, les gens différaient des animaux non seulement par leur désir de survivre dans le monde sauvage et rude, mais aussi par leur tentative de le comprendre. Reconnaissant la supériorité totale des forces de la nature sur elles-mêmes, les gens ont commencé à déifier les processus en cours. Le plus souvent, ce sont les célestes qui sont crédités du mérite de créer le monde.
Les mythes sur l'origine de la Terre dans différentes parties de la planète différaient considérablement les uns des autres. Selon les idées des anciens Égyptiens, elle est née d'un œuf sacré moulé par le dieu Khnoum à partir d'argile ordinaire. Selon les croyancespeuples insulaires, la terre a été repêchée de l'océan par les dieux.
Théorie du Chaos
Les anciens Grecs se rapprochaient le plus de la théorie scientifique. Selon leurs concepts, la naissance de la Terre est venue du Chaos originel, rempli d'un mélange d'eau, de terre, de feu et d'air. Cela rejoint les postulats scientifiques de la théorie de l'origine de la Terre. Un mélange explosif d'éléments en rotation chaotique, remplissant tout ce qui existe. Mais à un moment donné, des entrailles du Chaos originel, la Terre est née - la déesse Gaïa, et son compagnon éternel, le Ciel, le dieu Uranus. Ensemble, ils ont rempli les étendues sans vie d'une vie variée.
Un mythe similaire s'est formé en Chine. Chaos Hun-tun, rempli de cinq éléments - bois, métal, terre, feu et eau - a encerclé sous la forme d'un œuf à travers l'univers sans limites, jusqu'à ce que le dieu Pan-Gu y naisse. Quand il se réveilla, il ne trouva autour de lui qu'une obscurité sans vie. Et ce fait l'attristait beaucoup. Rassemblant ses forces, la divinité Pan-Gu brisa la coquille de l'œuf du chaos, libérant deux principes: le Yin et le Yang. Le Yin lourd est descendu pour former la terre, le Yang léger et léger s'est élevé vers le haut pour former le ciel.
Théorie des classes de la formation de la Terre
L'origine des planètes, et en particulier de la Terre, a été suffisamment étudiée par les scientifiques modernes. Mais il y a un certain nombre de questions fondamentales (par exemple, d'où vient l'eau) qui suscitent des débats houleux. Par conséquent, la science de l'Univers se développe, chaque nouvelle découverte devient une brique dans le fondement de l'hypothèse de l'origine de la Terre.
Le célèbre scientifique soviétique Otto Yulievich Schmidt, mieux connu pour ses recherches polaires, a tout regroupéont proposé des hypothèses et les ont regroupées en trois classes. La première comprend des théories basées sur le postulat de la formation du Soleil, des planètes, des lunes et des comètes à partir d'un seul matériau (la nébuleuse). Ce sont les hypothèses bien connues de Voitkevich, Laplace, Kant, Fesenkov, récemment révisées par Rudnik, Sobotovich et d'autres scientifiques.
La deuxième classe combine des idées selon lesquelles les planètes se sont formées directement à partir de la substance du Soleil. Ce sont les hypothèses sur l'origine de la Terre des scientifiques Jeans, Jeffreys, Multon et Chamberlin, Buffon et d'autres.
Et, enfin, la troisième classe comprend les théories qui n'unissent pas le Soleil et les planètes par une origine commune. La plus connue est la conjecture de Schmidt. Arrêtons-nous sur les caractéristiques de chaque classe.
Hypothèse de Kant
En 1755, le philosophe allemand Kant décrivait brièvement l'origine de la Terre comme suit: l'Univers originel était constitué de particules immobiles ressemblant à de la poussière de différentes densités. Les forces de gravité les ont amenés à se déplacer. Ils se collent les uns aux autres (effet d'accrétion), ce qui conduit finalement à la formation d'un bouquet chaud central - le Soleil. D'autres collisions de particules ont entraîné la rotation du Soleil, et avec elle le nuage de poussière.
Dans ce dernier, des caillots de matière séparés se sont progressivement formés - les embryons de futures planètes, autour desquels des satellites se sont formés selon un schéma similaire. La Terre ainsi formée au début de son existence semblait froide.
Le concept de Laplace
L'astronome et mathématicien français P. Laplace a proposé une approche quelque peu différenteune variante expliquant l'origine de la planète Terre et des autres planètes. Le système solaire, à son avis, a été formé à partir d'une nébuleuse gazeuse chaude avec un tas de particules au centre. Il tournait et se contractait sous l'influence de la gravité universelle. Avec un refroidissement supplémentaire, la vitesse de rotation de la nébuleuse a augmenté, le long de la périphérie, des anneaux s'en sont détachés, qui se sont désintégrés en prototypes de futures planètes. Ces dernières au stade initial étaient des boules de gaz chauds, qui se sont progressivement refroidies et solidifiées.
Le manque d'hypothèses de Kant et Laplace
Les hypothèses de Kant et Laplace, expliquant l'origine de la planète Terre, ont dominé la cosmogonie jusqu'au début du XXe siècle. Et ils ont joué un rôle progressif, servant de base aux sciences naturelles, en particulier à la géologie. Le principal inconvénient de l'hypothèse est l'incapacité d'expliquer la distribution du moment cinétique (MKR) dans le système solaire.
MKR est défini comme le produit de la masse corporelle par la distance du centre du système et la vitesse de sa rotation. En effet, partant du fait que le Soleil possède plus de 90% de la masse totale du système, il doit aussi avoir un MCR élevé. En fait, le Soleil ne possède que 2 % du MKR total, tandis que les planètes, en particulier les géantes, sont dotées des 98 % restants
Théorie de Fesenkov
En 1960, le scientifique soviétique Fesenkov a tenté d'expliquer cette contradiction. Selon sa version de l'origine de la Terre, le Soleil et les planètes se sont formés à la suite du compactage d'une nébuleuse géante - des "globules". La nébuleuse avait une matière très raréfiée, composée principalement d'hydrogène, d'hélium etune petite quantité d'éléments lourds. Sous l'influence de la force de gravité, un amas en forme d'étoile, le Soleil, est apparu dans la partie centrale du globule. Il tournait vite. En raison de l'évolution de la matière solaire dans l'environnement de poussière de gaz qui l'entoure, de la matière a été émise de temps à autre. Cela a conduit à la perte de sa masse par le Soleil et au transfert d'une partie importante de l'ISS vers les planètes créées. La formation des planètes s'est faite par accrétion de la matière de la nébuleuse.
Les théories de Multon et Chamberlin
Des chercheurs américains, l'astronome Multon et le géologue Chamberlin, ont proposé des hypothèses similaires pour l'origine de la Terre et du système solaire, selon lesquelles les planètes se seraient formées à partir de la substance de branches de gaz en spirale, "étirées" du Soleil par une étoile inconnue, qui est passée à une distance assez proche d'elle.
Les scientifiques ont introduit le concept de "planétésimal" dans la cosmogonie - ce sont des caillots condensés à partir des gaz de la substance d'origine, qui sont devenus les embryons de planètes et d'astéroïdes.
Jeans Judgment
L'astronome et physicien anglais D. Jeans (1919) a suggéré que lorsqu'une autre étoile s'approchait du Soleil, une saillie en forme de cigare se détachait de ce dernier, qui se désintégrait plus tard en caillots séparés. De plus, de grandes planètes se sont formées à partir de la partie médiane épaissie du "cigare", et de petites le long de ses bords.
Hypothèse de Schmidt
Dans les questions de la théorie de l'origine de la Terre, un point de vue original a été exprimé en 1944 par Schmidt. C'est l'hypothèse dite de la météorite, qui a ensuite été étayée en termes physiques et mathématiques par les étudiants du célèbrescientifique. Soit dit en passant, le problème de la formation du Soleil n'est pas pris en compte dans l'hypothèse.
Selon la théorie, le Soleil à l'un des stades de son développement a capturé (attiré vers lui) un nuage de météorite de poussière de gaz froid. Avant cela, il possédait un très petit MKR, tandis que le nuage tournait à une vitesse importante. Dans le fort champ gravitationnel du Soleil, le nuage de météorite a commencé à se différencier en termes de masse, de densité et de taille. Une partie du matériau météoritique a heurté l'étoile, l'autre, à la suite de processus d'accrétion, a formé des caillots-embryons de planètes et de leurs satellites.
Dans cette hypothèse, l'origine et le développement de la Terre dépendent de l'influence du "vent solaire" - la pression du rayonnement solaire, qui a repoussé les composants gazeux légers vers la périphérie du système solaire. La terre ainsi formée était un corps froid. Un réchauffement supplémentaire est associé à la chaleur radiogénique, à la différenciation gravitationnelle et à d'autres sources d'énergie interne de la planète. Les chercheurs considèrent la très faible probabilité de capture d'un tel nuage de météorite par le Soleil comme un gros inconvénient de l'hypothèse.
Hypothèses de Rudnik et Sobotovich
L'histoire de l'origine de la Terre passionne toujours les scientifiques. Relativement récemment (en 1984), V. Rudnik et E. Sobotovich ont présenté leur propre version de l'origine des planètes et du Soleil. Selon leurs idées, l'initiateur des processus dans la nébuleuse gaz-poussière pourrait être une explosion proche d'une supernova. D'autres événements, selon les chercheurs, ressemblaient à ceci:
- Sous l'action de l'explosion, la compression de la nébuleuse a commencé et la formation d'un caillot central -Dim.
- Depuis le Soleil en formation, MRK a été transmis aux planètes par voie électromagnétique ou turbulente-convective.
- Des anneaux géants ont commencé à se former, ressemblant à ceux de Saturne.
- À la suite de l'accrétion du matériau des anneaux, les planétésimaux sont apparus pour la première fois, puis se sont transformés en planètes modernes.
Toute l'évolution s'est déroulée très rapidement - pendant environ 600 millions d'années.
Formation de la composition de la Terre
Il existe différentes compréhensions de la séquence de formation des parties internes de notre planète. Selon l'un d'eux, la proto-Terre était un conglomérat non trié de matière ferro-silicate. Plus tard, sous l'effet de la gravité, une division en un noyau de fer et un manteau de silicate s'est produite - le phénomène d'accrétion homogène. Les partisans de l'accrétion hétérogène pensent qu'un noyau de fer réfractaire s'est accumulé en premier, puis que des particules de silicate plus fusibles y ont adhéré.
Selon la solution de ce problème, on peut parler du degré de réchauffement initial de la Terre. En effet, immédiatement après sa formation, la planète a commencé à se réchauffer sous l'action conjuguée de plusieurs facteurs:
- Le bombardement de sa surface avec des planétésimaux, qui s'est accompagné d'un dégagement de chaleur.
- La désintégration des isotopes radioactifs, y compris les isotopes à courte durée de vie de l'aluminium, de l'iode, du plutonium, etc.
- Différenciation gravitaire du sous-sol (en supposant une accrétion homogène).
Selon certains chercheurs, à ce stade précoceLors de la formation de la planète, les parties extérieures pourraient être dans un état proche de la fusion. Sur la photo, la planète Terre ressemblerait à une boule chaude.
Théorie des contrats de la formation des continents
L'une des premières hypothèses sur l'origine des continents était la contraction, selon laquelle la construction des montagnes était associée au refroidissement de la Terre et à la réduction de son rayon. C'est elle qui a servi de base aux premières recherches géologiques. Sur sa base, le géologue autrichien E. Suess a synthétisé toutes les connaissances qui existaient à l'époque sur la structure de la croûte terrestre dans la monographie "Le visage de la Terre". Mais déjà à la fin du XIXème siècle. des données sont apparues montrant que la compression se produit dans une partie de la croûte terrestre et la tension se produit dans l'autre. La théorie de la contraction s'est finalement effondrée après la découverte de la radioactivité et la présence de grandes réserves d'éléments radioactifs dans la croûte terrestre.
Dérive des continents
Au début du XXe siècle. l'hypothèse de la dérive des continents est née. Les scientifiques ont depuis longtemps remarqué la similitude des côtes d'Amérique du Sud et d'Afrique, d'Afrique et de la péninsule arabique, d'Afrique et d'Hindoustan, etc. Le premier à comparer les données a été Pilligrini (1858), plus tard Bikhanov. L'idée même de dérive des continents a été formulée par les géologues américains Taylor et Baker (1910) et le météorologue et géophysicien allemand Wegener (1912). Ce dernier a étayé cette hypothèse dans sa monographie "L'origine des continents et des océans", publiée en 1915. Arguments donnés à l'appui de cette hypothèse:
- La similitude des contours des continents des deux côtés de l'Atlantique, ainsi que des continents bordant l'Indienocéan.
- Similitudes des structures sur les continents adjacents des sections géologiques des roches du Paléozoïque supérieur et du Mésozoïque précoce.
- Les restes fossilisés d'animaux et de plantes, qui indiquent que la flore et la faune anciennes des continents du sud formaient un seul groupe: en témoignent notamment les restes fossilisés de dinosaures du genre Lystrosaurus trouvés en Afrique, en Inde et en Antarctique.
- Données paléoclimatiques: par exemple, la présence de traces de la calotte glaciaire du Paléozoïque supérieur.
Formation de la croûte terrestre
L'origine et le développement de la Terre sont inextricablement liés à la construction des montagnes. A. Wegener a fait valoir que les continents, constitués de masses minérales assez légères, semblent flotter sur la substance plastique lourde sous-jacente du lit de bas alte. On suppose qu'au départ, une fine couche de matériau granitique aurait recouvert toute la Terre. Peu à peu, son intégrité a été violée par les forces de marée d'attraction de la Lune et du Soleil, agissant à la surface de la planète d'est en ouest, ainsi que par les forces centrifuges issues de la rotation de la Terre, agissant des pôles vers l'équateur.
De granit (vraisemblablement) se composait d'un seul supercontinent Pangée. Il a existé jusqu'au milieu de l'ère mésozoïque et s'est disloqué au Jurassique. Un partisan de cette hypothèse de l'origine de la Terre était le scientifique Staub. Ensuite, il y avait une association des continents de l'hémisphère nord - Laurasia, et une association des continents de l'hémisphère sud - Gondwana. Entre eux se trouvaient les rochers du fond de l'océan Pacifique. Sous les continents se trouvait une mer de magma le long de laquelle ils se déplaçaient. Laurasia et Gondwana en rythmedéplacé vers l'équateur, puis vers les pôles. Au fur et à mesure que les supercontinents se déplaçaient vers l'équateur, ils se contractaient frontalement, tandis que leurs flancs se pressaient contre la masse du Pacifique. Ces processus géologiques sont considérés par beaucoup comme les principaux facteurs de formation des grandes chaînes de montagnes. Le déplacement vers l'équateur s'est produit à trois reprises: au cours de l'orogenèse calédonienne, hercynienne et alpine.
Conclusion
De nombreux ouvrages de vulgarisation scientifique, des livres pour enfants, des publications spécialisées ont été publiés sur le thème de la formation du système solaire. L'origine de la Terre pour les enfants sous une forme accessible est présentée dans les manuels scolaires. Mais si nous prenons la littérature d'il y a 50 ans, il est clair que les scientifiques modernes regardent certains problèmes d'une manière différente. La cosmologie, la géologie et les sciences connexes ne sont pas en reste. Grâce à la conquête de l'espace proche de la Terre, les gens savent déjà comment la planète Terre est vue sur la photo depuis l'espace. De nouvelles connaissances forment une nouvelle compréhension des lois de l'Univers.
Il est évident que les puissantes forces de la nature ont été utilisées pour créer la Terre, les planètes et le Soleil à partir du chaos primordial. Il n'est pas surprenant que les anciens ancêtres les aient comparés aux réalisations des Dieux. Même au sens figuré il est impossible d'imaginer l'origine de la Terre, des images de la réalité dépasseraient sûrement les fantasmes les plus audacieux. Mais les connaissances recueillies par les scientifiques construisent progressivement une image complète du monde qui nous entoure.