Ziemia powstała jako część tworzącego się Układu Słonecznego
advertisement
Witam! W tym albumie chciałbym Wam pokazać rozwój Ziemi. Album podzieliłem na kilka etapów , w każdym opisałem życie od powstania Ziemi do współczesności. Dodatkowo na końcu napisałem o innych planetach Układu Słonecznego. Wiadomości zbierałem z książek i Internetu. Historia Ziemi obejmuje okres około 4,6 miliarda lat (4 567 000 000 lat), od uformowania się planety z mgławicy słonecznej do czasów współczesnych.. Wielki Wybuch, podczas którego powstał Wszechświat, nastąpił około 13,7 miliarda lat temu. Etap I: Powstanie i Ewolucja Układu Słonecznego Powstanie i ewolucja Układu Słonecznego rozpoczęły się 4,6 miliarda lat temu. Układ Słoneczny wciąż ewoluuje i nie będzie istniał wiecznie w obecnej formie. Za około 5 miliardów lat Słońce powiększy wielokrotnie swoją średnicę, stając się czerwonym olbrzymem, który odrzuci swoje zewnętrzne warstwy jako mgławicę planetarną i przekształci się w białego karła. Istnieje też szansa, choć jest ona niezmiernie mała, że w odległej przyszłości grawitacja gwiazd przechodzących w sąsiedztwie układu słonecznego uszczupli orszak planet towarzyszących Słońcu, wówczas zostaną one wyrzucone w przestrzeń międzygwiezdną. Wydarzenie takie może być skutkiem zbliżenia gwiazdy z naszej galaktyki lub z innej galaktyki podczas zderzenia galaktyk, szczególnie że za około 3 miliardy lat oczekiwane jest zderzenie Galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną. Istnieje też niebezpieczeństwo, że w planetę uderzy inne ciało niebieskie o masie wystarczającej do rozerwania i zniszczenia jej. Słońce pozostanie prawdopodobnie samotne, bez orbitujących planet. Co oznacza że za około 3 miliardy lat nasza planeta przestanie istnieć. Powstanie planet Uważa się, że planety powstały z mgławicy słonecznej – chmury gazu i pyłu w kształcie dysku pozostałej po powstaniu Słońca. Gazowe olbrzymy, czyli Jowisz, Saturn, Uran i Neptun, powstały w dalszej odległości od Słońca – za orbitą Marsa. Młode gwiazdy typu T Tauri, jaką było Słońce, charakteryzują się dużo silniejszym wiatrem słonecznym niż starsze, bardziej stabilne gwiazdy. Uważa się, że Uran i Neptun uformowały się dopiero po powstaniu Jowisza i Saturna. Powstania Urana i Neptuna nie wyjaśniają standardowe teorie powstawania planetKuipera. Astronomowie przewidują, że Układ Słoneczny w obecnej postaci nie ulegnie drastycznym zmianom, dopóki Słońce nie spali całego wodoru w swoim jądrze, zamieniając go w hel i przechodząc w kolejną fazę ewolucji na diagramie Hertzsprunga-Russella, zmieniając się z gwiazdy ciągu głównego w czerwonego olbrzyma. Mimo tego do tego czasu Układ Słoneczny będzie ulegał powolnym zmianom. Etap II: Powstanie Ziemi Ziemia powstała jako część tworzącego się Układu Słonecznego, który uformował się z wielkiej wirującej chmury gazu, pyłu i skał. Około 4,6 miliarda lat temu, prawdopodobnie nieodległa gwiazda zapadła się w supernową wyrzucając z siebie z dużą prędkością zewnętrzne fragmenty. Powstała w ten sposób fala uderzeniowa (strumień materii) przechodząc przez mgławicę słoneczną zainicjowała zagęszczanie się materii, wprawiając (lub zwiększając) jednocześnie jej ruch obrotowy. Jednocześnie z tworzeniem się Słońca w wirującym dysku zachodziły procesy tworzenia się planet.. Powstająca energia rozgrzała Słońce, zapobiegając dalszemu jego zapadaniu. Wysoka temperatura wywołała świecenie gwiazdy oraz wiatr słoneczny, które wywiały z jej okolic resztki gazu i drobnego pyłu. Brak gazu uniemożliwił tworzenie się kolejnych skupień materii. W zderzających się z dużą prędkością drobnych ciałach dominowało kruszenie, takie jakie obserwuje się obecnie w pierścieniach planetarnych. Większość istniejących wówczas drobnych obiektów w późniejszych okresach spadła na planety. Tylko niewielka część tych okruchów pozostała do dziś w Układzie Słonecznym i są one klasyfikowane jako drobne ciała niebieskie. Księżyc Powstanie Księżyca jest nadal niezbadane, ale podobieństwo składu skorupy Księżyca i Ziemi wskazuje na teorię wielkiego zderzenia. Możliwe, że Ziemia nie była jedyną planetą formującą się w odległości 150 milionów kilometrów od Słońca. Planetaktóra zdeżyła się z rozżarzoną ziemią, nazwana jest Thea, była mniejsza od Ziemi w jej aktualnej postaci, przypominała swoją masą i rozmiarami Marsa. Jej orbita mogła w początkowych stadiach być stabilna, lecz w miarę zbierania przez Ziemię coraz większych ilości materii rosło przyciąganie między tymi planetami, przyciąganie planet destabilizowało stopniowo układ. Gdy uderzyła skosem w Ziemię mała prędkość (7 - 10 km/s) i mały kąt przy jakich przebiegło zderzenie nie były wystarczające do zniszczenia (rozerwania i rozrzucenia) Ziemi, lecz były na tyle silne by wybić pewną część jej skorupy daleko za atmosferę. Większość materiału Thei pozostała na Ziemi, a jej cięższe fragmenty wniknęły w jądro Ziemi. Część wybitego z Ziemi materiału wraz z pozostałościami gazowymi Thei. Teoria ta wyjaśnia też istnienie w Ziemi dużego i ciężkiego jądra, które odpowiada za wiele zjawisk na Ziemi w tym ziemskie pole magnetyczne i utrzymujące się do dziś ruchy tektoniczne, (na sąsiednich planetach dawno zanikły) które utworzyły kontynenty. Ta sama teoria zakłada również, że zderzenie doprowadziło do przechylenia osi obrotu Ziemi względem jej płaszczyzny wędrówki naokoło Słońca, które odpowiedzialne jest za ziemskie pory roku. Etap III: Historia życia na Ziemi Historia życia na Ziemi obejmuje kilka miliardów lat, od powstania pierwszych organizmów do gatunków jakie istniały i istnieją dzisiaj. Z wyjątkiem ostatnich kilku tysięcy lat, historia życia na Ziemi jest rekonstruowana metodami pośrednimi. W zrozumieniu historii życia na Ziemi dużą rolę odegrała biologia. Biologia współczesna rozwinęła się w XIX wieku, wraz z dyskusjami na temat przebiegu ewolucji, powstaniem chemii organicznej, oraz słynnym doświadczeniem Pasteura, w którym wykazał on, że wszystkie komórki powstają z innych komórek. Wcześniejsze hipotezy nie wyjaśniały w sposób naukowy powstania pierwszej komórki i procesu jej ewolucji aż do współczesnej różnorodności życia. Jako że podstawowymi źródłami informacji były współczesne organizmy oraz skamieniałości organizmów dawnych, dość szybko zarysowany został obraz zależności między głównymi grupami zwierząt i roślin. Obraz ten zbudowany był w dużej mierze na opartej jedynie na morfologii organizmów spekulacji, i choć poprawnie przedstawiał pewne zależności zawierał też wiele poważnych błędów. XX wiek przyniósł rewolucję. Do wydarzeń mających największy wpływ na wiedzę o historii życia należą powstanie genetyki oraz eksperyment Stanleya Millera, w którym wykazał on, że substancje organiczne mogły samoistnie tworzyć się na wczesnej Ziemi. Przełomowe było również rozpowszechnienie się komputerów, dzięki którym możliwe stały się obliczenia niedostępne dla XIX-wiecznych badaczy, takie jak analizowanie funkcji białek przeszłych organizmów, których strukturę znamy dzięki genom ich współczesnych potomków. Etap IV: Człowiek Około 7 milionów lat temu w Afryce żyła mała małpa Sahelanthropus tchadensis, która była ostatnim zwierzęcym-przodkiem współczesnych ludzi i blisko z nimi spokrewnionych szympansów karłowatych oraz szympansów. Potomkowie tylko dwóch odgałęzień tego gatunku przetrwały do czasów dzisiejszych. Krótko po rozdzieleniu się gatunku, z przyczyn które ciągle są tematem spornym, członkowie jednej z gałęzi wykształciły dwunożność i zaczęły chodzić w pozycji wyprostowanej. Znacznemu powiększeniu ulegał mózg małp, a 2 miliony lat temu pojawiły się pierwsze zwierzęta, które można sklasyfikować jako "Homo" człowiek. Naturalnym jest to, że granica pomiędzy poszczególnymi gatunkami czy nawet rodzajami, jest raczej umowna, gdyż organizmy zmieniają się z pokolenia na pokolenie. Umiejętność kontrolowanego użycia ognia pojawiła się u Homo erectus co najmniej 790 tysięcy lat temu. Trudniejsze jest ustalenie pojawienia się języka - nie wiadomo, czy Homo erectus potrafił mówić, czy umiejętność ta pojawiła się dopiero u Homo sapiens. Najstarsze dowody na życie duchowe ludzi wiązane są z Neandertalczykami (klasyfikowanymi jako odrębny gatunek bez żyjących współcześnie potomków); ludzie ci grzebali swoich zmarłych, bardzo często wkładając do grobów pożywienie i narzędzia. Dowody na bardziej skomplikowane wierzenia, jak na przykład malarstwo jaskiniowe wczesnego człowieka kromaniońskiego (być może o znaczeniu religijnym) pojawiło się około 32 tysiące lat temu - sześć dziesiątych umownej sekundy temu. Ludzie kromaniońscy pozostawili po sobie również kamienne figurki (na przykład Wenus z Willendorfu), co również może być oznaką wierzeń religijnych. Około 11 tysięcy lat temu. Homo sapiens dotarł już na południowe wybrzeża Ameryki Południowej, ostatniego niezamieszkanego przez niego fragmentu Ziemi. Stałemu usprawnieniu podlegał język i narzędzia wykorzystywane przez ludzkość, a relacje interpersonalne stawały się coraz bardziej skomplikowane. Etap V: Współczesność Od lat 40. XX wieku do dnia dzisiejszego zmiany na Ziemi zajęły ostatnią milisekundę życia Ziemi. Odkrycia w tym czasie to m.in. broń jądrowa, komputery, inżynieria genetyczna i nanotechnologie. Ekonomiczna globalizacja, spowodowana rozwojem komunikacji i transportu, wpłynęła na codzienne życie wielu części świata. Swój wpływ rozszerzyły idee społeczne i państwowe, takie jak demokracja, kapitalizm i ochrona środowiska. Mimo tego, wciąż problemami są choroby, wojny, globalne ocieplenie i bieda. W 1957 ZSRR ( Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich ) wystrzelił na orbitę Ziemi pierwszego sztucznego satelitę, a wkrótce Jurij Gagarin został pierwszym człowiekiem w Kosmosie, zaś Neil Armstrong pierwszym, który postawił stopę na innym obiekcie astronomicznym, Księżycu Ziemi. Pięć agencji kosmicznych, reprezentujących piętnaście państw, pracowało nad wybudowaniem Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Na jej pokładzie od 2000 przez cały czas jest obecna ekipa z Ziemi. Etap VI: Przyszłość Ziemi Od czasu odkrycia ewolucji gwiazd, której podlega też Słońce, naukowcy budują scenariusze dotyczące przyszłości planet Układu Słonecznego w szczególności Ziemi. Panuje zgoda, że w ostateczności Słońce stając się czerwonym olbrzymem rozszerzy się aż do obecnej orbity Ziemi, ale nie ma jednoznaczności w poglądach czy Słońce pochłonie Ziemię czy nie. Utrata masy przez Słońce oraz siły pływowe dążą do zwiększenia promienia orbity Ziemi, ale opór materii wyrzucanej ze Słońca i oddziaływanie z ciałami znajdującymi się na orbitach o większym promieniu hamują ruch Ziemi a tym samym zmniejsza promień orbity Ziemi. Wśród naukowców nie ma konsensusu dotyczącego czy wzrost orbity Ziemi będzie wystarczający do tego by Ziemia uniknęła wchłonięcia przez Słońce. Dodatkowe informacje o planetach Układu Słonecznego: 1.Merkury Merkury – najmniejsza i najbliższa Słońcu planeta Układu Słonecznego. Jako planeta wewnętrzna znajduje się dla ziemskiego obserwatora zawsze bardzo blisko Słońca, dlatego jest trudna do obserwacji. Mimo to należy do planet widocznych gołym okiem i była znana już w starożytności. Merkurego dojrzeć można jedynie tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie Słońca. Fakturą powierzchni Merkury przypomina Księżyc: są na nim liczne kratery uderzeniowe i praktycznie pozbawiony jest atmosfery. Temperatura powierzchni waha się od −183 °C do 427 °C. W przeciwieństwie do Księżyca, planeta ma jednak duże żelazne jądro, generujące pole magnetyczne o natężeniu stukrotnie mniejszym od natężenia ziemskiego pola magnetycznego. Wielkość jądra powoduje, że Merkury ma jedną z największych gęstości spośród planet Układu Słonecznego (nieznacznie większą ma Ziemia). Merkury nie posiada naturalnych satelitów. 2.Wenus Wenus – druga według oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego. Wenus jest trzecim pod względem jasności ciałem niebieskim po Słońcu i Księżycu widocznym na niebie. Ponieważ obserwacje tej planety są możliwe tylko wieczorem i rano, nazywana jest także: Jutrzenką, Gwiazdą Poranną lub Gwiazdą Wieczorną (starożytni Grecy nazywali ją odpowiednio: Fosforos i Hesperos. Jest skalnym globem osnutym gęstymi chmurami, które odbijają większość światła słonecznego. Żółtawy kolor chmur atmosfery pochodzi od kwasu siarkowego. Nie posiada naturalnego satelity (odkryto jednak planetoidę 2002 VE68 o średnicy około pół kilometra, pozostającą w rezonansie orbitalnym 1:1 z Wenus, z tej racji mogącej być nazywaną quasiksiężycem Wenus). Znak Wenus oznacza płeć kobiety. Jej nazwa wzięła się od rzymskiej bogini miłości, Wenus. 3.Mars Mars – czwarta według oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego. Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga wojny – Marsa. Zawdzięcza ją swej barwie, która przy obserwacji wydaje się być rdzawo-czerwona i kojarzyła się starożytnym z pożogą wojenną. Postrzegany odcień wynika stąd, że powierzchnia planety jest pokryta tlenkami żelaza. Mars posiada dwa niewielkie księżyce o nieregularnych kształtach – Fobosa i Deimosa. Prawdopodobnie są to dwie planetoidy przechwycone przez pole grawitacyjne planety. Przypuszcza się, że mogło na niej kiedyś powstać życie, jednak obecnie nie ma na to solidnych dowodów. Mars jest jedną z pięciu planet widocznych gołym okiem. W opozycji osiąga jasność do 3,0 wielkości gwiazdowej i średnicę kątową do 25". 4. Jowisz Jowisz – piąta w kolejności oddalenia od Słońca i największa planeta Układu Słonecznego. Posiada wiele księżyców (odkryto 63) oraz system pierścieni. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe, czasem nazywane również planetami jowiszowymi. Jasność Jowisza waha się w okolicy -2,3m, maksymalnie wynosi ona -2,7m. Jest on jedną z pięciu planet widocznych gołym okiem i jednocześnie zazwyczaj czwartym pod względem jasności obiektem na niebie (po Słońcu, Księżycu, i Wenus). W czasie wyjątkowo korzystnych opozycji Marsa, jasność Marsa może przewyższać jasność Jowisza – wtedy ten ostatni spada na piątą pozycję w skali jasności. 5.Saturn Saturn – szósta planeta Układu Słonecznego pod względem oddalenia od Słońca. Jest to gazowy olbrzym, drugi pod względem masy i wielkości po Jowiszu, a przy tym paradoksalnie o najmniejszej gęstości ze wszystkich planet całego Układu Słonecznego. Saturn znany był już w świecie starożytnym. Charakterystyczną jego cechą są pierścienie składające się głównie z lodu i (w mniejszej ilości) z odłamków skalnych. Obecnie znamy 61 naturalnych satelitów Saturna (3 niepotwierdzone ostatecznie). Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga – Saturna. 6.Uran Uran – siódma w kolejności od Słońca planeta Układu Słonecznego. Jest także trzecią największą i czwartą najmasywniejszą planetą naszego systemu. Należy do grupy gazowych olbrzymów. Nazwa planety pochodzi od Uranosa, który był bogiem i uosobieniem nieba w mitologii greckiej. Stanowi to wyjątek, gdyż wszystkie pozostałe planety noszą imiona bóstw z mitologii rzymskiej. Posiada 27 odkrytych księżyców. 7.Neptun Neptun to ósma, najdalsza planeta od Słońca w Układzie Słonecznym. Zajmuje czwarte miejsce – mierząc według średnicy i trzecie miejsce według masy. Jej jasność nie przekracza 7,6m. Neptun jest 17 razy masywniejszy od Ziemi i trochę masywniejszy od swojego bliźniaka Urana, który ma masę 15 razy większą od Ziemi i mniejszą gęstość. Planeta nosi nazwę po rzymskim bogu morza. Jej symbol astronomiczny to , stylizowana wersja trójzębu Neptuna. Odkryty 23 września 1846, Neptun jest jedyną planetą odnalezioną na drodze przewidywań matematycznych, w miejsce obserwacji nieba. Niespodziewane zmiany w orbicie Urana doprowadziły astronomów do wniosku, że podlega ona perturbacjom nieznanej planety. Neptun został odnaleziony w odległości jednego stopnia od przewidywanej pozycji. Wkrótce potem został odnaleziony jego księżyc Tryton, a pozostałe 12 księżyców odkryto dopiero w XX wieku. Neptun był badany tylko przez jedną sondę, Voyager 2, która przeleciała w pobliżu planety 25 sierpnia 1989. Słońce, planety i planety karłowate Układu Słonecznego; wielkości w skali, odległości nie zachowują skali.
