Ранние и современные гипотезы возникновения Земли

Как зародилась планета, каким было ее формирование – ученые до сих пор спорят и не могут прийти к консенсусу. Гипотезы о происхождении Земли условно делят на ранние и современные, полезно ознакомиться с наиболее значимыми из них.

Ранние теории происхождения планеты 

Удивительно, но определить примерный возраст Земли оказалось проще, чем понять процессы ее формирования. Сегодня исследователи сходятся во мнении, что примерный возраст голубой планеты — 4,5 миллиарда лет. Всей же Солнечной системы ненамного больше — 4,6 миллиарда лет. 

Ученые верят, что первым из газа и пыли образовалось Солнце, а затем уже происходило формирование планет. Одной из первых стал Юпитер, что отражает теория планет-гигантов.

Но все это относительно современные представления о том, как и когда же появилась планета Земля. Первые же теории названы ранними, ведь этим вопросом задавались еще астрономы и философы в Древней Греции, Древнем Египте, Китае и других государствах. Они отражены в так называемых космогонических мифах. Если трактовать их как язык образов, а не буквально, то можно встретить множество подсказок, из которых более поздние исследователи также черпали вдохновение.

Интересно! Весомый вклад в науку внесли ученые в XVII-XVIII веках, этот исторический период также попадает в категорию ранних теорий.

Многие космогонические мифы различных народов содержат образ демиурга, то есть Бога-творца. Также в древности были распространены солярные культы с поклонением Солнцу как божеству. Такие образные мифологические представления согласуются с современной теорией о первичном происхождении Солнца в Солнечной системе. 

Другие мифы повествуют о взаимоотношениях смерти и времени, а третьи рассказывают о возникновении суши из Мирового океана. Что также соотносится с современными представлениями ученых о мировом океане, с теорией дрейфа континентов, высказанной в 1912 году.

Когда речь заходит о ранних теориях и о том, когда и как же появилась планета Земля, то чаще других вспоминается гипотеза Бюффона, Канта и гипотеза Лапласа. 

Некоторые другие известные ранние модели:

• Мультона и Чемберлина;
• Фесенкова;
• Джинса;
• Шмидта;
• Рудника и Соботовича.

Концепция Лапласа  

Пьер Симон Лаплас, автор модели, известной как гипотеза Лапласа, был французским математиком, физиком, астрономом, жившим на рубеже XVIII-XIX веков. Прославился как один из создателей теории вероятностей. Выходец из семьи крестьян на севере страны, он в свое время вынужден был проделать долгий путь до столицы, подобно тому, который совершил Ломоносов.

Его гипотеза 1796 года была в ходу долгое время, так как подкреплялась математически. Суть ее заключается в том, что Земля и остальные планеты Солнечной системы были сформированы в результате вращения некоей туманности. Ученый опирался на феномен центробежной силы, которая в случае равенства с силой притяжения может привести к ротационной неустойчивости.

Как результат — сплющивание изначальной туманности, выброс пыли, газа, из которых уже были сформированы планеты, но сначала пыль образовывала кольца.

Интересно! Эдуард-Альберт Рош в 1873 году вооружился математикой и детально разобрал суждения Лапласа, но им все равно не было суждено надолго занять главенствующее место в науке.

Гипотеза Канта  

Иммануил Кант – еще более известная фигура на европейском небосклоне талантов, чем Лаплас. Немецкий философ является символом эпохи Просвещения XVIII века. Кант известен в том числе тем, что выдвинул теорию о непознаваемости природы вещей, потому что пространство и время – это всего лишь некие формы интуиции. Свой вклад ученый внес в религиоведение, астрономию, этику, эстетику, право. Его наиболее известными работами являются «Критика практического разума» и «Всеобщая естественная история».

Гипотезы о происхождении Земли раннего периода всегда включают в себя теории Канта. Его мнение о происхождении Земли и Солнечной системы также основывается на существовании некоего начального облака. Вот только его температура была холодной, а формирование планет происходило из-за конденсации.

Планета Земля, по мнению философа, появилась уже после образования Солнца. Его работа по теме была опубликована в 1755 году, известна как небулярная теория Канта.

Интересно! Кант взял за основу, как считают исследователи, взгляды шведа Эммануила Сведенборга, мистика и естествоиспытателя.

Недостаток гипотез Канта и Лапласа  

В научном мире принято изучать даже те теории, которые были опровергнуты с развитием науки и получением новых данных. Так произошло и с ранними гипотезами Канта и Лапласа. 

Теория немецкого мыслителя никак не объясняет разницу вещественного состава Солнца и других планет Солнечной системы, хотя это важнейший момент. Все потому, что во времена эпохи Просвещения ученые еще не обладали данными о составе Солнца — оно состоит из водорода и гелия.

Теория происхождения Земли по Лапласу также была опровергнута его коллегами, родившимися позднее. Сегодня уже известно, что первоначальное облако имело недостаточную плотность, чтобы можно было говорить о его постоянном и равномерном вращении.

Важно! Основным недостатком суждений Лапласа был период между формированием колец и планет: по мнению современных ученых, из колец появились бы малые астероиды, но никак не планеты.

Также Лаплас неверно представлял себе механизм отрыва вещества и не мог знать о том, что энергия Солнца связана с термоядерным синтезом. В своих математических расчетах он пропустил приливное трение, замедляющее вращение планет. И хотя его «Небесная механика» не проливает свет на многие вопросы, в том числе, в каком году появилась планета Земля, она является важным трудом по астрономии для своего времени.

Гипотеза Бюффона  

Еще один видный деятель XVIII века, Жорж-Луи Леклерк, известный также как граф де Бюффон, был математиком, писателем и натуралистом. Прославился он как создатель «Естественной истории», труда по зоологии. Бюффон получил титул графа за свои заслуги в науке. Среди его работ особняком стоит «Теория Земли» 1749 года, в которой выдвигается так называемая гипотеза Бюффона.

Интересно! Бюффон также выдвинул теорию о происхождении человека от обезьяны, не принятую в его время, его труд на эту тему был сожжен.

Он предположил, что изначально на Солнце упала комета, что оторвало от светила осколок, впоследствии ставший планетой Земля. Сначала он был горячим, после постепенно начал остывать. Бюффон не принял во внимание в своем труде тектоническую активность, а также вулканическую деятельность, зато преувеличил роль морей в процессе образования Голубой планеты.

Теория Фесенкова  

Василий Григорьевич Фесенков жил на рубеже XIX–XX веков. Он считается советским астрофизиком и астрономом. Выпускник Императорского Харьковского университета, прошел стажировку в Сорбонне и первоначально занимался изучением Юпитера, как сегодня известно, наиболее древней планеты Солнечной системы. Он был хорошо знаком с работами Лапласа, а к концу жизни занимался изучением метеоритов.

Гипотезы возникновения Земли часто опираются на труды Фесенкова. Он утверждал, что Солнечная система возникла из туманности, а первым появилось Солнце. За счет большей массы оно вращалось быстрее, а формирование планет происходило из выбросов вещества Солнца. Эти же выбросы привели к замедлению вращения светила.

Чем больше ученые открывали и изучали новые планеты за пределами Солнечной системы, тем менее возможной казалась теория Фесенкова. Основным ее недостатком считается крайне низкая вероятность предложенного сценария формирования.

Теории Мультона и Чемберлина  

Новая интересная теория была опубликована в 1905 году. У нее двойное авторство, к ее созданию приложили руку два американца: астроном Форест Рей Мультон и геолог, педагог Томас Краудер Чемберлин.

Достаточно необычная коллаборация, ведь Чемберлин издавал «Журнал геологии» и занимался теориями обледенения, стоял у истоков бизнеса по продаже родниковой воды. Мултон был профессором, занимался баллистикой и критиковал теорию относительности Альберта Эйнштейна.

В этой работе высказывалась теория планетезималей. Так называется феномен, в ходе которого небесное тело на орбите постепенно притягивает более мелкие тела, а его ядро уплотняется. Планетезимали не отвергнуты научным сообществом.

Интересно! Считается, что астероид (21) Лютеция был образован именно таким способом. Примерно в то же время о планетезималях писал советский ученый Виктор Сергеевич Сафронов.

Предполагая, как создавалась Земля, американские ученые писали о первоначальном Солнце, вокруг которого еще не вращались планеты. Затем к нему якобы приблизилась другая звезда. После чего приливная волна, вызванная приближением, вызвала движение газообразных масс. А после в результате конденсации были сформированы планеты. 

Этой точке зрения не суждено было продержаться долго в авангарде науки, и когда сегодня речь заходит о происхождении Земли и Солнечной системы, ученые уже не готовы принимать теорию планетезималей. Считается, что силы тяготения было бы недостаточно для такого масштабного выброса.

Суждения Джинса  

Следующей фигурой, внесшей свой вклад в гипотезы возникновения Земли, можно считать английского астронома, физика и математика Джеймса Хопвуда Джинса. Он жил на рубеже XIX-XX веков. До определенного момента он специализировался на теории газов и теплового излучения, а также писал об излучении абсолютно черного тела.

К созданию своей теории Джинс приступил уже после 1910-х годов, когда наблюдал за вращением жидких тел. Он также был сторонником приливной теории: якобы другая звезда стал причиной выброса вещества из Солнца. Вряд ли стоит винить Джинса за приверженность этой ныне опровергнутой теории, ведь в 1920-1930-х годах она была общепринятой.

Затем он занялся теорией диссипации планетарных атмосфер. Формула Джинса основана на расчетах испарения газов в атмосфере на основе максвелловского распределения скоростей. Также сам ученый проанализировал возраст звездных систем. Впоследствии занимался изучением эволюции звезд и их строения. Еще одной важной стезей Джинса оставалась популяризация науки, в том числе астрономии, физики и философии.

Интересно! Опроверг суждения Джинса Николай Николаевич Парийский, рассчитав, что вырванное вещество должно было быть увлечено другой звездой или притянуто Солнцем обратно.

Гипотеза Шмидта  

Отто Юльевич Шмидт – советский ученый, оставивший след в нескольких отраслях и в исследовании Севера. Его интересовали математика и астрономия, а также география и образовательный процесс. Также его знают как одного из редакторов Большой советской энциклопедии.

Важнейшие труды по астрономии Шмидт написал в период с 1916 по 1928 годы. Гипотезы о происхождении Земли и всей Солнечной системы часто включают в себя работы этого ученого. Он считал, что двигавшиеся вокруг Солнца охлажденные газы и пыль сталкивались и уплотнялись, в результате чего первоначальное облако сплющилось и образовались планеты. Он писал о раздельном формировании известных нам планет в разных частях этого первоначального облака.

У гипотезы Шмидта примерно те же недостатки, что и у его предшественников. Зарождение планеты Земли они объясняют, но оставляют без внимания медленное вращение Солнца, обратное вращение Урана, а также наклонные орбиты планет, говоря лишь о сплющивании.

Предположения Рудника и Соботовича  

Советский астроном Борис Львович Рудник в 1984 году выдвинул теорию совместно с Эмленом Владимировичем Соботовичем. В распоряжении этих ученых уже были иные, более современные способы исследования.

В частности, Соботович известен как зачинатель изотопно-геохимических методов исследования биосферы, гидросферы и космических объектов. Соботович также занимался изучением метеоритов, известна его работа «Ранняя история Земли» (1973, 1984).

Ученые высказали предположение о некоем событии, оказавшем влияние на формирование планет Солнечной системы. Предыдущие версии об увлечении вещества Солнца другой звездой отметались. Теперь на первый план вышла теория о взрыве сверхновой, давшей начало Земле и другим планетам.

При этом изначально вместо Солнечной системы было газовое облако. Именно выброс большого количества энергии привел к сжатию, а после к формированию Солнца. Сначала появились кольца, а уже после на их основе посредством сжатия и силы тяжести появились известные нам планеты.

Интересно! Исследователи изучают, в каком году происходило зарождение Солнца и Земли относительно взрыва. Сегодня принято говорить о временном промежутке в 1–2 миллиарда лет.

Современные представления о возникновении Земли и Солнечной системы  

Важно уяснить, что современная теория возникновения Голубой планеты, а также всей Солнечной земли, не является истинной и окончательной. Вокруг нее все еще разгораются дебаты, и может произойти какое-либо новое открытие или выдвижение новой гипотезы, опровергающей состоятельность уже имеющейся.

Сегодня гипотеза происхождения планеты Земли говорит о протопланетном, то есть первоначальном облаке, состоявшем из пыли и частиц. Пока исследователи склоняются к версии о холодном облаке, но существуют сторонники раскаленного облака. Само по себе образование планет, вероятно, происходило в виде гравитационной дифференциации. 

Более тяжелые вещества двигались в направлении центра будущей планеты, а более легкие оказывались рассредоточенными по поверхности, как атмосфера Земли. Ученые могут дать ответ на вопрос, когда начался этот процесс — около 4,45 миллиарда лет назад.

Земная кора вокруг расплавленного ядра, считают исследователи, образовалась из-за низких температур космоса. Геофизики считают, что процесс гравитационной дифференциации все еще длится на планете и будет продолжаться еще около 1,5 миллиарда лет.

Ученые считают, что около 4,5 миллиардов лет назад планета столкнулась с космическим телом Тейя, в результате чего откололся спутник Луна. При этом исследователи не утверждают, что столкновение привело к образованию недр Земли.

Теории происхождения Земли меняются с течением времени, от космогонических мифов до теории о взрыве сверхновой и столкновения с небесным телом Тейя. Ученые все еще находятся в поиске истины и вдохновения.