XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
История возникновения прекрасной планеты
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Цель: Познакомиться с различными гипотезами и учениями о происхождении планет. Определить значение современных астрономических знаний о происхождении планет для человека.
Формируемые результаты:
- представление о строении и происхождении планет
Контролируемые результаты обучения:
- умение использовать различные источники по астрономии для получения достоверной научной информации, умение оценивать ее достоверность.
- Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
- Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
- Использовать информационно-коммуникативные технологии в профессиональной деятельности
Наша прекрасная планета, наполненная жизнью, Земля, не всегда была такой в прошлом. От огненного шара до ледяного шара Земля прошла долгий путь.
Земля — одна из планет в нашей солнечной системе. По оценкам, Солнечная система сейчас находится в разгар своей жизни, что означает, что еще через 4,5 миллиарда лет наступит конец Земли, как и всех живых существ, населяющих ее.
По сравнению с долгой жизнью Земли люди жили всего несколько десятых секунды. История Земли начинается с ядовитого прошлого несовместимого с жизнью. Этот аспект нашей планеты, больше похож на состояние Венеры.
По прошествии сотен миллионов лет Земля постепенно приобрела характеристики, которые сделали ее пригодным для жизни раем сегодня. До сих пор мы не знаем ни одной другой планеты с характеристиками Земли.
История нашей планеты — это история, полная катастрофических событий, а также периодов абсолютного и нерушимого спокойствия, смены континентов, океанов, полных опасностей, извержений вулканов и неумолимой жизненной борьбы за адаптацию и выживание.
Какое будущее ждет Землю? Это другая история. А пока давайте рассмотрим захватывающее прошлое планеты Земля.
5000 миллионов лет назад: рождение Солнечной системы
Если бы мы могли вернуться на пять миллиардов лет назад, у нас не было бы места, на котором можно было бы опереться. Вместо этого мы будем созерцать кольцо пыли вокруг новорожденной звезды. Мы являемся свидетелями рождения нашей солнечной системы.
Через несколько сотен миллионов лет гравитация превратила пыль в камни, а камни в протопланету.
4,5 миллиарда лет назад: рождение Земли
Вначале Земля была большим шаром расплавленной породы, горящим, как ад. Подсчитано, что когда она родилась, на ее поверхности была температура около 1200 ºC. Вероятно, там был водяной пар, углекислый газ и азот, но не было кислорода. Не было никаких континентов, только океан лавы.
Тея сталкивается с Землей: рождение Луны
Молодая планета размером с Марс движется к Земле на скорости 15 километров в секунду, в 20 раз быстрее пули. Она называется Theia. Это была еще одна новорожденная скалистая протопланета внутри нашей солнечной системы.
Наконец, происходит планетарная катастрофа, извергнувшая большое количество материала наружу. Мусор от столкновения — это то, что позже сформирует естественный спутник. После столкновения обломки оставались кольцеобразными, как у Сатурна, в течение нескольких миллионов лет и только потом наша сформировалась наша Луна.
Тогда Земля вращалась быстрее, и один день длился всего шесть часов.
3,9 миллиарда лет назад: вода начинает править Землей
Есть две гипотезы о наличии жидкой воды на Земле. Во-первых, она постепенно заполняла поверхность, падая, путешествуя на астероидах, поражавших нашу планету в течение 20 миллионов лет. Другая гипотеза состоит в том, что вода присутствовала с самого начала, скрытая под коркой.
На данный момент в истории Земли океаны правят нашей планетой. Но до сих пор нет никаких следов какой-либо формы жизни, даже микроорганизмов.
Примитивный бульон: появляются первые формы жизни
Согласно теории панспермии, метеориты принесли незаменимые аминокислоты для жизни и отложили их на дне океанов. Вода теперь содержит одноклеточные организмы, первые формы жизни на Земле.
3,8 миллиарда лет назад: первые острова родились
Острова вулканического происхождения начинают разрушать поверхность океанов. В будущем эти острова объединятся, чтобы сформировать первые континенты. Вулканическая активность начинает заполнять атмосферу углекислым газом
3,5 миллиарда лет назад: строматолиты, первые сложные формы жизни
Бактериальные колонии, называемые строматолитами, являются первыми сложными формами жизни на Земле. Строматолиты начинают фотосинтез, превращая углекислый газ в глюкозу и вытесняя кислород наружу. Строматолиты постепенно начинают заполнять океан кислородом.
В течение сотен миллионов лет строматолиты продолжали заполнять океан кислородом, и атмосфера начала формироваться и сгущаться. Эти бактериальные колонии подготовили почву для появления других форм жизни на Земле.
1500 миллионов лет назад: образование Родинии
Вращение Земли продолжает замедляться, и теперь дни длятся 16 часов. После миллионов лет тектоники плит был сформирован первый суперконтинент, Родиния, очень засушливый внутри.
Наконец, около 800 миллионов лет назад, Родиния начала разрушаться из-за силы внутреннего тепла Земли, ядро которой все еще расплавлено.
750 миллионов лет назад: снежный период Земли
После интенсивной вулканической активности, которая стала причиной разрушения Родинии, образуется много углекислого газа, который поглощается камнями. Углекислого газа недостаточно для удержания солнечного тепла в атмосфере, что приводит к изменению климата и значительному снижению температуры. Мы вступили в самый длинный и интенсивный глобальный ледниковый период на нашей планете, в котором практически вся поверхность Земли оставалась покрытой слоем льда толщиной около трех километров, а средняя температура планеты составляла –50 ºC.
Наконец, 15 миллионов лет спустя вулканическая активность пробивает лед, и CO2 постепенно снова наполняет атмосферу. На этот раз без камней, которые могли бы улавливать углекислый газ, CO2 заполнял атмосферу, вызывая еще одно изменение климата и повышение температуры, что способствовало продолжению таяния льда.
540 миллионов лет назад: взрыв жизни
Пока Земля была покрыта слоем льда, под замерзшей коркой, жидкая вода продолжала процветать. Когда лед тает, около 540 миллионов лет назад, происходит то, что палеонтологи называют кембрийским взрывом, то есть взрывом жизни кембрийского периода.
Теперь дни длятся 22 часа, температура становится снова мягкой и под водой множество удивительных многоклеточных форм жизни. Появляются десятки тысяч видов растений и животных: водоросли, трилобиты, губки, черви, аномалокарис… Эти животные являются предками современных насекомых. Picaias, зарождающийся позвоночник, также появился.
370 миллионов лет назад: жизнь начинает процветать на суше
Под водой существа защищены, но жизнь на земле была бы невозможна без озонового слоя. Так много кислорода от взрыва жизни под водой заполнило атмосферу, что, реагируя с солнечным светом, создало новый тип газа, названный озоном. Озон может поглощать смертельную радиацию от Солнца, делая жизнь возможной на суше. Утолщение озонового слоя послужило причиной появления первых видов растений на земле.
Но животные кембрийского взрыва столкнулись с исчезновением девонско-каменноугольной массы. Некоторые из выживших выйдут из воды и вскоре начнут колонизировать материк.
Со временем животные наполнили Землю. Мы находимся в середине палеозойской эры, когда крупные насекомые управляли планетой, как меганейра (на снимке).
Великое эволюционное продвижение, животные и растения перестают полагаться на воду, чтобы колонизировать Землю. Появляются первые рептилии, начинающие доминировать на планете.
252 миллиона лет назад: эпоха рептилий подходит к концу
В течение миллионов лет разные виды крупных животных доминировали на Земле. Это были не динозавры, а крупные рептилии, такие как горгонопы. Больше всего погибло после массового вымирания в пермско-триасовом периоде, третьего по величине вымирания, от которого пострадает Земля, и крупнейшего, которое она когда-либо испытывала.
95% живых существ погибнут, а выжившие виды унаследуют Землю.
190 миллионов лет назад: разрыв суперконтинента Пангея
Пангея знаменует собой конец палеозойской эры и начало мезозойской эры. Фрагменты Пангеи будут эскизом того, чем сегодня являются наши нынешние континенты.
Изменения на поверхности Земли заставляют животных приспосабливаться к новым условиям. Великие саурианцы теперь доминируют над землей и морями.
66 миллионов лет назад: динозавры вымерли
66 миллионов лет назад правлению динозавров пришел конец. Астероид диаметром 11 километров столкнулся с Землёй. Последствия удара вызвали пятую массовую гибель на планете, известную как меловое-палеогеновое массовое вымирание. 76% видов исчезли, включая все виды динозавров, кроме предков птиц.
Это была отличная возможность для млекопитающих, которые в то время существовали только в виде мелких грызунов. Они смогли выжить под землей, питаясь корнями и зерном, пережив катаклизм и имея возможность процветать.
Выполнив данную работу, мы сделали вывод:
– на тему возникновения Земли и Солнечной системы выпущено много научно-популярной литературы, детских книг; происхождение Земли для детей в доступной форме изложено в школьных учебниках.
– для создания Земли, планет и Солнца были задействованы могучие силы природы;
– древние предки сопоставляли их со свершениями Богов.
Невозможно представить происхождение Земли, картинки реальности наверняка превзошли бы самые смелые фантазии. Только все эти версии так и не дали нам окончательного ответа о том, как и из чего точно возникла наша планета.
Итак, мы рассмотрели самые известные предположения возникновения Земли, они были очень необычны и разнообразны. Мифологические больше похожи на сказку. А вот научная и библейская тесно связаны друг с другом.
Выдвинутая гипотеза о том, что на основе изученной литературы и материалов из интернета по теме сделано предположение о существовании научного объяснения происхождения Земли. Что наша Земля появилась около 4,5 миллиардов лет назад. Земля, согласно гипотезе О. Ю. Шмидта, на поверхности была холодной, но внутри нее шел процесс распада радиоактивных элементов. Температура была так высока, что в центре произошло расплавление и родилось ядро. Более легкие вещества поднялись к поверхности и образовали кору. Из-за сильного нагрева вблизи Солнца атомы водорода и гелия разлетались далеко в стороны. Поскольку температура там была значительно ниже, они достаточно быстро скапливались в отдаленных участках газопылевого облака и примерзали к твердым частицам. Так создавались планеты-гиганты, имеющие большую массу и больший объем. Выдвинутая мной гипотеза доказана с научной точки зрения.
С нашей точки зрения, это единственная известная планета, на которой существует жизнь. И я думаю, что наша планету Земля создал Бог. Таким образом, мы видим, что Библия не противоречит современной науке и библейская история Сотворения мира вполне укладывается в научные теории. Единственный вопрос тут в летосчислении. Что для Бога один день – то для Вселенной миллиарды лет.
Литература:
Маров М.Я. Планеты солнечной системы. – М.: Наука, 1986. 2. Зигель Ф.Ю. Астрономическая мозаика. – М.: Наука, 1987. 3. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания. – М.: Изд. ИЭМПЭ, 1998. 4. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА, 1997.