Походження землі простими словами. Теорії та гіпотези походження землі

У сучасній астрономії прийнято концепцію холодного початкового стану планет, які під впливом електромагнітних і гравітаційних сил утворилися в результаті об'єднання твердих частинок газово-пилової хмари, що оточувала Сонце. Протопланетна туманність складалася з щільної міжзоряної речовини, яка могла утворитися внаслідок вибуху відносно недалекою наднової зірки, що прискорила процес конденсації газу.

Рівень тиску в протопланетній хмарі був такий, що речовина з газу конденсувалася відразу в тверді частинки, минаючи форму рідини. У певний момент густина газу виявилася настільки високою, що у ньому утворилися ущільнення. Зіткнувшись один з одним, газові згустки продовжували стискатися та ущільнюватися, утворюючи так звані допланетні тіла.

Утворення допланетних тіл тривало десятки тисяч років. Зіткнення цих тіл один з одним призвело до того, що найбільші з них почали ще більш збільшуватися в розмірах, внаслідок чого утворилися планети, у тому числі і наша Земля.

Рання історія розвитку Землівключає три фази еволюції: акреції (народження); розплавлення зовнішньої сфери земної кулі; первинної кори (місячна фаза)

Фаза акреціїявляла собою безперервне випадання на Землю, що розтушувала, все більшої кількості великих тіл, що укрупнюються в польоті при зіткненнях між собою, а також в результаті тяжіння до них більш віддалених дрібних частинок. Крім того, на Землю падали і найбільші об'єкти - планетезімалії, що досягали в поперечнику багатьох кілометрів. У фазу акреції Земля набула приблизно 95% сучасної маси. На це пішло близько 17 млн років (щоправда, деякі дослідники збільшують цей термін до 400 млн років). При цьому Земля залишалася холодним космічним тілом, і тільки в кінці цієї фази, коли почалося гранично інтенсивне бомбардування її великими об'єктами, сталося сильне розігрівання, а потім повне розплавлення речовини поверхні планети.

Фаза розплавлення зовнішньої сфери земної кулі настала у проміжку 4-4,6 млрд років тому. У цей час відбулася загальнопланетарна хімічна диференціація речовини, яка призвела до формування центрального ядра Землі і мантії, що його обволікає. Пізніше утворилася земна кора.

У цій фазі поверхня Землі являла собою океан важкої розплавленої маси з газами, що вириваються з нього. У нього продовжували стрімко падати дрібні та великі космічні тіла, викликаючи сплески важкої рідини. Над розпеченим океаном нависаю суцільно затягнуте густими хмарами небо, з якого не могло впасти жодної краплі води.

Місячна Фаза -час остигання розплавленої речовини Землі внаслідок випромінювання тепла в космос та ослаблення метеоритного бомбардування. Так утворилася первинна кора базальтового складу. Тоді ж відбувалося утворення гранітного шару материкової кори. Щоправда, механізм цього процесу досі не зрозумілий. У місячну фазу йшло поступове охолодження Землі від температури плавлення базальтів, що становить від 800- 1000 до 100 °З.

Коли температура опустилася нижче 100 ° С, з атмосфери випала вся вода, що покрила Землю. В результаті сформувалися поверхневі та ґрунтові стоки, з'явилися водоймища, у тому числі і первинний океан.

Науковий підхід до питання про походження Землі та Сонячної системи став можливим після зміцнення в науці думки про матеріальну єдність у Всесвіті. Виникає наука про походження та розвиток небесних тіл – космогонія.

Перші спроби дати наукове обґрунтування питання про походження та розвиток Сонячної системи були зроблені 200 років тому.

Усі гіпотези про походження Землі можна розбити на дві основні групи: небулярні (лат. «небула» – туман, газ) та катастрофічні. В основі першої групи лежить принцип утворення планет із газу, з пилових туманностей. У основі другої групи - різні катастрофічні явища (зіткнення небесних тіл, близьке проходження друг від друга зірок тощо.).

Одна з перших гіпотез була висловлена в 1745 французьким натуралістом Ж.Бюффоном. Згідно з цією гіпотезою, наша планета утворилася в результаті остигання одного зі згустків сонячної речовини, викинутого Сонцем при катастрофічному зіткненні його з великою кометою. Думка Ж.Бюффона про утворення Землі (та інших планет) із плазми було використано у цілій серії пізніших і досконалих гіпотез «гарячого» походження нашої планети.

Небулярні теорії. Гіпотеза Канта та Лапласа

Серед небулярних теорій, безумовно, чільне місце займає гіпотеза, розроблена німецьким філософом І. Кантом (1755). Незалежно від нього інший вчений - французький математик і астроном П. Лаплас - дійшов тих самих висновків, але розробив гіпотезу глибше (1797). Обидві гіпотези подібні між собою сутнісно і часто розглядаються як одна, а авторів її вважають основоположниками наукової космогонії.

Гіпотеза Канта – Лапласа належить до групи небулярних гіпотез. Згідно з їхньою концепцією, на місці Сонячної системи розташовувалася раніше величезна газо-пилова туманність (пилова туманність із твердих частинок, на думку І. Канта; газова - за припущенням П. Лапласа). Туманність була розпечена і оберталася. Під впливом законів тяжіння матерія її поступово ущільнювалася, сплющивалась, утворюючи у центрі ядро. Так утворилося первинне сонце. Подальше охолодження та ущільнення туманності призвело до збільшення кутової швидкості обертання, внаслідок чого на екваторі відбулося відділення зовнішньої частини туманності від основної маси у вигляді кілець, що обертаються в екваторіальній площині: їх утворилося кілька. Як приклад Лаплас наводив кільця Сатурна.

Нерівномірно охолоджуючись, кільця розривалися, і внаслідок тяжіння між частинками відбувалося утворення планет, що обертаються навколо Сонця. Остигаючі планети покривалися твердою кіркою, на поверхні якої стали розвиватися геологічні процеси.

І.Кант та П.Лаплас вірно помітили основні та характерні риси будови Сонячної системи:

1) переважна частина маси (99,86%) системи зосереджена у Сонці;
2) планети звертаються майже по круговим орбітам і майже в одній площині;
3) всі планети і майже всі їх супутники обертаються в один і той самий бік, всі планети обертаються навколо своєї осі в той же бік.

Значною заслугою І.Канта та П. Лапласа стало створення гіпотези, в основу якої була покладена ідея розвитку матерії. Обидва вчені вважали, що туманність мала обертальний рух, внаслідок чого відбулося ущільнення частинок і утворення планет і Сонця. Вони вважали, що рух невіддільний від матерії і так само вічно, як і сама матерія.

Гіпотеза Канта-Лапласа існувала на протязі майже двох сотень років. Згодом було доведено її неспроможність. Так стало відомо, що супутники деяких планет, наприклад Урана і Юпітера, обертаються в іншому напрямку, ніж самі планети. За даними сучасної фізики, газ, що відокремився від центрального тіла, повинен розсіятися і не може сформуватися в газові кільця, а пізніше - у планети. Іншими істотними недоліками гіпотези Канта і Лапласа є такі: небулярне катастрофічне походження землі

1. Відомо, що момент кількості руху в тілі, що обертається, завжди залишається постійним і розподіляється рівномірно по всьому тілу пропорційно масі, відстані і кутової швидкості відповідної частини тіла. Цей закон поширюється і туманність, з якої сформувалися Сонце і планети. У Сонячній системі кількість руху не відповідає закону розподілу кількості руху в масі, що виникла з одного тіла. У планеті Сонячної системи зосереджено 98% моменту кількості руху системи, а Сонце має лише 2%, тоді як частку Сонця припадає 99,86% всієї маси Сонячної системи.
2. Якщо скласти моменти обертання Сонця та інших планет, то при розрахунках виявиться, що первинне Сонце оберталося з тією ж швидкістю, якою зараз обертається Юпітер. У зв'язку з цим Сонце мало володіти тим самим стиском, що і Юпітер. А цього, як показують розрахунки, недостатньо, щоб викликати дроблення Сонця, що обертається, яке, як вважали Кант і Лаплас, розпалося внаслідок надлишку обертання.
3. В даний час доведено, що зірка, що має надлишок обертання, розпадається на частини, а не утворює сімейство планет. Прикладом можуть бути спектрально-подвійні і кратні системи.

Виникла близько 4600 млн років тому. З того часу її поверхня постійно змінювалася під впливом різних процесів. Земля, мабуть, сформувалася за кілька мільйонів років після колосального вибуху в космосі. Вибух створив величезне газу та пилу. Вчені вважають, що його частинки, стикаючись один з одним, об'єдналися в гігантські згустки розпеченої речовини, які згодом перетворилися на існуючі планети.

На думку вчених, земля виникла після колосального космічного вибуху. Перші материки, ймовірно, сформувалися з розплавленої породи, що випливала на поверхню з жерл. Застигаючи, вона робила земну кору товщою. Океани могли утворитися в низинах з крапель, що у вулканічних газах. З цих газів, ймовірно, складалася і первісна .

Думають, що Земля спочатку була неймовірно гарячою, з морем розплавлених гірських порід лежить на поверхні. Приблизно 4 млрд. років тому Земля почала повільно остигати і розділилася кілька шарів (див. праворуч). Найважчі породи опустилися глибоко в надра Землі та утворили її ядро, залишаючись неймовірно гарячими. Менш щільна речовина утворила ряд шарів навколо ядра. На поверхні розплавлені породи поступово затверділи, утворивши тверду земну кору, вкриту безліччю вулканів. Розплавлена порода, вириваючись на поверхню, завмерла, утворюючи земну кору. Низькі ділянки наповнювалися водою.

Земля сьогодні

Хоча земна поверхня здається твердою та непорушною, зміни ще відбуваються. Вони викликаються різними процесами, одні з яких руйнують земну поверхню, а інші її відтворюють. Більшість змін протікає вкрай повільно та виявляється лише спеціальними приладами. Для утворення нового гірського ланцюга потрібні мільйони років, за потужним виверженням вулкана або жахливою силою землетрус можуть перетворити поверхню Землі за лічені дні, години і навіть хвилини. У 1988 р. землетрус у Вірменії, що тривав близько 20 секунд, зруйнував будівлі та вбив понад 25 000 осіб.

Будова Землі

В цілому Земля має форму кулі, трохи сплюснутої з полюсів. Вона складається з трьох основних шарів: кори, мантії та ядра. Кожен шар утворений різними типами гірських порід. На малюнку внизу зображено структуру Землі, але шари показані над масштабі. Зовнішній шар називається земною корою. Її товщина від 6 до 70 км. Під корою знаходиться верхній шар мантії, утворений твердими породами. Цей шар разом із корою називається і має товщину близько 100 км. Частина мантії, що лежить під літосферою, називається астеносферою. Вона має товщину приблизно 100 км. і, ймовірно, складається з частково розплавлених порід. мантії змінюється від 4000 ° С поблизу ядра до 1000 "С у верхній частині астеносфери. Нижня мантія, можливо, складається із твердих порід. Зовнішнє ядро складається із заліза та нікелю, мабуть, розплавлених. Температура цього шару може досягати 55СТГС. Температура суб'ядра може бути вищою за 6000'С. Воно тверде через колосальний тиск всіх інших верств. Вчені вважають, що воно складається здебільшого із заліза (докладніше про це у статті ««).

Основним документом, з якого досліджують історію Землі, служить гірська порода.

Найдавніші свідчення, які є у нашому розпорядженні, відносяться до архейського часу. Вони і є для історика Землі вихідними, але очевидно, що хоча багато хто з древніх порід (наприклад, уранініт з Манітоби) утворилися близько 2 млрд. років тому, їх зовсім не можна розглядати як дійсний початок геологічного літопису. Відновлювати цей початок доводиться непрямими методами.

Дві корінні проблеми потребують висвітлення: походження Землі та виникнення на ній життя. Покоління вчених працювали над цими питаннями, але лише радянській науці, озброєній методом діалектичного матеріалізму, виявилося під силу розгадати в загальній формі обидві світові загадки.

Найбільш достовірну теорію походження планет сонячної системи розробив О. Ю. Шмідт. Теорія виходить з факту обертання Галактики та наявності в її центральній площині темних хмар космічного пилу та газу. Сонце, беручи участь у галактичному обертанні, захопило і захопило за собою частину такої хмари. Можливо також, що Сонце саме виникло з подібної хмари і захопило речовину зі свого материнського середовища. Але в обох випадках воно виявилося всередині великого рою твердих частинок, що рухалися навколо нього під впливом тяжіння еліптичних орбіт. Пилинки, тверді тільця, зіштовхуючись у непружних ударах, втрачали частину своєї кінетичної енергії (вона перетворювалася на теплоту, випромінювану в простір), що призвело спочатку до ущільнення рою, а при досягненні останнім деякої критичної щільності - до утворення згущень, знову об'єднуючись, зрештою склалися в планети.

Поблизу Сонця захоплена хмара швидко рідшала: одні її частинки падали на Сонце, інші відтіснялися променевим тиском до зовнішньої зони системи; леткі компоненти твердих тілець випаровувалися під впливом сонячного нагріву. Тому поблизу Сонця утворилися щільні, але порівняно невеликі планети, а вдалині від нього, де такого збіднення вихідного матеріалу не було і збереглися гази в твердих частках, виникли планети більші, але набагато менш щільні. Цим і пояснюється характерний поділ планет на внутрішні (Меркурій, Венера, Земля, Марс), що мають малими розмірами, високою щільністю, повільним обертанням навколо осі та обмеженою кількістю (або відсутністю) супутників, і зовнішні (Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун) , що відрізняються великими розмірами, малою щільністю, швидким обертанням на осі та великою кількістю супутників. На найдальшій околиці хмари, де материнський рій сходив нанівець, з його залишків виник маленький Плутон (і, можливо, ще кілька невеликих планет, поки що не відкритих).

Частинки, захоплені Сонцем, могли спочатку рухатися в різних площинах, але все ж таки більшість орбіт мало збігатися з якоюсь переважаючою площиною. Щодо переважної площини частинки могли спочатку рухатися як у прямому, так і у зворотному напрямку, але, внаслідок нерівномірного розподілу щільності рою, і тут один із напрямків мав стати панівним. Нарешті, еліптичні орбіти частинок могли спочатку мати по-різному орієнтовані осі; однак, взаємодіючи при зближенні, тільця взаємно обурювали свої орбіти, що й призвело до рівномірного розподілу осей, тобто надало орбітам кругову (або дуже близьку до неї) форму. Так середнім динамічних і фізичних характеристик порошинок при злипанні їх у більші тіла пояснює теорія О. Ю. Шмідта той факт, що всі планети обертаються навколо Сонця в одному напрямку і мають майже однакові кругові орбіти, що лежать майже в одній площині.

Жодна з численних колишніх гіпотез не могла пояснити, властивий сонячній системі розподіл моменту кількості руху: Сонце, що має 99% загальної маси системи, містить лише 2% моменту кількості руху, тоді як планети зі своєю мізерною сумарною масою мають разом 98% моменту кількості руху . Момент кількості руху є добуток маси тіла на його швидкість та на його відстань від центру обертання. У системі тіл моменту кількості руху є сума моментів окремих тіл. Теорія Шмідта повністю вирішує питання. Пилова матерія могла бути захоплена Сонцем як на близькій, так і далекій відстані. В останньому випадку вона матиме дуже великий момент кількості руху. При складанні частинок планети цей момент зберігається.

Нарешті, теорія вперше науково обґрунтовує закон планетних відстаней, встановлений давно суто емпірично, але досі не піддавався тлумаченню, і передбачає, що відстані планет від Сонця (в астрономічних одиницях) мають бути такі: Меркурія 0,39, Венери 0,67, Землі 1,04, Марса 1,49, Юпітера 5,20, Сатурна 10,76, Урана 18,32, Нептуна 27,88 та Плутона 39,44. Порівняння з дійсними відстанями виявляє чудовий збіг.

Утворення планетних систем у надрах нашої та інших галактик закономірно і неминуче, оскільки хмар темної матерії у всесвіті багато, і зірки або виникають з цих скупчень, або зустрічаються з ними у своєму русі. Ми не бачимо інших планетних систем лише тому, що сучасні астрономічні засоби спостереження цього не дозволяють.

З теорії О. Ю. Шмідта випливає, що Земля виникла як холодне тіло, так як частинки рою, що породив її, внаслідок рівноваги між поглинанням ними сонячного тепла і його зворотним випромінюванням в простір, мали температуру близько +4 °. Нинішнє тепло всередині Землі – результат подальшого розігріву під впливом розпаду радіоактивних речовин. Земля створювалася шляхом безладного накопичення частинок різної питомої ваги. По досягненні планетою певних розмірів почалася у в'язкому середовищі гравітаційна диференціація: більш щільні речовини дуже повільно стали опускатися до центру Землі, легші спливати догори, захоплюючи з собою і геохімічно пов'язані з ними деякі важкі мінерали (в тому числі радіоактивні концентрації). останніх у зовнішніх шарах). Цей процес навряд чи закінчився, і диференціація, що супроводжується виділенням не меншої кількості енергії, ніж радіоактивний розпад (порядку 6 Х 10 27 ергів, або 10 20 калорій на рік) все ще відіграє роль потужного механізму вертикальних переміщень мас у земних надрах.

На певному етапі (коли маса Землі стала значною) утворилася атмосфера. Гази були і в захопленій Сонцем пиловій хмарі, але все ж таки в основному первинна атмосфера утворилася в результаті «вичавлювання» газів з надр планети. Джерело земної атмосфери – сама Земля. Найдавніша атмосфера відрізнялася від нинішньої тим, що в ній були відсутні вільний азот та кисень, але було багато пар води, аміаку та вуглекислого газу.

Виникнення джерел внутрішньої енергії - радіоактивного розпаду та гравітаційної диференціації - поклало початок тектонічній діяльності Землі, - підняттям та опусканням великих ділянок холодної земної поверхні та процесам вулканізму; з'явилися вивержені породи. У западинах літосфери скупчилася вода, - позначився поділ суші та моря. Під дією води, повітря та сонячної радіації почалися процеси вивітрювання, перенесення уламкового матеріалу та утворення перших осадових порід.

Невідомо, коли зайнялася над пустельною Землею зоря життя, але це сталося напевно до архея. У самих архейських товщах достовірних залишків організмів немає, проте є вапняні та вугілля породи, виникнення яких найчастіше пов'язане з діяльністю та загибеллю тварин і рослин. Крім того, організми, знайдені в протерозої, відрізняються складним пристроєм і обов'язково мали мати предків, набагато простіше влаштованих; якщо ці предки жили в археї, то життя мало з'явитися ще раніше.

Життя у тих формах, у яких ми її знаємо, можливе лише на планетах і до того ж у цілком певних умовах. Існування її де-небудь на розпечених тілах (зірках) чи міжзоряному просторі неймовірно: у першому випадку заважають високі температури, у другий випадок немислимий обмін речовин. Але й не на всіх планетах є необхідна для життя ситуація: одні з них, розташовані близько до зірки, дуже гарячі, інші, що лежать далеко від зірки, дуже холодні; одні планети втратили атмосферу, в інших вона складається з отруйних газів. Єдино на твердій поверхні, у присутності води та повітря сприятливого складу та за наявності належного температурного режиму, можуть з'явитися перші грудки протоплазми. У сонячній системі життя є у розквіті Землі, у стадії згасання на Марсі й у стадії зародження Венері. Незважаючи на зазначені обмеження умов для життя, живе у світі не може бути винятковим явищем, властивим лише околицям нашого Сонця: навіть якщо в кожній галактиці є хоча б тільки одна планета, заселена організмами, кількість таких вогнищ життя в нескінченному Всесвіті не піддається обчисленню.

Жива речовина – особлива стадія розвитку неорганічної матерії. Життя справді виникло, а не існувало вічно, як це стверджують деякі автори. Ідея про вічність життя, тобто про первісне буття (поряд з простою, неорганізованою матерією) таких складних утворень, до яких належать навіть найпростіші білкові молекули, заперечує розвиток матерії, тобто спрямована врозріз з істиною, науково обґрунтованою та доведеною.

Відкриття загальних шляхів походження життя Землі належить радянському вченому А. І. Опарину.

Теорія А. І. Опаріна спирається на факти поширення у всесвіті вуглецю (основного елемента, з якого побудовані органічні речовини) і високу здатність атомів вуглецю з'єднуватися один з одним або з атомами інших елементів. У різних видах і з'єднаннях вуглець виявлений у зірках, планетах і метеоритах, - у останніх або самородний (графіт, алмаз), або формі карбідів (з'єднань з металами) і вуглеводнів. Немає підстав заперечувати присутність вуглецю й у частках пилової матерії, у тому числі утворилася Земля; у газо-пилових туманностях, що нині існують у Галактиці, нещодавно встановлено наявність водню, метану, аміаку і води (льоду). Отже, вуглець та її найпростіші сполуки як вуглеводнів увійшли до складу нашої планети у перші дні її народження.

Історія вуглецю на Землі - це спочатку історія незліченної кількості хімічних реакцій та подальшої взаємодії вуглеводнів з парами води та аміаком. В результаті виникали нові, складніші речовини, побудовані вже з вуглецю, кисню, водню та азоту, здатні до нових реакцій між собою та з навколишнім середовищем у первинних морях та лагунах, куди вони потрапили з атмосфери. У хаосі цих реакцій намітився шлях освіти і накопичення все більш складних високомолекулярних сполук, у тому числі і подібних до білків.

У змішаному розчині білкових речовин молекули різних білків збираються зазвичай у невеликі агрегати, що мають вигляд крапель, що плавають у воді, - це явище називається коацервацією. І якщо первинні, простіші органічні сполуки були рівномірно розсіяні у воді і від останньої не відокремлені, то після виникнення білковоподібних сполук стався знаменний стрибок: почалося відокремлення коацерватних крапель, тобто протиставлення білковоподібних сполук навколишньому середовищу. Коацерватна крапля - це вже щось індивідуальне, що має свою, хоча ще й нестійку структуру; кожна легко притягує частки ззовні, поглинає їх, вступає з ними в хімічні сполуки, які можуть залишитися в краплі, отже - повести її до зростання і внутрішньої хімічної перебудови чи розпаду. Якщо синтез у краплі за даних умов довкілля йде швидше розпаду - крапля стає динамічно стійкою, якщо розпад швидше синтезу - вона руйнується. У коацерватних краплях природа робить перші досліди обміну речовин. Тільки динамічно стійкі краплі (що залежало від їхніх індивідуальних особливостей) могли довго існувати, зростати і «розмножуватися» розподілом, а такими могли стати лише ті небагато, якості яких безперервно змінювалися в певний бік, що забезпечує постійне самовідновлення всієї краплі в цілому. Виникнення краплі з внутрішньо організованою послідовністю хімічних реакцій, т. е. краплі динамічно дуже стійкої і здатної до самовідтворення, і було тим новим стрибком, в результаті якого складне, але неживе органічне утворення стало живою істотою. На думку деяких біологів, набуття білковоподібними сполуками в ході їх розвитку основних ознак живого не потребує стадії комплексних «надмолекулярних» білкових систем (коацерватних крапель): такі ознаки неминуче мали з часом виникнути за певних умов у самій молекулі первинного білка.

Грудки первозданного життя не мали ще клітинної структури; пройшли тисячоліття, як розвинулися найдавніші одноклітинні організми, предки багатоклітинних. Пройшли також тисячоліття, перш ніж змінився і спосіб харчування перших організмів, які спочатку використовували для цієї мети тільки органічні речовини, але потім, у зв'язку зі зменшенням запасів цієї їжі, були ніби поставлені перед вибором: або загинути, або набути вміння харчуватися неорганічними сполуками . Надалі в протоплазмі однієї групи організмів виробилися пігменти, що послужили поштовхом до появи найпростіших рослин типу синьо-зелених водоростей, здатних до асиміляції CO2. Водорості як різко збільшили кількість органічного речовини у природі, а й звільнили інші групи живих істот від необхідності еволюціонувати у бік автотрофності; ці групи, які харчувалися тепер водоростями, залишилися гетеротрофними і цим стали родоначальниками майбутнього світу тварин.

Колискою життя вважають море. Це припущення, хоч і ставилося під сумнів, ніколи не було спростовано переконливими доказами. Море - виключно сприятливе середовище для розвитку організмів: вода як рухлива стихія забезпечує приплив їжі навіть сидячим або пасивно плаваючим організмам; море містить у величезних кількостях найрізноманітніші речовини, необхідні організмам; нарешті, значна стабільність фізичних умов і хімічного складу морської води робить обмін речовин між організмом та середовищем не випадковим процесом, а регулярним і до того ж протікаючим у постійно сприятливих умовах. Однак мова йде насамперед про прибережні частини моря, де взаємодія літосфери, гідросфери та атмосфери, тобто вся сума географічних умов, найбільше сприяє підтримці життя.

Ми спробували намалювати можливу картину розвитку Землі та її ландшафтної оболонки за великий період, що передує архею. За цей період часу, що охоплює 3-4 млрд. років, Земля пройшла через такі етапи:

1. Стадія початкового згустку матерії в материнській хмарі пилу.

2. Стадія невеликої планети (порівняної за обсягом із нинішнім Меркурієм), вже здатної утримувати біля себе постійну газову оболонку. Зачатки тектонічної діяльності (джерела енергії: розпад радіоактивних речовин та, можливо, початок гравітаційної диференціації). Виділення з виверженими породами газів Н 2 O, CO 2 і NH 3 включення їх до складу первинної атмосфери.

3. Земля сягає сучасних розмірів. Її зовнішня кам'яна оболонка – ймовірно, базальтового складу. Накопичення неживої органічної речовини та розвиток її у бік утворення високомолекулярних сполук.

4. Поява доклітинних форм життя. Організми лише гетеротрофні.

5. Поява одноклітинних організмів та виникнення гілки автотрофних живих істот. Збагачення атмосфери вільним киснем та азотом за рахунок життєдіяльності мікроорганізмів.

Звернемося тепер до пізніших періодів життя Землі. Незважаючи на убогість матеріалів, ми все ж таки маємо тут багато цілком достовірних фактів, на підставі яких вдається вивести досить надійні загальні висновки. Розвиток ландшафтної оболонки протягом геологічного часу розбивають на кілька етапів: найдавніші та погано відомі зручно об'єднати під збірною назвою «докембрійських»; за ними йдуть етапи каледонська, герцинська (або варисційська) і альпійська.

Нині є кілька гіпотез, кожна з яких по-своєму описує періоди становлення Всесвіту та становище Землі у Сонячній системі.

· Гіпотеза Канта-Лапласа

П'єр Лаплас і Іммануїл Кант вважали, що прабатькою Сонячної системи є розпечена газово-пилова туманність, що повільно оберталася навколо щільного ядра в центрі. Під впливом сил взаємного тяжіння туманність почала сплющуватися біля полюсів і перетворюватися на величезний диск. Щільність його була рівномірною, у диску відбулося розшарування окремі газові кільця. Надалі кожне кільце почало згущуватися і перетворюватися на єдиний газовий потік, що обертається навколо своєї осі. Згодом згустки охолонули і перетворилися на планети, а кільця навколо них – на супутники. Основна частина туманності залишилася у центрі, досі не охолонула і стала Сонцем.

· Гіпотеза О.Ю.Шмідта

Згідно з гіпотезою О.Ю.Шмідта, Сонце, подорожуючи Галактикою, проходило крізь газопилову хмару і захопило частину її за собою. Згодом тверді частинки хмари зазнали злипання і перетворилися на планети, спочатку холодні. Розігрівання цих планет відбулося пізніше внаслідок стиснення, а також надходження сонячної енергії. Розігрів Землі супроводжували масові виливи лав на поверхню внаслідок вулканічної діяльності. Завдяки цьому виливу сформувалися перші покрови Землі. З лав виділялися гази. Вони утворили первинну безкисневу атмосферу. Більше половини обсягу первинної атмосфери становили пари води, а температура її перевищувала 100°С. При подальшому поступовому охолодженні атмосфери відбулася конденсація водяної пари, що призвело до випадання дощів і утворення первинного океану. Пізніше почалося формування суші, яка є потовщеними, відносно легкими частинами літосферних плит, що піднімаються вище рівня океану.

· Гіпотеза Ж.Бюффона

Французький дослідник природи Жорж Бюффон висловив припущення: колись на околицях Сонця промайнула інша зірка. Її тяжіння викликало на Сонці величезну приливну хвилю, що витяглася у просторі на сотні мільйонів кілометрів. Відірвавшись, ця хвиля стала закручуватися навколо Сонця і розпадатися на згустки, кожен із яких сформував свою планету.

· Гіпотеза Ф.Хойла (XX століття)

Англійським астрофізиком Фредом Хойлом було запропоновано свою гіпотезу. Відповідно до неї Сонце мала зірку-близнюку, яка вибухнула. Більшість уламків помчала в космічний простір, менша - залишилася на орбіті Сонця і утворила планети.

Всі гіпотези по-різному трактують походження Сонячної системи та споріднені зв'язки між Землею та Сонцем, але вони єдині в тому, що всі планети походять з єдиної газово-пилової хмари, а далі доля кожної з них вирішувалася по-своєму.

Згідно з сучасними уявленнями, Земля утворилася з газопилової хмари близько 4 з половиною мільярдів років тому. Сонце було дуже гарячим, тому в галузі формування Землі випарувалися всі леткі речовини (гази). Гравітаційні сили сприяли тому, щоб матерія газопилової хмари акумулювалася на Землі, що знаходиться на стадії зародження. Спочатку температура Землі була дуже високої, тому вся матерія перебувала у рідкому стані. Внаслідок гравітаційної диференціації щільні елементи опустилися ближче до центру планети, а легші залишилися на поверхні. Через деякий час температура на Землі знизилася, почався процес затвердіння, вода залишилася в рідкому стані.

Англійський вчений Джемс Хопвуд Джинс свою гіпотезу будував на тому припущенні, що планети виникли з струменя розпеченої матерії, вирваної із Сонця в результаті тяжіння іншої зірки, що близько проходила. Струмінь ця залишилася у сфері тяжіння Сонця і почала навколо нього обертатися. Завдяки тяжінню Сонця і руху, наданому їй зіркою-бродягою, вона утворила ніби туманність, що за формою нагадувала подовжену сигару, яка згодом розпалася на кілька згустків, з яких виникли планети.