Формирование, эволюция и строение Земли

11.1. Земля – живая планета

Земля - единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми существами.

Под жизнью как под активной формой существования материи, понимается совокупность физических и химических процессов, протекающих в клетке, позволяющих осуществлять обмен веществ и её деление. Приспосабливаясь к окружающей среде, живая клетка формирует всё многообразие живых организмов.

Исторические гипотезы возникновения жизни:

1. Гипотеза «первичного бульона» соответствует концепции происхождения жизни в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам

2. Гипотеза панспермии – внеземное происхождение жизни

3. Гипотеза стационарного состояния жизни

4. Гипотеза самозарождения

Гипотезы 3 -стационарного состояния (Земля никогда не возникала, а существовала вечно) и 4-многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества противоречат результатам научных исследований.

2.Гипотеза панспермии - жизнь могла быть занесена на Землю из космоса - не решает принципиального вопроса о возникновении жизни

1.Теория химической эволюции или пребиотическая эволюция — первый этап эволюции жизни. На этом этапе:

o органические вещества возникли из неорганических молекул под влиянием внешних энергетических и селекционных факторов;

o развертывались процессы самоорганизации, свойственные всем сложным системам, которыми являются все углеродсодержащие молекулы.

Основные физические характеристики

Земля́ — третья от Солнца планета. Пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Она является крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.

Земле требуется в среднем 23 часа 56 минут и 4.091 секунд (звёздные сутки), чтобы совершить один оборот вокруг оси, соединяющей северный и южный полюса. Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите на расстоянии около 150 млн км со средней скоростью 29,765 км/сек. Физические характеристики Земли приведены в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Физические характеристики

Приплюснутость	0,0033528
Полярный радиус	6356,8 км
Средний радиус	6371,0 км
Масса (m)	5,9736×1024 кг
Средняя плотность (ρ)	5,5153 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе (g)	9,780327 м/с²
Первая космическая скорость (v1)	7,91 км/с
Вторая космическая скорость (v2)	11,186 км/с
Наклон оси	23,439281
Температура (на уровне моря )	мин.−89°C сред.14°C макс. 57,7 °C

Небольшие изменения в физических характеристиках могут приводить к глобальным последствиям. Например, некоторые изменения наклона оси и земной орбиты – основные причины изменения климата (цикл – 100 тысяч лет).

Строение Земли

Общая структура планеты Земля представлена на рис. 11.1.

Рисунок 11.1.

Структура планеты Земля

Оболочки Земли подразделяют на внешние и внутренние.

· Внешние оболочки:

1) Атмосфера

2) Биосфера

3) Гидросфера и

· Внутренние оболочки

1) Кора

o Континентальная кора

o Океаническая кора

2) Мантия

o Верхняя мантия (Астеносфера)

o Нижняя мантия

4) Ядро

o Внешнее ядро

o Внутреннее ядро

Строение Земли рассматривают также как совокупность геосфер (от греч. гео — Земля, сфера — шар) - географические концентрические оболочки (сплошные или прерывистые). Выделяются следующие геосферы:

1. атмосфера,

2. гидросфера,

3. литосфера,

4. земная кора,

5. мантия,

6. ядро Земли: внешнее (жидкое) и центральное — субъядро (твёрдое).

Геосферы условно делятся на базовые или главные (литосфера, атмосфера и гидросфера и другие), а также относительно автономно развивающиеся вторичные геосферы: - педосфера (почвенная оболочка ), - антропосфера (Родоман Б. Б., 1979), -социосфера (Ефремов Ю. К., 1961) и- ноосфера (Вернадский В. И.). Три последние используются для обозначения сфера разума; сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития.

Область обитания организмов, включающая нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть земной коры, называется биосферой. Криосфера характеризуется отрицательной или нулевой температурой, при которых вода может существовать в твёрдой фазе (лёд, снег, иней и другие). Статус геосферы им придаётся лишь исходя из значения в жизни человека на Земле, соизмеримого с ролью первичных геосфер.

Геохронологическая шкала

Одна из важнейших задач современного естествознания в области наук о Земле - восстановление истории ее развития. Геологическая временная шкала истории Земли получила название «Геохронологическая шкала».

История Земли разделена на различные временные промежутки: эон-эра-период-эпоха-век (табл.11.1). Их границы проходят по важнейшим событиям, которые тогда происходили.

Таблица 11.1.

Геохронологическая шкала

В геологии различают четыре эона:

1) Фанерозой 542млн. лет (от 542 до 0 млн. лет тому назад).

2) Протерозой 1958млн.лет (от 2500 до 542млн. лет тому назад).

3) Архей 1300млн. лет (от 3800 до 2500млн. лет тому назад).

4) Катархей (гадей) 770млн.лет (от 4570 до 3800млн. лет тому назад).

Протерозой и архей ранее рассматривались как надэры.

Граница между эрами фанерозоя проведена по крупнейшим эволюционным событиям — глобальным вымираниям. Палеозойская эра отделена от мезозойской крупнейшим за историю Земли массовым пермскимвымиранием. Мезозойская эра отделена от кайнозойской мел-палеогеновым вымиранием.

Кайнозойская эра делится на три периода: палеоген, неоген и четвертичный период (антропоген). Эти периоды, в свою очередь, подразделяются на геологические эпохи (отделы): палеоген — на палеоцен, эоцен и олигоцен; неоген — на миоцен и плиоцен. Антропоген включает в себя плейстоцен и голоцен.