Pertanyaan tentang asal usul Bumi, planet, dan tata surya secara keseluruhan telah mengkhawatirkan orang sejak zaman kuno. Mitos tentang asal usul Bumi dapat ditelusuri di antara banyak orang kuno. Orang Cina, Mesir, Sumeria, Yunani memiliki ide mereka sendiri tentang pembentukan dunia. Di awal zaman kita, ide-ide naif mereka digantikan oleh dogma-dogma agama yang tidak menoleransi keberatan. Di Eropa abad pertengahan, upaya untuk mencari kebenaran terkadang berakhir dengan api Inkuisisi. Penjelasan ilmiah pertama dari masalah ini hanya milik abad ke-18. Bahkan sekarang tidak ada hipotesis tunggal tentang asal usul Bumi, yang memberi ruang bagi penemuan-penemuan baru dan makanan bagi pikiran yang ingin tahu.
Mitologi orang dahulu
Manusia adalah makhluk yang ingin tahu. Sejak zaman kuno, orang berbeda dari hewan tidak hanya dalam keinginan mereka untuk bertahan hidup di dunia liar yang keras, tetapi juga dalam upaya untuk memahaminya. Menyadari keunggulan total kekuatan alam atas diri mereka sendiri, orang mulai mendewakan proses yang sedang berlangsung. Paling sering, surgalah yang dikreditkan dengan jasa menciptakan dunia.
Mitos tentang asal usul Bumi di berbagai bagian planet berbeda secara signifikan satu sama lain. Menurut gagasan orang Mesir kuno, ia menetas dari telur suci yang dibentuk oleh dewa Khnum dari tanah liat biasa. Menurut kepercayaanmasyarakat pulau, bumi diambil dari lautan oleh para dewa.
Teori Chaos
Orang Yunani kuno paling dekat dengan teori ilmiah. Menurut konsep mereka, kelahiran Bumi berasal dari Kekacauan asli, yang diisi dengan campuran air, tanah, api, dan udara. Hal ini sesuai dengan postulat ilmiah teori asal usul Bumi. Campuran elemen yang eksplosif berputar dengan kacau, mengisi semua yang ada. Tetapi pada titik tertentu, dari perut Kekacauan asli, Bumi lahir - dewi Gaia, dan pendamping abadinya, Langit, dewa Uranus. Bersama-sama, mereka mengisi hamparan tak bernyawa dengan berbagai kehidupan.
Mitos serupa telah terbentuk di Tiongkok. Kekacauan Hun-tun, diisi dengan lima elemen - kayu, logam, tanah, api dan air - dilingkari dalam bentuk telur melalui alam semesta yang tak terbatas, sampai dewa Pan-Gu lahir di dalamnya. Ketika dia bangun, dia menemukan di sekelilingnya hanya kegelapan tak bernyawa. Dan fakta ini sangat membuatnya sedih. Mengumpulkan kekuatannya, dewa Pan-Gu memecahkan cangkang telur kekacauan, melepaskan dua prinsip: Yin dan Yang. Yin yang berat turun untuk membentuk bumi, Yang ringan dan ringan membumbung ke atas untuk membentuk langit.
Teori kelas pembentukan bumi
Asal usul planet-planet, dan khususnya Bumi, telah cukup dipelajari oleh para ilmuwan modern. Namun ada sejumlah pertanyaan mendasar (misalnya, dari mana air itu berasal) yang menimbulkan perdebatan sengit. Oleh karena itu, ilmu alam semesta berkembang, setiap penemuan baru menjadi batu bata di dasar hipotesis asal usul Bumi.
Ilmuwan Soviet terkenal Otto Yulievich Schmidt, yang lebih dikenal dengan penelitian kutub, mengelompokkan semuanyamengajukan hipotesis dan mengelompokkannya ke dalam tiga kelas. Yang pertama mencakup teori berdasarkan postulat pembentukan Matahari, planet, bulan dan komet dari bahan tunggal (nebula). Ini adalah hipotesis terkenal dari Voitkevich, Laplace, Kant, Fesenkov, baru-baru ini direvisi oleh Rudnik, Sobotovich dan ilmuwan lainnya.
Kelas kedua menggabungkan ide-ide yang menurutnya planet-planet terbentuk langsung dari substansi Matahari. Ini adalah hipotesis asal usul Bumi oleh ilmuwan Jeans, Jeffreys, Multon and Chamberlin, Buffon dan lain-lain.
Dan, akhirnya, kelas ketiga mencakup teori-teori yang tidak menyatukan Matahari dan planet-planet dengan asal yang sama. Yang paling terkenal adalah dugaan Schmidt. Mari kita membahas karakteristik masing-masing kelas.
Hipotesis Kant
Pada tahun 1755, filsuf Jerman Kant secara singkat menggambarkan asal usul Bumi sebagai berikut: Alam Semesta asli terdiri dari partikel seperti debu yang tidak bergerak dengan berbagai kepadatan. Gaya gravitasi membuat mereka bergerak. Mereka saling menempel (efek akresi), yang pada akhirnya mengarah pada pembentukan kumpulan panas pusat - Matahari. Tabrakan partikel lebih lanjut menyebabkan rotasi Matahari, dan bersamaan dengan itu awan debu.
Dalam yang terakhir, gumpalan materi yang terpisah secara bertahap terbentuk - embrio planet masa depan, di mana satelit terbentuk sesuai dengan skema yang sama. Bumi yang terbentuk dengan cara ini pada awal keberadaannya tampak dingin.
Konsep Laplace
Astronom dan matematikawan Prancis P. Laplace mengusulkan hal yang agak berbedavarian yang menjelaskan asal usul planet Bumi dan planet lain. Tata surya, menurutnya, terbentuk dari nebula gas panas dengan sekelompok partikel di tengahnya. Itu berputar dan berkontraksi di bawah pengaruh gravitasi universal. Dengan pendinginan lebih lanjut, kecepatan rotasi nebula tumbuh, di sepanjang pinggirannya, cincin terkelupas darinya, yang hancur menjadi prototipe planet masa depan. Yang terakhir pada tahap awal adalah bola gas panas, yang secara bertahap didinginkan dan dipadatkan.
Kurangnya hipotesis Kant dan Laplace
Hipotesis Kant dan Laplace, yang menjelaskan asal usul planet Bumi, dominan dalam kosmogoni hingga awal abad kedua puluh. Dan mereka memainkan peran progresif, menjadi dasar bagi ilmu-ilmu alam, khususnya geologi. Kelemahan utama dari hipotesis adalah ketidakmampuan untuk menjelaskan distribusi momentum sudut (MKR) dalam tata surya.
MKR didefinisikan sebagai produk massa tubuh kali jarak dari pusat sistem dan kecepatan rotasinya. Memang, berdasarkan fakta bahwa Matahari memiliki lebih dari 90% dari total massa sistem, ia juga harus memiliki MCR yang tinggi. Faktanya, Matahari hanya memiliki 2% dari total MKR, sedangkan planet-planet, terutama raksasa, memiliki 98% sisanya.
Teori Fesenkov
Pada tahun 1960, ilmuwan Soviet Fesenkov mencoba menjelaskan kontradiksi ini. Menurut versinya tentang asal usul Bumi, Matahari dan planet-planet terbentuk sebagai hasil dari pemadatan nebula raksasa - "globules". Nebula memiliki materi yang sangat langka, terutama terdiri dari hidrogen, helium dansejumlah kecil elemen berat. Di bawah pengaruh gaya gravitasi, gugus berbentuk bintang, Matahari, muncul di bagian tengah bola. Itu berputar cepat. Sebagai hasil evolusi materi matahari menjadi lingkungan gas-debu di sekitarnya, materi dipancarkan dari waktu ke waktu. Ini menyebabkan hilangnya massanya oleh Matahari dan transfer sebagian besar ISS ke planet-planet yang diciptakan. Pembentukan planet terjadi dengan mengakresi materi nebula.
Teori Multon dan Chamberlin
Peneliti Amerika, astronom Multon dan ahli geologi Chamberlin, mengajukan hipotesis serupa tentang asal usul Bumi dan tata surya, yang menurutnya planet-planet terbentuk dari zat cabang spiral gas, "terbentang" dari Matahari oleh bintang yang tidak diketahui, yang lewat pada jarak yang cukup dekat darinya.
Ilmuwan memperkenalkan konsep "planetesimal" ke dalam kosmogoni - ini adalah gumpalan yang terkondensasi dari gas zat asli, yang menjadi embrio planet dan asteroid.
Penghakiman Jeans
Astronom dan fisikawan Inggris D. Jeans (1919) menyarankan bahwa ketika bintang lain mendekati Matahari, tonjolan berbentuk cerutu terputus dari yang terakhir, yang kemudian hancur menjadi gumpalan terpisah. Selain itu, planet-planet besar terbentuk dari bagian tengah "cerutu" yang menebal, dan planet-planet kecil di sepanjang tepinya.
Hipotesis Schmidt
Dalam pertanyaan tentang teori asal usul Bumi, sudut pandang asli diungkapkan pada tahun 1944 oleh Schmidt. Inilah yang disebut hipotesis meteorit, yang kemudian dibuktikan dalam istilah fisik dan matematika oleh para siswa terkenalilmuwan. Omong-omong, masalah pembentukan Matahari tidak dipertimbangkan dalam hipotesis.
Menurut teori, Matahari pada salah satu tahap perkembangannya menangkap (menarik dirinya sendiri) awan meteorit gas-debu dingin. Sebelum itu, ia memiliki MKR yang sangat kecil, sementara awan berputar dengan kecepatan yang signifikan. Di medan gravitasi Matahari yang kuat, awan meteorit mulai berdiferensiasi dalam hal massa, kepadatan, dan ukuran. Sebagian material meteorit menabrak bintang, yang lain, sebagai akibat dari proses akresi, membentuk gumpalan-embrio planet dan satelitnya.
Dalam hipotesis ini, asal usul dan perkembangan Bumi bergantung pada pengaruh "angin matahari" - tekanan radiasi matahari, yang mengusir komponen gas ringan ke pinggiran tata surya. Bumi yang terbentuk seperti itu adalah tubuh yang dingin. Pemanasan lebih lanjut dikaitkan dengan panas radiogenik, diferensiasi gravitasi, dan sumber energi internal planet lainnya. Para peneliti menganggap kemungkinan yang sangat rendah untuk menangkap awan meteorit seperti itu oleh Matahari sebagai kelemahan besar hipotesis.
Asumsi oleh Rudnik dan Sobotovich
Sejarah asal usul Bumi masih menggairahkan para ilmuwan. Relatif baru-baru ini (tahun 1984), V. Rudnik dan E. Sobotovich mempresentasikan versi mereka sendiri tentang asal usul planet dan Matahari. Menurut ide mereka, pencetus proses di nebula gas-debu bisa jadi ledakan supernova di dekatnya. Kejadian selanjutnya, menurut peneliti, terlihat seperti ini:
- Di bawah aksi ledakan, kompresi nebula dimulai dan pembentukan gumpalan sentral -Matahari.
- Dari Matahari yang terbentuk, MRK ditransmisikan ke planet-planet melalui elektromagnetik atau turbulen-konveksi.
- Cincin raksasa mulai terbentuk, menyerupai cincin Saturnus.
- Sebagai akibat pertambahan material cincin, planetesimal pertama kali muncul, kemudian terbentuk menjadi planet modern.
Seluruh evolusi berlangsung sangat cepat - selama sekitar 600 juta tahun.
Pembentukan komposisi Bumi
Ada pemahaman yang berbeda tentang urutan pembentukan bagian dalam planet kita. Menurut salah satu dari mereka, proto-Bumi adalah konglomerat materi besi-silikat yang tidak disortir. Kemudian, sebagai akibat dari gravitasi, pembagian menjadi inti besi dan mantel silikat terjadi - fenomena akresi homogen. Pendukung akresi heterogen percaya bahwa inti besi tahan api terakumulasi terlebih dahulu, kemudian lebih banyak partikel silikat yang dapat melebur melekat padanya.
Bergantung pada solusi masalah ini, kita dapat berbicara tentang tingkat pemanasan awal Bumi. Memang, segera setelah pembentukannya, planet mulai memanas karena aksi gabungan dari beberapa faktor:
- Pemboman permukaannya dengan planetesimal, yang disertai dengan pelepasan panas.
- Peluruhan isotop radioaktif, termasuk isotop aluminium, yodium, plutonium, dll yang berumur pendek.
- Diferensiasi gravitasi lapisan tanah (dengan asumsi pertambahan homogen).
Menurut beberapa peneliti, pada tahap awal iniSelama pembentukan planet, bagian terluar bisa dalam keadaan hampir mencair. Di foto, planet Bumi akan terlihat seperti bola panas.
Teori kontrak pembentukan benua
Salah satu hipotesis pertama tentang asal usul benua adalah kontraksi, yang menurutnya pembangunan gunung dikaitkan dengan pendinginan Bumi dan pengurangan radiusnya. Dialah yang menjadi dasar penelitian geologi awal. Atas dasar itu, ahli geologi Austria E. Suess mensintesis semua pengetahuan yang ada saat itu tentang struktur kerak bumi dalam monografi "The Face of the Earth". Tapi sudah di akhir abad XIX. data telah muncul menunjukkan bahwa kompresi terjadi di satu bagian kerak bumi, dan ketegangan terjadi di bagian lain. Teori kontraksi akhirnya runtuh setelah ditemukannya radioaktivitas dan adanya cadangan besar unsur radioaktif di kerak bumi.
Pergeseran benua
Pada awal abad kedua puluh. hipotesis pergeseran benua lahir. Para ilmuwan telah lama memperhatikan kesamaan garis pantai Amerika Selatan dan Afrika, Afrika dan Semenanjung Arab, Afrika dan Hindustan, dll. Yang pertama membandingkan data adalah Pilligrini (1858), kemudian Bikhanov. Gagasan pergeseran benua dirumuskan oleh ahli geologi Amerika Taylor dan Baker (1910) dan ahli meteorologi dan geofisika Jerman Wegener (1912). Yang terakhir ini memperkuat hipotesis ini dalam monografinya "The Origin of Continents and Oceans", yang diterbitkan pada tahun 1915. Argumen yang diberikan untuk mendukung hipotesis ini:
- Kesamaan garis besar benua di kedua sisi Atlantik, serta benua yang berbatasan dengan Hindialaut.
- Kesamaan struktur di benua yang berdekatan dari bagian geologi batuan Paleozoikum Akhir dan Mesozoikum Awal.
- Sisa-sisa fosil hewan dan tumbuhan, yang menunjukkan bahwa flora dan fauna purba di benua selatan membentuk satu kelompok: ini terutama dibuktikan oleh sisa-sisa fosil dinosaurus dari genus Lystrosaurus yang ditemukan di Afrika, India dan Antartika.
- Data Paleoklimatik: misalnya, keberadaan jejak lapisan es Paleozoikum Akhir.
Pembentukan kerak bumi
Asal dan perkembangan Bumi terkait erat dengan pembangunan gunung. A. Wegener berpendapat bahwa benua, yang terdiri dari massa mineral yang cukup ringan, tampaknya mengapung di atas substansi plastis berat yang mendasari lapisan basal. Diasumsikan bahwa pada awalnya lapisan tipis material granit diduga menutupi seluruh bumi. Secara bertahap, integritasnya dilanggar oleh gaya tarik pasang surut Bulan dan Matahari, yang bekerja di permukaan planet dari timur ke barat, serta oleh gaya sentrifugal dari rotasi Bumi, yang bekerja dari kutub ke khatulistiwa.
Dari granit (mungkin) terdiri dari satu benua super Pangea. Itu ada sampai pertengahan era Mesozoikum dan bubar pada periode Jurassic. Pendukung hipotesis asal usul Bumi ini adalah ilmuwan Staub. Kemudian ada asosiasi benua di belahan bumi utara - Laurasia, dan asosiasi benua di belahan bumi selatan - Gondwana. Di antara mereka ada bebatuan di dasar Samudra Pasifik. Di bawah benua terbentang lautan magma di mana mereka bergerak. Laurasia dan Gondwana beriramapindah ke ekuator, lalu ke kutub. Saat superkontinen bergerak menuju khatulistiwa, mereka berkontraksi secara frontal, sementara sisi-sisinya menekan massa Pasifik. Proses geologis ini dianggap oleh banyak orang sebagai faktor utama dalam pembentukan pegunungan besar. Pergerakan ke ekuator terjadi tiga kali: selama orogeni Caledonian, Hercynian dan Alpine.
Kesimpulan
Banyak literatur sains populer, buku anak-anak, publikasi khusus telah diterbitkan tentang topik pembentukan tata surya. Asal usul Bumi untuk anak-anak dalam bentuk yang dapat diakses diatur dalam buku teks sekolah. Tetapi jika kita mengambil literatur 50 tahun yang lalu, jelaslah bahwa para ilmuwan modern melihat beberapa masalah dengan cara yang berbeda. Kosmologi, geologi dan ilmu-ilmu terkait tidak tinggal diam. Berkat penaklukan ruang dekat Bumi, orang sudah tahu bagaimana planet Bumi terlihat di foto dari luar angkasa. Pengetahuan baru membentuk pemahaman baru tentang hukum alam semesta.
Jelas bahwa kekuatan alam yang dahsyat digunakan untuk menciptakan Bumi, planet-planet, dan Matahari dari kekacauan primordial. Tidak mengherankan bahwa nenek moyang kuno membandingkan mereka dengan pencapaian para Dewa. Bahkan secara kiasan tidak mungkin untuk membayangkan asal usul Bumi, gambar-gambar realitas pasti akan melampaui fantasi yang paling berani. Tetapi sedikit pengetahuan yang dikumpulkan oleh para ilmuwan secara bertahap membangun gambaran lengkap tentang dunia di sekitar kita.
