7.1.1. Геологические условия возникновения биосферы
Земля оказалась своего рода исключением в ряду планет Солнечной системы. Только она одна приобрела себе массивный спутник за счет остатков ударяющихся об нее тел. Можно предположить, что разгадка понимания ранней истории формирования Земли заключена в тайне образования Луны. Если бы Луна образовалась не из остатков метеоритов и астероидов, то значит, их было не так много, а, следовательно, их бы не хватило на быстрый разогрев Земли. Но, видимо, как раз этого «добра» падало на Землю достаточно, и для самой планеты и для образования ее спутника. Ученые рассчитали, что в то время, когда масса Земли постепенно приближалась к семидесяти процентам от современной, скорости тел, ударяющихся о поверхность планеты протоЗемли, достигли такого уровня, что вызвали не только появление отдельных участков расплава, но и перемешивали своими ударами слой до тысячи километров глубиной! (Современный радиус Земли приблизительно равен шести с половиной тысячам километров).
Но уже при росте массы Земли от 0,70 до 0,95 процентов ее современной величины, средняя толщина слоя ударного перемешивания уменьшается от тысячи до первых сотен километров. Таким образом, на основной стадии формирования протоЗемли лишь низы примитивной мантии не были подвержены влиянию ударов разнообразных тел. Очевидно следующее: вопреки широко распространенным моделям формирования Земли - «холодная начальная Земля» или «магматический океан» - должна рассматриваться компромиссная, но более сложная модель «умеренно горячей первичной Земли».
Стараниями постоянно падающих тел, постепенно, набирая обороты, начался прогрев Земли, достигая тысячи градусов на глубинах около тысячи километров, происходила дифференциация вещества, словом, все то, что можно назвать началом развития планеты.
Вполне естественно, что с течением времени под первичной поверхностью Земли - пока примитивной корой, которая подвергалась ударам многочисленных тел - происходила термогравитационная конвекция: тяжелое двигалось вниз, легкое наверх. Это движение так бы и происходило до сегодняшнего дня, как это случилось на ранних стадиях с Марсом или Венерой. Но на их поверхности нет рифтов и движущихся континентов, несмотря на то, что первичный материал, из которого сформировались все планеты солнечной системы, был почти один и тот же.
Однако на Земле, в отличие от Марса и от Венеры, были водные бассейны и образовались осадочные породы и затем, в процессе метаморфизации, они превращались в граниты. Иными словами, кроме базальтовой коры на Земле получились граниты. А гранитная кора отличается тем, что она легче и может образовывать достаточно «легкие» континенты, плавающие на более плотных базальтах.
С другой стороны, для того, чтобы происходило движение пусть даже и базальтовых плит по поверхности планеты, необходимо перемещение вещества под ней. На остывшем Марсе этот механизм не работает, в отличие от Венеры. Тем не менее, континентов подобно земным на ней нет. Потому что на Венере отсутствуют все те же океаны. Нет даже льда, который лежал бы на базальтах, и движение одного типа коры относительно другого все равно бы состоялось, пусть бы это и называлось тектоникой ледяных плит. Вода, главный «виновник» появления гранитов на Земле появилась на нашей планете тоже благодаря уникальному стечению обстоятельств, которых не было на других планетах. Дело в том, что Земля располагается «всего» на 0,28 астрономической единицы дальше от Солнца, чем Венера. К тому же современный солнечный поток больше первоначального на двадцать процентов градусов или плюс десять. Но это не все равно для нас. На Венере средняя температура двадцать пять - тридцать градусов, к тому же парниковый эффект приводит к дополнительному разогреву атмосферы. А на Земле постоянная температура плюс пятнадцать и все время существовали теплые области.
Текучая вода на поверхности оказалась только на одной планете, только на ней появились граниты, которые были включены в сложный процесс дифференциации вещества, начавшийся после массивной бомбардировки протоЗемли астероидами и метеоритами. Но стоило только появиться первой гранитной выплавке, как тут же из нее были «построены» первые континенты. Именно они, подобно ледоколам перемещаясь по Земле, вспарывают ее недра до самого ядра. Только они управляют процессами возникновения или затухания потоков из самых глубин мантии. Не будь на Земле континентов, не было бы того целостного и упорядоченного механизма, который все перемешал внутри нашей планеты.
С другой стороны, движение твердых плит строго закономерно, и однажды возникнув, они неминуемо должны были вновь и вновь образовывать суперконтиненты, чтобы затем расходиться в разные стороны. Количество континентов, их форма могла быть произвольной, но, однажды появившись, они уже запустили современный геодинамический «котел» внутри Земли.
- Министерство образования российской федерации
- Оглавление
- Предисловие
- Введение
- Методические рекомендации
- Глава 1. Структура естествознания
- 1.1. Предмет естествознания
- 1.1.1. Анализ понятия «природа»
- 1.1.2. Естествознание донаучное, преднаучное и научное
- 1.1.3. Неисчерпаемость предмета естествознания
- 1.1.4. Специфика донаучного и преднаучного естествознания
- 1.1.5. Специфика научного естествознания
- 1.2. Генезис научного естествознания
- 1.2.1. Перспективы античной преднауки
- 1.2.2. Замещение реальных объектов идеальными
- 1.2.3. Операции преобразования и моделирование изменений
- 1.3. Структура естественнонаучного познания
- 1.3.1. Принципы научного познания
- 1.3.2. Общие методы познания
- 1.3.3. Основные формы естествознания6
- 1.3.4. Непостижимая эффективность математики8
- Глава 2. Этапы развития естествознания
- 2.1. Ступени развития знания
- 2.1.1. «Естественная магия»
- 2.1.2. Магия и религия
- 2.1.3. Религия и естествознание
- 2.1.4. Специфика восточной преднауки
- 2.1.5. Письменность
- 2.2. Естественнонаучные аспекты античной натурфилософии
- 2.2.1. Евклидова геометрия - первая стандартная научная теория
- 2.2.2. Древнегреческий атомизм
- 2.2.3. Механика Архимеда16
- 2.2.4. Становление астрономии
- 2.3. Значение арабской системы знаний в истории естествознания21
- 2.3.1. Физические достижения арабского средневековья22
- 2.3.2. Астрономия арабо-мусульманского средневековья
- 2.4. Научные революции
- 2.4.1. Первая научная революция (xviIвек). Г. Галилей
- 2.4.2. Вторая научная революция (кон. XviiIв.- нач.XiXвека). И. Ньютон
- 2.4.3. Третья научная революция (кон. XiXв.- сер.XXвека)
- 2.4.4. Четвёртая научная революция (кон. XXвека)
- 2.5. Организация современного естествознания
- 2.5.1. Иерархия естественнонаучных законов
- 2.5.2. Этические принципы науки27
- 2.5.3. Роль междисциплинарных исследований в естествознании
- Глава 3. Фундаментальные Концепции естествознания
- 3.1. Термодинамика
- 3.1.1. Роль тепловых явлений в природе
- 3.1.2. Вещественная теория теплоты.
- 3.1.3. Корпускулярная теория теплоты
- 3.1.4. Законы термодинамики
- 3.2. Молекулярно-кинетическая теория (статистическая механика)
- 3.2.1. Основные положения молекулярно-кинетических представлений
- 3.2.2. Дискретность вещества
- Химия. Периодическая таблица химических элементов д. И. Менделеева32
- 3.2.4. Закон сохранения энергии
- 3.3. Электромагнитная теория
- 3.3.1. История открытия электричества
- 3.3.2. М. Фарадей: исследования электромагнетизма
- Заряд и поле. Закон сохранения электрического заряда
- Проводники, полупроводники и диэлектрики. Электрический ток
- Электромагнитное взаимодействие. Электромагнитная теория поля
- 3.4. Квантовая теория
- 3.4.1. Хронология становления квантовой теории
- 3.4.2. Гипотеза м. Планка. Кванты
- 3.4.3. Фотоэлектрический эффект и дискретная природа света
- 3.4.4. Квантовая теория атома н. Бора
- 3.4.5. Вероятностный характер процессов в микромире
- 3.4.6. Гипотеза Луи де Бройля об универсальности корпускулярно-волнового дуализма
- 3.4.7. Принцип неопределённости в. Гейзенберга
- 3.4.8. Волновая механика и уравнение э. Шредингера
- 3.4.9. Принцип дополнительности н. Бора
- 3.5. Симметрия
- 3.5.1. Симметрия и законы сохранения
- 3.5.2. Принципы, организующие сходство
- 3.5.3. Роль симметрии в организации мира
- Глава 4. Концепции движения, пространства и времени
- 4.1. Генезис представлений о пространстве и времени
- 4.1.1.Биологические предпосылки времени и виды пространства.
- 4.1.2. Пространство и время мифа и натурфилософии
- 4.1.3. Теоцентрическая модель пространства и времени
- 4.2. Классические концепции пространства и времени
- 4.2.1. Проблема континуальности и дискретности пространства и времени
- 4.2.2. Классические интерпретации пространства и времени
- 4.2.3. Проблемы реального пространства
- 4.3. Предпосылки неклассических интерпретаций пространства и времени
- 4.3.1. Принцип относительности и инерциальные системы (г. Галилей)
- Эфир как абсолютная система отсчёта. Опыт Майкельсона - Морли
- 4.3.3. Принцип относительности и электродинамика Максвелла
- 4.4. Специальная теория относительности (сто)
- 4.4.1. А. Эйнштейн. Единство пространства и времени. Связь массы и энергии38
- 4.4.3. Пространство и время в инерциальных системах
- 4.4.4. Неоднозначность геометрии физического пространства. Неевклидовы геометрии
- 4.5. Общая теория относительности (ото)
- 4.5.1. Инерция и гравитация
- 4.5.2. Теория гравитации
- 4.5.3. Гравитационные массы и искривление пространства - времени
- Глава 5. Хаос. Самоорганизация. Сложность
- 5.1. Хаос и порядок
- 5.1.1. Энтропия41
- 5.1.2. Принципы системности и целостности
- 5.1.3. Нелинейные системы. Рождение порядка
- 5.2. Самоорганизация
- 5.2.1. Синергетика
- 5.2.2 Механизм самоорганизации
- 5.2.3. Самоорганизация в диссипативных структурах
- 5.3. Необходимость и случайность
- 5.3.1. Проявление необходимости и случайности
- 5.3.2. Необходимость хаоса
- 5.3.3. Смысл информации
- 5.4. Сложность44
- 5.4.1. Понимание сложности. Неравновесное состояние систем
- 5.4.2. Сложное поведение и фазовое пространство45
- 5.4.3. Сложность поведения живых и социальных систем
- 5.4.4. Сложность адаптивных стратегий в живом мире
- 5.5. Управление
- 5.5.1. Кибернетика и теория управления
- 5.5.2. Информационная структура управления
- 5.5.3. Эффект обратной связи
- Глава 6. Жизнь
- 6.1. Проблема возникновения жизни
- 6.1.1. Специфика жизни как особого уровня организации материи
- 6.1.2. Гипотеза творения (креационизм)
- 6.1.3. Гипотеза спонтанного зарождения жизни
- 6.1.4. Гипотеза стационарного состояния
- 6.1.5. Гипотеза панспермии
- 6.1.6. Теория биохимической эволюции
- 6.2. Структура живого вещества
- 6.2.1. Признаки живого вещества
- 6.2.2. Виды регуляции организма
- 6.2.3. Постоянство внутренней среды (гомеостаз)
- 6.3. Теории эволюции
- 6.3.1. Зарождение эволюционного учения (ж. Ламарк, ж. Кювье, ч. Лайель)
- 6.3.2. Эволюционная теория естественного отбора (ч. Дарвин, а. Уоллес)52
- 6.3.3. Номогенез как альтернатива дарвинизму и как его дополнение
- 6.3.4. Вид и видообразование
- 6.3.5. Проблемы видообразования
- 6.4. Теория наследственности
- 6.4.1. Закон доминирования г. Менделя
- 6.4.2. Хромосомная теория наследственности
- 6.4.3. Структура гена. Расшифровка генетического кода
- 6.4.4. Днк, её роль в реализации наследственной информации
- 6.4.5. Клеточная теория (т. Шван, м Шлейден)
- 1.4.6. Биогенетический закон
- 6.5. Философское и естественнонаучное постижение смерти
- 6.5.1. Биологический и социальный смысл смерти
- 6.5.2. Что такое бессмертие?
- 6.5.3. Социальные следствия развития генной инженерии
- 6.5.4. Социальные и этические проблемы клонирования
- Глава 7. Биосфера
- 7.1. Генезис биосферы
- 7.1.1. Геологические условия возникновения биосферы
- 7.1.2. Эволюция биосферы. Живое вещество
- 7.1.3. Роль абиотических и биотических круговоротов
- Климатические первичные периодические
- 7.2. Биогеохимические процессы в биосфере
- 7.2.1. Состав вещества биосферы
- 7.2.2. Особенности основных биосферных циклов
- Биосферный цикл углерода
- Биосферный цикл азота
- Биосферный цикл фосфора
- 7.2.3. Биохимические функции живого вещества
- 7.2.4. Биогенная миграция атомов и биогеохимические принципы
- 7.3. Экологическая структура биосферы
- Биосфера - многокомпонентная иерархическая система
- Прокариоты и эукариоты. Бактерии. Вирусы и сине-зелёные водоросли
- 7.3.3. Растения. Грибы. Животные
- 7.4. Глобальное биологическое разнообразие и подходы к его изучению
- 7.4.1. Современные представления о видовом разнообразии биосферы74
- 7.4.2. Современные подходы к исследованию биоразнообразия75
- Популяционный подход
- Экосистемный подход
- 7.5. Ноосферогенез
- 7.5.1. В. И. Вернадский о переходе биосферы в ноосферу
- 7.5.2. Естественноисторические аспекты трансформации биосферы в ноосферу
- 7.5.3. Антропоцентризм и биосферное мышление
- Глава 8. Человек
- 8.1. Человек как вид
- 8.1.1. Человек: особый вид животных
- 8.1.2. Культурный и биологический аспекты эволюции человека
- 8.1.3. Нарушение основного биологического закона
- 8.2. Сознание и поведение
- 8.2.1. Функции головного мозга. Успехи нейрофизиологии
- 8.2.2. Поведение
- 8.2.3. Бихевиоризм
- 8.2.4. Гештальтпсихология
- 8.2.5. Этология и социобиология
- 8.3. Современное мировоззрение и планетарные проблемы
- 8.3.1. Проблема формирования современного мировоззрения
- 8.3.2. Глобальные последствия развития цивилизации
- 8.3.3. Деятельность «Римского клуба» и института л. Брауна «Worldwatch»
- 8.3.4. Новые ценности85
- 8.4. Концепция устойчивого развития
- 8.4.1. Экологическая и экономическая компоненты деятельности
- 8.4.2. Общие положения концепции устойчивого развития
- 8.4.3. Условия устойчивого развития и ключевые понятия концепции
- 8.5. Искусственный интеллект (ии)
- 8.5.1. Основные направления развития ии
- 8.5.2. Знания и их представление
- 8.5.3. Проблема понимания естественного языка
- Глава 9. Иерархия мироздания
- 9.1. Макромир
- 9.1.1. Основные этапы развития представлений о Вселенной
- 9.1.2. Релятивистская космология (а. Эйнштейн, а. А. Фридман)
- 9.1.3. Концепция расширяющейся Вселенной
- 9.1.4. Концепция «Большого Взрыва»
- 9.1.5. Антропный принцип90
- 9.2. Мезомир
- 9.2.1. Эволюция планеты Земля
- 9.2.2. Экологическая структура мезомира
- 9.2.3. Информационные свойства мезомира
- 9.3. Микромир
- 9.3.1. Учение об элементарных частицах
- 9.3.2. Элементарная структура вещества. Атом
- 9.3.3. Устойчивость и неустойчивость частиц. Термоядерные процессы. Ядро атома
- 9.3.4. Фундаментальные взаимодействия и законы природы92
- 9.3.5. Фундамент материи: физический вакуум и его состояния93
- 9.4. Виртуальные реальности
- 9.4.1.Значение термина «виртуальная реальность»
- 9.4.2. Компьютерная виртуальная реальность
- 9.4.3. Способы существования виртуальной реальности
- 9.4.4. О философии виртуальной реальности и киберпространства
- 9.5. Поиск внеземных цивилизаций
- 9.5.1. О возможности существования жизни и разума во Вселенной
- 9.5.2. О возможности информационного контакта с внеземными цивилизациями
- 9.5.3. О возможных формах технологической активности разума во Вселенной
- Летопись естественнонаучных открытий Период становления физики как науки
- Первый этап развития естествознания (кон. XviIв. – 60 годыXiXв.)
- Второй этап развития естествознания (60-е годы XIX в. - 1894 г.)
- Период современной физики
- Важнейшие открытия в биологии и медицине в хх веке
- Хронология клонирования
- Летопись открытий в химии
- Зарождение научной химии
- Утверждение в химии атомно-молекулярного учения
- Великие открытия в химии в хх веке
- Астрономия в хх веке
- Литература по главам Глава 1. Структура естествознания
- Глава 2. Этапы развития естествознания
- Глава 3. Фундаментальные концепции естествознания
- Глава 4. Концепции движения, пространства и времени
- Глава 5. Хаос. Самоорганизация. Сложность
- Глава 6. Жизнь
- Глава 7. Биосфера
- Глава 8. Человек
- Глава 9. Иерархия мироздания
- Литература дополнительная
- Словарь терминов
- Примечания
- 137 138