地球是如何形成的?
地球是太阳系的一员。太阳系家族由太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星和50万颗小行星、卫星和彗星组成。太阳是太阳系的母体。在太阳系形成之前,它是由热气组成的星云。当气体冷却收缩时,它使星云旋转。由于引力的作用,气体和风草收缩,自转速度加快,星云变成一个扁平的圆盘。我们知道,现代家庭用来洗衣服的洗衣机都有脱水机。湿衣服放进去,脱水机快速旋转,衣服里的水分就会被“甩”出来,湿衣服就变成干衣服了。把水甩出去的力,就是水滴做圆周运动时离开中心的力,叫做离心力。同理,当旋转的星云一边收缩一边旋转,周围物质的离心力超过中心的引力,就分离出一个环。就这样,一环接一环的产生了。最后中心部分变成太阳,周围的环变成行星,其中一个是地球,产生于四五十亿年前。
这是一个科学假说,由德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯在18世纪提出。人们称之为康德-拉普拉斯星云理论。1944年,德国物理学家韦扎克发展了这一理论。
对太阳系起源和地球形成的研究还在继续,并在不断完善。然而,地球是我们人类的母亲,养育着我们的成长。我们人类应该知道它,了解它,即使有一天,人类搬到了其他星球,我们也会一直怀念它。
地球是太阳系的一员。太阳系家族由太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星和50万颗小行星、卫星和彗星组成。太阳是太阳系的母体。在太阳系形成之前,它是由热气组成的星云。当气体冷却收缩时,它使星云旋转。由于引力的作用,气体和风草收缩,自转速度加快,星云变成一个扁平的圆盘。我们知道,现代家庭用来洗衣服的洗衣机都有脱水机。湿衣服放进去,脱水机快速旋转,衣服里的水分就会被“甩”出来,湿衣服就变成干衣服了。把水甩出去的力,就是水滴做圆周运动时离开中心的力,叫做离心力。同理,当旋转的星云一边收缩一边旋转,周围物质的离心力超过中心的引力,就分离出一个环。就这样,一环接一环的产生了。最后中心部分变成太阳,周围的环变成行星,其中一个是地球,产生于四五十亿年前。
这是一个科学假说,由德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯在18世纪提出。人们称之为康德-拉普拉斯星云理论。1944年,德国物理学家韦扎克发展了这一理论。
对太阳系起源和地球形成的研究还在继续,并在不断完善。然而,地球是我们人类的母亲,养育着我们的成长。我们人类应该知道它,了解它,即使有一天,人类搬到了其他星球,我们也会一直怀念它。
宇宙大爆炸
关于地球起源的几种假说
地球是人类的摇篮。千百年来,人类从未停止对自己居住的星球的探索。但直到18世纪,哥白尼提出日心说,牛顿发现万有引力,望远镜的发明,才相继提出了地球起源的科学假说。代表性的主要假设如下:
(1)1755德国哲学家1?康德在《自然通史和天体理论》一书中提出了太阳起源的星云学说。康德认为,宇宙和空间是由颗粒状的、弥散的原始物质分散而成的。由于重力,较大的颗粒吸引较小的颗粒,聚集形成大大小小的团块。团块形成后,引力也增大,聚集加速,果实在扩散团块中心形成巨大球体。由于排斥力和聚合时的冲击力,这个巨大的球体变成了旋转体,形成了最初的太阳。在原始太阳的作用下,球体以外的原始物质在赤道太阳周围形成扁平的旋转星云,其星云物质逐渐聚集成大小不一的团块,逐渐形成行星。行星围绕太阳旋转,在引力和斥力的作用下旋转。它的模型是:基本粒子-团块-行星。
②拉普拉斯说〓1796是法国数学家PS?拉普拉斯在其《宇宙系统理论》中独立提出了关于太阳系起源的星云学说。拉普拉斯认为,太阳系的原始物质是一个炽热的球状星云,直径比现在的太阳系大得多,自转速度很慢。由于散热冷却,星云逐渐收缩变得致密,旋转速度逐渐变快。由于赤道附近离心力越来越大,星云逐渐变成星云盘。当离心力超过向心力时,赤道边缘的物质分离形成旋转环(拉普拉斯环),其他与行星数量相等的环相继分离。星云的中心部分最终形成了太阳,在每个燃烧太阳的环的旋转过程中,环中的物质逐渐聚集成一些凝块,形成行星。同样的,行星分开光环,凝聚成卫星。这个成因模式可以概括为:炽热气体云-分离环-团块-行星。
③〓霍伊尔-沙兹曼假说20世纪60年代,英国天文学家e?霍伊尔和德国天文学家E .沙兹曼从电磁作用的机制出发提出了一个新的假说。他们认为原始太阳系是一个温度低、自转慢的凝聚星云。随着收缩加剧,旋转速度加快。当它收缩到一定程度,两极逐渐变平,赤道凸出并抛出物质,逐渐形成圆盘。之后中心体继续收缩,最终形成太阳。因为星际空间存在强磁场,太阳的热核反应发出磁辐射,使周围的气体盘在磁场中变成等离子体。当太阳与圆盘分离时,两者之间发生磁流体力学相互作用,产生磁矩,将太阳的角动量转移到圆盘上,使圆盘向外膨胀。由于太阳风的作用,轻物质远离太阳聚集形成类木行星,重物质靠近太阳聚集形成类地行星。
(4)中国天文学家戴文赛于123078+0974年提出“星云”学说,使中国对太阳系起源的研究进入世界先进行列。戴文赛认为,57亿年前,有一个比太阳系大几千倍的星际云,导致收缩内部产生涡流,分裂成几千个星云团,其中一个形成了太阳系的原始星云。因为星云是在旋涡中形成的,开始时是旋转的,角动量很大,由于自引力而收缩。在收缩过程中,由于角动量守恒,旋转速度加快,星云逐渐变平,释放出大量能量,使温度逐渐升高。当原始星云收缩到今天海王星轨道大小左右时,其赤道处的离心力与引力相等,赤道处的物质不再收缩,但星云内部的收缩仍在继续,从而形成了边缘厚中心薄的双凹面镜状星云盘。圆盘中心部分收缩密度大形成太阳,其他物质的固体粒子通过相互碰撞和引力吸积逐渐聚集成行星。
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地球是太阳系中的一颗行星。它的外部被气体包围。地球刚形成的时候,是一个巨大的火球。随着温度的逐渐降低,较重的物质沉入中心,形成核心。较轻的物质漂浮到地面,冷却后形成地壳。大约45亿年前,地球的大小和今天差不多。原始地球上既没有大气,也没有海洋。在最初的几亿年里,由于原始地球的地壳较薄,加上小天体的不断撞击,地球内部的熔融液体不断涌动,地震和火山爆发随处可见。在火山爆发期间,一种类似云的大气从内部升起。这些云充满了水汽,然后通过降雨落回地面。降雨填充了洼地和山谷,最后水聚集形成了原始海洋。到了元古代,25亿到5亿年前,地球上出现了大面积的连接陆地,地球就形成了。
德国哲学家康德在1755年提出了“星云”理论。根据当时的天文观测资料,他认为宇宙中存在原始的物质分散粒子,这些粒子围绕中心产生旋转运动,逐渐集中在一个平面上。最后,中心物质形成了太阳,赤道面上的物质形成了地球等行星和其他小天体。这种“星云理论”逐渐形成了太阳系起源理论的一个流派。
地球的形成,根据星云理论,地球的原恒星比现在重500倍左右,直径2000倍左右。由于重国的差异,重元素沉入物质中,形成一个又厚又重的内核,周围是轻物质。当太阳收缩到内部并发生反应时,太阳升温,发光,辐射出大量粒子。当这些粒子扫过地球表面时,就“赶走”了地球表面的轻物质。所以地球只剩下那些致密的基本上是固体的物质。
有一些假设,也有一些道理。如果有人认为地球被抛出了太阳;有些人认为太阳的一颗双星在破碎成碎片后变成了地球。这些假设并不像星云说的那样被所有人接受。
BIGBANG释放了大量的物质和巨大的能量,不知道过了多少年。宇宙还没有定型,没有星系和行星,没有生命。到处都是黑暗,氢原子还在虚空中;散落各处的致密气团在优柔寡断中逐渐变大,氢气聚集成比现代恒星大得多的气团;最后,核反应的火炬在这些大气团中点燃。就这样,第一代恒星产生了,从而照亮了黑暗的空间。核裂变产生氢燃烧留下的重元素和尘埃,是未来行星和生命形式需要的原材料。
巨星很快耗尽了他们的核燃料储备。受到后来发生的大爆炸的冲击,这些恒星将大部分物质送回了最初形成它们的稀薄气体中。然后在恒星之间的致密云层中,形成了由各种元素组成的新的聚合体,从而产生了新一代的恒星。附近较小的聚集体虽然也可以变大,但体积太小,刺激不了核裂变,所以向行星方向发展。其中一颗是岩石构成的小恒星,也就是早期的地球。
早期的地球在不断融化和冷凝的过程中释放出大量的甲烷、氨、水和氢,被地球捕获,形成了原始的大气和海洋。在太阳的沐浴下,地球变得越来越温暖,风暴、闪电和雷声由此产生。火山爆发,岩浆奔涌。所有这些过程都使得原始大气中的分子分裂,分子的碎片重新结合,逐渐生成日益复杂的物质形态,溶解在原始海洋中。过了一会儿,海水变成了温暖而稀薄的液体。在地球表面,分子的结合和复杂的化学反应已经发生。有一天,恰好有一种分子可以以其他分子为原料,复制出与自己相同的分子。随着时间的推移,出现了能够更精确、更精细地复制自身的分子。自然选择偏爱那些复制能力最强的分子。哪些分子复制的好会增加。由于分子复制的消耗和自我复制的有机分子的复杂凝聚,原来的海水逐渐变得稀薄。不知不觉生活慢慢出现了。
BIGBANG释放了大量的物质和巨大的能量,不知道过了多少年。宇宙还没有定型,没有星系和行星,没有生命。到处都是黑暗,氢原子还在虚空中;散落各处的致密气团在优柔寡断中逐渐变大,氢气聚集成比现代恒星大得多的气团;最后,核反应的火炬在这些大气团中点燃。就这样,第一代恒星产生了,从而照亮了黑暗的空间。核裂变产生氢燃烧留下的重元素和尘埃,是未来行星和生命形式需要的原材料。
巨星很快耗尽了他们的核燃料储备。受到后来发生的大爆炸的冲击,这些恒星将大部分物质送回了最初形成它们的稀薄气体中。然后在恒星之间的致密云层中,形成了由各种元素组成的新的聚合体,从而产生了新一代的恒星。附近较小的聚集体虽然也可以变大,但体积太小,刺激不了核裂变,所以向行星方向发展。其中一颗是岩石构成的小恒星,也就是早期的地球。
早期的地球在不断融化和冷凝的过程中释放出大量的甲烷、氨、水和氢,被地球捕获,形成了原始的大气和海洋。在太阳的沐浴下,地球变得越来越温暖,风暴、闪电和雷声由此产生。火山爆发,岩浆奔涌。所有这些过程都使得原始大气中的分子分裂,分子的碎片重新结合,逐渐生成日益复杂的物质形态,溶解在原始海洋中。过了一会儿,海水变成了温暖而稀薄的液体。在地球表面,分子的结合和复杂的化学反应已经发生。有一天,恰好有一种分子可以以其他分子为原料,复制出与自己相同的分子。随着时间的推移,出现了能够更精确、更精细地复制自身的分子。自然选择偏爱那些复制能力最强的分子。哪些分子复制的好会增加。由于分子复制的消耗和自我复制的有机分子的复杂凝聚,原来的海水逐渐变得稀薄。不知不觉生活慢慢出现了。
回答者:343086998-学者三级4-30 14:50
原始地球的形成
在地球形成之前,宇宙中有许多小行星围绕太阳旋转,这些行星相互碰撞形成了原始的地球。那时,地球还是一个炽热的火球。随着碰撞逐渐减少,地球开始从外到内慢慢冷却,产生了薄薄的地壳——地壳。此时,地球内部仍处于高温状态。大量气体从地球内部喷出,
里面有大量的水蒸气,形成了环绕地球的大气层。地球离太阳不是太近,蒸发不了水汽,而且地球本身有足够的引力牵引大气层,所以地球会有独特的大气环境。
大气层形成后,开始下雨,形成了原始的海洋。
大约47亿年前,宇宙中聚集了尘埃,形成了地球和太阳系中的其他行星。当时空气中不含氧气,但含有大量二氧化碳(碳酸气)和氮气。
原来的地球很小,但不断受到宇宙中尘埃和小恒星的撞击,体积不断增大。而且撞击过程中聚集的能量,温度不断上升,最后融化成液体。
很快,恒星碰撞次数减少,地球表面温度降低,形成地壳。这是今天的地球表面。然而地球内部的岩浆不断喷涌,形成了大量的火山。火山灰中的水蒸气冷却后凝结成水,从而形成了海洋。
原始地球的形成
在地球形成之前,宇宙中有许多小行星围绕太阳旋转,这些行星相互碰撞形成了原始的地球。那时,地球还是一个炽热的火球。随着碰撞逐渐减少,地球开始从外到内慢慢冷却,产生了薄薄的地壳——地壳。此时,地球内部仍处于高温状态。大量气体从地球内部喷出,
里面有大量的水蒸气,形成了环绕地球的大气层。地球离太阳不是太近,蒸发不了水汽,而且地球本身有足够的引力牵引大气层,所以地球会有独特的大气环境。
大气层形成后,开始下雨,形成了原始的海洋。
大约47亿年前,宇宙中聚集了尘埃,形成了地球和太阳系中的其他行星。当时空气中不含氧气,但含有大量二氧化碳(碳酸气)和氮气。
原来的地球很小,但不断受到宇宙中尘埃和小恒星的撞击,体积不断增大。而且撞击过程中聚集的能量,温度不断上升,最后融化成液体。
很快,恒星碰撞次数减少,地球表面温度降低,形成地壳。这是今天的地球表面。然而地球内部的岩浆不断喷涌,形成了大量的火山。火山灰中的水蒸气冷却后凝结成水,从而形成了海洋。
当我们有了一个相对完整清晰的太阳系模型,我们就有可能进一步探索地球的形成。在我们已经掌握的知识基础上,我们自然不会再认为地球的形成是完全孤立的、自发的,因为太阳作为太阳系大家庭的一员,已经相当清楚了。但是,我们有理由质疑46亿年前地球和太阳系其他恒星的起源。
法国自然科学家乔治·路易·布丰没有根据《圣经》的故事回答这个问题(当然《圣经》没有科学依据)。自然科学家一直认为地球已经存在了七万五千年。1749年,布丰解释说,包括地球在内的行星和巨大的太阳之间存在着“亲缘”关系,就像鸡和母鸡之间的关系一样。也许,他曾经认为地球是从太阳诞生的。
布冯曾认为,太阳与其他巨型天体发生碰撞,碰撞过程中散落的碎片冷却下来,形成了地球。这个假设很有意思,但是并没有解释其他行星和太阳为什么会形成。也许太阳最初是存在的。
我们需要一个更合理的解释。开普勒描述了太阳系的宏伟计划后,这个系统的大致情况就变得非常清楚了。所有的行星几乎都在同一个平面上运行(这个完整的太阳系模型类似于一个巨大的披萨盒)并且围绕太阳向一个方向旋转,就像月亮围绕地球旋转或者土星的卫星围绕土星旋转一样。此外,这些行星也绕着自己的轴定向旋转,太阳也是如此。天文学家由此受到启发,他们认为如果太阳系不是来自同一个天体,就不可能表现出如此多的相似性。
在研究地球起源之前,我们首先要讨论太阳是如何形成的。该研究结论不仅适用于其他星球,对宇宙中其他星空的形成也有参考价值。1611是早期的望远镜试验期。在观测过程中,德国天文学家赛芝·马里乌斯在仙女座发现了一个闪闪发光的朦胧天体,我们称之为仙女座星云(nebula是拉丁语,意为“云”)。1694年,赫拉克勒斯(钟摆的发明者)在观测猎户座时也发现了类似的星云,这就是猎户座星云。从那以后,其他星云被发现了。
有人推测,这些发光星云是尘埃和气体的结合体,这些成分还没有聚合成真正的恒星。1755年,德国哲学家伊曼纽尔·孔蒂在他的著作中想象所有恒星的原型都是这些星云,他认为星云可以靠自己的力量慢慢聚集在一起,慢慢开始旋转。星云聚集时,中心部分形成恒星,外围部分形成行星。这个假设基本解释了行星在同一平面上运行,公转和自转的方向是相同的。
1798年,法国天文学家帕里·塞日·德·拉普拉斯大概不知道卡特之前做过什么。他在一本书中描述了同样的观点,但他的内容更加详细。他认为,星云正在慢慢收缩,在收缩的过程中,星云的自转速度迅速加快。其实这个想法并不是拉普拉斯首创的。收缩只是引力的结果,引力是太阳系的普遍现象,也就是做功。每个溜冰者都尝试过这个。当你在冰上旋转时,你的手臂越紧,你旋转得越快。星云在收缩,自转速度越来越快,中心向外突出,脱离了原来的位置。这个过程不是虚构的,是离心力的结果,在地球上随处可见。拉普拉斯想象“脱落”的部分聚集在一起,最终形成了行星。此时,略位于中心的星云仍在聚集,从而诞生了另一颗行星。如果这种情况持续下去,行星逐渐形成,并且它们向同一个方向转动。最后,太阳在其余的中心区域形成。因为卡特和拉普拉斯在星云收缩理论的基础上解释了太阳系的形成过程,所以他们把这个假说称为“星云假说”(这个理论没有得到充分的理由证明)。
一个世纪以来,天文学家一直满足于“星云假说”的理论。遗憾的是,这一理论的缺陷也相继显露出来。原因来自于“角动量”这个概念。角动量是衡量物体转动能力的物理量,既有绕自转轴的转动,也有绕公转轴的转动。当木星绕着自己的轴旋转时,它也绕着太阳旋转。它的角动量是巨型太阳的30倍,所有行星的角动量之和是太阳的50倍。如果太阳系在早期只是一个有角动量的单个星云,它怎么会在这么小的质量上集中这么多的角动量,释放出来后形成这些行星呢?天文学家未能在“星云假说”中找到答案,于是开始寻求其他理论。1900年,美国科学家托马斯·卓乌德·张伯伦和福里斯特·雷·莫顿在研究中再次拾起布丰的理论。他们认为,很久以前,当另一颗恒星经过太阳附近时,在引力的作用下,它们中的一部分从母体中分离出来,形成了新的个体。这些新个体在引力的作用下急剧旋转,从而获得了大量的角动量。分离后,这些个体逐渐冷却,体积也减小,变成固体或微卫星,进一步碰撞形成行星。两颗恒星的物质聚集在一起形成行星家族的假说被称为“MSI理论”。
上述两种观点有重要的区别。如果“星云理论”是正确的,那么每一颗恒星都可以形成一颗行星;如果“微卫星理论”是正确的,行星只有在恒星发生碰撞后才有条件形成,而且恒星之间的距离很长,运动相当缓慢。与它们的距离相比,它们之间的碰撞是极其罕见的。所以两种观点的区别在于,“星云理论”认为可以形成很多星系,而“微卫星理论”认为星系只能在极少数恒星中形成。
事实表明,“微星论”也是不合理的。1920年,英国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿指出,太阳内部的温度比人们想象的要高得多,从太阳分离出来(或从其他恒星上掉落)的物质非常热,以至于它们在冷却下来形成行星之前就扩散到了太空中。美国天文学家莱曼·斯必泽在1939年做了令人信服的演示。
1944年,德国科学家卡尔·狂乱的冯·韦茨萨克重新获得了“星云假说”,并进一步发展和完善了这一理论。他认为旋转的星云逐步收缩形成行星,首先是第一颗,然后依次是其他恒星。天文学家可以考虑星云中的电磁效应(在拉普拉斯的时代,电磁现象尚未被发现)来解释角动量是以什么形式从太阳转移到行星的。
顺便问一下,从微小卫星到行星的形成过程中,地球内部的热是什么状态?微型卫星移动速度非常快,它们包含巨大的动能。在碰撞过程中,运动暂时停止,于是一些动能变成热能,然后它们开始运行形成行星。动能转化的热能相当大,这也是地心温度达到5000℃的原因。显然,恒星越大,能量转化程度越高,行星形成后的核心温度也越高;同样,恒星越小,它所包含的动能就越少,形成行星时核心的温度就越低。可以肯定的是,月球中心的温度低于5000℃,因为它比地球小得多。另一方面,木星比地球大得多。它是这些行星中最大的,它的核心温度肯定更高。一些预测表明,木星的核心温度可以达到50,000℃。到目前为止,“星云假说”的理论还是令人满意的。