Возникновения земли: Ученые назвали основную версию возникновения Земли | Новости | Известия

Теории происхождения земли

Происхождение Земли определяет ее возраст, химический и физический состав. Наша Земля является одной из девяти планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон) Солнечной системы. Все планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца приблизительно в одной плоскости и в одном и том же направлении по орбитам-эллипсам, очень близ­ким к окружностям.

Галактика — Солнце и система звезд. Основная масса звезд расположена в кольце Млечного Пути. Звезды по размерам боль­ше или меньше Солнца. Солнце расположено ближе к центру Га­лактики и вместе со всеми звездами вращается вокруг него.

За пределами Галактики есть много других Галактик, в со­ставе которых от 1 до 150 млрд. звезд. Такое большое группирование звезд называют метагалактикой, или Большой Вселенной. Нашу метагалактику открыл американский астроном Эдвин Хабл (1924—1926 гг.). Он установил, что Млечный Путь — это единст­венный из многих «звездных миров», который мы наблюдаем.

Га­лактика (Млечный Путь) имеет спиральное строение. Это вытя­нутая полоса звезд со значительным утолщением посредине и на концах.

Бесчисленное количество сравнительно близких к нам Галак­тик составляет Архипелаг звездных островов, т. е. образует систе­му Галактик.

Большая Вселенная — это система архипелагов, несколько миллионов Галактик. Диаметр Большой Вселенной — многие мил­лиарды световых лет. Вселенная бесконечна во времени и в про­странстве.

Происхождение Земли еще с глубокой давности интересовало ученых, и по этому поводу было выдвинуто много гипотез, кото­рые можно разделить на гипотезы горячего и холодного проис­хождения.

Немецкий философ Кант (1724—1804) выдвинул гипотезу, со­гласно которой Земля образовалась из туманности, состоящей из пылеватых частиц, между которыми существовали притяжение и отталкивание, в результате чего образовалось круговое движение туманности.

Французский математик и астроном Лаплас (1749—1827) вы­двинул гипотезу, что Земля образовалась из единой раскаленной туманности, но движение ее не объяснил. По Канту Земля обра­зовалась независимо от Солнца, а по Лапласу она является про­дуктом распада Солнца (образования колец).

В XIX и XX ст. в Западной Европе о происхождении Земли и других планет было выдвинуто еще ряд гипотез (Чемберлена, Мультона, Джинса и др.), которые оказались идеалистическими или механическими и научно не обоснованными.  Большой вклад в науку о происхождении Земли и космоса сделали русские ученые — академик О. Ю. Шмидт и В. Г. Фесенков.

Академик О. Ю. Шмидт научно доказал, что планеты (в том числе и Земля) образовались, из твердых раздробленных частиц, захваченных Солнцем. При прохождении сквозь скопление таких частиц силы притяжения захватывали их, и они начинали дви­гаться вокруг Солнца. В результате движения частички образо­вывали сгустки, которые группировались и превращались в пла­неты. По гипотезе О. Ю. Шмидта, Земля, как и другие планеты Солнечной системы, с начала существования была холодной. В дальнейшем в теле Земли начался распад радиоактивных эле­ментов, вследствие чего недра Земли начали разогреваться и рас­тапливаться, а ее масса — расслаиваться на отдельные зоны или сферы с различными физическими свойствами и химическим со­ставом.

Академик В. Г. Фесенков для объяснения своей гипотезы исхо­дил из того, что Солнце и планеты образовались в едином процес­се развития и эволюции из большого сгустка газово-пылеватой туманности. Этот сгусток имел вид очень сплюснутого дископодобного облака. Из наиболее густого горячего облака в центре образовалось Солнце. В силу движения всей массы облака на его периферии плотность была неодинакова. Более плотные частички облаков стали центрами, с которых начали формироваться буду­щие девять планет Солнечной системы, в том числе и Земля. В. Г. Фесенков сделал вывод, что Солнце и его планеты образо­вались почти одновременно из газово-пылеватой массы, имеющей высокую температуру.

По современным космогоничным представлениям Земля обра­зовалась около 4,7 млрд. лет назад из рассеянного в солнечной системе газово-пылеватого вещества. В результате дифферен­циации веществ Земли под действием ее гравитационного поля в условиях разогрева земных недр возникли и развились различ­ные по химическому составу, агрегатному состоянию и физичес­ким свойствам оболочки — геосферы: ядро (в центре), мантия, земная кора, гидросфера и атмосфера.

Вопрос о происхождении Земли изучен еще недостаточно, и ученые всего мира усиленно работают в этом направлении.

Гипотеза происхождения Земли и Солнечной системы

Вопрос о том, как возникла Земля, занимает умы людей уже не одно тысячелетие. Ответ на него всегда зависел от уровня знаний людей. Первоначально существовали наивные легенды о сотворении мира некоей божественной силой. Затем Земля в работах ученых приобрела очертания шара, который являлся центром Вселенной. Потом в XVI веке появилось учение Н.Коперника, которое поместило Землю в ряд планет, вращающихся вокруг Солнца. Это был первый шаг в подлинно научном решении вопроса о происхождении Земли. В настоящее время есть несколько гипотез, каждая из которых по-своему описывает периоды становления Вселенной и положение Земли в Солнечной системе.

Гипотеза Канта-Лапласа

Это была первая серьезная попытка создать картину происхождения Солнечной системы с научной точки зрения. Она связана с именами французского математика Пьера Лапласа и немецкого философа Иммануила Канта, работавших в конце XVIII века.

Они полагали, что прародительницей Солнечной системы является раскаленная газово-пылевая туманность, медленно вращавшаяся вокруг плотного ядра в центре. Под влиянием сил взаимного притяжения туманность начала сплющиваться у полюсов и превращаться в огромный диск. Плотность его не была равномерной, поэтому в диске произошло расслоение на отдельные газовые кольца. В дальнейшем каждое кольцо начало сгущаться и превращаться в единый газовый сгусток, вращающийся вокруг своей оси. Впоследствии сгустки остыли и превратились в планеты, а кольца вокруг них — в спутники.

Основная часть туманности осталась в центре, до сих пор не остыла и стала Солнцем. Уже в XIX веке обнаружилась недостаточность этой гипотезы, так как она не всегда могла объяснить новые данные в науке, но ценность ее все еще велика.

Гипотеза О.Ю.Шмидта

Советский геофизик О.Ю.Шмидт несколько иначе представлял себе развитие Солнечной системы, работая в первой половине XX века. Согласно его гипотезе, Солнце, путешествуя по Галактике, проходило сквозь газопылевое облако и увлекло часть его за собой.

Впоследствии твердые частицы облака подверглись слипанию и превратились в планеты, изначально холодные. Разогревание этих планет произошло позже в результате сжатия, а также поступления солнечной энергии. Разогрев Земли сопровождали массовые излияния лав на поверхность в результате вулканической деятельности. Благодаря этому излиянию сформировались первые покровы Земли.

Из лав выделялись газы. Они образовали первичную атмосферу, которая еще не содержала кислорода. Больше половины объема первичной атмосферы составляли пары воды, а температура ее превышала 100°С. При дальнейшем постепенном остывании атмосферы произошла конденсация водяных паров, что привело к выпадению дождей и образованию первичного океана. Это произошло около 4,5-5 млрд. лет назад. Позднее началось формирование суши, которая представляет собой утолщенные, относительно легкие части литосферных плит, поднимающихся выше уровня океана.

Гипотеза Ж.Бюффона

Далеко не все были согласны с эволюционным сценарием происхождения планет вокруг Солнца. Еще в XVIII веке французский естествоиспытатель Жорж Бюффон высказал предположение, поддержанное и развитое американскими физиками Чемберленом и Мультоном. Суть этих предположений такова: когда-то в окрестностях Солнца пронеслась другая звезда. Ее притяжение вызвало на Солнце огромную приливную волну, вытянувшуюся в пространстве на сотни миллионов километров. Оторвавшись, эта волна стала закручиваться вокруг Солнца и распадаться на сгустки, каждый из которых сформировал свою планету.

Гипотеза Ф.Хойла (XX век)

Английским астрофизиком Фредом Хойлом была предложена своя гипотеза. Согласно ей у Солнца была звезда-близнец, которая взорвалась. Большая часть осколков унеслась в космическое пространство, меньшая — осталась на орбите Солнца и образовала планеты.

Все гипотезы по-разному трактуют происхождение Солнечной системы и родственные связи между Землей и Солнцем, но они едины в том, что все планеты произошли из единого сгустка материи, а дальше судьба каждой из них решалась по-своему. Земле предстояло пройти путь в 5 млрд. лет, испытать ряд фантастических превращений, прежде чем мы увидели ее в современном облике. Однако необходимо заметить, что гипотезы, не имеющей серьезных недостатков и отвечающей на все вопросы о происхождении Земли и других планет Солнечной системы, пока еще нет. Но можно считать установленным, что Солнце и планеты образовались одновременно (или почти одновременно) из единой материальной среды, из единого газово-пылевого облака.

Заброшенные земли в окр.с. Петрово Томского района увеличивают риск возникновения пожаров / Россельхознадзор

26 апреля 2021 года служащими отдела государственного земельного надзора Управления Россельхознадзора по Томской области (далее — Управление) были проведены плановые (рейдовые) осмотры, обследования в окр. д. Петрово. В ходе осмотра были выявлены 3 земельных участка  с признаками нарушения требований земельного законодательства на общей площади 20,8 га и зарастанием их сорной и древесно-кустарниковой растительностью. Собственниками участков не проводятся работы по возделыванию сельскохозяйственных культур и обработке почвы, а также мероприятия, предупреждающие рост сорняков.  Сельскохозяйственная продукция на участке не производится. Вышеуказанные факты говорят о том, что земельные участки уже несколько лет не используются для сельскохозяйственного назначения.

Кроме того, заброшенные участки граничат с землями населенного пункта. Они полностью покрыты сухой растительностью, которая может легко загореться от оставленного без присмотра костра, непотушенной сигареты или случайно брошенной спички, и стать очагом возникновения пожара. Травяные палы весьма опасны. Они быстро распространяются, особенно в ветреную погоду. Горение сухой травы – процесс неуправляемый. Остановить разгоревшуюся сухую траву бывает очень непросто, возникает опасность перехода огня на близлежащие населенные пункты и лесные массивы.

Помните: ежедневное соблюдение требований правил противопожарного режима сводит риск возникновения пожаров к минимуму. Дисциплинированность, сознательное поведение и строгое соблюдение несложных правил пожарной безопасности будет гарантией избежать пожара. Это в интересах каждого из нас. Любая неосторожность в обращении с огнём может обернуться бедой для вас, для других людей, для природы. То, что она создавала веками, может погибнуть в огне за несколько часов.

Так по результатам рейдового осмотра, Управлением будут организованы внеплановые проверки в отношении собственников земельных участков, допустивших нарушения земельного законодательства,  виновные лица будут привлечены к административной ответственности. Также им будут выданы предписания об устранении выявленных нарушений.

 

Источник: Управление Федеральной службы по ветеринарному и фитосанитарному надзору по Томской области

ВС пояснил порядок возникновения права собственности владельца всех квартир в МКД на землю под ним — Верховный Суд Российской Федерации

Как пояснил Суд, при приобретении одним лицом всех жилых и нежилых помещений в многоквартирном доме оно становится собственником всего участка земли, если тот уже поставлен на кадастровый учет

Эксперты «АГ» поддержали позицию Верховного Суда, которая, по их мнению, восполняет законодательный пробел. При этом они отдельно выделили вывод ВС о том, что земли курортного назначения могут быть в праве общей собственности владельцев помещений в МКД.

Верховный Суд опубликовал Определение № 308-ЭС20-18388 по делу № А32-17099/2019 касательно возникновения права собственности на землю под многоквартирным жилым домом у юрлица – собственника всех квартир в нем.

В марте 2018 г. за Краснодарским краем в ЕГРН было зарегистрировано право собственности на земельный участок категории земель особо охраняемых территорий и объектов с видом разрешенного использования «курортное строительство» площадью 852 кв. м, на котором расположен многоквартирный дом, принадлежащий ООО «Кубаньсантехмонтаж». В свою очередь общество подало несколько исков о признании права собственности на данный участок за собой.

В рамках дела № А32-25129/2013 было установлено, что право собственности на многоквартирный дом возникло у истца на основании договора купли-продажи с ООО «Виза», а сам переход права собственности был зарегистрирован в ЕГРН 11 октября 2002 г. При этом суд признал кадастровой ошибкой ранее содержащиеся в государственном кадастре недвижимости сведения о спорном земельном участке. В деле № А32-4030/2018 суды установили, что земельный участок под многоквартирным домом переходит в общую долевую собственность собственников помещений в таком доме бесплатно, а соответствующий иск следует предъявлять Краснодарскому краю. В свою очередь, в деле № А32-47190/2018 обществу было отказано в признании незаконным отказа Управления Росреестра по Краснодарскому краю в госрегистрации права собственности на указанный земельный участок. Тогда суд исходил из того, что в отношении спорного земельного участка зарегистрировано право собственности Краснодарского края, поэтому между обществом (собственником помещений в многоквартирном доме) и вышеуказанным субъектом РФ существует спор о праве на названный земельный участок, который подлежит разрешению в порядке искового производства с иным субъектным составом сторон.

В связи с этим общество «Кубаньсантехмонтаж» обратилось в суд с иском к Департаменту имущественных отношений Краснодарского края о признании отсутствующим права собственности субъекта РФ на земельный участок и о признании права собственности на спорный объект. По мнению истца, спорный участок был поставлен на кадастровый учет 18 марта 2013 г. за счет общества по рекомендации Департамента на основании его писем о выделе участка под дом. Поэтому именно «Кубаньсантехмонтаж» является собственником участка, на котором расположен этот дом, с момента формирования участка независимо от государственной регистрации права на него в силу закона.

Три судебные инстанции отказали обществу в иске со ссылкой на то, что спорный участок земли расположен на землях курорта краевого значения и относится к землям особо охраняемых территорий, поэтому он не может быть передан в частную собственность. Суды добавили, что право общей долевой собственности на спорный земельный участок не могло возникнуть на основании норм жилищного законодательства, поскольку истец является единственным собственником квартир в жилом доме, расположенном на спорном участке, а положения ч. 1 ст. 16 Закона о введении Жилищного Кодекса РФ и ч. 1 ст. 36 ЖК РФ не применяются к вопросу перехода такого земельного участка в собственность единственного владельца МКД.

Они также сочли, что по смыслу ряда положений ГК РФ возникновение права общей долевой собственности на общее имущество многоквартирного дома, включая земельный участок, предполагает обязательное наличие множественности сособственников помещений, расположенных в таком доме, а двухквартирные дома не относятся к многоквартирным, сособственники помещений в которых приобретают право общей долевой собственности на земельный участок под таким домом в специальном порядке. В свою очередь, требование общества о признании отсутствующим права собственности на земельный участок ответчика является ненадлежащим способом защиты, поскольку за истцом не зарегистрировано право собственности и нет оснований для признания за ним такого права.

После изучения материалов дела Судебная коллегия по экономическим спорам Верховного Суда со ссылкой на ряд нормативных правовых актов, собственную практику и правовые позиции КС РФ напомнила, что квалифицирующим признаком индивидуального жилого дома является наличие в нем комнат (а не квартир), основными критериями отнесения жилого дома к многоквартирному являются совокупность нескольких квартир с самостоятельными выходами на прилегающий земельный участок либо в помещения общего пользования, а также наличие элементов общего имущества.

Как пояснил ВС, нижестоящие суды не применили соответствующие нормы права в рассматриваемом деле и не исследовали наличие или отсутствие у спорного объекта признаков многоквартирного жилого дома, при том что в свидетельствах о государственной регистрации права собственности общества спорный объект поименован как жилой двухквартирный дом, в выписке из ЕГРН – как двухэтажный жилой многоквартирный дом. «Суды сделали необоснованный вывод о том, что если у всех квартир в многоквартирном жилом доме собственник один, то на него правила п. 4 ч. 1 ст. 36 и ст. 16 Жилищного кодекса не распространяются», – подчеркнуто в определении.

Коллегия добавила, что при приобретении одним лицом всех жилых и нежилых помещений в многоквартирном доме, а следовательно, всех долей в праве общей долевой собственности на общее имущество, такое лицо с момента госрегистрации права на последнюю квартиру или нежилое помещение в многоквартирном доме, когда земельный участок уже поставлен на кадастровый учет, становится собственником всего участка.

«Суд также сделал необоснованный вывод о том, что земельный участок, на котором расположен многоквартирный жилой дом, не может быть передан в частную собственность, в случае если этот участок находится на землях особо охраняемых природных территорий», – отмечено в судебном акте. Как пояснил Верховный Суд, по общему правилу не предоставляются в частную собственность ограниченные в обороте земли особо охраняемых природных территорий, находящиеся в государственной или муниципальной собственности, за исключением случаев, установленных федеральными законами. При этом право общей долевой собственности собственников помещений в многоквартирном доме на земельный участок, на котором расположен данный дом, возникает в силу закона – положений Жилищного кодекса и Вводного закона, в том числе и в случае, если многоквартирный жилой дом расположен в границах особо охраняемой природной территории, независимо от того, введен дом в эксплуатацию до создания особо охраняемой природной территории или после (за исключением случаев возведения самовольных построек), что соответствует правилам п. 2 ст. 27 ЗК РФ.

Как указал Суд, учитывая, что право собственности на сформированный для многоквартирного жилого дома земельный участок возникает в силу закона и на него же зарегистрировано право собственности в ЕГРН за другим лицом, а в рамках конкретного спора многочисленные способы защиты права, избранные судом, не разрешили правовой конфликт о правопритязаниях на объект вещных прав, то избранные истцом в данном деле способы защиты права соответствуют разъяснениям, содержащимся в п. 52 Постановления Пленума ВС РФ и ВАС РФ № 10/22 от 29 апреля 2010 г., и являются надлежащими. В связи с этим ВС отменил судебные акты нижестоящих судов и вернул дело на новое рассмотрение в первую инстанцию.

Комментируя определение ВС, председатель КА «Минушкина и партнеры» Анна Минушкина отметила, что оно восполнило законодательный пробел в части того, как быть с правом собственности на участок под МКД, если собственником всех квартир является одно лицо. «Логично предположить, что если собственник всех квартир – одно и то же лицо, то возникает “единоличная” собственность. Однако истцу по данному делу понадобилось много лет, чтобы подтвердить свое право “единоличной” собственности на земельный участок под многоквартирным домом, в связи с чем вполне разумен вывод Суда о том, что если у всех квартир в многоквартирном жилом доме собственник один, то на него распространяются правила жилищного законодательства о праве собственности на общее имущество собственников помещений многоквартирного жилого дома», – полагает эксперт.

По словам адвоката, ВС также сделал немаловажный вывод, согласно которому право общей долевой собственности собственников помещений в многоквартирном доме на земельный участок, на котором расположен данный дом, возникает в том числе и в случае, если многоквартирный жилой дом расположен в границах особо охраняемой природной территории, поскольку действующим законодательством предусмотрено возникновение права собственности на такой земельный участок в силу прямого указания закона. «Полагаю, что такой вывод сделан с учетом принципа единства судьбы земельных участков и прочно связанных с ними объектов недвижимости, а также в целях обеспечения прав собственников помещений в многоквартирных домах», – предположила Анна Минушкина.

Адвокат, старший партнер ЮК «Альтависта» Валерия Аршинова поддержала выводы Верховного Суда о том, что истец имел право на рассмотрение данного спора по его требованию, поскольку юридически и фактически связан как с земельным участком так и с объектами строительства на нем. «Отказывая в иске, суд первой инстанции, ссылаясь на судебные акты по связанным делам, указывал на многоквартирный дом, но при этом не установил признаки жилого дома. На это обратил внимание ВС РФ, так как суду первой инстанции надлежало детальнее проанализировать правоустанавливающие документы. Важный вывод в определении касается и того, что земли курортного назначения могут быть в праве общей собственности “многоквартирных собственников”, – для практики это имеет существенное значение», – заключил эксперт.

Зинаида Павлова

Ученые смогли объяснить, как зарождалась жизнь на Земле

Исследователи сумели лучше понять, как именно на нашей планете зародилась жизнь 4 млрд лет назад. Оказалось, что из смеси химических веществ, заполнявших водоемы молодой Земли, случайным образом формировались аминокислоты, из них — белковые соединения, а затем — более сложные нуклеиновые кислоты.

Жизнь появилась на нашей планете спустя примерно полмиллиарда лет после возникновения Земли, то есть около 4 млрд лет назад: именно тогда зародился первый общий предок всех живых существ. Он представлял собой одну-единственную клетку, генетический код которой включал в себя несколько сотен генов. У этой клетки было все необходимое для жизни и дальнейшего развития: механизмы, отвечающие за синтез белков, воспроизводство наследственной информации и выработку рибонуклеиновой кислоты (РНК), которая также ответственна за кодирование генетических данных.

Ученые понимали, что первый общий предок всех живых существ зародился из так называемого первичного бульона — аминокислот, возникших из соединений воды с химическими элементами, которыми были наполнены водоемы молодой Земли.

Возможность формирования аминокислот из смеси химических элементов была доказана в результате эксперимента Миллера — Юри, о котором «Газета.Ru» рассказывала несколько лет назад. В ходе опыта Стэнли Миллер смоделировал в пробирках атмосферные условия Земли около 4 млрд лет назад, заполнив их смесью газов — метана, аммиака, углерода и монооксида углерода, — добавив туда воды и пропуская через пробирки электрический ток, который должен был производить эффект разрядов молний.

В результате взаимодействия химических веществ Миллер получил в пробирках пять аминокислот — основных строительных блоков всех белков.

Спустя полвека, в 2008 году, исследователи провели повторный анализ содержимого пробирок, которые Миллер сохранил в неприкосновенности, и выяснили, что на самом деле смесь продуктов содержала вовсе не 5 аминокислот, а 22, просто автор эксперимента не смог идентифицировать их несколько десятилетий назад.

После этого перед учеными встал вопрос о том, какие из трех основных молекул, содержащихся во всех живых организмах (ДНК, РНК или белки), стали следующей ступенью формирования жизни. Сложность этого вопроса заключается в том, что процесс образования каждой из трех молекул зависит от двух других и не может быть осуществлен в ее отсутствие.

Таким образом, ученые должны были либо признать возможность формирования сразу двух классов молекул в результате случайной удачной комбинации аминокислот, либо согласиться с тем, что структура их сложных взаимосвязей образовалась спонтанно, уже после возникновения всех трех классов.

01 сентября 13:10

Проблема была разрешена в 1980-х годах, когда Томас Чек и Сидней Олтмен открыли способность РНК существовать полностью автономно, выступая ускорителем химических реакций и синтезируя новые, аналогичные себе РНК. Это открытие привело к появлению «гипотезы мира РНК», впервые высказанной микробиологом Карлом Везе в 1968 году и окончательно сформулированной биохимиком, лауреатом Нобелевской премии по химии Уолтером Гилбертом в 1986 году. Суть этой теории заключается в том, что основой жизни признаются молекулы рибонуклеиновой кислоты, которые в процессе самовоспроизведения могли накапливать мутации. Эти мутации в конечном итоге привели к способности рибонуклеиновой кислоты создавать белки. Белковые соединения являются более эффективным катализатором, чем РНК, и именно поэтому создавшие их мутации закрепились в процессе естественного отбора.

Одновременно с этим сформировались и «хранилища» генетической информации — ДНК. Рибонуклеиновые кислоты сохранились как посредник между ДНК и белками, выполняя множество различных функций:

они хранят информацию о последовательности аминокислот в белках, переносят аминокислоты в места синтеза пептидных связей, принимают участие в регулировании степени активности тех или иных генов.

На данный момент у ученых нет однозначных доказательств того, что подобный синтез РНК в результате случайных соединений аминокислот возможен, хотя определенные подтверждения этой теории есть: так, в 1975 году ученые Манфред Сампер и Рудигер Льюс продемонстрировали, что при определенных условиях РНК может спонтанно возникнуть в смеси, содержащей только нуклеотиды и репликазу, а в 2009 году исследователи из Университета Манчестера доказали, что уридин и цитидин — составляющие части рибонуклеиновой кислоты — могли синтезироваться в условиях ранней Земли. Тем не менее некоторые исследователи продолжают критиковать «гипотезу мира РНК» из-за чрезвычайно низкой вероятности спонтанного возникновения рибонуклеиновой кислоты, обладающей каталитическими свойствами.

Ученые Ричард Вульфенден и Чарльз Картер из Университета Северной Каролины предложили свою версию формирования жизни из первичного «строительного материала». Они полагают, что аминокислоты, сформировавшиеся из набора существовавших на Земле химических элементов, стали базой для образования не рибонуклеиновых кислот, а других, более простых веществ — белковых ферментов, которые сделали возможным появление РНК. Исследователи опубликовали результаты своей работы в журнале PNAS.

Ричард Вульфенден проанализировал физические свойства 20 аминокислот и пришел к выводу, что аминокислоты могли самостоятельно обеспечивать процесс формирования структуры полноценного белка. Эти белки, в свою очередь, являлись ферментами — молекулами, ускоряющими химические реакции в организме. Чарльз Картер продолжил работу своего коллеги, показав на примере фермента под названием аминоацил-тРНК-синтетаза то огромное значение, которое ферменты могли играть для дальнейшего развития основ жизни: эти

белковые молекулы способны распознавать транспортные рибонуклеиновые кислоты, обеспечивать их соответствие участкам генетического кода и тем самым организовывать верную передачу генетической информации последующим поколениям.

По мнению авторов исследования, им удалось найти то самое «недостающее звено», которое было промежуточным этапом между образованием аминокислот из первичных химических элементов и складыванием из них сложных рибонуклеиновых кислот. Процесс образования белковых молекул достаточно прост по сравнению с образованием РНК, а его реалистичность была доказана Вульфенденом на примере изучения 20 аминокислот.

Выводы ученых дают ответ и еще на один вопрос, в течение долгого времени волновавший исследователей, а именно: когда произошло «разделение труда» между белками и нуклеиновыми кислотами, к которым относятся ДНК и РНК. Если теория Вульфендена и Картера верна, то можно смело утверждать: белки и нуклеиновые кислоты «поделили» между собой основные функции на заре возникновения жизни, а именно около 4 млрд лет назад.

Доказана возможность возникновения жизни на Земле от удара астероида

Группа японских ученых из Университета Тохоку доказала, что предпосылки для возникновения жизни на Земле могли появиться в результате падения на планету астероида. Во время удара при столкновении могла возникнуть такая цепочка реакций, которая и привела к образованию аминокислот — основе жизни.

Как сообщает издание Scientific Reports, ученые провели научный эксперимент, воссоздав космическую катастрофу в миниатюре.

На специальной экспериментальной установке они воспроизвели падение астероида, допустив, что небесное тело с огромной скоростью упало в океан. При естественном падении небольшие с астероиды длиной менее 20 метров, как правило, разбиваются в воздухе и не попадают на поверхность Земли. А астероиды радиусом более 100 метров ударяются о поверхность Земли с начальной скоростью — более 11 километров в секунду. Эти ударные элементы подвергаются значительному разрушению в результате удара и вступают в реакцию с наземными материалами.

Четыре миллиарда лет назад основой атмосферы Земли были углекислый газ и азот. Сами по себе они никак не могли взаимодействовать, но в соединении с водой при сокрушительном физическом воздействии в океане формируются глицин и аланин — те самые молекулы белков, которые могли привести к зарождению жизни. Причем концентрации растворенного неорганического углерода в океане были, скорее всего, намного выше, чем теперь.

Исследователи продемонстрировали синтез аминокислот путем лабораторных ударно-индуцированных реакций среди простых неорганических смесей: Fe, Ni, Mg₂SiO₄, h3O, CO2 и N₂.

Эти химические процессы моделировали возможные реакции при ударах несущих железо метеоритов либо астероидов. Результаты показывают, «обнаружение аминокислот, возникших из углекислого газа и молекулярного азота, демонстрирует возможность создания строительных блоков жизни непосредственно из этих распространенных соединений», — пишет издание со ссылкой на Университет Тохоку.

Аминокислоты, образующиеся в ходе таких событий, могут более легко полимеризоваться на следующем этапе химической эволюции.

Кстати, подобные события могли произойти не только на Земле, но и на Марсе, считают ученые. Ведь на Красной планете также существовали океаны и насыщенная углекислым газом и азотом атмосфера.

Факты о пустынях и опустынивании

Пустыни являются малонаселенными засушливыми землями с суровым климатом. Однако многие виды флоры и фауны в процессе эволюции смогли удивительным образом адаптироваться к этим непростым условиям жизни.

Обитающие в пустынях жабы зарываются в песок и пребывают в спячке в течение многих месяцев до тех пор, пока не пойдут дожди. Тогда они пробуждаются, начинают питаться, метать икру и выводить потомство. У некоторых обитающих в пустыне животных в результате эволюции удлинились уши или появились какие-либо другие особенности, помогающие им охлаждать организм. Другие животные полностью удовлетворяют свои потребности в воде за счет потребляемой ими пищи. В Намибии растение вельвечия удивительная (Welwitschia mirabilis) извлекает влагу из туманов, которые ежедневно опускаются на пустыню Намиб.

Всилу своего крайне специфичного характера обитающие в пустынях виды в наибольшей степени страдают от разрушения привычной среды обитания. Как это ни удивительно, но о биологических, экологических и культурных свойствах пустынь чрезвычайно мало сведений и материалов. Различные пустыни мира являются уникальными с точки зрения своего происхождения, истории эволюции и климата. Они нуждаются в рациональном использовании и стратегиях, обеспечивающих их защиту.

Засушливые земли характеризуются малым количеством осадков и высоким уровнем испарения влаги. Они занимают 41 процент земной суши и служат средой обитания для более чем 2 млрд. человек. Почти половина людей, обитающих на засушливых территориях, живут в условиях нищеты. Удовлетворение основных потребностей этих людей в огромной степени зависит от окружающей их среды.

Обитающие на засушливых землях люди, 90 процентов из которых живут в развивающихся странах, отстают от остального населения мира по уровню своего благосостояния и показателям в области развития. В развивающихся странах коэффициент младенческой смертности в засушливых районах в среднем составляет 54 ребенка на 1000 живорождений, в два раза превышая показатель для остальных районов и в 10 раз — общий коэффициент младенческой смертности в развитых странах.

В Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием опустынивание определяется как «деградация земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате действия различных факторов, включая изменение климата и деятельность человека». Деградация земель в засушливых районах определяется как снижение или потеря биологической или экономической продуктивности засушливых земель. Деградации подвергается треть поверхности Земли, что, соответственно, влияет на жизнь более 1 млрд. человек.

Последствиями опустынивания и засухи являются отсутствие продовольственной безопасности, голод и нищета. Связанная с этим социальная, экономическая и политическая напряженность может приводить к возникновению конфликтов, дальнейшему обнищанию и усилению деградации земель. Рост масштабов опустынивания во всем мире угрожает на миллионы увеличить число бедняков, вынужденных искать новое пристанище и средства к существованию.

От 10 до 20 процентов засушливых территорий уже подверглись деградации. Наиболее остро эта проблема стоит в развивающихся странах. Общая площадь земли, пострадавшей от опустынивания, по оценкам, составляет от 6 млн. до 12 млн. кв. км. Для сравнения: площадь таких стран, как Бразилия, Канада и Китай, составляет от 8 млн. до 10 млн. кв. км.

На засушливые районы приходится до 43 процентов возделываемых земель в мире. Деградация земель приводит к потерям сельскохозяйственной продукции на сумму примерно в 42 млрд. долл. США в год. Около трети всех возделываемых земель в мире в последние 40 лет были заброшены по причине утраты своей продуктивности в результате эрозии почвы. Ежегодно еще 20 млн. гектаров сельскохозяйственной земли настолько деградируют, что перестают использоваться для выращивания сельскохозяйственной продукции либо поглощаются городами вследствие ускорения темпов урбанизации.

В течение последних трех десятилетий необходимость увеличения объемов сельскохозяйственного производства, для того чтобы прокормить растущее население Земли, оказывала все большее давление на земельные и водные ресурсы. По сравнению с 1970 годами в настоящее время прокормить необходимо на 2,2 млрд. человек больше. До сих пор темпы производства продовольствия не отставали от темпов роста численности населения, однако продолжающееся его увеличение означает, что в ближайшие 30 лет нам может потребоваться на 60 процентов больше продовольствия. Эта растущая потребность в сельскохозяйственных площадях является причиной обезлесения 60–80 процентов земель на нашей планете.

В той или иной степени опустынивание имеет место на 30 процентах искусственно орошаемых земель, 47 процентах увлажняемых природными осадками сельскохозяйственных угодий и на 73 процентах пастбищных угодий. По оценкам, ежегодно от 1,5 млн. до 2,5 млн. гектаров орошаемых земель, от 3,5 млн. до 4 млн. гектаров сельскохозяйственных угодий, увлажняемых природными осадками, и около 35 млн. гектаров пастбищных угодий полностью или частично утрачивают продуктивность вследствие деградации земель.

Восстановление почв, утраченных в результате эрозии, — процесс крайне медленный. Для формирования почвенного слоя толщиной 2,5 см может потребоваться около 500 лет. Во многих районах все более серьезной проблемой становятся пыльные бури, которые как в эпицентре, так и на значительном расстоянии от него влияют на здоровье людей и состояние экосистемы. Сильные бури, зарождающиеся в пустыне Гоби, поражают обширные территории Китая, Кореи и Японии и в засушливые сезоны у многих людей вызывают приступы лихорадки, кашля и покраснение глаз. Пыль, которая ветром переносится из пустыни Сахары, вызывает проблемы с дыханием даже у жителей Северной Америки и разрушает коралловые рифы в Карибском бассейне. Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 2006 год Международным годом пустынь и опустынивания. 2006 год также знаменует десятую годовщину принятия Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивание, особенно в Африке. Данная Конвенция полностью поддерживается 191 страной, то есть почти всеми государствами — членами Организации Объединенных Наций.

Последствия опустынивания включают:

• сокращение объемов производства продовольствия, снижение плодородия почвы и природной способности земли к восстановлению;
• усиление паводков в низовьях рек, ухудшение качества воды, осадкообразование в реках и озерах, заиление водоемов и судоходных каналов;
• ухудшение здоровья людей из-за приносимой ветром пыли, включая глазные, респираторные и аллергические заболевания и психологический стресс;
• нарушение привычного образа жизни пострадавшего населения, вынужденного мигрировать в другие районы.

Для засушливых территорий по-прежнему характерна нищета, так как:

• бедняки, живущие в этих районах, и прежде всего женщины, редко участвуют в политической жизни и часто не имеют доступа к основным услугам, таким как здравоохранение, получение сельскохозяйственной информации и образования; при этом женщины систематически подвергаются дискриминации, проявляющейся в лишении их права на владение землей;
• население засушливых районов часто не имеет сельскохозяйственных предметов первой необходимости, таких как орудия труда, удобрения, вода, пестициды и семена, оно лишено надлежащего доступа к рынку, а производимую им продукцию из-за низкого качества редко удается продать по разумной цене;
• местные общины часто оказываются не в состоянии извлечь выгоду из местных ресурсов, таких как полезные ископаемые или дикая природа и другие достопримечательности, привлекающие туристов;
• доступ к воде и реализация прав на пользование этим ресурсом часто затруднены, а управление водными ресурсами, как правило, осуществляется неэффективно, что приводит к их чрезмерному использованию и засолению;
• земля нередко подвергается чрезмерной обработке и перевыпасу, что приводит к снижению ее продуктивности;
• общины, проживающие в засушливых районах, наиболее сильно страдают от засухи; они в основном занимаются разведением домашнего скота и подсобным хозяйством и не имеют резервов продовольствия, денег, страховки или иных форм социальной защиты, которые помогли бы им пережить неурожайные годы.

Борьба с нищетой в засушливых районах требует одновременного решения всех этих проблем.

В рамках проведенной по инициативе ООН Оценки экосистем на пороге тысячелетия отмечается, что предотвратить опустынивание гораздо легче, нежели обратить его вспять. Главной причиной опустынивания являются нагрузка популяций на среду и неэффективные методы управления земельными ресурсами. Помочь в решении вышеуказанных проблем могут более эффективное землепользование, более бережные методы орошения и стратегии создания не связанных с сельским хозяйством рабочих мест для жителей засушливых территорий.  

Полезные ссылки

 

свидетельств в поддержку биологической эволюции | Наука и креационизм: взгляд из Национальной академии наук, второе издание

Весна

обладает чертами, которые дают ей преимущество в определенных условиях, этот организм с большей вероятностью выживет и передаст эти черты. По мере того как различия накапливаются из поколения в поколение, популяции организмов расходятся с их предками.

Первоначальная гипотеза Дарвина претерпела значительные изменения и расширения, но основные концепции остаются неизменными.Исследования в области генетики и молекулярной биологии — области, неизвестные во времена Дарвина — объяснили возникновение наследственных вариаций, которые необходимы для естественного отбора. Генетические вариации возникают в результате изменений или мутаций нуклеотидной последовательности ДНК, молекулы, из которой состоят гены. Такие изменения в ДНК теперь можно обнаружить и описать с большой точностью.

Генетические мутации возникают случайно. Они могут или не могут снабдить организм лучшими средствами для выживания в окружающей среде.Но если вариант гена улучшает адаптацию к окружающей среде (например, позволяя организму лучше использовать доступное питательное вещество или более эффективно избегать хищников — например, за счет более сильных ног или маскировки окраски), организмы, несущие этот ген, становятся с большей вероятностью выживают и воспроизводятся, чем те, у кого этого нет. Со временем их потомки будут иметь тенденцию к увеличению, изменяя средние характеристики популяции. Хотя генетическая изменчивость, на которой работает естественный отбор, основана на случайных или случайных элементах, сам естественный отбор производит «адаптивные» изменения — полную противоположность случайности.

Ученые также получили представление о процессах возникновения новых видов. Новый вид — это тот, у которого особи не могут спариваться и производить жизнеспособных потомков с особями ранее существовавшего вида. Разделение одного вида на два часто начинается потому, что группа особей становится географически отделенной от остальных. Это особенно очевидно на далеких удаленных островах, таких как Галапагосские острова и Гавайский архипелаг, чье большое расстояние от Америки и Азии означает, что прибывающие колонизаторы будут иметь мало или вообще не иметь возможности спариваться с людьми, оставшимися на этих континентах.Горы, реки, озера и другие естественные препятствия также объясняют географическое разделение популяций, которые когда-то принадлежали к одному и тому же виду.

После изоляции географически разделенные группы особей становятся генетически дифференцированными в результате мутации и других процессов, включая естественный отбор. Происхождение вида часто является постепенным процессом, так что сначала репродуктивная изоляция между отдельными группами организмов является лишь частичной, но в конечном итоге становится полной.Ученые обращают особое внимание на эти промежуточные ситуации, потому что они помогают реконструировать детали процесса и идентифицировать определенные гены или наборы генов, которые определяют репродуктивную изоляцию между видами.

Особенно убедительным примером видообразования являются 13 видов зябликов, изученных Дарвином на Галапагосских островах, ныне известных как зяблики Дарвина. Предки этих зябликов, похоже, иммигрировали с материковой части Южной Америки на Галапагосские острова.Сегодня разные виды зябликов на острове имеют разные среды обитания, диеты и поведение, но механизмы, участвующие в видообразовании, продолжают действовать. Исследовательская группа под руководством Питера и Розмари Грант из Принстонского университета показала, что один год засухи на островах может привести к эволюционным изменениям зябликов. Засуха легко сокращает запасы

3.1 Происхождение Земли и Солнечной системы — Введение в океанографию

Изменено из Карлы Панчук в «Физической геологии» Стивена Эрла *

Согласно теории большого взрыва , Вселенная внезапно возникла 13.77 миллиардов лет назад (рис. 3.1.1). Большой взрыв часто описывают как взрыв, но представить его как огромный огненный шар неточно. Большой взрыв включал внезапное расширение материи, энергии и пространства из одной точки. Вид голливудского взрыва, который может прийти в голову, связан с расширением материи и энергии в пространстве , но во время большого взрыва было создано само пространство .

Рисунок 3.1.1. Большой взрыв и развитие Вселенной (Стивен Эрл, «Физическая геология»).

В начале Большого взрыва Вселенная была слишком горячей и плотной, чтобы быть чем-либо, кроме шипения частиц, меньших, чем атомы, но по мере расширения она также охлаждалась. В конце концов некоторые частицы столкнулись и слиплись. В результате этих столкновений образовались водород и гелий, самые распространенные элементы во Вселенной, а также небольшое количество лития. Гравитация заставила облака этих ранних элементов слиться в звезды, и именно внутри этих звезд образовались более тяжелые элементы

Наша солнечная система начала формироваться около 5 миллиардов лет назад, примерно 8.7 миллиардов лет после Большого взрыва. Солнечная система состоит из набора объектов, вращающихся вокруг одной или нескольких центральных звезд. Все солнечные системы начинаются одинаково. Они начинаются в облаке газа и пыли, которое называется туманностью . Туманности — одни из самых красивых объектов, которые были сфотографированы в космосе, с яркими цветами от газов и пыли, которые они содержат, и с ярким мерцанием от множества звезд, которые образовались внутри них (рис. 3.1.2). Газ состоит в основном из водорода и гелия, а пыль состоит из крошечных минеральных зерен, кристаллов льда и органических частиц.

Рисунок 3.1.2. Фотография туманности. Столпы Творения в туманности Орла в видимом свете (слева) и в ближнем инфракрасном свете (справа). Свет в ближнем инфракрасном диапазоне улавливает тепло от звезд и позволяет нам видеть звезды, которые в противном случае были бы скрыты пылью. Вот почему на картинке справа больше звезд, чем на картинке слева [НАСА, ЕКА и группа «Наследие Хаббла» (STScI / AURA) http://bit.ly/1Dm2X5a].

Солнечная система начинает формироваться, когда небольшое пятно в туманности (то есть маленькое по стандартам вселенной) начинает схлопываться.Неясно, как именно это начинается, хотя это может быть вызвано агрессивным поведением близлежащих звезд по мере их жизненного цикла. Энергия и вещество, выделяемые этими звездами, могут сжимать газ и пыль в ближайших окрестностях туманности. После его срабатывания коллапс газа и пыли в этом участке продолжается по двум причинам. Одна из этих причин заключается в том, что гравитационная сила сближает молекулы газа и частицы пыли. Но в начале процесса эти частицы очень маленькие, поэтому гравитационная сила между ними невелика.Итак, как они объединяются? Ответ заключается в том, что пыль сначала скапливается в рыхлых клочьях по той же причине, по которой под вашей кроватью образуются пылевые кролики: статическое электричество. Когда небольшое пятно внутри туманности конденсируется, из материала, втянутого в центр пятна, начинает формироваться звезда, а оставшаяся пыль и газ оседают в диск, который вращается вокруг звезды. На диске в конечном итоге формируются планеты, поэтому он называется протопланетным диском . На рис. 3.1.3 изображение в левом верхнем углу показывает впечатление художника от протопланетного диска, а изображение в правом верхнем углу показывает реальный протопланетный диск, окружающий звезду HL Tauri.Обратите внимание на темные кольца в протопланетном диске. Это промежутки, в которых начинают формироваться планеты. Кольца существуют, потому что зарождающиеся планеты начинают собирать пыль и газ на своих орбитах. Для этого есть аналогия в нашей солнечной системе, потому что темные кольца подобны промежуткам в кольцах Сатурна (рис. 3.1.3, внизу слева), где можно найти луны (рис. 3.1.3, внизу). Правильно).

Рисунок 3.1.3. Протопланетные диски и кольца Сатурна. Слева вверху: Художественный снимок протопланетного диска, содержащего газ и пыль, окружающего новую звезду.[NASA / JPL-Caltech, http://1.usa.gov/1E5tFJR] Вверху справа: фотография протопланетного диска, окружающего HL Tauri. Считается, что темные кольца внутри диска — это промежутки, через которые вновь образующиеся планеты собирают пыль и газ. [ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) http://bit.ly/1KNCq0e]. Слева внизу: фотография Сатурна, на которой видны аналогичные промежутки внутри его колец. Яркое пятно внизу — это полярное сияние, похожее на северное сияние на Земле. [НАСА, ЕКА, Дж. Кларк (Бостонский университет) и З. Левай (STScI) http: // bit.ly / 1IfSCX5] Внизу справа: крупный план разрыва в кольцах Сатурна, показывающий маленькую луну в виде белой точки. [НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук, http://1.usa.gov/1g2EeYw]. В общем, планеты можно разделить на три категории в зависимости от того, из чего они сделаны (рис. 3.1.4). Планеты земной группы — это планеты, такие как Земля, Меркурий, Венера и Марс, у которых есть металлическое ядро, окруженное камнями. Юпитерианские планеты (также называемые газовыми гигантами ) — это такие планеты, как Юпитер и Сатурн, которые состоят преимущественно из водорода и гелия. Ледяные гиганты — это планеты, такие как Уран и Нептун, которые состоят в основном из водяного льда, льда из метана (CH ₄ ) и льда из аммиака (NH ₃ ) и имеют скалистые ядра. Часто планеты ледяных гигантов Уран и Нептун группируются с Юпитером и Сатурном как газовые гиганты; однако Уран и Нептун сильно отличаются от Юпитера и Сатурна. Рисунок 3.1.4 Три типа планет. Планеты-гиганты (или газовые гиганты), такие как Юпитер, состоят в основном из водорода и гелия. Они самые большие из трех типов.Следующие по величине планеты — ледяные гиганты, такие как Уран. Они содержат воду, аммиак и метановый лед. Планеты земной группы, такие как Земля, самые маленькие, и у них есть металлические ядра, покрытые каменистой мантией. [KP, после изображений из общественного достояния, сделанных Francesco A, Wolfman SF (http://bit.ly/1eP75P4) и NASA (http://1.usa.gov/1gFVsf6, http://1.usa.gov/ 1M89jI3)].

Эти три типа планет не случайно смешаны вместе в нашей солнечной системе. Вместо этого они происходят систематически, с ближайшими к Солнцу планетами земной группы, за которыми следуют планеты-гиганты, а затем ледяные гиганты.Частично причиной такого расположения является линия замораживания (также называемая линией снега ). Линия инея отделяла внутреннюю часть протопланетного диска ближе к Солнцу, где было слишком жарко, чтобы позволить кристаллизоваться чему-либо, кроме силикатных минералов и металла, от внешней части диска, более удаленной от Солнца, где было достаточно прохладно для позвольте льду образоваться. В результате объекты, которые сформировались во внутренней части протопланетного диска, состоят в основном из горных пород и металла, в то время как объекты, сформированные во внешней части, состоят в основном из газа и льда.Молодое солнце также поразило солнечную систему бушующими солнечными ветрами (ветры, состоящие из энергичных частиц), которые помогли направить более легкие молекулы к внешней части протопланетного диска.

Объекты нашей Солнечной системы, образованные аккрецией . В начале этого процесса частицы минералов и горных пород собираются в пушистые комки из-за статического электричества. По мере того, как масса сгустков увеличивалась, сила тяжести становилась все более важной, притягивая материал издалека и превращая эти твердые массы в все большие и большие тела.В конце концов масса объектов стала достаточно большой, чтобы их сила тяжести была достаточно сильной, чтобы удерживать молекулы газа, потому что молекулы газа очень легкие.

Наша Земля образовалась в результате этого процесса аккреции около 4,6 миллиарда лет назад. Ранняя Земля была очень горячей и имела расплавленный флюидный состав с утратой геологической и вулканической активности на поверхности. Тепло Земли возникло в результате множества процессов:

• Тепло возникло в результате распада радиоактивных элементов на Земле, в частности, 235U, 238U, 40K и 232Th, которые в основном присутствуют в мантии.Общее количество тепла, производимого таким образом, со временем уменьшается (потому что эти изотопы расходуются) и сейчас составляет примерно 25% от того, что было при формировании Земли. Это означает, что недра Земли постепенно становится холоднее.
• Тепло исходило от тепловой энергии, уже содержащейся в объектах, которые образовали Землю.
• Тепло от столкновений. Когда объекты ударяются о Землю, часть энергии от их движения шла на деформацию Земли, а часть превращалась в тепло.(Самое худшее столкновение, которое испытала Земля, было с планетой по имени Тейя, которая была примерно размером с Марс. Вскоре после образования Земли Тейя ударилась о Землю. Когда Тейя врезалась в Землю, металлическое ядро ​​Тейи слилось с ядром Земли, и обломки от внешние силикатные слои были брошены в космос, образуя кольцо из обломков вокруг Земли. Материал внутри кольца слился в новое тело на орбите вокруг Земли, дав нам нашу Луну. Примечательно, что обломки могли слиться за 10 лет или меньше! Этот сценарий образования Луны называется гипотезой гигантского удара .)
• По мере того, как Земля становилась больше, ее гравитационная сила становилась все сильнее. Это увеличило способность Земли притягивать к себе объекты, но также привело к сжатию материала, из которого была изготовлена ​​Земля, подобно тому, как Земля обхватила себя гигантским гравитационным объятием. Сжатие вызывает нагрев материалов.

Нагревание имело очень важные последствия для строения Земли. По мере роста Земля собирала смесь зерен силикатных минералов, а также железа и никеля. Эти материалы были разбросаны по всей Земле.Ситуация изменилась, когда Земля начала нагреваться: она стала настолько горячей, что плавились и силикатные минералы, и металлы. Металлический расплав был намного плотнее, чем силикатный минеральный расплав, поэтому металлический расплав опустился к центру Земли, чтобы стать ее ядром, а силикатный расплав поднялся вверх, чтобы стать земной корой и мантией. Другими словами, Земля не перемешалась. Разделение силикатных минералов и металлов на скалистый внешний слой и металлическое ядро, соответственно, называется дифференциацией . С тех пор гравитация придала Земле почти сферическую форму с радиусом 6371 км и окружностью около 40 000 км.Однако это не идеальная сфера, поскольку вращение Земли вызывает экваториальную выпуклость, так что окружность Земли на 21 км (0,3%) шире на экваторе, чем от полюса к полюсу. Таким образом, технически это «сплюснутый сфероид».

Если бы мы провели инвентаризацию элементов, из которых состоит Земля, мы бы обнаружили, что 95% массы Земли составляют всего четыре элемента: кислород, магний, кремний и железо. Большая часть оставшихся 5% приходится на алюминий, кальций, никель, водород и серу.Мы знаем, что в результате Большого взрыва образовались водород, гелий и литий, но откуда взялись остальные элементы? Ответ в том, что остальные элементы созданы звездами. Тепло и давление внутри звезд заставляют более мелкие атомы сталкиваться и сливаться в новые, более крупные атомы. Например, когда атомы водорода сталкиваются и сливаются, образуется гелий. Когда некоторые атомы сливаются, выделяется большое количество энергии, и именно эта энергия заставляет звезды сиять.

Чтобы сделать элементы такими тяжелыми, как железо и никель, нужны звезды большего размера.Наше Солнце — средняя звезда; После того, как он израсходует водородное топливо для производства гелия, а затем часть этого гелия переплавится для получения небольших количеств бериллия, углерода, азота, кислорода и фтора, срок его службы истечет. Он перестанет образовывать атомы, остынет и раздувается, пока его середина не достигнет орбиты Марса. Напротив, большие звезды заканчивают свою жизнь эффектным образом, взрываясь как сверхновые и выбрасывая вновь образованные атомы, включая элементы тяжелее железа, в космос.Потребовалось много поколений звезд, чтобы создать более тяжелые элементы и выбросить их в космос, прежде чем более тяжелых элементов стало достаточно, чтобы сформировать планеты, подобные Земле.

---

* «Физическая геология» Стивена Эрла используется по международной лицензии CC-BY 4.0. Загрузите эту книгу бесплатно по адресу http://open.bccampus.ca

.

планет и звезд — происхождение Земли

Самая известная научная теория происхождения Земли включает вращающееся облако пыли, называемое солнечной туманностью .Эта туманность — продукт Большого взрыва. Философы, религиоведы и ученые имеют множество представлений о том, откуда появилась Вселенная, но наиболее широко распространенной научной теорией является теория большого взрыва . Согласно этой теории, Вселенная возникла в результате огромного взрыва.

До Большого взрыва вся материя и энергия во Вселенной находились сейчас в сингулярности . Сингулярность — это точка с чрезвычайно высокой температурой и бесконечной плотностью.Это также то, что находится в центре черной дыры. Эта сингулярность плавала в полном вакууме, пока не взорвалась, выбрасывая газ и энергию во всех направлениях. Представьте, что в яйце взрывается бомба — материя движется во всех направлениях с большой скоростью.

По мере охлаждения газа от взрыва различные физические силы заставляли частицы слипаться. По мере того, как они продолжали остывать, они замедлились и стали более организованными, в конечном итоге превратившись в звезд. Этот процесс занял около миллиарда лет.

Около пяти миллиардов лет назад часть этого газа и материи стала нашим Солнцем. Сначала это было горячее вращающееся облако газа, в которое также входили более тяжелые элементы. Когда облако вращалось, оно собралось в диск под названием солнечная туманность . Наша планета и другие, вероятно, сформировались внутри этого диска. Центр облака продолжал конденсироваться, в конце концов воспламенившись и превратившись в солнце.

Нет конкретных доказательств того, как именно Земля образовалась внутри этой туманности. У ученых есть две основные теории.Оба включают аккрецию или слипание молекул и частиц. У них та же основная идея — около 4,6 миллиарда лет назад Земля сформировалась в виде частиц, собранных в гигантском газовом диске, вращающемся вокруг того, что станет нашим Солнцем. Как только Солнце загорелось, оно унесло все лишние частицы, оставив Солнечную систему такой, какой мы ее знаем. Наша луна также образовалась в солнечной туманности — прочтите «Откуда луна взялась?» Узнать больше.

Сначала Земля была очень горячей и вулканической.По мере охлаждения планеты образовалась твердая кора, а столкновения с астероидами и другим мусором привели к образованию множества кратеров. По мере того как планета продолжала остывать, вода заполняла бассейны, образовавшиеся на поверхности, создавая океаны.

В результате землетрясений, извержений вулканов и других факторов поверхность Земли в конечном итоге приобрела форму, которую мы знаем сегодня. Его масса обеспечивает гравитацию, которая держит все вместе, а его поверхность дает нам место для жизни. Но весь процесс не начался бы без солнца.

Перейдите по ссылкам ниже, чтобы узнать больше о Земле, Солнце и связанных темах.

Связанные статьи HowStuffWorks

Другие полезные ссылки

Источники

• Бритт, Роберт Рой. «Лунная механика: что действительно заставляет наш мир вращаться». Space.com, 18 марта 2003 г. http://www.space.com/scienceastronomy/moon_mechanics_0303018.html
• Бритт, Роберт Рой. «Когда север становится югом: новые ключи к разгадке магнитных шлепанцев Земли». Space.com, 7 апреля 2004 г.http://www.space.com/scienceastronomy/earth_poles_040407.html
• «Углеродный цикл». Земная обсерватория НАСА. http://earthobservatory.nasa.gov/Library/CarbonCycle/
• Чоун, Маркус. «Солнечный ветер, защищающий Землю во время переворота». New Scientist, 15 мая 2004 г. http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn4985
• «Преодоление ледникового периода». NOVA Online. http://www.pbs.org/wgbh/nova/ice/
• «Атмосфера Земли». НАСА. http://liftoff.msfc.nasa.gov/academy/space/atmosphere.html
• «Слои Земли». Система университетов Северной Дакоты. http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/vwlessons/lessons/Earths_layers/Earths_layers1.html
• Гласнер, Джоанна. «Земля ранит 6,5 миллиарда». Wired, 21 февраля 2006 г. http://www.wired.com/news/technology/0,70238-0.html?tw=wn_index_1
• «Глобальное потепление и наш изменяющийся климат». Агентство по охране окружающей среды США, апрель 2000 г.
• «Глобальные погодные условия». BBC. http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/geography/weather/elementsofweatherrev10.shtml
• Грэм, Стив и др. «Круговорот воды». Земная обсерватория НАСА. http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Water/
• «Великий ледниковый период». Геологическая служба США. http://pubs.usgs.gov/gip/ice_age/
• Hawkes, Найджел. «Водный мир: как будет выглядеть жизнь на Земле через 1000 лет». Times Online, 17 февраля 2006 г. http://www.timesonline.co.uk/article/0,,3-2044465,00.html
• Herring, David. «Океан и климат». Земная обсерватория НАСА. http: //earthobservatory.nasa.gov / Library / OceanClimate /
• Государственный музей Иллинойса. «Почему бывают ледниковые периоды?» http://www.museum.state.il.us/exhibits/ice_ages/why_4_cool_periods.html
• Ларсон, Джош. «Понимание глобальных климатических моделей». USA Today, 6 августа 2004 г.
• Земная обсерватория НАСА. http://earthobservatory.nasa.gov
• Сидс, Майкл А. «Основы астрономии». Издательская компания Wadsworth. 1994.
,
• Simkin, Tom, et al. «Эта динамичная планета». USGS. 1994.
,
• Смит, Льюис и Бен Хойл.«У мира есть всего 20 лет, чтобы остановить климатическую катастрофу». Times Online, 31 января 2006 г. http://www.timesonline.co.uk/article/0,,2-2017322,00.html
• «Паровые взрывы, землетрясения и извержения вулканов — что ждет Йеллоустоун в будущем?» Информационный бюллетень 2005-3024, Геологическая служба США. http://pubs.usgs.gov/fs/2005/3024/
• Vastag, Брайан. «Северный магнитный полюс быстро смещается в сторону России». Национальная география. 15 декабря 2005 г. http://news.nationalgeographic.com/news/2005/12/1215_051215_north_pole.html
• «Что такое фотосинтез?» Университет штата Аризона, 7 февраля 2006 г. http://photoscience.la.asu.edu/photosyn/education/learn.html
• «Почему Земля не горяча, как печь?» Земная обсерватория НАСА. http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Oven/

Эволюция Земли — Scientific American

Как камень лазурит, он похож на голубую окутанную облаками планету, которую мы сразу узнаем по спутниковым снимкам. кажется удивительно стабильным. Континенты и океаны, окруженные богатой кислородом атмосферой, поддерживают знакомые формы жизни. Однако это постоянство — иллюзия, порожденная человеческим опытом времени. Земля и ее атмосфера постоянно меняются. Тектоника плит сдвигает континенты, поднимает горы и сдвигает дно океана, в то время как процессы, до конца не изученные, изменяют климат.

Такое постоянное изменение характерно для Земли с момента ее зарождения около 4,5 миллиардов лет назад. С самого начала эволюция планеты определялась жарой и гравитацией.К этим силам постепенно присоединились глобальные эффекты возникновения жизни. Изучение этого прошлого предлагает нам единственную возможность понять происхождение жизни и, возможно, ее будущее.

Ученые считали, что каменистые планеты, включая Землю, Меркурий, Венеру и Марс, были созданы в результате быстрого гравитационного коллапса пылевого облака, деформации, дающей начало плотной сфере. В 1960-х годах космическая программа «Аполлон» изменила эту точку зрения. Исследования лунных кратеров показали, что эти выбоины были вызваны ударами объектов, которых было в большом количестве около 4 человек.5 миллиардов лет назад. После этого количество ударов, похоже, быстро уменьшилось. Это наблюдение обновило теорию аккреции, предложенную Отто Шмидтом. В 1944 году русский геофизик предположил, что размер планет увеличивается постепенно, шаг за шагом.

Согласно Шмидту, космическая пыль сгруппировалась в частицы, частицы превратились в гравий, гравий в маленькие шары, затем в большие шары, затем в крошечные планеты или планетезимали, и, наконец, пыль стала размером с Луну.По мере того, как планетезимали становились больше, их количество уменьшалось. Следовательно, количество столкновений между планетезималиями или метеоритами уменьшилось. Меньшее количество предметов, доступных для аккреции, означало, что создание большой планеты заняло много времени. Расчет, сделанный Джорджем Уэзериллом из Института Карнеги в Вашингтоне, предполагает, что между образованием объекта диаметром 10 километров и объекта размером с Землю может пройти около 100 миллионов лет.

Процесс аккреции имел значительные тепловые последствия для Земли, последствия, которые в значительной степени повлияли на ее эволюцию.Большие тела, врезавшиеся в планету, вызвали в ее недрах огромное количество тепла, расплавив обнаруженную там космическую пыль. Образовавшаяся печь, расположенная на глубине от 200 до 400 километров под землей и называемая океаном магмы, была активна в течение миллионов лет, вызывая извержения вулканов. Когда Земля была молодой, жар на поверхности, вызванный вулканизмом и потоками лавы изнутри, усиливался из-за постоянной бомбардировки огромных объектов, некоторые из которых, возможно, были размером с Луну или даже Марс. В этот период жизнь была невозможна.

Помимо разъяснения того, что Земля образовалась путем аккреции, программа «Аполлон» вынудила ученых попытаться реконструировать последующее временное и физическое развитие ранней Земли. Основоположники геологии, в том числе Чарльз Лайель, считали это предприятие невозможным, которому приписывают следующую фразу: «Никаких следов начала, никаких перспектив на конец». Это заявление передает идею о том, что молодая Земля не может быть воссоздана, потому что ее остатки были уничтожены самой ее деятельностью.Но развитие изотопной геологии в 1960-х сделало эту точку зрения устаревшей. В своем воображении, покрасневшем от Аполлона и открытий луны, геохимики начали применять эту технику, чтобы понять эволюцию Земли.

Датирование горных пород с помощью так называемых радиоактивных часов позволяет геологам работать со старыми местностями, не содержащими окаменелостей. Стрелки радиоактивных часов состоят из изотопов — атомов одного и того же элемента, имеющих разный атомный вес, — а геологическое время измеряется скоростью распада одного изотопа на другой [см. «Древнейшую историю Земли», Дерек Йорк; Scientific American , январь 1993 г.].Среди множества часов особенными являются часы, основанные на распаде урана 238 на свинец 206 и урана 235 на свинец 207. Геохронологи могут определить возраст образцов, анализируя только дочерний продукт — в данном случае свинец — радиоактивного материнского урана.

Панорамирование цирконов
ИЗОТОПНАЯ ГЕОЛОГИЯ позволила геологам определить, что аккреция Земли завершилась дифференциацией планеты: созданием ядра — источника магнитного поля Земли — и началом атмосферы.В 1953 году в классической работе Клэр С. Паттерсон из Калифорнийского технологического института использовались ураново-свинцовые часы, чтобы установить возраст Земли и многих метеоритов, которые ее сформировали, в 4,55 миллиарда лет. Однако в начале 1990-х годов работа одного из нас (Аллегра) по изотопам свинца привела к несколько новой интерпретации.

Как утверждал Паттерсон, некоторые метеориты действительно образовались около 4,56 миллиарда лет назад, и их обломки составили Землю. Но Земля продолжала расти за счет бомбардировки планетезималей примерно до 120–150 миллионов лет спустя.В то время — от 4,44 до 4,41 млрд лет назад — Земля начала сохранять свою атмосферу и создавать свое ядро. Эта возможность уже была предложена Брюсом Р. Доу и Робертом Э. Зартманом из Геологической службы США в Денвере два десятилетия назад и согласуется с оценками Уэзерилла.

Возникновение континентов произошло несколько позже. Согласно теории тектоники плит, эти массивы суши являются единственной частью земной коры, которая не перерабатывается и, следовательно, разрушается во время геотермического цикла, вызванного конвекцией в мантии.Таким образом, континенты обеспечивают некую форму памяти, потому что записи о ранней жизни можно прочитать в их скалах. Однако геологическая деятельность, включая тектонику плит, эрозию и метаморфизм, разрушила почти все древние породы. Эта геологическая машина сохранила очень мало фрагментов.

Тем не менее, в последние десятилетия было сделано несколько важных открытий, опять же с использованием изотопной геохимии. Одна группа, возглавляемая Стивеном Мурбатом из Оксфордского университета, обнаружила местность в Западной Гренландии, находящуюся между тремя.7 миллиардов и 3,8 миллиарда лет. Кроме того, Сэмюэл А. Боуринг из Массачусетского технологического института исследовал небольшую область в Северной Америке — гнейсы Акаста, возраст которых, как считается, составляет 3,96 миллиарда лет.

В конечном итоге поиски минерала циркона привели других исследователей к еще более древней местности. Циркон, обычно встречающийся в континентальных породах, не растворяется в процессе эрозии, а откладывается в виде частиц в осадках. Таким образом, несколько кусочков циркона могут сохраняться в течение миллиардов лет и могут служить свидетельством более древней коры Земли.Поиск старых цирконов начался в Париже с работ Анни Витрак и Жол Р. Ланселот, позже в Марсельском университете, а теперь в Университете Нмес соответственно, а также усилиями Мурбата и Аллгре. Это была группа из Австралийского национального университета в Канберре под руководством Уильяма Компстона, которая в конечном итоге добилась успеха. Команда обнаружила цирконы в западной Австралии, возраст которых составляет от 4,1 до 4,3 миллиарда лет.

Цирконы сыграли решающую роль не только в понимании возраста континентов, но и в определении того, когда впервые появилась жизнь.Самые ранние окаменелости бесспорного возраста были найдены в Австралии и Южной Африке. Этим остаткам сине-зеленых водорослей около 3,5 миллиардов лет. Манфред Шидловски из Института химии Макса Планка в Майнце изучал образование Исуа в Западной Гренландии и утверждал, что органическое вещество существовало уже 3,8 миллиарда лет. Поскольку большая часть записей о ранней жизни была уничтожена геологической деятельностью, мы не можем точно сказать, когда она впервые появилась — возможно, она возникла очень быстро, а может быть, даже 4.2 миллиарда лет назад.

Рассказы из газов
ОДИН ИЗ САМЫХ ВАЖНЕЙШИХ аспектов эволюции планеты — это формирование атмосферы, потому что именно эта совокупность газов позволила жизни выползать из океанов и существовать. С 1950-х годов исследователи выдвинули гипотезу, что земная атмосфера была создана газами, выходящими из недр планеты. Когда вулкан извергает газы, это является примером, как его еще называют, непрерывной дегазации Земли.Но ученые задаются вопросом, произошел ли этот процесс внезапно — около 4,4 миллиарда лет назад, когда ядро ​​дифференцировалось — или же он происходил постепенно с течением времени.

Чтобы ответить на этот вопрос, Аллегр и его коллеги изучили изотопы инертных газов. Эти газы, в том числе гелий, аргон и ксенон, обладают тем свойством, что они химически инертны, то есть в природе они не вступают в реакцию с другими элементами. Два из них особенно важны для атмосферных исследований: аргон и ксенон.Аргон имеет три изотопа, из которых аргон 40 образуется при распаде калия 40. Ксенон состоит из девяти, из которых ксенон 129 имеет два разных происхождения. Ксенон 129 возник в результате нуклеосинтеза до образования Земли и Солнечной системы. Он также был создан в результате распада радиоактивного йода 129, которого больше нет на Земле. Эта форма йода присутствовала очень рано, но с тех пор вымерла, и ксенон 129 вырос за ее счет.

Как и большинство пар, и аргон-40, и калий-40, и ксенон-129, и йод-129 могут рассказать свои истории.Это отличные хронометры. Хотя атмосфера образовалась в результате дегазации мантии, она не содержит ни калия 40, ни йода 129. Весь аргон 40 и ксенон 129, образовавшиеся на Земле и выброшенные в атмосферу, сегодня находятся в атмосфере. Ксенон был вытеснен из мантии и оставлен в атмосфере; следовательно, отношение атмосферы к мантии этого элемента позволяет оценить возраст дифференциации. Аргон и ксенон, захваченные мантией, образовались в результате радиоактивного распада калия 40 и йода 129.Таким образом, если бы полное обезгаживание мантии произошло в начале формирования Земли, атмосфера не содержала бы аргона 40, но содержала бы ксенон 129.

Основная задача, стоящая перед исследователем, который хочет измерить такие коэффициенты распада, состоит в том, чтобы получить высокие концентрации инертных газов в породах мантии, поскольку они чрезвычайно ограничены. К счастью, в срединно-океанических хребтах происходит природное явление, во время которого вулканическая лава переносит некоторое количество силикатов из мантии на поверхность.Небольшие количества газов, захваченных мантийными минералами, поднимаются с расплавом к поверхности и концентрируются в небольших пузырьках на внешней стеклянной окраине лавовых потоков. Этот процесс служит для концентрирования количества мантийных газов в 10 ⁴ или 10 ⁵ . Сбор этих пород путем углубления дна моря и последующего измельчения их в вакууме в чувствительном масс-спектрометре позволяет геохимикам определять соотношение изотопов в мантии. Результаты довольно удивительны.Расчеты соотношений показывают, что от 80 до 85 процентов атмосферы было дегазировано в течение первых одного миллиона лет Земли; остальное выпускалось медленно, но постоянно в течение следующих 4,4 миллиарда лет.

В составе этой примитивной атмосферы определенно преобладала двуокись углерода, а азот был вторым по распространенности газом. Также присутствовали следовые количества метана, аммиака, диоксида серы и соляной кислоты, но не было кислорода. За исключением наличия большого количества воды, атмосфера была похожа на Венеру или Марс.Детали эволюции первоначальной атмосферы обсуждаются, особенно потому, что мы не знаем, насколько сильным было Солнце в то время. Однако некоторые факты не оспариваются. Очевидно, что диоксид углерода сыграл решающую роль. Кроме того, многие ученые считают, что развивающаяся атмосфера содержала достаточное количество газов, таких как аммиак и метан, для образования органических веществ.

Тем не менее, проблема солнца остается нерешенной. Согласно одной из гипотез, в течение архейского эона, продолжавшегося примерно с 4 до н. Э.5–2,5 миллиарда лет назад солнечная энергия составляла всего 75 процентов от сегодняшней. Эта возможность порождает дилемму: как жизнь могла выжить в относительно холодном климате, который должен сопровождать более слабое солнце? Решение парадокса слабого раннего солнца, как его называют, было предложено Карлом Саганом и Джорджем Малленом из Корнельского университета в 1970 году. Эти два ученых предположили, что метан и аммиак, которые очень эффективны для улавливания инфракрасного излучения, были в большом количестве. Эти газы могли создать суперпарниковый эффект.Идея подверглась критике на том основании, что такие газы обладают высокой реакционной способностью и имеют короткое время жизни в атмосфере.

Какая контролируемая компания?
В КОНЦЕ 1970-х Вирабхадран Раманатан, ныне работающий в Институте океанографии Скриппса, и Роберт Д. Сесс и Тобиас Оуэн из Университета Стоуни-Брук предложили другое решение. Они постулировали, что в ранней атмосфере не было необходимости в метане, потому что углекислого газа было достаточно, чтобы вызвать суперпарниковый эффект.Этот аргумент снова поднял другой вопрос: сколько углекислого газа было в ранней атмосфере? Земной углекислый газ сейчас погребен в карбонатных породах, таких как известняк, хотя неясно, когда он оказался там в ловушке. Сегодня карбонат кальция создается в основном в процессе биологической активности; в архейском эоне углерод, возможно, удалялся в основном во время неорганических реакций.

Быстрое выделение газа на планете высвободило из мантии огромные количества воды, создав океаны и гидрологический цикл.Кислоты, которые, вероятно, присутствовали в атмосфере, вымывали породы, образуя богатые карбонатом породы. Однако относительная важность такого механизма обсуждается. Генрих Д. Холланд из Гарвардского университета считает, что количество углекислого газа в атмосфере быстро уменьшалось во время архея и оставалось на низком уровне.

Понимание содержания углекислого газа в ранней атмосфере имеет решающее значение для понимания климатического контроля. Два лагеря борющихся выдвинули идеи о том, как работает этот процесс.Первая группа считает, что глобальные температуры и углекислый газ контролировались неорганическими геохимическими обратными связями; второй утверждает, что они контролировались биологическим удалением.

Джеймс К.Г. Уокер, Джеймс Ф. Кастинг и Пол Б. Хейс, работавшие тогда в Мичиганском университете в Анн-Арборе, предложили неорганическую модель в 1981 году. Они постулировали, что уровни газа были высокими в начале архея, а не стремительно падают. Трио предположило, что по мере потепления климата испаряется больше воды, а гидрологический цикл становится более интенсивным, увеличивая количество осадков и сток.Углекислый газ в атмосфере, смешанный с дождевой водой, создает сток углекислоты, подвергая минералы на поверхности выветриванию. Силикатные минералы в сочетании с углеродом, который был в атмосфере, улавливают его в осадочных породах. Меньшее количество углекислого газа в атмосфере, в свою очередь, означает меньший парниковый эффект. Процесс неорганической отрицательной обратной связи компенсирует рост солнечной энергии.

Это решение контрастирует со второй парадигмой: биологическое удаление. Одна теория, выдвинутая Джеймсом Э.Лавлок, создатель гипотезы Гайи, предположил, что фотосинтезирующие микроорганизмы, такие как фитопланктон, будут очень продуктивными в среде с высоким содержанием углекислого газа. Эти существа медленно удаляли углекислый газ из воздуха и океанов, превращая его в отложения карбоната кальция. Критики возразили, что фитопланктон даже не эволюционировал большую часть времени, пока на Земле была жизнь. (Гипотеза Гайи утверждает, что жизнь на Земле обладает способностью регулировать температуру и состав земной поверхности, а также поддерживать ее комфорт для живых организмов.)

В начале 1990-х Тайлер Волк из Нью-Йоркского университета и Дэвид Шварцман из Университета Говарда предложили другое решение Gaian. Они отметили, что бактерии увеличивают содержание углекислого газа в почвах, разрушая органические вещества и производя гуминовые кислоты. Оба действия ускоряют выветривание, удаляя углекислый газ из атмосферы. Однако по этому поводу разногласия обостряются. Некоторые геохимики, в том числе Кастинг из Университета штата Пенсильвания и Голландия, утверждают, что, хотя жизнь может объяснить некоторое удаление углекислого газа после архея, неорганические геохимические процессы могут объяснить большую часть этого связывания.Эти исследователи рассматривают жизнь как довольно слабый механизм стабилизации климата на протяжении большей части геологического времени.

Кислород из водорослей
ПРОБЛЕМА УГЛЕРОДА по-прежнему имеет решающее значение для того, как жизнь повлияла на атмосферу. Захоронение углерода является ключом к жизненно важному процессу повышения концентрации кислорода в атмосфере, что является предпосылкой для развития определенных форм жизни. Кроме того, сейчас происходит глобальное потепление в результате того, что люди выделяют этот углерод. В течение одного или двух миллиардов лет водоросли в океанах производили кислород.Но поскольку этот газ обладает высокой реакционной способностью и поскольку в древних океанах было много восстановленных минералов — например, железо легко окисляется, — большая часть кислорода, производимого живыми существами, просто расходуется, прежде чем он достигнет атмосферы, где он бы столкнулся с газами, которые вступили бы с ним в реакцию.

Даже если бы в течение этой анаэробной эры эволюционные процессы привели к появлению более сложных форм жизни, у них не было бы кислорода. Более того, нефильтрованный ультрафиолетовый солнечный свет, вероятно, убил бы их, если бы они покинули океан.Такие исследователи, как Уокер и Престон Клауд, работавшие тогда в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, предположили, что всего около двух миллиардов лет назад, после того как большая часть восстановленных минералов в море была окислена, атмосферный кислород накапливался. От одного до двух миллиардов лет назад кислород достиг нынешнего уровня, создав нишу для эволюционирующей жизни.

Изучая стабильность некоторых минералов, таких как оксид железа или оксид урана, Голландия показала, что содержание кислорода в архейской атмосфере было низким еще два миллиарда лет назад.Многие согласны с тем, что нынешнее 20-процентное содержание кислорода является результатом фотосинтетической активности. Тем не менее, вопрос в том, увеличивалось ли содержание кислорода в атмосфере постепенно или внезапно. Недавние исследования показывают, что увеличение количества кислорода началось внезапно между 2,1 миллиардами и 2,03 миллиардами лет назад и что нынешняя ситуация была достигнута 1,5 миллиарда лет назад.

Присутствие кислорода в атмосфере имело еще одно важное преимущество для организма, пытающегося жить на поверхности или над ней: он отфильтровывал ультрафиолетовое излучение.Ультрафиолетовое излучение разрушает многие молекулы — от ДНК и кислорода до хлороуглеродов, которые участвуют в истощении стратосферного озона. Такая энергия расщепляет кислород на очень нестабильную атомарную форму O, которая может снова объединиться в O ₂ и в совершенно особую молекулу O ₃ или озон. Озон, в свою очередь, поглощает ультрафиолетовое излучение. Только когда в атмосфере появилось достаточно кислорода, чтобы образовался озон, у жизни даже появился шанс закрепиться на суше.Неслучайно быстрая эволюция жизни от прокариот (одноклеточных организмов без ядра) к эукариотам (одноклеточные организмы с ядром) и метазоа (многоклеточные организмы) произошла в миллиардную эпоху кислород и озон.

Хотя в этот период атмосфера в атмосфере достигала довольно стабильного уровня кислорода, климат не был однородным. При переходе к современному геологическому времени были длительные стадии относительного тепла или прохлады.Состав окаменелых раковин планктона, обитавших у дна океана, является мерой температуры придонной воды. Данные свидетельствуют о том, что за последние 100 миллионов лет придонные воды остыли почти на 15 градусов по Цельсию. Уровень моря упал на сотни метров, и континенты разошлись. Внутренние моря в основном исчезли, а климат охладился в среднем на 10-15 градусов по Цельсию. Примерно 20 миллионов лет назад, похоже, на Антарктиде образовался постоянный лед.

Примерно два-три миллиона лет назад палеоклиматические записи начали показывать значительные расширения и сокращения теплых и холодных периодов с циклами в 40 000 лет или около того.Эта периодичность интересна, потому что она соответствует времени, за которое Земля совершает колебание наклона своей оси вращения. Долгое время предполагалось и недавно было подсчитано, что известные изменения в геометрии орбиты могут изменить количество солнечного света, поступающего между зимой и летом, примерно на 10 процентов или около того и могут быть ответственны за начало или окончание ледникового периода.

Теплая рука человека
НАИБОЛЕЕ ИНТЕРЕСНЫМ и озадачивающим является открытие, что между 600 000 и 800 000 лет назад доминирующий цикл переключился с 40 000-летних периодов на 100 000-летние интервалы с очень большими колебаниями.Последняя крупная фаза оледенения закончилась около 10 000 лет назад. На своем пике 20 000 лет назад ледяные щиты толщиной около двух километров покрывали большую часть Северной Европы и Северной Америки. Ледники расширились на высокие плато и горы по всему миру. На суше скопилось достаточно льда, чтобы уровень моря упал более чем на 100 метров ниже нынешнего. Массивные ледяные щиты очистили землю и изменили экологический облик Земли, которая в среднем была на пять градусов холоднее, чем сейчас.

Точные причины увеличения интервалов между теплым и холодным периодами еще не выяснены. Извержения вулканов могли сыграть значительную роль, о чем свидетельствует эффект Эль-Чичон в Мексике и горы Пинатубо на Филиппинах. Тектонические события, такие как развитие Гималаев, возможно, повлияли на мировой климат. Даже воздействие комет может повлиять на краткосрочные климатические тенденции с катастрофическими последствиями для жизни [см. «Что вызвало массовое вымирание? Внеземное воздействие» Уолтера Альвареса и Фрэнка Асаро; и «Что вызвало массовое вымирание? Извержение вулкана» Винсента Э.Куртильо; Scientific American , октябрь 1990 г.]. Примечательно, что, несмотря на сильные эпизодические возмущения, климат был достаточно буферным, чтобы поддерживать жизнь в течение 3,5 миллиардов лет.

Одно из самых важных открытий в области климата за последние 30 лет было сделано в ледяных кернах Гренландии и Антарктиды. Когда на эти замерзшие континенты падает снег, воздух между снежинками собирается в виде пузырьков. Снег постепенно сжимается в лед вместе с захваченными газами.Некоторые из этих записей могут иметь возраст более 500 000 лет; ученые могут анализировать химический состав льда и пузырьков на участках льда, лежащих на глубине до 3600 метров (2,2 мили) от поверхности.

Ледяные бурильщики определили, что воздух, которым дышали древние египтяне и индейцы анасази, был очень похож на тот, который мы вдыхаем сегодня, за исключением множества загрязнителей воздуха, внесенных за последние 100 или 200 лет. Основными из этих добавленных газов или загрязнителей являются дополнительный диоксид углерода и метан.Примерно с 1860 года, когда началась промышленная революция, уровни углекислого газа в атмосфере увеличились более чем на 30 процентов в результате индустриализации и обезлесения; Уровни метана увеличились более чем вдвое из-за сельского хозяйства, землепользования и производства энергии. Способность повышенного количества этих газов улавливать тепло — вот что вызывает опасения по поводу изменения климата в 21 веке [см. «Изменяющийся климат» Стивена Х. Шнайдера; Scientific American , сентябрь 1989 г.].

Ледяные керны показали, что устойчивые естественные темпы изменения температуры во всем мире обычно составляют около одного градуса Цельсия за тысячелетие. Эти сдвиги все еще достаточно значительны, чтобы радикально изменить место обитания видов и потенциально способствовать исчезновению такой харизматической мегафауны, как мамонты и саблезубые тигры. Но самая необычная история с ледяными кернами — это не относительная стабильность климата за последние 10 000 лет. Похоже, что в разгар последнего ледникового периода 20 000 лет назад в воздухе было на 50 процентов меньше углекислого газа и вдвое меньше метана, чем в нашу эпоху, голоцен.Это открытие предполагает положительную обратную связь между углекислым газом, метаном и климатическими изменениями.

Рассуждения, подтверждающие идею этой дестабилизирующей системы обратной связи, заключаются в следующем. Когда мир был холоднее, концентрация парниковых газов была меньше, и поэтому удерживалось меньше тепла. По мере того, как Земля нагревается, уровни углекислого газа и метана увеличиваются, ускоряя потепление. Если бы жизнь приложила руку к этой истории, она должна была бы управлять климатическими изменениями, а не противодействовать им.Кажется все более вероятным, что, когда люди стали частью этого цикла, они тоже помогли ускорить потепление. Такое потепление особенно заметно с середины 1800-х годов из-за выбросов парниковых газов в результате индустриализации, изменений в землепользовании и других явлений. Однако снова остается неуверенность.

Тем не менее, большинство ученых согласятся, что жизнь вполне может быть основным фактором положительной обратной связи между изменением климата и парниковыми газами. В конце 20 века наблюдался быстрый рост средней глобальной приземной температуры [ см. Иллюстрацию на противоположной странице ].Действительно, период с 1980-х годов был самым теплым за последние 2000 лет. Девятнадцать из 20 самых теплых лет за всю историю наблюдений приходились на период с 1980 года, а 12 самых теплых лет — с 1990 года. Рекордным за все время годом стал 1998 год, а 2002 и 2003 годы оказались на втором и третьем местах, соответственно. Есть веские основания полагать, что десятилетие 1990-х было бы еще жарче, если бы не извергалась гора Пинатубо: этот вулкан выбросил достаточно пыли в верхние слои атмосферы, чтобы заблокировать часть падающего солнечного света, вызвав глобальное похолодание на несколько десятых градуса на несколько десятков градусов. годы.

Могло ли потепление последних 140 лет происходить естественным путем? С все возрастающей уверенностью ответ — нет.

В рамке справа показано замечательное исследование, в котором была предпринята попытка отодвинуть рекорд температуры Северного полушария назад на целую 1000 лет. Климатолог Майкл Манн из Университета Вирджинии и его коллеги выполнили сложный статистический анализ, включающий около 112 различных факторов, связанных с температурой, включая годичные кольца, протяженность горных ледников, изменения коралловых рифов, активность солнечных пятен и вулканизм.

Полученная в результате запись температуры является реконструкцией того, что могло бы быть получено, если бы были доступны измерения на основе термометра. (Фактические измерения температуры используются для лет после 1860 года.) Как показывает доверительный интервал, каждый год этой 1000-летней реконструкции температуры содержит значительную неопределенность. Но общая тенденция ясна: постепенное снижение температуры в течение первых 900 лет, за которым следует резкий подъем температуры в 20 веке. Этот график свидетельствует о том, что десятилетие 1990-х годов было не только самым теплым за столетие, но и за все прошедшее тысячелетие.

Изучая переход от атмосферы с высоким содержанием углекислого газа и низким содержанием кислорода в архее к эпохе большого эволюционного прогресса около полмиллиарда лет назад, становится ясно, что жизнь могла быть фактором стабилизации климата. В другом примере — во время ледниковых периодов и межледниковых циклов — жизнь, кажется, выполняет противоположную функцию: ускоряет изменения, а не уменьшает их. Это наблюдение привело одного из нас (Шнайдер) к утверждению, что климат и жизнь развивались вместе, а не жизнь, служащая исключительно отрицательной обратной связью с климатом.

Если мы, люди, считаем себя частью жизни, то есть частью естественной системы, то можно утверждать, что наше коллективное воздействие на Землю означает, что мы можем играть значительную коэволюционную роль в будущем планеты. Текущие тенденции роста населения, требования к повышению уровня жизни и использование технологий и организаций для достижения этих ориентированных на рост целей — все это способствует загрязнению. Когда цена за загрязнение невысока, а атмосфера используется как свободная сточная труба, может накапливаться углекислый газ, метан, хлороуглероды, оксиды азота, оксиды серы и другие токсичные вещества.

Впереди кардинальные изменения
В СВОЕМ ДОКЛАДЕ Climate Change 2001 климатические эксперты Межправительственной группы экспертов по изменению климата подсчитали, что к 2100 году температура в мире будет составлять от 1,4 до 5,8 градусов Цельсия. Мягкая граница этого диапазона — скорость потепления на 1,4 градуса Цельсия на 100 человек. лет — все еще в 14 раз быстрее, чем один градус Цельсия за 1000 лет, что исторически было средней скоростью естественных изменений в глобальном масштабе. Если произойдет верхний предел диапазона, то мы сможем увидеть темпы изменения климата почти в 60 раз быстрее, чем средние естественные условия, что может привести к изменениям, которые многие сочтут опасными.Такие изменения почти наверняка вынудят многие виды попытаться сместить свои ареалы, как они это сделали во время ледникового периода / межледникового перехода между 10 000 и 15 000 лет назад. Мало того, что виды должны были бы реагировать на климатические изменения со скоростью в 14-60 раз быстрее, но и немногие из них могли бы иметь беспрепятственные открытые маршруты миграции, как это было в конце ледникового периода и в начале межледниковой эры. Негативные последствия этого значительного потепления — для здоровья, сельского хозяйства, прибрежной географии и объектов наследия, и так далее, — также могут быть серьезными.

Чтобы сделать критические прогнозы будущих климатических изменений, необходимых для понимания судьбы экосистем на Земле, мы должны рыть землю, море и лед, чтобы извлечь как можно больше из геологических, палеоклиматических и палеоэкологических данных. Эти записи обеспечивают основу для калибровки грубых инструментов, которые мы должны использовать, чтобы заглянуть в темное экологическое будущее, будущее, на которое мы все в большей степени влияем.

АВТОРЫ
CLAUDE J. ALLGRE и STEPHEN H.SCHNEIDER изучает различные аспекты геологической истории Земли и ее климата. Альгре — профессор Парижского университета и руководит отделом геохимии Парижского геофизического института. Он является иностранным членом Национальной академии наук. Шнайдер — профессор кафедры биологических наук Стэнфордского университета и содиректор Центра экологических наук и политики. В 1992 году он был удостоен стипендии Макартура, а в 2002 году был избран членом Национальной академии наук.

Происхождение Вселенной и Земли

---

Солнечная туманность

Формирование Земли
Происхождение атмосферы и океанов

---

Происхождение Земли — Солнечная туманность Гипотеза

Около 4,6 миллиарда лет назад наша Солнечная система образовалась из облака газа и пыль, которая медленно сжималась под действием силы тяжести всех своих частиц.Облако состояло в основном из водорода (H) с небольшим количеством гелия (He) и небольшого количества количества оставшихся естественных химических элементов. Элементы больше, чем он должен был иметь был произведен в сверхновой.

Начальное вращение или опрокидывающееся движение было ускорено, поскольку туманность сжался, как вращающийся фигурист, который тянет руки, чтобы вращаться быстрее. Контракт, вращающееся облако превратилось в диск. Внутри диска самая большая концентрация материи была в центре.Это стало солнцем. Иметь значение собраны в более мелкие комочки на диске. Они стали планетами. В протосолнце и протопланеты выросли за счет аккреции вещества, падающего в к центру масс. Солнечная туманность нагрелась по мере того, как сжатие усилилось. давление. Как протосолнце росло и давление увеличивалось, он нагрелся от гравитационного сжатия. Он начал светиться красным. Жар протосолнца нагрел солнечная туманность, особенно внутренняя туманность.В конце концов давление и температура в ядре протосолнца стала настолько высокой, что водород ядра слились вместе, образуя гелий. Эта ядерная реакция высвободила огромную количество энергии, как и сегодня. Солнце родилось. В течение Фаза Т-Тельца, очень сильный солнечный ветер унес большую часть оставшегося газа и частиц. менее 10 м от внутренней части Солнечной системы, оставляя только планеты и астероиды. К этому времени планеты достигли почти всей своей массы. но бомбардировка сильными метеоритами продолжалась еще полмиллиарда лет или около того.

При высоких температурах внутренней солнечной туманности малые протопланеты (Меркурий, Венера, Земля, Марс) были слишком горячими, чтобы удерживать летучие газы, которые доминировал в солнечной туманности. Только тугоплавкие (с высокой температурой плавления) материалы, такие как железо и каменные силикаты были стабильны. Следовательно, планет земной группы состоят в основном из металлических ядер. и силикатные мантии с тонкой или отсутствующей атмосферой. Во внешней солнечной туманности температура была достаточно низкой, чтобы обильные газы накапливались и удерживались протопланетами.В результате юпитерианских планет (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) — газовые гиганты, состоящие в основном из водорода, гелия и водорода. такие соединения, как метан (CH ₄ ) и аммиак (NH ₃ ).

Разделение Слои и атмосфера Земли

Материалы, которые аккреции к ранней Земле, вероятно, были добавлены по частям, без каких-либо определенного порядка (хотя некоторые модели призывают к последовательному наращиванию металлических а затем силикатные материалы).Ранняя Земля была очень горячей из-за 1) гравитационного сжатие, 2) удары и 3) радиоактивный распад (намного больше, чем сегодня). Ранняя Земля, вероятно, была частично или в значительной степени расплавленный. Более плотные металлические жидкости опустились к центру Земли. и менее плотные силикатные жидкости поднимались наверх, как нефть поднимается на поверхность воды. Таким образом, Земля очень быстро превратилась в металлическую, в основном железо ядро ​​ и каменистая силикатная мантия .

Через вулканический (вулканическая и интрузивная) активность кора Земли в конечном итоге сформировалась. Состав мантии силикатный, богат железом и магнием, аналогичен к композициям из каменных метеоритов и лунных скал. Корочка же более обогащен кремнеземом с меньшим количеством железа и магния. Высокий кремнезем породы земной коры (или, скорее, совокупность минералов в породах земной коры) обычно имеют более низкую плотность и более низкие температуры плавления, чем мантийные породы (минералы).Образовались породы земной коры по частичное плавление мантийных пород (плавление низшей температуры плавления, высший кремнезем, минералы в породах мантии. Это дает более богатую кремнеземом магму (расплавленную породу), чем мантию. горные породы. Магма, будучи менее плотной чем скала, из которой он образовался, может подняться на поверхность, остыть и кристаллизоваться. Этот общий процесс происходило медленно с течением времени после того, как Земля остыла настолько, что мантийные породы могли не растает полностью.Много континентальный корка , самый кремнезем богатый и наименее плотный вид, возник 2,5 миллиарда лет назад.

Формирование и эволюция Атмосфера

Летучие вещества, переносимые некоторые типы метеоров и комет были добавлены на Землю в результате ударов, некоторые из них проникли внутрь. Газы в мантии предпочитают переходить в любой образующийся расплав и счастливо уйти в атмосферу, если расплав достигнет поверхности.Вулканическая активность, особенно на Срединно-океанические хребты, вулканические дуги и горячие точки высвобождают большое количество воды пар, углекислый газ и другие газы в атмосферу.

Сегодняшняя атмосфера Земли на 78% состоит из азота (N ₂ ) и на 21% из кислорода (O ₂ ). Это сильно отличается от атмосферы планет-спутников Земли Венеры и Марса, чьи в атмосфере преобладает углекислый газ (CO ₂ ), но нет свободных кислород.Еще более разные бывают Атмосферы планет Юпитера, состоящие из H, He и H, составляют CH ₄ и NH ₃ . Водяной пар (H ₂ O), CO ₂ и N ₂ , наряду с другими газами, выбрасываются в поверхность из-за вулканической активности на Земле сегодня и, предположительно, также в начале дни Земли. Эти газы напоминают атмосферы других планет земной группы. Итак, если атмосфера Земли была изначально преобладали эти газы, как это изменилось до такой степени, что N ₂ и O ₂ являются доминирующими, а CO ₂ второстепенными? А как насчет всех H ₂ O?

После того, как жизнь эволюционировала, к 3.5 лет назад фотосинтез начал накапливать энергию в химические связи простого углевода (CH ₂ O). Фотосинтез выводит CO ₂ атмосферы и заменяет его на O ₂ .

CO ₂ + H ₂ O (плюс солнечный свет) -> CH ₂ O + O ₂

Энергия, запасенная посредством фотосинтеза, используется организмами (включая фотосинтетические) дыханием , которое забирает O ₂ из воздуха, объединяет его с углеводов (и других органических веществ) и высвобождает CO ₂ обратно в атмосферу.

СН ₂ O + O ₂ -> (энергия для клеточных процессов) CO ₂ + H ₂ O

Но фотосинтез и дыхание не сбалансированы. Часть органического вещества, которое произведенная продукция смывается в почвы и вниз по рекам и откладывается в осадочных породах. пласты, где он хранится.

За геологическое время большая часть CO ₂ была удалена из атмосферы и хранится в осадочных породах, добавлен О ₂ и N ₂ продолжает накапливаться от газовыделения.Конечно, большая часть выпущенного водяного пара конденсируется с образованием океаны.

Ископаемое топливо являются остатками органического вещества, хранящегося в осадочных породах. Сжигание ископаемого топлива возвращает CO ₂ который был заперт от миллионов до сотен миллионов лет назад атмосферы, и изменение нынешнего баланса атмосферы и Земли климат (потому что CO ₂ — парниковый газ).

Истоки жизни на Земле

Истоки жизни на Земле

Происхождение жизни — одна из величайших загадок Вселенной. Чтобы определить происхождения жизни ученые исследуют проблему в нескольких различные пути. Некоторые ученые изучают жизнь на нашей планете. Некоторые ученые ищут жизнь или ископаемую жизнь на других планетах или луны в нашей солнечной системе. И другие ученые пытаются обнаружить жизни в других солнечных системах, либо путем измерения воздействия жизни на атмосферы далеких планет или путем измерения искусственного излучения, например радиосигналы, которые могут быть произведены развитой жизнью.

На данный момент наиболее плодотворным подходом было изучение жизни на нашей планете. Однако даже у нас на заднем дворе трудно определить жизненный путь. происхождение, потому что это началось по крайней мере 3,5 миллиарда лет назад. Мы знаем что жизнь началась по крайней мере 3,5 миллиарда лет назад, потому что это возраст древнейших пород с ископаемыми свидетельствами жизни на Земле. Эти горные породы встречаются редко, потому что последующие геологические процессы изменили форму поверхность нашей планеты, часто разрушая старые породы, создавая новые. Тем не менее, в Африке можно найти скалы возрастом 3,5 миллиарда лет с окаменелостями. и Австралия. Обычно они представляют собой смесь застывших вулканических лав. и осадочные кремни. Окаменелости встречаются в осадочных кремнях.

Выше) возраст 3,5 миллиарда лет лава. Вверху справа) осадочные кремни возрастом 3,5 миллиарда лет.

Химические следы жизни также были обнаружены в немного более старых породах.В Гренландии, обнаружена серия древних метаморфизованных отложений. Анализирует указывают на то, что отложения образовались около 3,8 миллиарда лет назад. Они также выявили сигнатуры изотопов углерода, которые, по-видимому, были произведены организмами, которые жили, когда осаждались отложения.

Во всех случаях, жизнь, как мы ее понимаем, должна иметь воду. Это общее правило верно на Земле и считается верным в других частях Солнечной системы. В настоящее время ищут жизнь на Марсе, где, возможно, когда-то текла вода. на поверхности и Европе, где может существовать подземное море воды под его ледяная поверхность.

Если проанализировать генетическая информация в различных современных организмах, живущих на Земле, можно начать группировать и разделять организмы на основе их общих (или разнородные) свойства. Этот тип анализа интуитивно понятен в некоторых случаях. уровни. Например, большинство людей узнают, что мул олень и белый Хвостовые олени более тесно связаны между собой, чем олени-мулы и медведи гризли. Следовательно, на дереве жизни олень-мул выглядел бы ближе к белому. хвост оленя, чем медведя гризли. Этот же процесс можно применить к всех организмов и привел к трем большим сферам жизни: бактериям, архее, и Эукария. Люди, как и другие сложные млекопитающие, являются частью группа Eukarya. Если проследить генетическую информацию в организмах во всех трех группах, похоже, у них есть общий предок или, по крайней мере, предки, имеющие общий набор черт.В любом случае кажется ранние формы жизни на древе жизни были теплолюбивыми или гипертермофильными организм, что означает, что они жили в системах, состоящих из горячей воды.

Вверху) Примеры современных термофильные организмы.

Горячая вода системы называются гидротермальными системами. Их можно найти в областях вулканической активности, когда горячая расплавленная порода под поверхностью нагревает грунтовые воды. Гидротермальные системы производят горячие источники и гейзеры на поверхности. Хорошие примеры включают Йеллоустон в США и Роторуа в Нью-Йорке. Зеландия.

Вверху) Горячие источники Йеллоустона

Недавно, Кринг и его коллеги исследовали гидротермальные системы. Энергия, выделяемая при ударе, равна настолько велика, что может легко нагреть воду и заставить ее циркулировать земная кора.Примеры систем, вызванных ударами, были найден в нескольких ударных кратерах по всему миру. И хотя никто из них действуют сегодня, вероятно, они производили горячие источники и гейзеры. подобны тем, которые вызваны магматической активностью под поверхностью Земля.

Ранний период на Земле В истории вулканизм и кратер от ударов были очень распространенными процессами. Таким образом, оба могли обеспечить среду, необходимую для преобразования разнородных химические соединения в живые организмы и, возможно, обеспечили подходящие среда обитания для развития этой жизни.

Был происхождение жизни связано с лунным катаклизмом?

Этот веб-сайт основан на информации, изначально созданной для серии материалов по центрам космических снимков NASA / UA.
Концепция и содержание Дэвида А. Кринга.
Дизайн, графика и изображения Джейка Бейли и Дэвид А. Кринг.
Для любого использования информации и изображений требуется разрешение Центра космических снимков и / или Дэвида А.Кринг (сейчас в ФИАН).

Происхождение и судьба летучих элементов на Земле пересмотрены в свете данных об инертных газах, полученных с кометы 67P / Чурюмов-Герасименко

1.

Шлихтинг, Х. Э. и Мухопадхай, С. Потери в атмосфере. Обзоры космической науки 214 (1), 34 (2018).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

2.

Генда, Х. и Абэ, Й. Повышенная потеря атмосферы на протопланетах в фазе гигантского столкновения в присутствии океанов. Природа 433 (7028), 842 (2005).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

3.

Хамано, К., Абэ, Й. и Генда, Х. Возникновение двух типов планет земной группы при затвердевании магматического океана. Природа 497 (7451), 607 (2013).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

4.

Boehnke, P. & Harrison, T.М. Иллюзорные поздние тяжелые бомбардировки. Труды Национальной академии наук 113 (39), 10802–10806 (2016).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

5.

Морбиделли А., Лунин Дж. И., О’Брайен Д. П., Раймонд С. Н. и Уолш К. Дж. Построение планет земной группы. Ежегодный обзор наук о Земле и планетах , 40 (2012).

6.

Марти Б. Происхождение и концентрация воды, углерода, азота и благородных газов на Земле. Earth and Planetary Science Letters 313 , 56–66 (2012).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

7.

Кимура, К., Льюис, Р. С. и Андерс, Э. Распределение золота и рения между никель-железным и силикатным расплавами: последствия для распространенности сидерофильных элементов на Земле и Луне. Геохим. Космохим. Acta 38 , 683–701 (1974).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

8.

Fischer-Gödde, M. & Kleine, T. Изотопные данные рутения свидетельствуют о внутреннем происхождении фанеры изнутри Солнечной системы. Природа 541 (7638), 525 (2017).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

9.

Дауфас, Н. Изотопная природа аккрецирующего материала Земли во времени. Природа 541 (7638), 521 (2017).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

10.

Дауфас, Н. Двойное происхождение земной атмосферы. Icarus 165 (2), 326–339 ​​(2003).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

11.

Пепин Р.О. Об изотопном составе первичного ксенона в атмосферах планет земной группы. В От пыли до планет земной группы (стр. 371-395). Спрингер, Дордрехт (2000).

12.

Марти Б. и др. .Изотопы ксенона в 67P / Чурюмов-Герасименко показывают, что кометы способствовали формированию атмосферы Земли. Наука 356 (6342), 1069–1072 (2017).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

13.

Avice et ​​al . Эволюция атмосферного ксенона и других благородных газов от архея до палеопротерозоя. Geochimica et Cosmochimica Acta 232 , 82–100 (2018).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

14.

Эбрар, Э. и Марти, Б. Связанная эволюция благородных газов и углеводородов в атмосфере ранней Земли при солнечном УФ-облучении. Earth and Planetary Science Letters 385 , 40–48 (2014).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

15.

Бекаерт, Д. В. и др. . Архейский кероген как новый индикатор атмосферной эволюции: значение для датировки широко распространенной природы ранней жизни. Science Advances 4 (2), eaar2091 (2018).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

16.

Занле, К. Дж., Гасеса, М. и Кэтлинг, Д. К. Странный вестник: новая история водорода на Земле, рассказанная Ксеноном. Geochimica et Cosmochimica Acta 244 , 56–85 (2019).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

17.

Порселли Д., Баллентин К. Дж. И Вилер Р. Обзор геохимии и космохимии благородных газов. Обзоры по минералогии и геохимии 47 (1), 1–19 (2002).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

18.

Марти и др. . Происхождение летучих элементов (H, C, N, благородные газы) на Земле и Марсе в свете недавних результатов кометной миссии ROSETTA. Earth and Planetary Science Letters 441 , 91–102 (2016).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

19.

Озима М., Подосек Ф. А. Геохимия благородных газов. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета (2002).

20.

Бар-Нун А. и Оуэн Т. Улавливание газов в водяном льду и последствия для комет и атмосфер внутренних планет. В Солнечной системы Леды (стр. 353–366). Спрингер, Дордрехт (1998).

21.

Оуэн, Т.И Бар-Нун, А. Кометы, удары и атмосферы. Icarus 116 (2), 215–226 (1995).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

22.

Бернатович, Т. Дж., Подосек, Ф. А., Хонда, М. и Крамер, Ф. Э. Атмосферное содержание ксенона и благородных газов в сланцах: эксперимент с пластиковым мешком. Журнал геофизических исследований: Твердая Земля 89 (B6), 4597–4611 (1984).

Артикул CAS Google ученый

23.

Вакер Дж. Ф. и Андерс Э. Улавливание ксенона льдом: последствия для происхождения благородных газов Земли. Geochimica et Cosmochimica Acta 48 (11), 2373–2380 (1984).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

24.

Санлуп, К., Мао, Х. К. и Хемли, Р. Дж. Превращения при высоком давлении в гидратах ксенона. Proceedings of the National Academy of Sciences 99 (1), 25–28 (2002).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

25.

Санлуп и др. . Удержание ксенона в кварце и недостающий ксенон на Земле. Наука 310 (5751), 1174–1177 (2005).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

26.

Озима М. Благородные газы под давлением в мантии. Nature 393 (6683), 303 (1998).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

27.

Zhu, L., Liu, H., Pickard, C.J., Zou, G. & Ma, Y. Во внутреннем ядре Земли предсказываются реакции ксенона с железом и никелем. Природная химия 6 (7), 644 (2014).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

28.

Grochala, W. Нетипичные соединения газов, которые получили название «благородные». Обзоры химического общества 36 (10), 1632–1655 (2007).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

29.

Дрешер, Дж., Кирстен, Т. и Шефер, К. Инвентаризация инертного газа континентальной коры, извлеченная в рамках проекта глубокого бурения континентальной коры КТБ. Earth and Planetary Science Letters 154 (1-4), 247–263 (1998).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

30.

Морейра М., Кунц Дж. И Аллегре К. Систематика редких газов в всплывающих породах: изотопный и элементный состав в верхней мантии. Наука 279 (5354), 1178–1181 (1998).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

31.

Рубин и др. . Изотопы криптона и содержание благородных газов в коме кометы 67P / Чурюмов-Герасименко. Science Advances 4 (7), eaar6297 (2018).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

32.

Мешик А., Хоэнберг К., Правдивцева О. и Бернетт Д. Тяжелые благородные газы в солнечном ветре, доставленные миссией Genesis. Geochimica et cosmochimica acta 127 , 326–347 (2014).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

33.

Busemann, H., Баур, Х. и Вилер, Р. Первичные благородные газы в «фазе Q» в углеродистых и обычных хондритах изучены с помощью ступенчатого травления замкнутой системы. Метеоритика и планетология 35 (5), 949–973 (2000).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

34.

Гомес Р., Левисон Х. Ф., Циганис К. и Морбиделли А. Происхождение катаклизмического позднего периода тяжелых бомбардировок планет земной группы. Nature 435 , 466–469 (2005).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

35.

Джехин, Э., Манфройд, Дж., Хатсемекерс, Д., Арпиньи, К. и Зуккони, Дж. М. Изотопные отношения в кометах: состояние и перспективы. Земля, Луна и планеты 105 (2-4), 167–180 (2009).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

36.

Картиньи, П., Бойд, С., Харрис, Дж. И Джавой, М. Изотопы азота в перидотитовых алмазах из Фусянь, Китай: подпись мантии. Terra Nova 9 (4), 175–179 (1997).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

37.

Гринвуд и др. . Изотопные данные кислорода свидетельствуют об аккреции воды на Земле перед столкновением с высокоэнергетическим гигантом, образующим Луну. Science Advances 4 (3), eaao5928 (2018).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ PubMed PubMed Central Google ученый

38.

Crovisier et ​​al . Состав льдов кометы C / 1995 O1 (Хейла-Боппа) по данным радиоспектроскопии. Дальнейшие результаты и верхние пределы для необнаруженных видов. Астрономия и . Астрофизика 418 (3), 1141–1157 (2004).

CAS Google ученый

39.

Сефтон М.А. Органические соединения в углеродистых метеоритах. Natural Product Reports 19 (3), 292–311 (2002).

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google ученый

40.

Чиба, К. Ф., Томас, П. Дж., Брукшоу, Л. и Саган, К. Доставка органических молекул на раннюю Землю с помощью комет. Наука 249 (4967), 366–373 (1990).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

41.

Pätzold et ​​al . Однородное ядро ​​кометы 67P / Чурюмов – Герасименко из ее гравитационного поля. Природа 530 (7588), 63 (2016).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

42.

Dhooghe et ​​al . Галогены как индикаторы вещества протосолнечной туманности в комете 67P / Чурюмов – Герасименко. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества 472 (2), 1336–1345 (2017).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

43.

Клей и др. . Галогены в хондритовых метеоритах и ​​земной аккреции. Природа 551 (7682), 614 (2017).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

44.

Wetherill, G. W. Радиометрическая хронология ранней солнечной системы. Ежегодный обзор ядерной науки 25 (1), 283–328 (1975).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

45.

Холлидей, А. Н. Гигантское столкновение, образующее молодую Луну, в течение 70–110 миллионов лет, сопровождающееся перемешиванием на поздней стадии, образованием ядра и дегазацией Земли. Философские труды Лондонского королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки 366 (1883), 4163–4181 (2008).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

46.

Перон С. и Морейра М. Начало рециклирования летучих веществ в мантию, обусловленное аномалиями ксенона. Geochemical Perspective Letters 9 , 21 (2018).

Артикул Google ученый

47.

Холланд, Дж., Кэссиди, М. и Баллентин, К. Дж. Метеорит Kr в мантии Земли указывает на поздний источник аккреции атмосферы. Наука 326 (5959), 1522–1525 (2009).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

48.

Брассер, Р. и Морбиделли, А. Образование облака Оорта и рассеянного диска во время поздней динамической нестабильности в Солнечной системе. Икар 225 (1), 40–49 (2013).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

49.

Гибсон, Э. К. и Мур, Г. У. Богатая летучими веществами лунная почва: свидетельства возможного удара кометы. Наука 179 (4068), 69–71 (1973).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

50.

Гринвуд, Дж. П. и др. . Соотношение изотопов водорода в лунных породах указывает на доставку кометной воды на Луну. Nature Geoscience 4 (2), 79 (2011).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

51.

Бекаерт, Д. В., Авис, Г., Марти, Б., Хендерсон, Б. и Гудипати, М. С. Пошаговое нагревание лунных анортозитов 60025, 60215, 65315, возможно, обнаруживает на Луне естественный компонент благородного газа. Geochimica et Cosmochimica Acta 218 , 114–131 (2017).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

52.

Мазор Э., Хейманн Д. и Андерс Э. Благородные газы в углеродистых хондритах. Geochimica et Cosmochimica Acta 34 (7), 781–824 (1970).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

53.

Окадзаки, Р., Такаока, Н., Нагао, К. и Накамура, Т. Благородные газы в энстатитовых хондритах выделяются при ступенчатом дроблении и нагревании. Метеоритика и планетология 45 (3), 339–360 (2010).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

54.

Буземанн, Х., Лоренцетти, С. и Эугстер, О. Благородные газы в Д’Орбиньи, Сахара 99555 и стекло Д’Орбиньи — свидетельства ранней планетарной обработки исходного тела ангрита. Geochimica et cosmochimica acta 70 (21), 5403–5425 (2006).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

55.

Маррокки Ю., Марти Б., Рейнхард П. и Роберт Ф. Адсорбция ионов ксенона на дефекты органических поверхностей: влияние на происхождение и природу органических веществ в примитивных метеоритах. Geochimica et Cosmochimica Acta 75 (20), 6255–6266 (2011).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

56.

Куга М., Марти Б., Маррокки Ю. и Тиссандье Л. Синтез тугоплавкого органического вещества в ионизированной газовой фазе солнечной туманности. Труды Национальной академии наук , 201502796 (2015).

57.

Cassata., W. S. Метеоритные ограничения на марсианские потери атмосферы и палеоклимат. Earth and Planetary Science Letters 479 , 322–329 (2017).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

58.

Dauphas, N. & Pourmand, A. Hf – W – Th — свидетельство быстрого роста Марса и его статуса планетарного эмбриона. Природа 473 (7348), 489 (2011).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

59.

Формизано В., Атрея С., Энкреназ Т., Игнатьев Н. и Джуранна М. Обнаружение метана в атмосфере Марса. Наука 306 (5702), 1758–1761 (2004).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

60.

Роза А. Д. и др. . Криптон вместимость нижней мантии Земли. Earth and Planetary Science Letters 532 , 116032 (2020).

Артикул CAS Google ученый

61.

Джефкоат, А. П. Твердые частицы редкого газа в недрах Земли. Nature 393 (6683), 355 (1998).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

62.

Zhu, Q. et ​​al. . Устойчивость оксидов ксенона при высоких давлениях. Природная химия 5 (1), 61 (2013).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ MathSciNet CAS Google ученый

63.

Caldwell, W. A. ​​ et ​​al. .Структура, связь и геохимия ксенона при высоких давлениях. Наука 277 (5328), 930–933 (1997).

Артикул CAS Google ученый

64.

Нисио-Хамане, Д., Яги, Т., Сата, Н., Фудзита, Т., и Окада, Т. Никаких реакций в системе Xe-Fe не наблюдается даже при давлении ядра Земли. Письма о геофизических исследованиях , 37 (4) (2010).

65.

Маринова М.М., Ахаронсон О.& Asphaug, E. Мега-ударное формирование дихотомии полушария Марса. Природа 453 (7199), 1216 (2008).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

66.

Щека, С.С. и Кепплер, Х. Происхождение земной сигнатуры благородного газа. Природа 490 (7421), 531 (2012).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

67.

Элкинс-Тантон, Л. Т. Связанное затвердевание океана магмы и рост атмосферы для Земли и Марса. Earth and Planetary Science Letters 271 (1-4), 181–191 (2008).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

68.

Элкинс-Тантон, Л. Т. Формирование ранних водных океанов на скалистых планетах. Астрофизика и космические науки 332 (2), 359–364 (2011).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

69.

Tucker, J. M. & Mukhopadhyay, S. Свидетельства множественной дегазации океана магмы и эпизодов потери атмосферы из мантийных благородных газов. Earth and Planetary Science Letters 393 , 254–265 (2014).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

70.

Шарп, З. Д., Маккаббин, Ф. М. и Ширер, К. К. Механизм окисления на основе водорода, имеющий отношение к формированию планет. Earth and Planetary Science Letters 380 , 88–97 (2013).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

71.

Parai, R. & Mukhopadhyay, S. Изотопные ограничения ксенона в истории рециркуляции летучих в мантию. Природа 560 (7717), 223 (2018).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

72.

Коренага Дж., Планавский Н. Дж. И Эванс Д.А. Глобальный водный цикл и совместная эволюция внутренней и поверхностной среды Земли. Phil. Пер. R. Soc. А 375 (2094), 20150393 (2017).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

73.

Галер, С. Дж. Г. Взаимосвязь между континентальным надводным бортом, тектоникой и температурой мантии. Earth and Planetary Science Letters 105 (1-3), 214–228 (1991).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

74.

Parai, R. & Mukhopadhyay, S. Насколько велик субдуцированный поток воды? Новые ограничения на скорость регенерации мантии. Earth and Planetary Science Letters 317 , 396–406 (2012).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

75.

Lecuyer, C., Gillet, P. & Robert, F. Изотопный состав водорода морской воды и глобальный водный цикл. Химическая геология 145 (3-4), 249–261 (1998).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

76.

Холлидей, А. Н. Происхождение летучих веществ на планетах земной группы. Geochimica et Cosmochimica Acta 105 , 146–171 (2013).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

77.

Дауфас Н., Морбиделли А.Геохимические и планетарные динамические взгляды на происхождение атмосферы и океанов Земли. В Трактат по геохимии , 2-е изд., Т. 6 (ред. HD Holland, KK Turekian), 1–35, Оксфорд, Великобритания: Elsevier (2014).

78.

Альбареде, Ф. История летучей аккреции планет земной группы и их динамические последствия. Природа 461 (7268), 1227 (2009).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

79.

Барнс, Дж. Дж., и др. (2016). Астероидное происхождение воды на Луне. Nature Communications , 7, 11684.

80.

Джавой М. Рождение атмосферы Земли: поведение и судьба ее основных элементов. Химическая геология 147 (1-2), 11-25 (1998).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

81.

Jarosewich, E. Химический анализ метеоритов: Сборник анализов каменных и железных метеоритов. Метеоритика 25 (4), 323–337 (1990).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

82.

Буркхард, К., Дауфас, Н., Ханс, У., Бурдон, Б. и Кляйн, Т. Изменчивость элементов и изотопов в материалах солнечной системы путем смешивания и обработки первичных дисковых резервуаров. Geochimica et Cosmochimica Acta 261 , 145–170 (2019).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

83.

Билер А. и др. . Обилие молекулярного кислорода в коме кометы 67P / Чурюмов – Герасименко. Природа 526 (7575), 678 (2015).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

84.

Calmonte, U. et ​​al. . Серосодержащие виды в коме кометы 67P / Чурюмов – Герасименко. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества 462 (Suppl_1), S253 – S273 (2016).

Артикул Google ученый

85.

Hässig, M. et ​​al. . Изотопный состав CO ₂ в коме 67П / Чурюмова-Герасименко, измеренный с помощью РОСИНА / DFMS. Астрономия и астрофизика 605 , A50 (2017).

Артикул CAS Google ученый

86.

Bekaert, D. V., Marrocchi, Y., Meshik, A., Remusat, L. & Marty, B.Первозданные тяжелые благородные газы в нетронутом углеродистом хондрите Парижа. Метеоритика и планетология 54 (2), 395–414 (2019).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

87.

Хасс, Г. Р., Льюис, Р. С. и Хемкин, С. «Нормальный планетарный» компонент благородного газа в примитивных хондритах: состав, носитель и история метаморфизма. Geochimica et Cosmochimica Acta 60 (17), 3311–3340 (1996).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

88.

Гилмор, Дж. Д. «Планетарные» компоненты благородных газов и история нуклеосинтеза вещества Солнечной системы. Geochimica et Cosmochimica Acta 74 , 380–393 (2010).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

89.

Отт, У. Межзвездный алмазный ксенон и временные рамки выбросов сверхновой. Астрофизический журнал 463 , 344 (1996).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

90.

Эвис, Дж., Морейра, М. и Гимур, Дж. Д. Изотопы ксенона идентифицируют крупномасштабные нуклеосинтетические неоднородности в Солнечной системе. Астрофизический журнал . в печати (2020).

91.

Nittler, L. R. et al. Строительный блок кометы в примитивном астероидном метеорите. Nature Astronomy , 1 (2019).

92.

Ван Кутен, Э. М. и др. . Изотопные доказательства первичного молекулярного облачного материала в богатых металлами углеродистых хондритах. Труды Национальной академии наук 113 (8), 2011–2016 (2016).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

93.

Вилер Р. Благородные газы в солнечной системе. Rev Mineral Geochem 47 , 21–70 (2002).

Артикул CAS Google ученый

94.

Марчи, С., Кануп, Р. М. и Уокер, Р. Дж. Гетерогенная доставка силиката и металла на Землю с помощью больших планетезималей. Nature Geoscience 11 (1), 77 (2018).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

95.

Yada, T. et ​​al. . Глобальная скорость аккреции внеземных материалов в последний ледниковый период оценивается по количеству микрометеоритов во льдах антарктических ледников. Земля, планеты и космос 56 (1), 67–79 (2004).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

96.

Барри, П. Х. и др. . Поглотитель углерода Forearc сокращает долгосрочную рециркуляцию летучих веществ в мантию. Природа 568 (7753), 487 (2019).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

97.

Фёрстер, М. В., Фоли, С. Ф., Алард, О. и Буре, С. Разделение азота во время плавления и рециркуляции в зонах субдукции и эволюция атмосферного азота. Химическая геология 525 , 334–342 (2019).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google ученый

98.

Holland, G. & Ballentine, C.J. Субдукция морской воды контролирует состав тяжелых благородных газов мантии. Природа 441 (7090), 186 (2006).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google ученый

99.

Гаррисон, Д. Х. и Богард, Д. Д. (1998). Изотопный состав захваченных и космогенных благородных газов в нескольких марсианских метеоритах.

No related posts.