Земля появилась около четырёх с половиной миллиардов лет назад. В это же время возникли Солнце и другие планеты Солнечной системы. Учёные думают, что это произошло из-за взрыва другой звезды – её осколки сначала сгустились в большое облако, а потом «слиплись» между собой и образовали небесные тела. Объясняем детям, когда появилась наша планета.
Ты знаешь, когда у тебя день рождения? Каждый год в этот день родители поздравляют тебя и говорят, что ты стал на целый год старше. Сейчас ты точно можешь сказать, сколько лет тебе, твоим маме и папе, сестре или брату. Даже города празднуют свои дни рождения – например, Москве в этом году исполняется целых 877 лет, а Санкт-Петербургу – 321 год!
А ты никогда не задумывался, сколько лет нашей планете? День Земли во всём мире отмечают 22 апреля, но точный её возраст никто не знает. Ещё бы! Когда родилась планета Земля, не то что человек – микробы ещё не появились.
Версии рождения Земли
Во все времена люди стремились узнать о прошлом – что же было, когда их ещё не существовало? Как возник наш мир и всё живое в нём?
Что говорили о возникновении Земли в древности
Сначала люди придумывали истории – мифы и легенды. В одних говорилось, что наша Земля – плоская, как блин, а держат её на своих спинах большие животные – киты или слоны, которые стоят на панцире огромной черепахи. В других – что Земля это центр Вселенной, а вокруг неё вращаются звёзды, Луна и Солнце. Согласно древним мифам, всё это сотворили боги – у каждого народа они были свои.
500 лет назад средневековый астроном Николай Коперник сделал открытие, которое перевернуло все представления людей об устройстве мира. Он доказал, что Земля имеет форму шара и является всего лишь одной из нескольких планет, которые вращаются вокруг Солнца. По сути, Коперник открыл Солнечную систему. С тех самых пор учёные пытались выяснить, как она образовалась.
Современные версии «рождения» нашей планеты
На сегодняшний день самая популярная версия возникновения Солнца и планет Солнечной системы (и нашей Земли тоже) – из пыли и газа от взрыва другой звезды.
Эти пыль, газ и мелкие частички различных веществ сначала сгустились в огромное облако, а затем из лёгких газов, которые называются водород и гелий, в центре этого облака постепенно сформировалась новая звезда – Солнце. Более твёрдые и тяжёлые частицы, которые оказались по краям облака, продолжали вращаться вокруг Солнца, сталкивались между собой и прилипали друг к другу, образовывая планеты и их спутники.
У Земли в это время тоже появился свой спутник – Луна.
Как «взрослела» Земля
Наша Земля не сразу стала такой, какой мы видим её сейчас. Когда она только «родилась», её поверхность была раскалённой, все твёрдые вещества на ней находились в расплавленном состоянии. Но уже в то время она была окружена атмосферой – оболочкой из газов и водяного пара. Земное притяжение не давало газам улетучиваться в космос, но дышать ими было ещё нельзя.
Появление у Земли ядра и коры
Земля вращалась, как и сейчас, не только вокруг Солнца, но и вокруг своей оси.
Это вращение напоминает вращение белья в стиральной машине – во время стирки бельё сбивается в плотный комок, в котором более крупные вещи оказываются в центре, а мелкие и лёгкие – по краям.
Так происходило и с веществами, из которых возникла планета. Самые тяжёлые образовали в середине прочное ядро, а сверху из более лёгких сформировалась оболочка этого ядра – земная кора.
Теперь Земля напоминала орех – у него внутри тоже есть ядро, покрытое скорлупой.
Мы выяснили, что все планеты Солнечной системы появились приблизительно в одно и то же время. Но это произошло не сразу. Это сейчас у каждой из них есть своя орбита – дорожка, по которой планета движется вокруг Солнца, не мешая остальным. А тогда среди планет царила полная неразбериха, они сталкивались между собой и раскалывались на кусочки. Эти кусочки – метеориты – врезались в другие планеты.
Появление на планете воды, первых живых существ и кислорода
На Землю метеориты тоже падали и приносили с собой лёд, который потом растаял. Учёные думают, что большая часть воды появилась на планете именно таким образом. К этому времени поверхность Земли стала постепенно остывать. Вода покрыла планету почти полностью. Можно сказать, что в тот момент Земля представляла собой один большой океан, в котором и появились первые живые организмы – бактерии. Некоторые из них стали выделять особый газ – кислород. Именно он так необходим нам сейчас для дыхания.
Это случилось примерно 3 миллиарда лет назад.
Условия на планете менялись, и живые существа стали приспосабливаться к этим переменам. Их строение становилось сложнее, кроме бактерий появились другие формы жизни: насекомые, рыбы и подводные растения. Растения продолжали выделять кислород, в атмосфере его становилось всё больше.
Как планета приобрела современный вид
Ядро Земли всё это время оставалось очень горячим. Из-за этого в земной коре образовались трещины, её части стали двигаться, отделяться друг от друга или, наоборот, сталкиваться. В местах их столкновений появлялись горы. Разделившиеся участки коры образовали материки и большие острова. Животные и растения научились жить на суше. Постоянные изменения климата в результате столкновений с метеоритами и движения частей земной коры оказывали большое влияние на развитие жизни: одни животные и растения вымирали, другие выживали и приспосабливались, появлялись новые виды.
Если ты посмотришь на глобус, то увидишь, что края материков в некоторых местах напоминают части пазла. Если сложить их вместе, они могут образовать одно целое. Скорее всего, именно в этих местах проходили разломы на участке земной коры.
Где-то 67 миллионов лет назад Земля стала почти такой, какой мы привыкли видеть её сейчас.
Итак, мы выяснили, как появилась наша планета. Теперь давай разберёмся, когда же это произошло?
Как выяснили реальный возраст Земли
Учёные долго бились над этим вопросом, но всё-таки сумели найти на него ответ, когда открыли радиоактивные вещества.
Что такое радиоактивные вещества
Обычные вещества сами по себе не превращаются одно в другое. Конечно, в сказках бывает, что камни становятся золотом и наоборот, но даже в этом случае волшебник должен взмахнуть палочкой и произнести заклинание. В жизни с веществом тоже должно сначала что-то произойти, прежде чем оно превратится во что-то ещё. Например, если железо будет лежать в сухом месте, оно так и останется железом. А вот если на него будут одновременно воздействовать вода и воздух (например, в сыром помещении) или кислота, то на его поверхности появится ржавчина. А ржавчина – это уже не железо!
Но в природе существуют и такие вещества, которые умеют превращаться в другие без какого-либо воздействия на них. Их называют радиоактивными.
Всё в нашем мире построено из крохотных кирпичиков – атомов, которые можно рассмотреть только под очень-очень мощным микроскопом. Атомы, в свою очередь, состоят из ещё меньших деталек. У атомов каждого вещества свой набор таких деталек. Убери или добавь одну, и получится вещество с другими свойствами.
Это похоже на игру в Лего. Если ты соберёшь из деталей Лего домик, а потом отсоединишь от него треугольную деталь в виде крыши, у тебя в руках останется просто кубик. А если к этому кубику приделать платформу с колёсами, то окажется, что это уже не домик, не кубик, а вагон поезда или прицеп от грузовика.
Атомы радиоактивных веществ могут терять свои детальки сами по себе. Например, металл уран, теряя частички атомов, в конечном итоге превращается в другой металл – свинец.
Что такое период полураспада
Учёные выяснили, что у каждого из радиоактивных веществ всегда ровно половина атомов распадается за определённое время, сколько бы его ни взяли и в какие бы его условия ни поместили.
Время, которое для этого требуется, назвали периодом полураспада.
Для того же урана период полураспада составляет аж четыре с половиной миллиарда лет! То есть за этот срок из 2 грамм урана останется 1 грамм и образуется 1 грамм свинца.
Этим «умением» веществ самостоятельно терять детальки и решили воспользоваться учёные-геологи, чтобы определить возраст Земли. Назвали такой метод определения возраста радиоактивным.
Как выяснили, сколько лет планете Земля
Для того чтобы установить возраст самой планеты, нужно было найти радиоактивное вещество, которое на ней находилось с момента её образования и при этом не успело полностью превратиться в другое вещество. Для этой цели подошёл уран.
Геологи и физики определили, сколько лет нескольким кусочкам этого металла, найденным в разных уголках Земли. Они посчитали, сколько в каждом кусочке осталось урана, а сколько – превратилось в свинец.
Оказалось, что самые древние из образцов имели возраст примерно 4 540 000 000 лет. Это очень много! Для сравнения, первые люди появились всего 300 000 лет назад.
Кроме того, учёные взяли кусочки урана из метеорита, который упал из космоса на Землю по разным данным от 20 до 50 тысяч лет назад в Северной Америке, и от метеоритов, что доставили с Луны автоматические станции. Подсчёты показали, что эти метеориты имеют примерно тот же возраст, что и наша планета. Видимо, образовались они одновременно вместе во всей Солнечной системой.
Тем же радиоактивным методом геологи воспользовались, чтобы хотя бы приблизительно восстановить цепочку событий, которые происходили на Земле с момента её формирования: появление первых живых существ и их развитие, падение метеоритов и изменения климата.
Для этого они используют не только уран, но и другие вещества. Например, чтобы понять, сколько лет тем или иным слоям земной коры, вместо урана иногда берут радиоактивный калий. Для определения возраста найденных при раскопках остатков растений и костей животных исследуют образцы радиоактивной разновидности углерода.
