Это короткий рассказ о том, как возникла вселенная и мы.
С чего все началось?
Самой признанной теорией возникновения Вселенной является теория Большого Взрыва. Сначала нужно прояснить, почему же это теория? Только потому что мы не можем отправиться в прошлое и посмотреть как это было, ровно так же как и не сможем воссоздать это в лаборатории. Именно поэтому некоторые общепризнанные модели так и останутся теориями (например, та же синтетическая теория эволюции).
Примерно 13,77 млрд лет назад, когда не было ни времени, ни пространства, была некая "точка", в которой плотность стремилась к бесконечности. К сожалению, пока ученые не выяснили до конца почему произошел взрыв из этой точки, но несколько теорий для объяснения этого уже есть.
Что происходило со Вселенной потом?
Первую секунду после Большого Взрыва происходящий хаос не удается описать в рамках известной нам физики. Были кванты, которые постоянно сталкивались между собой и превращались в кварки и электроны, а они в свою очередь вновь сталкивались, превращаясь в протоны и нейтроны. Это приводит к образованию дейтерия, ядерные реакции с дейтерием приводили к образованию трития. Спустя уже 3 минуты были образованы ядра водорода и гелия. Только спустя 300.000 лет образовались первые атомы. Гелий перегорал в более тяжелые элементы и последующий синтез элементов мог бы идти гораздо эффективнее, если бы существовал стабильный элемент с атомным весом 5, но, поскольку такого элемента не существует, дальнейшее образование более тяжелых элементов протекало с гораздо меньшими скоростями и в меньших количествах. Самыми тяжелыми элементами были литий, бериллий и бор.
Из водорода и гелия состояло 99,9% материи на тот момент. Именно из этих веществ состоят звезды.
Только спустя 300 млн. лет появились первые звезды. Облако горячего газа и пыли под действием гравитации смогло образовать звезды. Под действием ядерного синтеза образовываются более сложные элементы, чем больше звезда, тем она горячее и больше различных элементов она способна синтезировать. Именно так появились все тяжелые элементы во Вселенной. Чем они тяжелее, тем реже встречаются, поскольку их синтез занимает огромное количество времени и ресурсов.
Формирование Солнечной системы
Согласно современным представлениям, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад. Небольшая часть гигантского межзвёздного молекулярного облака начала коллапсировать. Там, где вещества было больше и образовалось наше Солнце. Вещество, не попавшее в центр, сформировало вращающийся вокруг него протопланетный диск, из которого сформировались планеты, спутники, астероиды и другие малые объекты системы.
Газопылевое облако, в котором сформировались Солнце и ближайшие к нему звёзды, возникло, возможно, в результате взрыва сверхновой звезды массой примерно 30 масс Солнца, после чего в космос попали тяжёлые и радиоактивные элементы. В 2012 году астрономы назвали эту сверхновую Коатликуэ.
В конце эпохи формирования планет внутренняя Солнечная система была населена 50–100 протопланетами с размерами, варьирующимися от лунного до марсианского. Дальнейший рост размеров небесных тел был обусловлен столкновениями и слияниями этих протопланет между собой. По предположениям ученых был рождён спутник Земли Луна. Эта фаза столкновений продолжалась около 100 миллионов лет до тех пор, пока на орбитах не остались тела, известные сейчас.
Гравитационное разрушение древнего астероидного пояса, вероятно, положило начало периоду тяжёлой бомбардировки ( от 4,2 до 3,9 млрд. лет назад, через 500—600 миллионов лет после формирования Солнечной системы). Этот период длился несколько сотен миллионов лет и его последствия видны до сих пор на поверхности геологически неактивных тел Солнечной системы, таких как Луна или Меркурий, в виде многочисленных кратеров ударного происхождения. А самое древнее свидетельство жизни на Земле датируется 3,8 миллиардами лет назад — почти сразу после окончания периода поздней тяжёлой бомбардировки.
Гигантские столкновения являются нормальной (хоть и редкой в последнее время) частью эволюции Солнечной системы. Доказательствами этого служат столкновение кометы Шумейкера- Леви с Юпитером в 1994, падение на Юпитер небесного тела в 2009 и метеоритный кратер в Аризоне. Это говорит о том, что процесс приращения массы в Солнечной системе ещё не закончен, и, следовательно, представляет опасность для жизни на Земле.
Вполне вероятно, что период гигантских столкновений в истории внутренней Солнечной системы сыграл важную роль в получении Землей её запасов воды (~6⋅1021 кг). Дело в том, что вода — слишком летучее вещество, чтобы возникнуть естественным образом во время формирования Земли. Скорее всего она была занесена на Землю из внешних, более холодных областей Солнечной системы. Возможно, именно протопланеты и планетезимали (небольшие небесные тела, которые приращивали свою массу, сталкиваясь между собой), выброшенные Юпитером за пределы астероидного пояса, занесли воду на Землю. Другими кандидатами на роль главных доставщиков воды являются также кометы главного пояса астероидов, обнаруженные в 2006 году, в то время как кометы из пояса Койпера и из других отдалённых областей предположительно занесли на Землю не более 6 % воды.
Кстати, о Земле...
Изначально Земля была расплавлена и раскалена из-за сильного вулканизма и частого столкновения с другими телами.
Но, в конце концов, внешний слой планеты охлаждается и превращается в земную кору. Немного позднее, в результате столкновения, которая происходила по касательной, с небесным телом (размер которого был примерно равен Марсу) и массой около 10 % земной, образовался естественный спутник- Луна. В результате бо́льшая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна и начала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км.
Земля в результате удара получила резкое увеличение скорости вращения, совершая один оборот за 5 часов, и заметный наклон оси вращения. Литосфера(земная кора) сразу после своего образования имела небольшую толщину и была очень неустойчивой. Дегазация и вулканическая активность создала первую атмосферу на Земле. Конденсация водяного пара, а также лёд из сталкивающихся с Землёй комет, образовали океаны.
С этого момента начинается развитие жизни на нашей Земле. Ждите вторую часть, а чтобы ее не пропустить подписывайтесь на меня! Не забудьте поставить лайк и рассказать друзьям. И будьте благоразумны!