Věk látky

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 20. června 2021; kontroly vyžadují 10 úprav .

Éra hmoty  je součástí historie vesmíru , pokračuje nyní. Začalo to 800 milionů let po velkém třesku [1] . Předtím to byla reionizace . Asi před 2,7 miliardami let skončila reionizace primárního helia [2] . Vznik mezihvězdného oblaku, který dal vzniknout Sluneční soustavě . Vznik Země a dalších planet naší sluneční soustavy, tuhnutí hornin.

Vznik planet

Stále není jasné, jaké procesy probíhají při formování planet a které z nich dominují. Shrneme-li pozorovací data, můžeme pouze konstatovat, že [3] :

Výchozím bodem všech diskusí o cestě vzniku planety je tedy plynový a prachový (protoplanetární) disk kolem vznikající hvězdy. Existují dva typy scénářů, jak z toho planety vznikly [4] :

  1. Dominantní je v tuto chvíli akreční. Předpokládá formace z prvotních planetosimálů.
  2. Druhý se domnívá, že planety vznikly z počátečních „shluků“, které se následně zhroutily.

Konečná formace planety se zastaví, když se v mladé hvězdě zažehnou jaderné reakce a ta rozptýlí protoplanetární disk vlivem tlaku slunečního větru, Poynting-Robertsonova jevu a dalších [5] .

Akreční scénář

Nejprve se z prachu vytvoří první planetozimály. Existují dvě hypotézy o tom, jak se to stane:

  • Jeden tvrdí, že rostou díky párové srážce velmi malých těles.
  • Druhým je, že planetozimály vznikají při gravitačním kolapsu ve střední části protoplanetárního plynového a prachového disku.

Jak rostou, vznikají dominantní planetosimaly, ze kterých se později stanou protoplanety. Výpočet temp jejich růstu je značně různorodý. Jsou však založeny na Safronovově rovnici:

,

kde R je velikost tělesa, a je poloměr jeho oběžné dráhy, M *  je hmotnost hvězdy, Σ p  je povrchová hustota planetosimální oblasti a F G  je tzv. fokusační parametr, který je klíč v této rovnici; pro různé situace se určuje odlišně. Taková tělesa mohou růst ne donekonečna, ale přesně do okamžiku, kdy jsou v jejich blízkosti malé planetozimály, pak se hraniční hmota (tzv. izolační hmota) ukáže jako:

Za typických podmínek se pohybuje od 0,01 do 0,1 M ⊕  - to je již protoplaneta. Další vývoj protoplanety může sledovat následující scénáře, z nichž jeden vede ke vzniku planet s pevným povrchem, druhý k plynným obrům.

V prvním případě tělesa s izolovanou hmotou tak či onak zvyšují excentricitu a jejich dráhy se protínají. V průběhu série absorpcí menších protoplanet vznikají planety podobné Zemi.

Obří planeta může vzniknout, pokud kolem protoplanety zůstane hodně plynu z protoplanetárního disku. Poté začíná akrece hrát roli vedoucího procesu dalšího přírůstku hmoty. Kompletní systém rovnic popisující tento proces:

(jeden)

(2)

(3)

Význam zapsaných rovnic je následující (1) — předpokládá se sférická symetrie a homogenita protoplanety, (2) předpokládá se, že dochází k hydrostatické rovnováze, (3) k zahřívání dochází při srážce s planetosimály a dochází pouze k ochlazování vlivem radiace. (4) jsou stavové rovnice plynu.

Růst jádra budoucí obří planety pokračuje až do M~10 ⊕ {{No AI|09|02|2011}}. Kolem této fáze je narušena hydrostatická rovnováha. Od té chvíle veškerý narůstající plyn tvoří atmosféru obří planety.

Obtíže akrečního scénáře

První obtíže vznikají v mechanismech vzniku planetosimálů. Společným problémem pro obě hypotézy je problém „metrové bariéry“: jakékoli těleso v plynném disku postupně zmenšuje poloměr své oběžné dráhy a v určité vzdálenosti prostě shoří. U těles o velikosti řádově jeden metr je rychlost takového driftu nejvyšší a charakteristická doba je mnohem kratší, než je nutné, aby planetosimal výrazně zvětšil svou velikost [4] .

Navíc v hypotéze sloučení se metrové planetozimály srazí s větší pravděpodobností, že se zhroutí na četné malé části, než aby vytvořily jediné těleso.

Pro hypotézu o vzniku planetosám během fragmentace disku byla klasickým problémem turbulence. Jeho možné řešení a zároveň problém metrové bariéry se však podařilo získat v posledních pracích. Jestliže v prvních pokusech o řešení byla hlavním problémem turbulence, pak v novém přístupu tento problém jako takový neexistuje. Turbulence může seskupovat husté pevné částice a spolu s nestabilitou proudění je možný vznik gravitačně vázané hvězdokupy, a to za dobu mnohem kratší, než je doba, za kterou se metr dlouhé planetosimály snesou ke hvězdě.

Druhým problémem je samotný mechanismus růstu hmoty:

  1. Pozorovanou distribuci velikosti v pásu asteroidů nelze v tomto scénáři reprodukovat [4] . S největší pravděpodobností jsou počáteční rozměry hustých objektů 10-100 km. To ale znamená, že průměrná rychlost planetosimálů se snižuje, což znamená, že se snižuje rychlost tvorby jader. A pro obří planety se to stává problémem: jádro se nestihne zformovat, než se protoplanetární disk rozptýlí.
  2. Doba růstu hmoty je srovnatelná s rozsahem některých dynamických efektů, které mohou ovlivnit rychlost růstu. V současné době však není možné provést spolehlivé výpočty: jedna planeta o hmotnosti blízko Země musí obsahovat alespoň 10 8 planetosimalů.
Scénář gravitačního kolapsu

Stejně jako u každého samogravitujícího objektu se může v protoplanetárním disku vyvinout nestabilita. Tuto možnost poprvé zvažoval Toomre v roce 1981 . Ukázalo se, že disk se začne rozpadat na samostatné prstence, pokud

kde c s  je rychlost zvuku v protoplanetárním disku, k je epicyklická frekvence.

Dnes se parametr Q nazývá „parametr Tumre“ a scénář samotný se nazývá nestabilita Tumre. Doba, za kterou je disk zničen, je srovnatelná s dobou chlazení disku a počítá se podobně jako Helm-Holtzův čas pro hvězdu.

Obtíže ve scénáři gravitačního kolapsu

Vyžaduje supermasivní protoplanetární disk.

Původ života

Vznik života neboli abiogeneze je proces přeměny neživé přírody v živoucí .

V užším slova smyslu se abiogenezí rozumí tvorba organických sloučenin běžných u volně žijících živočichů mimo tělo bez účasti enzymů .

Vznik a vývoj sluneční soustavy

Podle moderních koncepcí začal vznik sluneční soustavy asi před 4,6 miliardami let gravitačním kolapsem malé části obřího mezihvězdného molekulárního mračna . Většina hmoty skončila v gravitačním centru kolapsu, po kterém následoval vznik hvězdy  – Slunce . Látka, která nespadla do středu, vytvořila kolem ní rotující protoplanetární disk , ze kterého následně vznikly planety , jejich satelity , asteroidy a další malá tělesa sluneční soustavy .

Vznik sluneční soustavy

Hypotézu vzniku sluneční soustavy z oblaku plynu a prachu – mlhovinovou hypotézu  – původně navrhli v 18. století Emmanuel Swedenborg , Immanuel Kant a Pierre-Simon Laplace . V budoucnu se jeho vývoj odehrával za účasti mnoha vědních oborů, včetně astronomie , fyziky , geologie a planetologie . S příchodem kosmického věku v 50. letech 20. století a také s objevem planet mimo sluneční soustavu ( exoplanety ) v 90. letech 20. století prošel tento model několika testy a vylepšeními, aby vysvětlil nová data a pozorování.

Podle aktuálně přijímané hypotézy začal vznik sluneční soustavy asi před 4,6 miliardami let gravitačním kolapsem malé části obřího mezihvězdného oblaku plynu a prachu . Obecně lze tento proces popsat takto:

  • Spouštěcím mechanismem gravitačního kolapsu bylo malé (spontánní) zhutnění hmoty oblaku plynu a prachu (jehož možnými příčinami mohla být jak přirozená dynamika oblaku, tak i průchod rázové vlny z výbuchu supernovy hmota oblaku atd.), která se stala těžištěm přitažlivosti pro okolní hmotu – těžištěm kolapsu. Oblak již obsahoval nejen prvotní vodík a helium , ale také četné těžké prvky ( kovovitost ), které zbyly z hvězd předchozích generací. Kromě toho měl hroutící se mrak určitý počáteční moment hybnosti .
  • V procesu gravitační komprese se velikost oblaku plynu a prachu zmenšila a díky zákonu zachování momentu hybnosti se zvýšila rychlost rotace oblaku. Vlivem rotace se lišily rychlosti stlačení oblaků rovnoběžných a kolmých na osu rotace, což vedlo ke zploštění oblaku a vytvoření charakteristického disku.
  • V důsledku stlačování se zvyšovala hustota a intenzita vzájemných srážek částic hmoty, v důsledku čehož teplota hmoty při stlačování plynule rostla. Centrální oblasti disku byly zahřívány nejsilněji.
  • Po dosažení teploty několika tisíc kelvinů začala centrální oblast disku zářit - vznikla protohvězda . Mračná hmota nadále padala na protohvězdu a zvyšovala tlak a teplotu ve středu. Vnější oblasti disku zůstaly relativně chladné. Kvůli hydrodynamickým nestabilitám se v nich začala vyvíjet samostatná těsnění, která se stala lokálními gravitačními centry pro vznik planet z hmoty protoplanetárního disku.
  • Když teplota ve středu protohvězdy dosáhla milionů kelvinů, začala v centrální oblasti termonukleární reakce spalování vodíku. Protostar se vyvinul v obyčejnou hvězdu hlavní posloupnosti . Ve vnější oblasti disku vytvořily velké kupy planety obíhající kolem centrální hvězdy přibližně ve stejné rovině a ve stejném směru.
Následný vývoj

Dříve se věřilo, že všechny planety vznikly přibližně na drahách, kde jsou nyní, ale na konci 20. a začátku 21. století se tento úhel pohledu radikálně změnil. Nyní se věří, že na úsvitu své existence vypadala sluneční soustava úplně jinak, než jak vypadá nyní. Podle moderních představ byla vnější sluneční soustava co do velikosti mnohem kompaktnější než nyní, Kuiperův pás byl mnohem blíže Slunci a ve vnitřní sluneční soustavě se kromě nebeských těles, která přežila dodnes, tam byly jiné objekty ne menší než Merkur ve velikosti .

Planety podobné Zemi

Na konci epochy vzniku planet byla vnitřní sluneční soustava obývána 50-100 protoplanetami o velikosti od lunárních po marťanské [6] [7] . Další růst velikosti nebeských těles byl způsoben srážkami a slučováním těchto protoplanet mezi sebou. Takže například v důsledku jedné ze srážek Merkur ztratil většinu svého pláště [8] , zatímco v důsledku jiné se zrodil pozemský satelit Měsíc . Tato fáze srážek trvala asi 100 milionů let, dokud nezůstala na oběžné dráze 4 nyní známá masivní nebeská tělesa [9] .

Jedním z nevyřešených problémů tohoto modelu je skutečnost, že nedokáže vysvětlit, jak počáteční dráhy protoplanetárních objektů, které musely mít vysokou excentricitu, aby se navzájem srazily, mohly v důsledku způsobit stabilní a téměř kruhové oběžné dráhy zbývajících čtyř planet [6] . Podle jedné hypotézy tyto planety vznikly v době, kdy meziplanetární prostor ještě obsahoval značné množství plynného a prachového materiálu, který vlivem tření snižoval energii planet a jejich oběžné dráhy byly hladší [7] . Tentýž plyn však měl zabránit výskytu velkého prodloužení na původních drahách protoplanet [9] . Další hypotéza naznačuje, že ke korekci drah vnitřních planet nedošlo v důsledku interakce s plynem, ale v důsledku interakce se zbývajícími menšími tělesy systému. Když velká tělesa procházela mračnem malých objektů, byly tyto gravitačním vlivem vtaženy do oblastí s vyšší hustotou a vytvořily tak „gravitační hřebeny“ na dráze velkých planet. Zvyšující se gravitační vliv těchto „hřebenů“ podle této hypotézy způsobil, že planety zpomalily a vstoupily na kulatější oběžnou dráhu [10] .

Pás asteroidů

Vnější hranice vnitřní sluneční soustavy se nachází mezi 2 a 4 AU. e. od Slunce a představuje pás asteroidů . Pás asteroidů původně obsahoval dostatek hmoty na vytvoření 2-3 planet o velikosti Země. Tato oblast obsahovala velké množství planetosimálů , které se slepily a vytvořily stále větší objekty. V důsledku těchto sloučení vzniklo v pásu asteroidů asi 20-30 protoplanet o velikostech od lunárního po marťanský [11] . Avšak od doby, kdy se planeta Jupiter zformovala v relativní blízkosti pásu , se vývoj této oblasti ubíral jinou cestou [6] . Výkonné orbitální rezonance s Jupiterem a Saturnem a také gravitační interakce s hmotnějšími protoplanetami v této oblasti zničily již vytvořené planetozimály. Když se planetosimály dostaly do oblasti rezonance, když míjely blízkou obří planetu, dostaly další zrychlení, narážely do sousedních nebeských těles a byly rozdrceny místo hladkého sloučení [12] .

Jak Jupiter migroval do středu systému, výsledné poruchy byly stále výraznější [13] . V důsledku těchto rezonancí změnily planetozimály excentricitu a sklon svých drah a byly dokonce vymrštěny z pásu asteroidů [11] [14] . Některé z masivních protoplanet byly také vyvrženy z pásu asteroidů Jupiterem, zatímco jiné protoplanety pravděpodobně migrovaly do vnitřní sluneční soustavy, kde hrály konečnou roli při zvyšování hmotnosti několika zbývajících pozemských planet [11] [15] [ 16] . Během tohoto období vyčerpání způsobil vliv obřích planet a masivních protoplanet „ztenčení“ pásu asteroidů na pouhé 1 % hmotnosti Země, což byly především malé planetozimály [14] . Tato hodnota je však 10–20krát větší než současná hodnota hmotnosti pásu asteroidů, která je nyní 1/2000 hmotnosti Země [17] . Předpokládá se, že druhé období vyčerpání, které přivedlo hmotnost pásu asteroidů na současné hodnoty, začalo, když Jupiter a Saturn vstoupily do orbitální rezonance 2:1.

Je pravděpodobné, že období obřích kolizí v historii vnitřní sluneční soustavy hrálo důležitou roli při získávání zásob vody Země (~6⋅10 21 kg). Faktem je, že voda  je příliš těkavá látka na to, aby se přirozeně vyskytovala při formování Země. S největší pravděpodobností byl na Zemi přivezen z vnějších, chladnějších oblastí sluneční soustavy [18] . Možná to byly protoplanety a planetozimály vyvržené Jupiterem mimo pás asteroidů, které přivedly vodu na Zemi [15] . Dalšími kandidáty na roli hlavních doručovatelů vody jsou také komety hlavního pásu asteroidů, objevené v roce 2006 [18] [19] , zatímco komety z Kuiperova pásu a dalších vzdálených oblastí údajně přinesly ne více než 6 % vody k Zemi [20] [21] .

Planetární migrace

Podle mlhovinové hypotézy jsou dvě vnější planety sluneční soustavy na „špatném“ místě. Uran a Neptun , „ledoví obři“ sluneční soustavy, se nacházejí v oblasti, kde snížená hustota materiálu mlhoviny a dlouhé oběžné doby způsobily, že vznik takových planet byl velmi nepravděpodobný. Předpokládá se, že tyto dvě planety původně vznikly na oběžných drahách poblíž Jupiteru a Saturnu, kde bylo mnohem více stavebního materiálu, a teprve po stovkách milionů let migrovaly na své moderní pozice [22] .

Planetární migrace je schopna vysvětlit existenci a vlastnosti vnějších oblastí sluneční soustavy [23] . Za Neptunem obsahuje Sluneční soustava Kuiperův pás , Rozptýlený disk a Oortův oblak , což jsou otevřené shluky malých ledových těles, která dávají vznik většině komet pozorovaných ve Sluneční soustavě [24] . Nyní se Kuiperův pás nachází ve vzdálenosti 30-55 AU. e. od Slunce začíná rozptýlený disk ve vzdálenosti 100 AU. e. od Slunce a Oortův oblak  je 50 000 a.u. e. z centrálního svítidla. V minulosti byl však Kuiperův pás mnohem hustší a blíže Slunci. Jeho vnější okraj byl přibližně 30 AU. od Slunce, zatímco jeho vnitřní okraj se nacházel přímo za drahami Uranu a Neptunu, které byly zase blíže Slunci (přibližně 15-20 AU) a navíc byly umístěny v opačném pořadí: Uran byl dále od Slunce než Neptun [23] .

Po vzniku sluneční soustavy se oběžné dráhy všech obřích planet nadále pomalu měnily pod vlivem interakcí s velkým množstvím zbývajících planetosimalů. Po 500-600 milionech let (před 4 miliardami let) vstoupily Jupiter a Saturn do orbitální rezonance 2:1; Saturn udělal jednu otáčku kolem Slunce přesně za čas, za který Jupiter udělal dvě otáčky [23] . Tato rezonance vytvořila gravitační tlak na vnější planety, což způsobilo, že Neptun unikl z oběžné dráhy Uranu a narazil do starověkého Kuiperova pásu. Ze stejného důvodu začaly planety vrhat ledové planetozimály, které je obklopovaly, do nitra sluneční soustavy, zatímco samy se začaly vzdalovat. Tento proces pokračoval podobným způsobem: pod vlivem rezonance byly planetozimály vrženy do nitra soustavy každou další planetou, kterou na své cestě potkaly, a oběžné dráhy samotných planet se stále vzdalovaly [23] . Tento proces pokračoval, dokud planetosimaly nevstoupily do zóny přímého vlivu Jupitera, načež je obrovská gravitace této planety poslala na vysoce eliptické dráhy nebo je dokonce vyhodila ze sluneční soustavy. Tato práce zase mírně posunula Jupiterovu dráhu dovnitř [~ 1] . Objekty vyvržené Jupiterem na vysoce eliptické dráhy vytvořily Oortův oblak a tělesa vyvržená migrujícím Neptunem vytvořila moderní Kuiperův pás a rozptýlený disk [23] . Tento scénář vysvětluje, proč mají rozptýlený disk a Kuiperův pás nízkou hmotnost. Některé z vyvržených objektů, včetně Pluta, nakonec vstoupily do gravitační rezonance s oběžnou dráhou Neptunu [25] . Postupným třením o rozptýlený disk byly oběžné dráhy Neptunu a Uranu opět hladké [23] [26] .

Předpokládá se, že na rozdíl od vnějších planet vnitřní těla systému neprošla významnými migracemi, protože po období obřích srážek zůstaly jejich oběžné dráhy stabilní [9] .

Pozdní těžké bombardování

Gravitační rozpad starověkého pásu asteroidů pravděpodobně odstartoval období těžkého bombardování asi před 4 miliardami let, 500-600 milionů let po zformování sluneční soustavy. Toto období trvalo několik set milionů let a jeho důsledky jsou dodnes patrné na povrchu geologicky neaktivních těles sluneční soustavy, jako je Měsíc nebo Merkur, v podobě četných impaktních kráterů. A nejstarší důkazy o životě na Zemi pocházejí z doby před 3,8 miliardami let, téměř bezprostředně po skončení období pozdního těžkého bombardování.

Obří srážky jsou normální (i když poslední dobou vzácnou) součástí vývoje sluneční soustavy. Důkazem toho je srážka komety Shoemaker-Levy s Jupiterem v roce 1994, pád nebeského tělesa na Jupiter v roce 2009 a meteoritový kráter v Arizoně. To naznačuje, že proces akrece ve sluneční soustavě ještě není dokončen, a proto představuje nebezpečí pro život na Zemi.

Vznik satelitů

Přirozené satelity se vytvořily kolem většiny planet sluneční soustavy a také mnoha dalších těles. Existují tři hlavní mechanismy jejich vzniku:

  • formace z cirkuplanetárního disku (v případě plynných obrů)
  • vznik z úlomků srážky (v případě dostatečně velké srážky pod malým úhlem)
  • zachycení létajícího předmětu

Jupiter a Saturn mají mnoho satelitů, jako je Io , Europa , Ganymed a Titan , které se pravděpodobně vytvořily z disků kolem těchto obřích planet stejným způsobem, jakým se tyto planety samy vytvořily z disku kolem mladého Slunce. Tomu nasvědčuje jejich velká velikost a blízkost k planetě. Tyto vlastnosti jsou pro satelity získané zachycením nemožné a plynná struktura planet znemožňuje hypotézu o vzniku měsíců srážkou planety s jiným tělesem.

Historie Země

Historie Země popisuje nejdůležitější události a hlavní etapy vývoje planety Země od okamžiku jejího vzniku až po současnost. [27] [28] [27] Téměř každé odvětví přírodních věd přispělo k pochopení hlavních událostí v minulosti Země. Stáří Země je asi třetina stáří vesmíru . Během této doby došlo k obrovskému množství biologických a geologických změn.

Země vznikla asi před 4,54 miliardami let akrecí ze sluneční mlhoviny . Sopečné odplynění vytvořilo prvotní atmosféru, ale neobsahovalo téměř žádný kyslík a bylo by toxické pro lidi a moderní život obecně. Většina Země byla roztavena kvůli aktivnímu vulkanismu a častým srážkám s jinými vesmírnými tělesy. Předpokládá se, že jeden z těchto hlavních dopadů naklonil zemskou osu a vytvořil Měsíc . Postupem času takové kosmické bombardování ustalo, což umožnilo planetě vychladnout a vytvořit pevnou kůru . Voda dodaná na planetu kometami a asteroidy kondenzovala do mraků a oceánů. Země se konečně stala pohostinnou pro život a její nejstarší formy obohacovaly atmosféru kyslíkem . Přinejmenším první miliardu let byl život na Zemi malý a mikroskopický. Přibližně před 580 miliony let vznikl složitý mnohobuněčný život a během kambrického období zažil proces rychlé diverzifikace do většiny hlavních kmenů. Asi před šesti miliony let se linie homininů oddělila od hominidů , což vedlo ke vzniku šimpanzů (našich nejbližších příbuzných) a později k moderním lidem .

Od jeho vzniku na naší planetě neustále probíhají biologické a geologické změny. Organismy se neustále vyvíjejí , nabývají nových forem nebo umírají v reakci na neustále se měnící planetu. Proces deskové tektoniky hraje důležitou roli při utváření zemských oceánů a kontinentů a života, který ukrývají. Biosféra má zase významný dopad na atmosféru a další abiotické podmínky na planetě, jako je tvorba ozonové vrstvy , šíření kyslíku a tvorba půdy. Ačkoli to lidé nejsou schopni vnímat kvůli jejich relativně krátké době života, tyto změny probíhají a budou pokračovat po několik dalších miliard let.

Archaea

Archean eon , archaean ( starořecky ἀρχαῖος  - starověký) - jeden ze čtyř eonů historie Země, pokrývající dobu před 4,0 až 2,5 miliardami let [29] .

Termín „archean“ navrhl v roce 1872 americký geolog James Dana [30] .

Archaean je rozdělen do čtyř období (od nejnovější po nejstarší):

V této době ještě Země neměla kyslíkovou atmosféru, ale objevily se první anaerobní organismy , které vytvořily mnoho současných minerálních ložisek: síru, grafit , železo a nikl.

V raném archeanu představovala atmosféra a hydrosféra zjevně směs páry a plynu, která celou planetu obalila silnou a silnou vrstvou. Jeho propustnost pro sluneční světlo byla velmi slabá, takže na povrchu Země vládla tma. Plyno-párový obal se skládal z vodní páry a určitého množství kyselého kouře. Vyznačoval se vysokou chemickou aktivitou, v důsledku čehož aktivně ovlivňoval čedičový povrch Země. Horská krajina, stejně jako hluboké deprese na Zemi, chyběly. V archejské éře se obálka páry a plynu diferencovala na atmosféru a hydrosféru. Archejský oceán byl mělký a jeho vody byly silným a velmi kyselým solným roztokem [31] .

Proterozoikum

Proterozoický eon, proterozoikum ( řecky πρότερος  - první, starší, řecky ζωή  - život) je geologický eon pokrývající období od 2500 do 541,0 ± 1,0 milionu let [29] . Nahrazena archaea .

Proterozoický eon je nejdelší v historii Země.

Paleozoikum

Paleozoická éra (což znamená: éra starých forem života) byla první a nejdelší érou fanerozoika, která trvala od 542 do 251 milionů let. [32] Během paleozoika se objevilo mnoho moderních skupin živých tvorů. Život kolonizoval Zemi, nejprve rostliny , pak zvířata . Život se obvykle vyvíjel pomalu. Občas však dochází k náhlým objevům nových druhů nebo hromadnému vymírání. Tyto výbuchy evoluce jsou často vyvolány neočekávanými změnami v životním prostředí v důsledku přírodních katastrof, jako je vulkanická činnost, dopady meteoritů nebo změna klimatu.

Kontinenty, které vznikly po rozpadu kontinentů Pannotia a Rodinia na konci proterozoika, se v průběhu prvohor pomalu opět spojují. To by nakonec vedlo k fázím budování hor a vytvořilo by superkontinent Pangea na konci paleozoika.

druhohory

Mezozoikum ("střední život") trvalo od 251 milionů do 65,5 milionů let [32] . Dělí se na období triasu , jury a křídy . Éra začala událostí vymírání v permu a triasu , největšího hromadného vymírání ve fosilních záznamech, 95 % druhů na Zemi vyhynulo, [33] a skončila událostí vymírání v období křídy a paleogénu , která zničila dinosaury . Permsko-triasové vymírání mohlo být způsobeno kombinací erupce Sibiřských pastí , dopadu asteroidu, zplyňování hydrátu metanu , kolísání hladiny moře a dramatického poklesu oceánského kyslíku. Život přežil a asi před 230 miliony let se dinosauři oddělili od svých předků. [34] Triasově-jurská událost vymírání 200 mil. dinosaury obešla [32] [35] a brzy se stali dominantní skupinou mezi obratlovci. A přestože se v tomto období objevili první savci, šlo pravděpodobně o malá a primitivní zvířata připomínající rejsky [36] :169 .

Kolem roku 180 Ma se Pangea rozpadla na Laurasii a Gondwanu . Hranice mezi ptačími a neptačími dinosaury není jasná, nicméně Archeopteryx , tradičně považovaný za jednoho z prvních ptáků, žil asi před 150 miliony let [37] . Nejčasnější důkazy o vzniku kvetoucích (angiospermů) rostlin se datují do období křídy, asi o 20 milionů let později (před 132 miliony let) [38] . Konkurence s ptáky dohnala mnoho pterosaurů k vyhynutí a dinosauři byli pravděpodobně již na ústupu, když před 65 miliony let dopadl 10 km asteroid na Zemi poblíž poloostrova Yucatán , kde se nyní nachází kráter Chicxulub . Při této srážce se do atmosféry uvolnilo obrovské množství částic a plynů , což blokovalo přístup slunečního světla a bránilo fotosyntéze . Většina velkých zvířat, včetně dinosaurů, stejně jako mořských amonitů a belemnitů , vyhynula, [39] což znamenalo konec křídy a druhohor.

kenozoikum

Cenozoická éra začala v 65,6 Ma [32] a dělí se na období paleogénu, neogénu a kvartéru. Savci a ptáci byli schopni přežít událost vymírání v období křídy a paleogénu, která vyhladila dinosaury a mnoho dalších forem života, a toto je éra, ve které se vyvinuli do svého moderního druhu.

Vývoj savců

Savci existovali od pozdního triasu, ale až do zániku křídy a paleogénu zůstali malí a primitivní. Během kenozoika se rozmanitost savců rychle zvyšovala, aby zaplnila výklenky , které zanechali dinosauři a další vyhynulá zvířata. Stali se dominantními obratlovci a objevilo se mnoho moderních druhů. Kvůli vyhynutí mnoha mořských plazů začali v oceánech žít někteří savci, jako jsou kytovci a ploutvonožci . Z jiných se staly kočkovité šelmy a psovité šelmy , rychlí a obratní suchozemští predátoři. Suché globální klima během Cenozoic vedlo k expanzi pastvin a zavedení kopytníků savců, jako jsou koně a bovids . Ostatní savci se přizpůsobili životu na stromech a stali se primáty , z nichž jedna linie by vedla k moderním lidem.

Evoluce člověka

Malý africký lidoop, který žil asi před 6 miliony let, byl posledním zvířetem, mezi jehož potomky patřili jak moderní lidé, tak jejich nejbližší příbuzní, šimpanz . [36] :100–101 Pouze dvě větve jejího rodokmenu mají přeživší potomky. Krátce po rozdělení se z dosud nejasných důvodů u opic z jedné větve vyvinula schopnost chůze po zadních končetinách. [36] :95–99 Velikost mozku se rychle zvětšila a první zvířata klasifikovaná jako Homo se objevila asi před 2 miliony let . [40] :300 Samozřejmě, že hranice mezi různými druhy a dokonce i rody je poněkud libovolná, protože organismy se v průběhu generací neustále mění. Přibližně ve stejnou dobu se další větev rozdělila na rodové šimpanze a rodové bonoby , což ukazuje, že evoluce pokračuje současně ve všech formách života. [36] :100–101

Schopnost ovládat oheň se pravděpodobně objevila u Homo erectus (nebo Homo erectus ) nejméně před 790 tisíci lety, [41] ale možná před 1,5 miliony let. [36] :67 K objevu a použití řízeného ohně mohlo dojít ještě před Homo erectus. Je možné, že oheň začali používat v raném svrchním paleolitu ( olduvská kultura ) hominidy Homo habilis nebo dokonce Australopithecus jako Paranthropus . [42]

Je obtížnější určit původ jazyka , není jasné, zda Homo erectus uměl mluvit, nebo zda taková možnost před příchodem Homo sapiens chyběla . [36] :67 Jak se zvětšovala velikost mozku, děti se rodily dříve, než byly jejich hlavy příliš velké, aby se vešly přes pánev . Díky tomu vykazují větší plasticitu, a proto mají zvýšenou schopnost učení a vyžadují delší dobu závislosti na rodičích. Sociální dovednosti se staly složitějšími, jazyk se stal vytříbenějším, nástroje se staly propracovanějšími. To vedlo k další spolupráci a intelektuálnímu rozvoji. [43] :7 Předpokládá se, že moderní lidé (Homo sapiens) se objevili asi před 200 000 lety nebo dříve v Africe; nejstarší zkameněliny pocházejí asi ze 160 tisíc let. [44]

První lidé, kteří vykazovali známky spirituality, byli neandrtálci (obecně klasifikovaní jako samostatný druh bez přeživších potomků). Pohřbívali své mrtvé, často bez důkazů o jídle nebo nářadí. [45] :17 Důkazy složitějších přesvědčení, jako jsou rané kromaňonské jeskynní malby (možná magického nebo náboženského významu) [45] :17–19 , se však neobjevují před rokem 32 tisíciletí př. Kr. E. [46] Kromaňonci také zanechali kamenné figurky, jako je Venuše z Willendorfu , také pravděpodobně reprezentující náboženské přesvědčení. [45] :17–19 Před 11 000 lety dosáhl Homo sapiens jižního cípu Jižní Ameriky, posledního z neobydlených kontinentů (kromě Antarktidy, která zůstala neobjevena až do roku 1820). [47] Používání nástrojů a komunikace se stále zlepšuje a mezilidské vztahy se staly složitějšími.

Nedávné události

Od poloviny 40. let do současnosti změny pokračovaly rychlým tempem. Objevil se technologický vývoj, jako jsou počítače , jaderné zbraně , genetické inženýrství a nanotechnologie . Ekonomická globalizace , poháněná pokroky v komunikační a dopravní technologii , ovlivnila každodenní život v mnoha částech světa. Kulturní a institucionální formy, jako je demokracie , kapitalismus a ochrana životního prostředí , zvýšily svůj vliv. Velké útrapy a problémy, jako jsou nemoci, válka, chudoba, násilný radikalismus a v poslední době lidmi vyvolaná změna klimatu, přibývají s růstem světové populace.

V roce 1957 Sovětský svaz vypustil na oběžnou dráhu první umělou družici a krátce poté se Jurij Gagarin stal prvním člověkem ve vesmíru. Američan Neil Armstrong jako první vkročil na další astronomický objekt , Měsíc . Bezpilotní sondy byly vyslány na všechny planety ve sluneční soustavě , některé (jako Voyager ) opustily sluneční soustavu. Sovětský svaz a Spojené státy byly první, kdo prozkoumal vesmír ve 20. století . Na vybudování Mezinárodní vesmírné stanice spolupracovalo pět vesmírných agentur zastupujících více než patnáct zemí [48] . Na palubě je od roku 2000 nepřetržitě lidská přítomnost ve vesmíru. [49] World Wide Web byl vyvinut v 90. letech 20. století a od té doby se etabloval jako nepostradatelný zdroj informací v mnoha částech světa. V roce 2001 začala fungovat stránka " Wikipedie ", wiki - encyklopedie s volně upravitelným a distribuovaným obsahem ( anglická sekce ).

Komentáře

  1. ↑ Důvod, proč se Saturn, Uran a Neptun pohybovaly směrem ven, zatímco Jupiter se pohyboval dovnitř, je ten, že Jupiter je dostatečně hmotný, aby vyvrhl planetosimaly ze sluneční soustavy, zatímco tyto tři planety nikoli. Aby Jupiter vyhodil planetu ze systému, předá jí část své orbitální energie, a tím se přiblíží ke Slunci. Když Saturn, Uran a Neptun vymrští planetosimaly ven, tyto objekty se dostanou na vysoce eliptické, ale stále uzavřené oběžné dráhy, a tak se mohou vrátit na rušivé planety a nahradit jejich ztracenou energii. Pokud tyto planety vrhnou planetozimály do systému, pak to zvýší jejich energii a způsobí, že se vzdálí od Slunce. A co je důležitější, objekt vhozený dovnitř těmito planetami má vyšší šanci, že bude zachycen Jupiterem a poté bude vyhozen ze systému, což trvale fixuje přebytečnou energii přijatou vnějšími planetami, když byl tento objekt „vyvržen“.

Poznámky

  1. ↑ N.T. Ashimbaev. Byl objeven nejvzdálenější kvasar . Astronet (5. července 2011). Datum přístupu: 29. ledna 2014. Archivováno z originálu 5. března 2012.
  2. ↑ Astronomové zaznamenali druhou éru oteplování vesmíru . Membrána . Datum přístupu: 4. února 2014. Archivováno z originálu 2. ledna 2014.
  3. ↑ Tristan Guillot, Daniel Gautier. Obří planety  . - 10. prosince 2009.
  4. ↑ 1 2 3 [https://web.archive.org/web/20171121230051/https://arxiv.org/abs/1012.5281 Archivováno 21. listopadu 2017 na Wayback Machine [1012.5281] Teorie vzniku planet]
  5. ↑ Dutkevitch, Diane Evoluce prachu v pozemské planetě Oblast Circumstellar Disks Kolem mladých hvězd (odkaz není dostupný) . Ph. D. práce, University of Massachusetts Amherst (1995). Získáno 23. srpna 2008. Archivováno z originálu dne 25. listopadu 2007.   ( Záznam Astrophysics Data System Archivováno 3. listopadu 2013 na Wayback Machine )
  6. ↑ 1 2 3 Jean-Marc Petit, Alessandro Morbidelli. The Primordial Excitation and Clearing of the Asteroid Belt  (anglicky)  // Icarus  : journal. - Elsevier , 2001. - Sv. 153 . - str. 338-347 . - doi : 10.1006/icar.2001.6702 .
  7. ↑ 1 2 Junko Kominami, Shigeru Ida. The Effect of Tidal Interaction with a Gas Disk on Formation of Terrestrial Planets  (anglicky)  // Icarus  : journal. - Elsevier , 2001. - Sv. 157 , č.p. 1 . - str. 43-56 . - doi : 10.1006/icar.2001.6811 .
  8. ↑ Sean C. Solomon.  Merkur : tajemná nejvnitřnější planeta  // Earth and Planetary Science Letters : deník. - 2003. - Sv. 216 . - str. 441-455 . - doi : 10.1016/S0012-821X(03)00546-6 .
  9. ↑ 1 2 3 Douglas N. C. Lin. The Genesis of Planets  // Scientific American  . - Springer Nature , 2008. - Květen ( roč. 298 , č. 5 ). - str. 50-59 . - doi : 10.1038/scientificamerican0508-50 . — PMID 18444325 .
  10. ↑ Peter Goldreich , Yoram Lithwick, Re'em Sari. Final Stages of Planet Formation  (anglicky)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2004. - 10. října ( roč. 614 ). - str. 497 . - doi : 10.1086/423612 .
  11. ↑ 1 2 3 William F. Bottke, Daniel D. Durda, David Nesvorný a kol. Propojení historie srážek hlavního pásu asteroidů s jeho dynamickou excitací a vyčerpáním  (anglicky)  // Icarus  : journal. — Elsevier , 2005. — Sv. 179 . - str. 63-94 . - doi : 10.1016/j.icarus.2005.05.017 .
  12. ↑ R. Edgar, P. Artymowicz. Pumpování planetesimálního disku rychle migrující planetou  // Měsíční zprávy Královské astronomické společnosti  : časopis  . - Oxford University Press , 2004. - Sv. 354 . - str. 769-772 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.08238.x .
  13. ↑ ERD Scott (2006). „Omezení týkající se věku a mechanismu formování Jupitera a životnosti mlhoviny z Chondritů a asteroidů“ . Sborník 37. výroční konference o lunárních a planetárních vědách . League City, Texas: Lunární a planetární společnost . Získáno 2007-04-16 . Archivováno z originálu 19. ledna 2013.
  14. ↑ 1 2 David O'Brien, Alessandro Morbidelli, William F. Bottke. Prvotní excitace a čištění pásu asteroidů – Revisited  (anglicky)  // Icarus  : journal. — Elsevier , 2007. — Sv. 191 . - str. 434-452 . - doi : 10.1016/j.icarus.2007.05.005 .
  15. ↑ 1 2 Sean N. Raymond, Thomas Quinn, Jonathan I. Lunine. Simulace konečného sestavení planet podobných Zemi 2 ve vysokém rozlišení: dodávka vody a obyvatelnost planet  (anglicky)  // Astrobiology : journal. - 2007. - Sv. 7 , č. 1 . - str. 66-84 . - doi : 10.1089/ast.2006.06-0126 . — PMID 17407404 .
  16. ↑ Susan Watanabe. Záhady sluneční mlhoviny (nedostupný odkaz) . NASA (20. července 2001). Získáno 2. dubna 2007. Archivováno z originálu 3. října 2006. 
  17. ↑ Georgij A. Krasinskij, Elena V. Pitjeva, MV Vasiljev, EI Yagudina. Hidden Mass in the Asteroid Belt  (anglicky)  // Icarus . - Elsevier , 2002. - Červenec ( roč. 158 , č. 1 ). - str. 98-105 . - doi : 10.1006/icar.2002.6837 .
  18. ↑ 1 2 Henry H. Hsieh, David Jewitt . Populace komet v hlavním pásu asteroidů   // Věda . - 2006. - 23. března ( roč. 312 , č. 5773 ). - str. 561-563 . - doi : 10.1126/science.1125150 . — PMID 16556801 .
  19. ↑ Francis Reddy. Nová třída komet na dvorku Země (nedostupný odkaz) . astronomy.com (2006). Získáno 29. dubna 2008. Archivováno z originálu 16. června 2008. 
  20. ↑ 1 2 R. Gomes, H. F. Levison, K. Tsiganis, A. Morbidelli. Původ kataklyzmatického období pozdního těžkého bombardování terestrických planet  (anglicky)  // Nature : journal. - 2005. - Sv. 435 , č.p. 7041 . - str. 466 . - doi : 10.1038/nature03676 . — PMID 15917802 .
  21. ↑ A. Morbidelli, J. Chambers, JI Lunine, JM Petit, F. Robert, G. B. Valsecchi, K. E. Cyr. Zdrojové oblasti a časové osy pro dodávku vody na Zemi  //  Meteoritika a planetární věda : deník. - 2000. - Sv. 35 . — S. 1309 . — ISSN 1086–9379 .
  22. ↑ EW Thommes, MJ Duncan, HF Levison. Vznik Uranu a Neptunu mezi Jupiterem a Saturnem  (anglicky)  // Astronomical Journal  : journal. - 2002. - Sv. 123 . — S. 2862 . - doi : 10.1086/339975 .
  23. ↑ 1 2 3 4 5 6 Harold F. Levison, Alessandro Morbidelli, Crista Van Laerhoven a kol. Původ struktury Kuiperova pásu během dynamické nestability na drahách Uranu a Neptunu  (anglicky)  // Icarus  : journal. — Elsevier , 2007. — Sv. 196 . — S. 258 . - doi : 10.1016/j.icarus.2007.11.035 .
  24. ↑ Alessandro Morbidelli. Vznik a dynamický vývoj komet a jejich zásobníků (PDF). arxiv (9. prosince 2005). Získáno 26. května 2007. Archivováno z originálu dne 19. března 2015.
  25. ↑ R. Malhotra. The Origin of Pluto's Orbit: Implications for the Solar System Beyond Neptun  // Astronomical Journal  :  journal. - 1995. - Sv. 110 . - str. 420 . - doi : 10.1086/117532 .
  26. ↑ M. J. Fogg, R. P. Nelson. O formování terestrických planet v systémech horkých Jupiterů  (anglicky)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - 2007. - Sv. 461 . — S. 1195 . - doi : 10.1051/0004-6361:20066171 .
  27. ↑ 1 2 Gradstein, Ogg, Smith, 2004 .
  28. ↑ Stanley, 2005
  29. ↑ 1 2 Mezinárodní stratigrafická škála (verze ze srpna 2012) Archivováno 24. prosince 2012 ve Wayback Machine na webových stránkách Mezinárodní komise pro stratigrafii
  30. ↑ Archean era (archean) (nepřístupný odkaz) . Datum přístupu: 24. prosince 2018. Archivováno z originálu 6. ledna 2011. 
  31. ↑ Prekambrická etapa geologické historie (nepřístupný odkaz) . Datum přístupu: 24. prosince 2018. Archivováno z originálu 2. ledna 2014. 
  32. ↑ 1 2 3 4 Gradstein, Ogg, van Kranendonk, 2008 .
  33. ↑ Den, kdy Země téměř zemřela . Horizont . BBC (2002). Získáno 9. dubna 2006. Archivováno z originálu 8. srpna 2012.
  34. ↑ " Nová krev ". Auth. BBC. Procházka s dinosaury . 1999. Archivováno z originálu dne 2009-01-01. Archivováno 12. prosince 2005 na Wayback Machine
  35. ↑ Hromadná vymírání: vymírání pozdního triasu . BBC. Získáno 9. dubna 2006. Archivováno z originálu 13. srpna 2006.
  36. ↑ 1 2 3 4 5 6 Dawkins, 2004
  37. ↑ Archaeopteryx : raný pták . Kalifornská univerzita, Berkeley, Muzeum paleontologie (1996). Získáno 9. dubna 2006. Archivováno z originálu 8. srpna 2012.
  38. ↑ Soltis, Pam; Doug Soltis a Christine Edwards. Krytosemenné rostliny . Projekt Strom života (2005). Získáno 9. dubna 2006. Archivováno z originálu 8. srpna 2012.
  39. ↑ Chaisson, Eric J. Recent Fossils (odkaz není k dispozici) . Kosmický vývoj . Tufts University (2005). Získáno 9. dubna 2006. Archivováno z originálu 22. července 2007. 
  40. ↑ Fortey, Richard Landwards, Humanity // Život: Přírodní historie prvních čtyř miliard let životana Zemi  . — New York: Vintage Books, 1999. - S. 138-140, 300. - ISBN 0-375-70261-X .
  41. ↑ Goren-Inbar, Naama; Nira Alperson, Mordechai E. Kislev, Orit Simchoni, Yoel Melamed, Adi Ben-Nun a Ella Werker. Evidence of Hominin Control of Fire at Gesher Benot Ya'aqov, Israel  (anglicky)  // Science : journal. - 2004. - 30. dubna ( roč. 304 , č. 5671 ). - str. 725-727 . - doi : 10.1126/science.1095443 . - . — PMID 15118160 . Archivováno z originálu 26. října 2012. (abstraktní)
  42. ↑ McClellan. Věda a technika ve světových dějinách: Úvod  (anglicky) . — Baltimore, Maryland: JHU Press, 2006. - ISBN 0-8018-8360-1 . Strany 8–12 Archivováno 6. února 2020 na Wayback Machine
  43. ↑ McNeill, 1999
  44. ↑ Gibbons, Ann. Nejstarší členové Homo sapiens objeveni v Africe  (anglicky)  // Science  : journal. - 2003. - Sv. 300 , č. 5626 . - S. 1641 . - doi : 10.1126/science.300.5626.1641 . — PMID 12805512 . Archivováno z originálu 24. září 2015. (abstraktní)
  45. ↑ 1 2 3 Hopfe, Lewis M. Charakteristika základních náboženství // Náboženství světa . — 4. - New York: MacMillan Publishing Company, 1987. - S.  17 , 17-19. — ISBN 0-02-356930-1 .
  46. ↑ Chauvetova jeskyně . Metropolitní muzeum umění. Získáno 11. dubna 2006. Archivováno z originálu 8. srpna 2012.
  47. ↑ Lidská revoluce // Atlas světových dějin  / Patrick K. O'Brien. - stručný. — New York: Oxford University Press , 2003. — S. 16. — ISBN 0-19-521921-X .
  48. ↑ Lidský vesmírný let a průzkum – evropské zúčastněné státy . ESA (2006). Získáno 27. března 2006. Archivováno z originálu dne 8. srpna 2012.
  49. ↑ Expedice 13: Science, Assembly Prep on Tap for Crew (odkaz není k dispozici) . NASA (11. ledna 2006). Získáno 27. března 2006. Archivováno z originálu 7. dubna 2006. 

Literatura

Odkazy

 Časová osa vesmíru
První tři minuty
po velkém třesku
raný vesmír
Budoucnost vesmíru