Представления древних цивилизаций об устройстве мира. Представление о древней земле


Развитие представлений о форме и размерах Земли | Учеба-Легко.РФ

Истинные сведения о Земле и её форме появились у людей не сразу, не в одно время и не в одном месте. Однако, выяснить, где именно, у какого народа и когда впервые зародились географические представления уже практически невозможно. Очень мало сохранилось об этом достоверных документов и материальных памятников.

Одна из древнейших культурных стран на Земле – Китай. За несколько тысяч лет до н.э. древние китайцы обладали письменностью, умели изображать местность на картах и составляли географические описания. В Древнем Китае существовало представление, согласно которому Земля имеет форму плоского прямоугольника, над которым на столбах поддерживается круглое выпуклое небо. Разъярённый дракон будто бы согнул центральный столб, вследствие чего Земля наклонилась к востоку. Поэтому все реки в Китае текут на восток. Небо же наклонилось на запад, поэтому все небесные светила движутся с востока на запад.

В не менее древней индийской культуре Земля представляется в виде плоскости, лежащей на спинах слонов. До нашего времени дошли письменные документы из древней Вавилонии. Они имеют давность около 6000 лет и унаследованы вавилонянами от ещё более древних народов. Вавилоняне представляли Землю в виде горы, на западном склоне которой находится Вавилон. Они заметили, что к югу от Вавилона располагается море, а на востоке – горы, через которые вавилоняне не решались переходить. Поэтому им казалось, что их страна находится на склоне «мировой горы». Гора эта круглая и окружена морем, а на море, как опрокинутая чаша, опирается твёрдое небо – небесный мир. На небе, как и на Земле, есть суша, вода и воздух. Небесная суша – это пояс созвездий Зодиака, как плотина, протянувшаяся среди небесного моря. По этому поясу суши движутся Солнце, Луна и пять планет. Под Землёй находится бездна – ад, куда спускаются души умерших; ночью Солнце проходит через это подземелье от западного края Земли к восточному, чтобы утром опять начать свой дневной путь по небу.

Народы, жившие в Палестине, представляли себе Землю иначе, чем вавилоняне. Древние евреи жили на равнине и Землю представляли в виде равнины, на которой кое-где возвышаются горы. Особое место в мироздании евреи отводили ветрам, которые приносят с собой то дождь, то засуху. Обиталище ветров, по их мнению, находится в нижнем поясе неба и отделяет собой Землю от небесных вод: снега, дождя и града. Под Землёй находятся воды, от которых кверху идут каналы, питающие моря и реки. Представление о форме всей Земли у них, видимо, отсутствовало. Египтяне, финикийцы и древние греки были хорошими мореплавателями: даже на небольших кораблях они смело пускались в далёкие плавания и открывали новые земли. Наблюдения мореплавателей за появлением из-за горизонта кораблей впервые послужило основой для предположения, что Земля имеет выгнутую форму, так как корабль показывается из-за горизонта постепенно, как будто выплывает из-за изгиба океанической поверхности.

Очень многим география обязана эллинам или древним грекам. Самые древние известные нам представления греков о Земле встречаются в поэмах Гомера – «Одиссее» и «Иллиаде» (XII–VIII вв. до н.э.). Из этих описаний видно, что греки представляли себе Землю в виде слегка выпуклого диска, напоминающего щит воина. Сушу со всех сторон обтекает река Океан. Над Землёй находится медный небосвод, по которому движется Солнце, поднимаясь ежедневно из вод Океана на востоке и погружаясь в них на западе. Над дискообразной Землёй с рекой-Океаном опрокинулся подобно огромной чаше, неподвижный небесный свод. Его радиус представлялся равным радиусу Земли. На западе свод опирался на колонны, которые поддерживал титан Атлант. Первые систематизированные географические научные знания были связаны с эпохой формирования рабовладельческого строя. Особенно высокого уровня древнегреческое общество достигло в VII–VI вв. до н.э. в Милете, Фокее, Эфесе, Приене, Самосе и др. Здесь сильно развивалось мореплавание, и все берега Средиземного моря были усеяны ионийскими колониями.

Среди всех ионийских городов особенно выделялся в экономическом, политическом и культурном отношении Милет, расположенный на берегу Латмийского залива недалеко от устья реки Меандр. Здесь в VII в. до н.э. возникла так называемая ионийская или милетская натурфилософская школа, давшая первых древнегреческих мыслителей – Фалеса, Анаксимандра и Анаксимена. Они создали первые естественнонаучные космогонии. Неотделимой частью этих космогоний были и физико-географические концепции – о форме и размерах Земли, её положении во Вселенной, характере поверхности, процессах, протекающих на суше, в океане и в воздушной оболочке. Известно, что Фалес считал Землю плавающей на воде, подобно куску дерева. Но о том, какую форму имела эта Фалесова плавающая на поверхности океана Земля, мы не имеем точных сведений. Мы также не знаем, чем ограничена у древнего мыслителя вода, служащая её опорой. По всей видимости, Океан он считал беспредельной, ничем не ограниченной плоскостью. Плавающую же Землю, подобно Гомеру и Гесиоду, Фалес видел выгнутым диском. По мнению Анаксимандра, Земля имела форму отрезка круглой колонны, высотой в три раза меньше, чем её диаметр. На одной плоскости живут люди, и Земля находится в центре нашего «мира». Эта догадка Анаксимандра стала, по сути, основой для господствовавшей многие века геоцентрической модели. Открытие наклонного по отношению к горизонту движения небесных тел приводит к пересмотру картины мира, начинаются поиски объяснения этого явления. Так Анаксимен считает, что наклон – всего лишь кажущаяся иллюзия, в то время, когда родоначальники атомизма Анаксагор и Левкипп в V в. до н.э. высказывают мысль о наклоне плоскости Земли. По их мнению, вначале небесные тела двигались вокруг Земли параллельно плоскости её диска, но после того, как «Земля наклонилась к югу», все светила стали «заходить под Землю и восходить над Землёй».

Причину этого они видели по-разному, однако, оба сходились в том, что в результате наклона Земли возникают «обитаемые» и «необитаемые» области в зависимости от близости к Солнцу. Эта догадка была первоосновой теории тепловых поясов и природных зон Земли. Также Анаксагор был первым мыслителем, который стал искать причину зимнего и летнего солнцестояний, считая, что Солнце движется по спирали и гонит перед собой воздух, который становится всё плотнее и у «тропиков» заставляет его поворачивать назад. Философ Архелай, ученик Анаксагора заметил, что «восход и заход солнца бывает не одновременно во всех частях Земли, как должно было бы быть, если бы Земля была ровной». Объяснение этому он нашел в вогнутости Земли и учил тому, что Земля имеет форму вогнутого диска.

Открытие шарообразной фигуры Земли было одним из самых выдающихся достижений античной науки. До сих пор остаётся спорным вопрос о времени её возникновения и о мыслителе, впервые выдвинувшем её. Многие историки приписывают открытие шарообразности Земли философу Пифагору, другие – Пармениду или даже Фалесу. Шар представлялся им, как самая совершенная фигура, не имеющая ни начала, ни конца.

Наиболее точное определение размеров земного шара сделал древнегреческий учёный Эратосфен Киренский, живший за 200 лет до н.э. Неслучайно именно его называют основателем географии. Совершая путешествия из г. Александрия на юг в Сиену (современный Асуан), люди замечали, что там летом, в тот день, когда солнце бывает выше всего на небе, в полдень оно освещает дно глубоких колодцев, т.е. бывает как раз над головой – в зените. Предметы в этот момент не дают тени. В Александрии же и в этот день солнце в полдень не доходит до зенита, а предметы дают тень.

Эратосфен измерил, на сколько полуденное солнце в Александрии отклонено от зенита, и получил величину, равную 7°12’, что составляет 1/50 окружности. Это ему удалось сделать с помощью прибора, называемого скафисом. Скафис представлял собой чашу в форме полушария. В его центре отвесно укреплялась игла. Тень от иглы падала на внутреннюю поверхность скафиса. Для измерения отклонения солнца от зенита (в градусах) на внутренней поверхности скафиса проводились окружности, помеченные цифрами. Расстояние между Александрией и Сиеной было известно и составляло 5000 стадиев. Если 1/50 окружности Земли равняется 5000 стадиев, то вся окружность составит 250 000, что в переводе равно 39 500 км. Узнав длину окружности Земли, Эратосфен вычислил и её радиус, составивший 6290 км. Так Эратосфен нашёл приблизительно верные размеры Земли, впоследствии подтверждённые измерениями более точных приборов.

К этому времени Аристотель в своих трудах подводит итоги исследований и умозаключений древнегреческих философов, развивая их идеи. Он поддерживает идею шарообразной Земли, а также идею обитаемых и необитаемых поясов, предполагая, что в южном полушарии должна находиться такая же обитаемая ойкумена, а людей, населяющих её, предлагается называть антиподами. Такого же мнения ранее придерживался Платон.

В 723 г. н. э. во время правления династии Тан китайский астроном И-Синь (683 – 727 гг.) возглавил отряд по измерению длины освещаемых Солнцем теней от предметов и высот Полярной звезды. В результате он получил, что протяжённость одного градуса дуги составляет 132,3 км, что выше истинного приблизительно на 20%. Однако, измерения китайцев всё-таки значительно уступали по точности измерениям Эратосфена, несмотря на то, что он проводил их почти 900 лет назад.

После уничтожения александрийской библиотеки, в смутные годы первых веков нашей эры, всякие научные работы прервались, и новая попытка градусного измерения сделана лишь в 827 году арабами, которые, достигнув политического могущества, в лице своих калифов с любовью покровительствовали развитию точных наук. Калиф Альмамум, сын Гарун–аль–Рашида, приказал своим астрономам измерить дугу меридиана в равнине Синджар, лежащей к западу от реки Тигра и нынешнего города Мосула. В избранной исходной точке, около 35° северной широты, арабские ученые разделились на две группы и направились одна на север, другая на юг, производя измерения арабскими локтями. Эти измерения продолжались до тех пор, пока каждая группа не прошла по меридиану 1°, что определялось имевшимися тогда угломерными инструментами по высотам звезд. Одна группа получила для градуса меридиана величину 56, а другая 56⅔ мили по 4 000 локтей. Второе число было признано точнее первого и принято за величину градуса меридиана. Арабский локоть равен приблизительно 49⅓ сантиметрам, так что длина арабской мили выходит около 1973 метров или 926.3 саженей. От перемножения этого числа на 56⅔ получается длина одного градуса под широтой 35°, которая составляет 111.088 км, что весьма близко к современным определениям.

В Средние века достижения древних, китайцев и арабов европейцами «открывались» заново или долгое время вовсе не признавались, как противоречащие догмам христианской церкви. Из географических сочинений известна «Христианская география» Козьмы Индикоплова VI в. н.э., получившая широкую известность, благодаря тому, что решительно отвергала шарообразность Земли. Огромное значение имеют такие труды, как «Книга» Марко Поло или «Хождение за три моря» Афанасия Никитина, однако, они имеют скорее описательный или этнографический характер и только расширяют сведения европейцев о границах существующего мира.

Лишь в 14 в. «непобедимый доктор» Оксфордского университета Уильям Оккам «посмел» считать вращение Земли возможным. В этот период начинается возрождение землеведческих идей античности, в особенности, тех из них, которые относятся к представлениям о шарообразности Земли. В этом отношении прежде всего следует назвать книгу кардинала Пьера Д’Эйи или Петра Аллиакуса «Изображение мира» 1414 года. В ней впервые в Эпоху Возрождения комментируется «География» Птолемея. Возрождается идея о возможности достичь Индии западным путём, делается разбор точек зрения относительно обитаемости жаркого пояса, оспаривается замкнутость Индийского океана с юга, приводятся доказательства того, что Африка с юга омывается океаном.

Эти идеи вдохновляют многих правителей и мореплавателей. Так в самом конце XV века – в 1498 году Васко да Гама, вдохновлённый подобными идеями, обогнул Африку и достиг берегов Индии. А несколькими годами ранее – в 1492 году Христофор Колумб достиг берегов Америки. Стоит сказать, что целью мореплавателя было достижение Индии, но западным, а не восточным путём. Потому до самой своей смерти Колумб был уверен, что открыл Вест-Индию. А уже совсем скоро – всего через 20 лет, ещё один португальский мореплаватель – Фернан Магеллан совершает первое кругосветное путешествие, окончательно доказав, что Земля имеет форму шара. Правда, сам Магеллан из этого тяжёлого путешествия не вернулся, а через два года плавания из четырёх кораблей экспедиции в порт возвратился только один.

В 1492 г. был создан первый глобус Земли современного типа. Изготовил его астроном и космограф Мартин Бехайм. Глобус Бехайма зафиксировал доколумбовы представления о земном шаре как раз накануне открытия Америки. На нем подробно представлен хорошо известный европейцам Старый Свет, но отсутствует Америка, а Атлантический океан простирается до берегов Восточной Азии. Следующей по времени вершиной в глобусном картографировании считают глобусы «короля картографов», космографа и гравера Герарда Меркатора, его достижения хорошо известны, а имя увековечено в названии проекции, используемой для морских и аэронавигационных карт.

Тем не менее, преследования инакомыслящих учёных продолжались ещё ни одно столетие. В 1500-е годы польский астроном Николай Коперник пишет свою работу, где излагаются идеи гелиоцентрической системы мира, называвшейся «Малый комментарий о гипотезах, относящихся к небесным движениям». Над редакцией своего труда он работал в течение сорока лет. Можно сказать, что Копернику повезло, потому что его труд был принят католической церковью и даже был признан полезным для грядущей редакции календаря. Но уже после смерти Коперника гелиоцентрическая система была объявлена еретическим учением и запрещена. В том числе за эту идею, а также за ряд еретических высказываний в 1600 году был сожжён на костре Джордано Бруно. Он предполагал, что звезды – это далёкие солнца, а во Вселенной существует не один, а множество миров. В защиту Коперника высказывался и другой выдающийся учёный этой эпохи – Галилео Галилей. В 1611 г. он лично отправляется в Рим, чтобы убедить римского папу в том, что коперниканство не противоречит католицизму. Галилей был изобретателем первого телескопа, благодаря которому сделал немало открытий. По поводу вопроса «не грешно ли смотреть на небо через трубу» была созвана целая комиссия, разрешившая Галилею проводить исследования. Галилею пришлось пройти через суд инквизиции и тюремное заключение, последние годы своей жизни он прожил в изгнании, от своих работ его вынудили публично отречься. Несмотря на это, он с помощью своих учеников продолжал научную деятельность до самой смерти. По легенде последней фразой, сказанной Галилеем были слова: «И всё-таки она вертится». Только в 17 веке гелиоцентрическая система окончательно утвердилась в научном мире.

uclg.ru

Представления древних народов о земле

Правильные сведения о Земле и ее форме появились не сразу, не в одно время и не в одном месте. Однако, где именно, когда, у какого народа они были наиболее правильными, выяснить трудно. Уж очень мало сохранилось об этом достоверных древних документов и материальных памятников.

Одна из древнейших культурных стран на Земле — Китай. За несколько тысяч лет до н. э. древние китайцы имели письменность, умели изображать местность на карте и составляли географические описания. Но, к сожалению, древнекитайские «чертежи» (карты) и описания земель еще почти не изучены. Изучение их — дело будущего, и оно, несомненно, откроет много нового и интересного.

Индийская культура тоже очень древняя. По преданию, индийцы представляли себе Землю в виде плоскости, лежащей на спинах слонов.

Ценные исторические материалы дошли до нас и от древних народов, живших на Ближнем Востоке, в бассейне рр. Тигра и Евфрата, в дельте Нила и по берегам Средиземного моря в Малой Азии и Южной Европе.

До нашего времени дошли письменные документы из древней Вавилонии. Они имеют давность около 6000 лет. Вавилоняне, в свою очередь, унаследовали знания от еще более древних народов.

Вавилоняне представляли Землю в виде горы, на западном склоне которой находится Вавилония. Они заметили, что к югу от Вавилона — морс, а на востоке расположены горы, через которые не решались переходить. Поэтому им и казалось, что Вавилония расположена на западном склоне «мировой» горы. Гора эта —• круглая, и окружена она морем, а на море, как опрокинутая чаша, опирается твердое небо — небесный мир. На небе, как и на Земле, есть суша, вода и воздух. Небесная суша — это пояс созвездий Зодиака, как плотина, протянувшийся среди небесного моря. По этому поясу суши движутся Солнце, Луна и пять планет.

Под Землей находится бездна — ад, куда спускаются души умерших; ночью Солнце проходит через это подземелье от западного края Земли к восточному, чтобы утром опять начать свой дневной путь по небу.

Наблюдая заход Солнца за морским горизонтом, люди думали, что оно уходит в море и что восходить оно должно также из моря.

В основе представлений древних вавилонян о Земле лежали, таким образом, наблюдения за явлениями природы. Однако ограниченность знаний не позволяла им правильно объяснить эти явления.

Народы, жившие в Палестине, представляли себе Землю иначе, чем вавилоняне. Древние евреи жили на равнине и Землю представляли в виде равнины, на которой кое-где возвышаются горы. Особое место в мироздании евреи отводили ветрам, которые приносят с собой то дождь, то засуху. Обиталище ветров, по их мнению, находится в нижнем поясе неба и отделяет собой Землю от небесных вод: снега, дождя и града. Под Землей находятся воды, от которых кверху идут каналы, питающие моря и реки. Представления о форме всей Земли у древних евреев, по-видимому, не было.

Известно, что финикияне, египтяне и древние греки были хорошими мореплавателями: даже на небольших кораблях они смело пускались в далекие плавания и открывали новые земли.

Очень многим география обязана эллинам, или древним грекам. Этот немногочисленный народ, живший на юге Балканского и Апеннинского п-вов Европы, создал высокую культуру.

Самые древние известные нам представления греков о Земле встречаются в поэмах Гомера —«Одиссее» и «Илиаде» (XII—VIII вв. до н. э.). Из этих произведений видно, что греки представляли себе Землю в виде слегка выпуклого диска, напоминающего щит воина. Сушу со всех сторон обтекает река Океан. Над Землей находится медный небосвод, по которому движется Солнце, поднимаясь ежедневно из вод Океана на востоке и погружаясь в них на западе.

Один из греческих философов, по имени Фал с (VI в. до н. э.), представлял Вселенную в виде жидкой массы, внутри которой находится большой пузырь, имеющий форму полушария. Вогнутая поверхность этого пузыря — небо, а на нижней плоской поверхности, наподобие пробки, плавает плоская Земля. Не трудно догадаться, что представление о Земле как о плавающем острове Фалес основывал на известном ему факте, что Греция расположена на многочисленных островах.

Грек Анаксимандр(VI в. до н. э.) представлял Землю в виде отрезка колонны или цилиндра, на одном из двух оснований которого мы живем. Середину Земли занимает суша в виде большого круглого острова — «Ойкумены» (т. е. населенной Земли). Ее окружает океан. Внутри Ойкумены находится морскох! бассейн, делящий ее на две приблизительно равные части: Европу и Азию. Греция же расположена в центре суши, а город Дельфы — в центре Греции («пуп Земли»).

Восход Солнца и других светил на восточной стороне неба, после того как они скрылись за горизонтом на западе, Анаксимандр объяснял движением их под Землей по кругу. Видимый нами небесный свод составляет, таким образом, половину шара; другое полушарие находится под нашими ногами. Анаксимандр считал, что Земля — центр Вселенной.

Последователи другого древнего ученого — Пифагора — пошли дальше: они признавали, что Земля — шар. Шаровидная форма приписывалась ими не только Земле, но и другим планетам.

Знаменитый ученый древности Аристотель (IV в. до н. э.) не только принял учение о шарообразности Земли, но и первый научно доказал это. Аристотель указывал, что если бы Земля не имела формы шара, то тень, которую она отбрасывает на Луну при ее затмениях, не была бы ограничена дугой окружности.

Новым этапом в развитии науки древних греков было учение выдающегося астронома древнего мира Аристарха Самосского (конец IV в.— первая половина III в. до н. э.). Он высказал мысль, что не Солнце вместе с планетами движется вокруг Земли, а Земля и все планеты вращаются вокруг Солнца.

Однако он не мог научно обосновать свою мысль; прошло около 1700 лет, когда это удалось сделать гениальному польскому ученому Копернику.

Древние греки пытались определить даже размер Земли. Знаменитый писатель древности Аристофан (вторая половина V — начало IV в. до и. э.) в своей комедии «Облака» говорил о попытках определить величину Земли. Первое довольно точное измерение величины земного шара, послужившее основанием математической географии, произвел Эратосфен Киренский (II в. до п. э.), древнегреческий математик, астроном и географ. Он, как и Аристотель, считал, что Земля имеет форму шара.

Таким образом, постепенно представления о Земле становились все более правильными.

Географы древнего мира пытались составлять карты известных им пространств — Ойкумены и даже Земли в целом. Карты эти были несовершенны и далеки от истины. Более верные карты появились лишь в последние два столетия до н. э.

Более двух с половиной тысяч лет назад вавилонские жрецы уже знали, что Земля —шар. Они даже вычислили длину земной окружности. По их расчетам, она равнялась 24 000 миль. Чтобы проверить правильность этой цифры, современные ученые пытались узнать длину тогдашней мили. Им удалось найти древневавилонскую запись, в которой говорилось, что миля равна 4000 шагов верблюда. Если принять длину шага нагруженного верблюда за 80 см, то длина земной окружности, по вычислениям вавилонян, равнялась 76 800кж, т. е. оказалась почти вдвое больше, чем в действительности.

pandia.ru

“Открытия, которые изменили наше представление о древней Земле”

Современная наука узнала много нового о прошлом Земли, а ученые обнаружили некоторые удивительные подробности, которые разбили в пух и прах наши предположения, казавшиеся нам сами собой разумеющимися.

Предки млекопитающих правили на Земле до динозавров

Млекопитающие и рептилии не похожи друг на друга, но у них есть общий предок. Когда их пути разошлись, рептилии, которые были предками динозавров, стали диапсидами. Предки современных млекопитающих стали синапсидами. Это соперничество продолжалось более 230 миллионов лет, и млекопитающие-синапсиды полностью доминировали над дино-диапсидами в первой половине этого времени.

Диметродон, например, это предок млекопитающих с парусом на спине, был доминирующим наземным хищником из пермского периода. Его длина составляла 3,5 метра, а вес — 100 – 150 килограммов. Огромная голова и длинные шипы, торчащие из мутной болотной воды, зачастую были последним, что видели многие животные, включая других диметродонов.

Пермский период оказался жестоким для диапсид. От них осталось не так много окаменелостей. Мы знаем, что некоторые выростали до 2 метров, но большинство оставались небольшими и как могли избегали доминирующих синапсид. Потом пришло Великое вымирание. Более 90% всех видов вымерли в конце пермского периода.

Синапсиды заняли хорошую нишу и некоторые из них выжили. Затем они пошли дальше, чтобы стать довольно распространенным явлением. Тем не менее диапсиды решили показать, что могут быть доминирующим видом. Вымирание оставило достаточно возможностей для развития дино-диапсид. За миллионы лет эти две группы развивались каждая по своей линии. К середине триасового периода синапсиды превратились в современных млекопитающих. Диапсиды стали динозаврами, пока не теми монстрами, которых мы видим в музеях палеонтологии, но достаточно большими.

Первые динозавры были размером с обычную собаку. К концу триасового периода некоторые из них уже достигали шести метров в длину. Одна из групп — ихтиозавры — целиком завладела морями. Затем произошло еще одно массовое вымирание, и динозавры снова унаследовали землю. Это вымирание положило конец синапсидам раз и навсегда, оставив нам только небольших современных млекопитающих, которые сегодня отдуваются за все.

Никто не знает, что уничтожило динозавров

Вымирание конца мелового периода стало грандиозным событием. Динозавры тогда правили миром. Потом большой астероид врезался в районе современного Чиксулуба в Мексике, погрузив Землю в зиму. Эпоха динозавров завершилась, поскольку 80% земных видов испарились. Затем мир наводнили млекопитающие. Поскольку многочисленные свидетельства приводят именно к этой теории, ученые вроде бы приняли такое объяснение. Более того, они даже заговорили о том, что падения астероидов могли вызывать все массовые вымирания на Земле.

Ученые начали искать другие кратеры. Нашли много, но едва ли большинство из них можно было связать с массовыми вымираниями. Вопросы вымирания конца мелового периода и падения того астероида снова стали широко обсуждаться. Такое массивное столкновение должно было убить всю жизнь на Земле, а нет — некоторые виды выжили, даже отдельные динозавры, которые впоследствии развились до птиц.

Некоторые добавляют к падению астероида, который образовал кратер Чиксулуб, вулканические извержения в регионе под названием Деканские траппы. Деканские извержения, говорят эксперты, могли свести на нет жизнь по всей Земле. Потом появился астероид, который окончательно добил ее — и особенный вред нанес тираннозаврам и компании.

Хороший аргумент, но по вкусу пришелся далеко не всем. Другие ученые говорят, что обнаружили доказательства того, что динозавры жили и во время извержения Деканского вулкана, даже гнездились в его лаве. Более того, в конце эпохи динозавров Землю посетило несколько незваных гостей — астероидов или фрагментов кометы — в течение короткого периода времени. Чиксулуб имел место, но еще большим кратером был Шива — в три раза больше, чем Чиксулуб. Когда астероид Шива попал в нашу планету у западного побережья современной Индии, его столкновение было достаточно мощным, чтобы изменить работу тектонических плит в том регионе. Затем состоялось очередное Деканское извержение и наступило массовое вымирание.

Какой вариант лучший — выбирайте сами. Ученые пока не договорились.

Алмазный дождь существует

Хотя вы едва ли могли бы ловить капли такого дождя. Он происходит во время сильного извержения вулкана.

Алмазы — это кристаллы чистого углерода, которые принимают форму под интенсивным воздействием тепла и давления в глубоких недрах Земли. Никто точно не знает, как углерод попадает так глубоко, но все соглашаются с тем, что алмазы очень и очень старые.

После образования алмазы просто болтаются в мантии планеты. Тектоника плит может привести к тому, что континент просто проезжает по ним, поднимая некоторые наверх. С течением геологического времени самые старые части континентов разживаются алмазами именно таким образом, словно кили кораблей — моллюсками.

Конечно, понимание этого не помогает нам разбогатеть. На самом деле в природном виде на поверхности Земли алмазы не встречаются — они превращаются в графит. Единственная причина, по которой мы вообще видели алмазы, это глубинные вулканические извержения, которые выбивают их наружу слишком быстро, чтобы те успели изменить форму.

Вот как это происходит. Необычный вид расплавленной породы мантии под названием кимберлит или лампроит начинает двигаться снизу вверх по набитой алмазами мантии. Это происходит достаточно быстро, поскольку магма своего рода «газировка» — в ней очень много углекислого газа и воды. Быстро поднимающийся кимберлит собирает алмазы на своем пути, выстреливает из жерла и бум — идет алмазный дождь.

Фиолетовые океаны

Океаническая вода по большей степени прозрачна. Цвет, который вы видите, зависит от того, в чем она — грязно-коричневый или желтый вдоль береговой линии, где река впадает в море, или серовато-зеленый поодаль, благодаря водорослям и мириадам крошечных организмов.

Тем не менее лучше всего мы знакомы с верхними пределами океана, в которые проникает солнечный свет. Здесь планктон использует свет для фитосинтеза. Одним из побочных продуктов этого процесса в море, как и на суше, является кислород. Этот кислород путешествует через океаническую воду, спускаясь даже в холодную тьму на дне. В холодной воде кислород хорошо растворяется и переносится подводными течениями.

Однако в некоторых местах вроде норвежских фьордов морская вода застаивается. В ней скапливается слишком много потребителей, которые используют весь кислород. Маленькие твари в воде хотят жить, поэтому местная пищевая цепочка сначала переключается на азот, а когда и он заканчивается — на серу. Пищевая цепь на основе серы производит много сероводорода, который крайне вреден для большинства форм морской жизни, но очень любим маленькими зелеными и фиолетовыми едоками серы. Кислород для них смертелен, но в розовой и фиолетовой воде такие бактерии чувствуют себя замечательно, если находят нужные условия для жизни. Сегодня их можно найти в Черном море, в нескольких фьордах и озерах.

Откуда они берутся? Что ж, на самом деле, они — одни из старейших обитателей Земли.

Пигменты маленьких фиолетовых едоков серы были обнаружены в скале возрастом 1,64 миллиарда лет в северной Австралии. Эти бактерии появились после того, как Земля потеряла свои железистые формации (они перестали образовываться в море порядка двух миллиардов лет назад). Геологи долго ломали голову, почему же железистые формации перестали появляться. Две основные теории включали обилие кислорода в океане и варево вонючих сероводородов.

Открытие этих пигментов — плюс для сероводорода. Также это означает, что древний серный океан был полон счастливых маленьких едоков серы, а значит имел прекрасный фиолетовый оттенок.

Но откуда взялась вся вода на древней Земле?

Большая часть земной воды старше Солнечной системы

Солнечная система образовалась из огромного облака межзвездной пыли. Пыль сухая. Но некоторый кислород и водород в облаках смог объединиться в старую добрую воду h3O. Тем не менее из внутренней Солнечной системы ее всю выдуло, когда загорелось Солнце. Единственное место, где можно было найти воду после этого, были края внешней Солнечной системы, где блуждают кометы.

Ученые задумались над этим и поняли, что океаны Земли образовались порядка одного миллиарда лет после того, как сформировалась сама планета. Это могло бы объяснить наличие океанов вулканической дегазацией и падением ледяных комет. Вулканы могли выпустить немного воды, оставшейся внутри Земли во время ее формирования. Остальная часть воды прилетела вместе с бомбардировкой кометами в начале жизни Солнечной системы.

История, конечно, хороша. Но верна лишь отчасти.

Не так давно ученые выяснили, что 30-50 процентов земной воды старше Солнечной системы. Другими словами, межзвездный лед был здесь еще до того, как пылевые облака образовали нашу звездную систему. Ученые использовали метод относительного датирования, чтобы показать, что половина воды и, включая ту, которая в вашем теле, возрастом более 4,6 миллиарда лет. Более точную дату ученые назвать постеснялись, но их выводы говорят о том, что древняя вода может быть такой же древней, как сама Вселенная.

Жизнь на Земле могла прийти с Марса

Иногда метеоры скользят по ночному небу, иногда удивляют нас средь бела дня. Эти маленькие фрагменты астероида или кометы обычно сгорают в атмосфере. Если они падают на Землю, их называют метеоритами.

В 1980-х годах, после миссий «Викингов» на Марс, ученые с удивлением обнаружили, что некоторые земные метеориты на самом деле попали к нам с Красной планеты. Сегодня в NASA уверены, что у них есть по меньшей мере 124 обломка марсианской недвижимости. Марсианские метеориты обладают вулканической природой, а сам Марс известен наличием крупнейших вулканов в Солнечной системе. Тем не менее даже самое крупное извержение горы Олимп не могло забросить камни на Землю.

После долгих лет детективной работы некоторые эксперты пришли к выводу, что извержение выбросило обломки лавы возрастом 4,5 миллиарда лет примерно 15 миллионов лет назад. На Землю они попали порядка 13 000 лет назад. Некоторые из них содержат косвенные доказательства того, что вулканическая порода имела контакт с водой, в которой, возможно, некогда гнездилась жизнь.

Звучит маловероятно, но жизнь всегда находит выход. Сегодня в Йеллоустоуне крошечные организмы под названием экстремофилы выживают в горячих источниках и камнях. Маленькие живучие супервулканические существа вполне могли пережить суровые условия жизни на Марсе. Они даже могли бы пережить падение на Землю, если бы оказались достаточно глубоко внутри большой каменной плиты. Что касается совсем уж фееричного огненного падения на Землю, ученые доказали, что эндолитам понадобился бы тепловой экран всего в 5 сантиметров толщиной.

Конечно, земной жизни уже порядка четырех миллиардов лет, а эти марсианские туристы прибыли недавно. Но мы нашли не все метеориты. Безусловно, они лежат на Земле, и, вне всяких сомнений, другие метеориты с Марса могли навещать Землю, когда она была совсем молодой. Даже если они не привезли с собой формы жизни, они могли привезти минералы, крайне необходимые для развития юной жизни на Земле.

Юная Земля не была похожа на ад

Геологи называют первые годы Земли гадеем в честь Гадеса, под которым древние греки имели в виду ад. Согласно теории, жар во время образования Земли расплавил большую часть планеты, и понадобилось много времени, чтобы на ней образовалась относительно холодная корка современности. Большинства минералов гадейского периода на Земле уже нет, благодаря выветриванию и тектонике плит. Все, что осталось, это крошечные кристаллы циркона.

Циркон (силикат циркония) — весьма драгоценный материал, но также крайне полезный для ученых по двум причинам. Во-первых, он достаточно прочный, чтобы пережить детский период геологии. Циркон может извергнуться из вулкана, попасть между двух тектонических плит, осесть под километровым слоем осадков и просто пожать плечами, нарастив еще один слой. Потом приходят геологи и читают этот слой как историческую книгу. Во-вторых, циркон содержит крошечную долю урана — недостаточно, чтобы нанести вам вред, но достаточно, чтобы провести точное научное рандеву.

Исследователи протестировали старейший из известных цирконов, который прошел долгий путь из гадейского периода. Оказалось, что минерал кристаллизовался при гораздо более низкой температуре, чем ожидалось. Дальнейший анализ показал, что вода и другие условия, пригодные для жизни, возможно, были уже тогда, когда сформировался кристалл. 4,4 миллиарда лет назад на Земле, возможно, уже были континенты и океаны, наполненные живительной водой, а не смертельной лавой.

Тем не менее, Земля обладает железным ядром. Это означает, что планета должна была быть сущим адом по крайней мере недолгое время после образования.

Золото и платина упали к ядру Земли

Металлы вроде золота и платины редкие на Земле, но распространены на некоторых астероидах. Эти астероиды образовались из того же облака пыли, что и Земля. Почему же вокруг нас не валяются золотые россыпи, почему мы не живем в платиновых хибарах?

В начале гадейского периода (после образования Земли но до образования циркониевых кристаллов, о которых мы говорили) температура была достаточной, чтобы расплавить железо. Железо и его соседи по периодической таблице — тяжелые металлы. Таким образом, расплавленные капли чистого железа, а также золота, платины и так далее начали оседать, понемногу смещаясь к центру планеты.

Затем что-то размером с Марс врезалось в Землю, выбросив в космос материал, который впоследствии стал Луной. Это столкновение привело к массивному плавлению Земли. Много железа и практически все остальные члены этого клуба опустились на самое дно, в ядро планеты, где и пребывают по сей день.

Северный и Южный полюса не всегда были ледяными

Вероятнее всего, столкновение, которое привело к рождению Луны, наклонило ось Земли настолько, что большая часть солнечного света падает на экватор. Тем не менее это не означает, что полюса всегда были ледяными. Всего 34 миллиона лет назад — мгновение по меркам геологов — средняя температура Антарктиды была 14 градусов по Цельсию. Вода в близлежащих морях была 22 градуса — купаться можно.

На протяжении большей части своей истории Земля не могла похвастать большими ледяными шапками. Количество поступающего солнечного света не имеет значение. Значение имеет уровень углекислого газа, а в результате и глобальное потепление.

Ученые толком не знают, почему полюса замерзли именно 20 миллионов лет назад или около того. Некоторые полагают, что это произошло после того, как Индия и Азия столкнулись на тектоническом уровне. В результате этого столкновения выросли Тибет и Гималаи. Поскольку выветривание эффективнее происходит на неровной поверхности, много кусков континентальной породы смыло в океаны, что увеличило накопительный потенциал углерода в морях. Углерод выпал в атмосферу, и парниковый эффект сменился глобальным похолоданием.

Но не все ученые принимают эту идею. Говорят, что недостаточно доказательств.

Земля могла остыть из-за муравьев

Хотя на полюсах не так давно было тепло, все температурные рекорды Земли за последние 200 миллионов лет были установлены еще в эпоху динозавров. Тогда, благодаря парниковому эффекту, тропики запекались при 35 градусах по Цельсию, а на высоких широтах было порядка 20 градусов. Потом, примерно 65 миллионов лет назад, все остыло, не считая нескольких температурных скачков.

Выветривание действительно играет большую роль в глобальном углеродном цикле, поэтому ученые часто обращаются к этому объяснению. В конце 1980-х годов один из таких ученых из Аризонского университета начал долгосрочный эксперимент. Он разбил скальную породу и поместил в разные типы окружающей среды — от голой земли до гнезд муравейников. Каждые пять лет он изучал образцы и сравнивал результаты выветривания с исходными образцами. Спустя двадцать пять лет он с удивлением обнаружил, что муравьи разрушили породу в 175 раз быстрее, чем обычное выветривание.

Обычные муравьи являются одними из самых сильных агентов выветривания минеральных веществ. Возможно, нет ничего случайного в том, что первые муравьи появились порядка 65 миллионов лет назад, как раз тогда, когда Земля начала остывать.

Дек 17, 2017Геннадий

zhizninauka.info