Kā tika izveidota Zeme?

Zemes radīšana ir cieši saistīta ar Saules sistēmas veidošanos pirms aptuveni pieciem miljardiem gadu. Saules sistēma kondensējās no milzīga gāzes un putekļu mākoņa, un Saule, kas veidojās kā daļa no mākoņa, gravitācijas ietekmē sabruka sevī līdz vietai, kur varēja sākties kodolsintēze. Saules gravitācijas lauks piesaistīja lielu daudzumu materiāla, kas ap to veidoja diskveida struktūru, kas pazīstama kā akrecijas disks. Zeme, tāpat kā citas planētas, tika radīta apmēram pirms 4.54 miljardiem gadu, kad daļa no šī diska materiāla saplūda, veidojot sfērisku ķermeni. Kādā vēstures sākumā tiek uzskatīts, ka mazāka planēta sadūrās ar šo ķermeni, palielinot tā izmēru un kā rezultātā izveidojās Mēness.

Zvaigžņu veidošanās

Zvaigznes veidojas no milzīgiem gāzes mākoņiem – galvenokārt ūdeņraža -, kas pazīstami kā milzu molekulārie mākoņi, jo tie sastāv no molekulām. Pirmās zvaigznes sāka parādīties, kad Visums bija pietiekami vēss, lai varētu veidoties ūdeņraža molekulas. Šo mākoņu daļas, kurās blīvums ir nedaudz lielāks, gravitācijas pievilkšanās rezultātā uzkrāj vairāk gāzes, veidojot relatīvi augsta blīvuma lodveida apgabalus. Tās ir pazīstamas kā “Bok globulas”, kas nosauktas astronoma Barta Boka vārdā, un mūsdienās tās var novērot citās galaktikas daļās. Daļa no šīm lodītēm gravitācijas ietekmē kondensējās tālāk, līdz ūdeņraža atomu kodoli tika saspiesti tik ļoti, ka notika kodolsintēze, kā rezultātā dzima zvaigzne.

Blīvuma svārstības, kas noved pie milzu molekulārā mākoņa daļu sabrukšanas, var būt nelielas izmaiņas, kas pastāvēja no paša sākuma. Alternatīvi, daži notikumi var saspiest mākoņa daļas. Viena iespēja ir tāda, ka mākonis var iziet cauri galaktikas atzaram, kur ir lielāks jau esošo zvaigžņu blīvums. Vēl viena ir tuvējās supernovas triecienviļņu saspiešana.

Planētas veidošanās

Materiāls, kas ieskauj jaunu zvaigzni, riņķo ap to, galu galā nogulsnējot akrecijas diskā. No šī materiāla planētas var veidoties divos veidos. Ūdeņraža pārpalikums kopā ar nelielu daudzumu citu gāzu var kondensēties gāzes milzu planētās, piemēram, Jupiterā un Saturnā. Iesaistītās gāzes daudzums nav pietiekams, lai gravitācija izraisītu kodolsintēzi, tāpēc tās paliek planētas, nevis zvaigznes. Otrs, daudz lēnāks veids ir putekļu daļiņu salipšana, veidojot lielākas masas, kas saduras viena ar otru un turas kopā, līdz veidojas asteroīdi un planētas.

Akmeņainas planētas, piemēram, Zeme, nevarēja veidoties kā daļa no pirmā zvaigžņu veidošanās viļņa, jo nebija pieejams piemērots materiāls. Šajā brīdī bija tikai ūdeņradis un hēlijs, abas gāzes, un litija, ļoti viegla metāla, pēdas. Smagākie elementi, kas nepieciešami iežu veidošanai, tika radīti zvaigznēs kodolsintēzes rezultātā. Tomēr šis process var radīt tikai elementus līdz dzelzi ieskaitot. Uz Zemes ir daudz elementu, kas ir smagāki par dzelzi, un daži no tiem ir būtiski cilvēka dzīvībai.

Par dzelzi smagākus elementus var radīt tikai supernovas sprādziens. No tā izriet, ka pirms tās veidošanās Saules sistēmas tuvumā ir jābūt vismaz vienai supernovai. Iespējams, ka tieši tas izraisīja molekulārā mākoņa sabrukumu, kas veidoja Sauli un planētas.
Zemes veidošanās
Procesi, kas veido zvaigžņu sistēmas, joprojām notiek, un tos var novērot dažādos posmos citās mūsu galaktikas daļās. Tiek uzskatīts, ka Saules sistēmas veidošanās notika pēc līdzīgas shēmas. Tomēr ir daži īpaši notikumi, kas palīdzēja izveidot Zemi tādu, kādu mēs to pazīstam šodien.

Nav precīzi zināms, kāds mehānisms izraisīja molekulārā mākoņa daļas sabrukšanu Saulē un tās akrecijas diskā. Neatkarīgi no iemesla, kad centrs kļuva pietiekami blīvs, tas aizdegās un kļuva par Sauli. Daļiņu straumes, kas pazīstamas kā “saules vējš”, no jaunās zvaigznes izraidīja gāzes uz ārējo Saules sistēmu, kur tās veidoja gāzes milzu planētas. Akmeņaina materiāla gabali palika iekšējā Saules sistēmā, kur tie varēja izaugt par planētām.
Kad Zeme izveidojās, tā sāka uzkarst. Šo parādību izraisīja radioaktīvo elementu sabrukšanas, planētas materiāla nepārtrauktās saspiešanas gravitācijas un meteorīta ietekmes kombinācija. Materiālam kūstot, dažādi elementi kļuva kustīgi, un smagākie, piemēram, dzelzs, gravitējās uz centru, veidojot kodolu, kas ir atbildīgs par Zemes magnētisko lauku. Vieglāki materiāli, piemēram, silikāti, peldēja uz virsmas, veidojot garozu. Salīdzinoši plānā, cietā garoza uz blīvāka, kausēta materiāla virsotnes izraisīja plākšņu tektoniku un vulkānismu.

Mūsu planētas agrīnā vēsture nebija gluda, bet ietvēra virkni notikumu, ko raksturoja milzīga ietekme. Lielākā no šīm sadursmēm, iespējams, radīja Mēnesi. Spēcīgi pierādījumi liecina, ka īsi pēc planētas veidošanās planētu skāra Marsa izmēra ķermenis, ko sauc par Teiju, kas, iespējams, veidojās Lagranža punktā — gravitācijas līdzsvara punktā — Zemes orbītā. Šī sadursme būtu izgrūdusi daudzas gigatonnas materiāla, kas pēc tam nonāktu orbītā un kopā izveidotu Mēnesi.