Знаете ли вы, как появилась планета Земля?

Когда-то очень давно, около 13,8 миллиарда лет назад, во Вселенной произошёл Большой взрыв. В этот момент родились материя, пространство и время. Но мы перескочим на пару миллиардов лет вперёд через этапы формирования первых звёзд и галактик — ведь нас интересует, как на свет появилась планета Земля.

Подавляющее большинство учёных сходятся во мнении, что Солнечная система образовалась из огромного вращающегося облака газа и межзвёздной пыли, которое сформировалось после взрыва. Оно сокращалось и ускорялось, и в результате под действием гравитации и инерции сплюснулось в протопланетный диск. Пылинки и обломки начали сталкиваться друг с другом, превращаясь в комки побольше, — этот процесс называется аккрецией. 

В центре протопланетного диска родилось Солнце — яркий огненный шар, который станет источником энергии для всей системы на следующие 10 миллиардов лет.

Процесс аккреции длился 10–20 миллионов лет — по человеческим меркам почти бесконечность. Но не в астрономическом масштабе: если представить возраст Солнечной системы — примерно 4,6 миллиарда лет — как 24 часа, то формирование Земли заняло всего 3–4 минуты. 

В 2023 году учёные из Центра по изучению образования звёзд и планет Копенгагенского университета опубликовали исследование, в котором утверждали, что на самом деле протоземля появилась ещё быстрее — всего за три миллиона лет. Если перенести эти данные на масштаб суток, то это время будет эквивалентно минуте или даже меньше. Хотя множественных подтверждений у этой теории пока нет — с уверенностью говорить о её правдивости рано. 

Но вернёмся на Землю. Если вы думаете, что наша планета сразу стала уютным местом для жизни, то ошибаетесь. В юности она была раскалённым шаром лавы. Но гравитация продолжала работать, и постепенно тяжёлые элементы, например железо и никель, опустились в центр, образовав ядро. Лёгкие материалы, включая кремний, алюминий и кислород, всплыли наверх. 

Вращение жидкого внешнего ядра вокруг твёрдого внутреннего создало магнитное поле. Это стало ключевым фактором защиты от солнечного ветра — потока заряженных частиц, который мог бы стереть атмосферу начисто.

Весь процесс превращения Земли из хаотической смеси расплавленных материалов в планету с ядром, мантией и корой называется дифференциацией. Он занял ещё примерно 100 миллионов лет. В конце концов внешний слой планеты остыл, лава затвердела и превратилась в земную кору. Но планета не сидела без дела: под поверхностью кипели тектонические плиты. Они сталкивались, расходились, поднимались, создавая горы и впадины.

Вы наверняка слышали про Пангею — суперконтинент, существовавший около 335–175 миллионов лет назад. Именно из неё, вероятно, 180 миллионов лет назад сформировались наши знакомые материки. 

Первичная атмосфера Земли состояла из лёгких газов вроде водорода и гелия, но они уносились солнечным ветром — гравитация была ещё недостаточно сильна, чтобы удержать их. Но благодаря вулканам, которые работали как кофеварки, выпуская пар и газы из недр, начала формироваться вторичная атмосфера. В её состав входили углекислый газ, водяной пар, аммиак, метан и сероводород.

Когда температура на Земле упала ниже 100 °C, водяной пар начал конденсироваться, превращаясь в жидкость. Вторым крупным источником воды стали космические объекты. Наша планета переживала период, когда на её поверхность падало множество астероидов и комет, приносивших с собой лёд и гидратированные минералы. Так около 4,4 миллиарда лет назад появились первые океаны. 

От облака газа и пыли, вращающегося в космосе, до возникновения океанов на Земле прошло около 200 миллионов лет. В результате получилась планета с водой, атмосферой и климатическими условиями, которые привели к зарождению жизни примерно 3,8 миллиарда лет назад. Но это уже другая история.