Πώς σχηματίστηκε η Γη

από την μαθήτρια του ΣΤ3, Κωνσταντίνα Χ.

  Οι επικρατέστερες κοσμογονικές θεωρίες για τη δημιουργία του πλανήτη μας συνοψίζονται σε δύο κεντρικές υποθέσεις. Σύμφωνα με την πρώτη, το ηλιακό σύστημα δημιουργήθηκε από ένα εκτεταμένο κοσμικό νέφος από σκόνη και αέρια. Στο κέντρο του στροβιλιζόμενου αυτού νεφελώματος δημιουργήθηκε αρχικά ο Ήλιος ενώ το υπόλειμμα του νεφελώματος τον περιέβαλε με τη μορφή γιγάντιου δίσκου που προοδευτικά διευθετήθηκε σε επιμέρους δακτυλίους. Το υλικό των δακτυλίων συμπυκνώθηκε δημιουργώντας τους πλανήτες.

Οι παραπάνω διαδικασίες έγιναν σε συνθήκες σχετικά χαμηλών θερμοκρασιών έτσι ώστε η Γη να είναι αρχικά ένα ψυχρό, στερεό κατά βάση σώμα. Θερμοπυρηνικές αντιδράσεις παρήγαγαν την ενέργεια για την τεράστια αύξηση της θερμοκρασίας που "άναψε" τελικά τον Ήλιο, ενώ τα παγιδευμένα ραδιενεργά στοιχεία στο εσωτερικό της Γης διασπάστηκαν προκαλώντας τη θέρμανσή της.

  Σύμφωνα με τη δεύτερη υπόθεση, ένα μεγάλο αστέρι πέρασε κοντά από τον Ήλιο και απέσπασε υλικό με τη μορφή πυρακτωμένων βραχιόνων. Το υλικό αυτό αποκόπηκε σε μάζες που αποτέλεσαν τους πλανήτες.

  Μέσω δεδομένων γεωλογικών μελετών (μέθοδοι ραδιοχρονολόγησης πετρωμάτων), η ηλικία σχηματισμού της Γης εκτιμάται κάπου ανάμεσα στα 4 με 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

  Από τη στιγμή της δημιουργίας του το γήινο ανάγλυφο συνεχώς εξελίσσεται. Το 1620 ο Άγγλος Φράνσις Μπέικον διατυπώνει τη θεωρία της μετατόπισης των ηπείρων: οι ήπειροι μετακινούνται αργά στην επιφάνεια της Γης, απομακρύνονται η μία από την άλλη και ίσως επανενώνονται με διαφορετική διάταξη. Το 1912 οι εργασίες του Γερμανού γεωλόγου Alfred Wegener επαναφέρουν τις ιδέες του Μπέικον στο επιστημονικό προσκήνιο. Βασικό επιχείρημα του Wegener για τη μετακίνηση των ηπείρων αποτελεί η μορφολογική συμπληρωματικότητα των ηπείρων στις δύο άκρες του Ατλαντικού ωκεανού .

  Πριν από 200-250 εκατομμύρια χρόνια περίπου όλες οι σημερινές ήπειροι ήταν ενωμένες σχηματίζοντας την Παγγαία. Στο πέρασμα του χρόνου χωρίστηκαν, αρχικά στη Λαυρασία και στην Γκοντβάνα και στη συνέχεια στις σημερινές ηπείρους.

  Πέρασαν όμως αρκετά χρόνια μέχρι να κατανοήσουμε σε βάθος, χάρη στις προόδους της γεωφυσικής, τους κανόνες και τις συνέπειες αυτού που σήμερα ονομάζεται θεωρία των τεκτονικών πλακών. Μόνο το 1968 οι γεωλόγοι αποδέχτηκαν τις βασικές αρχές της μετακίνησης των τεκτονικών πλακών. Οι τεκτονικές πλάκες αποτελούνται από το σύνολο του φλοιού, ηπειρωτικού ή ωκεάνιου, και από ένα μέρος του μανδύα και μπορεί να περιλαμβάνουν μια ήπειρο, έναν ωκεανό ή και τα δύο ταυτόχρονα. Η μετακίνηση των τεκτονικών πλακών προκαλεί σεισμικά και ηφαιστειακά φαινόμενα. Στις μέρες μας διακρίνουμε έξι μεγάλες τεκτονικές πλάκες: την Aφρικανική, την Αμερικανική, την Ανταρκτική, την Ευρασιατική, την Ινδική και την πλάκα του Ειρηνικού.

  Ήδη από τις αρχές του αιώνα μας είχε παρατηρηθεί ότι οι άλλοι γαλαξίες απομακρύνονται σταδιακά από το δικό μας ενισχύοντας τη θεωρία ότι, εφόσον οι γαλαξίες απομακρύνονται αμοιβαία (φυγή των γαλαξιών), το σύμπαν διαστέλλεται (Χαμπλ, 1929). Σ' ένα διαστελλόμενο σύμπαν, μπορεί κανείς να υποθέσει, ακολουθώντας αντίστροφα τη διαστολή του προς το παρελθόν, πως σε κάποια πολύ απομακρυσμένη χρονικά εποχή όλοι οι γαλαξίες ήταν συμπιεσμένοι μεταξύ τους σχηματίζοντας μια μάζα τεράστιας πυκνότητας και θερμοκρασίας. Ολόκληρο το σύμπαν, το σύνολο δηλαδή της ύλης και ενέργειας που αυτό περιέχει, ήταν συγκεντρωμένο σε μια περιοχή - σημείο με απειροελάχιστο όγκο (ιδιάζον σημείο).

  Σύμφωνα με τις σύγχρονες κοσμολογικές αντιλήψεις, κάποια στιγμή, την οποία οι αστρονόμοι θεωρούν την αρχή του χρόνου και θέτουν t=0, πριν από αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια και για κάποιο άγνωστο λόγο, στο ιδιάζον αυτό σημείο συνέβη μια "παγκόσμια έκρηξη", ένα φαινόμενο δημιουργίας, που προκάλεσε το ξεκίνημα της διαστολής του σύμπαντος. Η έκρηξη αυτή αναφέρεται ως η Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang) και οριοθετεί το ξεκίνημα του χρόνου και ίσως τη δημιουργία του χώρου. Το Big Bang τοποθετείται χρονικά μεταξύ 13 και 20 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, αριθμός που αντιστοιχεί στη θεωρούμενη ηλικία του σύμπαντος.

  "Στα πρώτα κλάσματα του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη γεννιούνται η ενέργεια, όλα τα σωματίδια της ύλης και οι δυνάμεις που ξέρουμε σήμερα. Φωτόνια, ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια και νετρίνο γεμίζουν το χώρο που γεννιέται μαζί τους, σηματοδοτώντας και την έναρξη του χρόνου. Κοντά στα σωματίδια αυτά περιφέρονται νετρόνια και πρωτόνια. Δεκαπέντε λεπτά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη με τη θερμοκρασία να είναι δισεκατομμύρια βαθμοί Κελσίου, τα πρωτόνια και τα νετρόνια κινούμενα με πολύ μεγάλες ταχύτητες συγκρούονται τυχαία μεταξύ τους. Έτσι μειώνεται η ενέργειά τους, συνενώνονται και σχηματίζουν πυρήνες στοιχείων, όπως είναι το ήλιον, το υδρογόνο και το δευτέριο. Πολύ αργότερα - μιλάμε ίσως για 500-700.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη - οι πυρήνες αυτοί δεσμεύουν σε τροχιές γύρω τους ηλεκτρόνια και δημιουργούνται τα άτομα των πρώτων απλών στοιχείων, όπως του υδρογόνου και του ηλίου...

 Όσο η θερμοκρασία συνεχίζει να πέφτει, η βαρύτητα συμπυκνώνει την ύλη σε μεγαλύτερα συσσωματώματα και σιγά-σιγά δημιουργούνται οι γαλαξίες. Τα κβάζαρς, αυτά τα μικροσκοπικά και εντυπωσιακά λαμπρά σημεία, που είναι τα πιο μακρινά αντικείμενα που φαίνονται μέσα στο σύμπαν, θεωρούνται τέτοιοι πρωτογαλαξίες. Παραπέρα συμπύκνωση της ύλης των γαλαξιών δημιουργεί τα άστρα. Με θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που συμβαίνουν σ' αυτά γίνεται σύντηξη πυρήνων υδρογόνου και δημιουργούνται πυρήνες και άλλων στοιχείων. Έτσι τα αστέρια εμπλουτίζονται με καινούργια υλικά. Από τότε άστρα γεννιούνται και πεθαίνουν συνεχώς. Περίπου δέκα δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη γεννιέται ο Ήλιος. Το άστρο μας είναι λοιπόν ένας "νέος", ηλικίας μόλις 5 δισεκατομμυρίων ετών!" 

Πηγή: kpe-kastor.kas.sch.gr/biodiversity_site/b/big_bang.htm