Rieth József: Anyagvilág - Háttérismeret

Földkeletkezés

TartalomjegyzékhezVilágképem <  Anyag-időszak     

Bolygókeletkezés

A bolygókeletkezés az a folyamat, melynek során a csillagok vagy protocsillagok körül keringő protoplanetáris korong anyagából bolygórendszerek keletkeznek. A folyamat viszonylag gyorsan lezajlik, a korong gázanyagából 2-3 millió év alatt létrejönnek az óriásbolygók, szilárd részecskékből álló törmelékkorongot hagyva hátra, amelyből néhány tízmillió év alatt jönnek létre a Földünkhöz hasonló kőzetbolygók.

Bolygókeletkezés nem csak fiatal csillagok körül elképzelhető, megfigyeltek már szupernóvák után létrejövő pulzárok körüli bolygórendszereket is, az ezen csillagok körül eredetileg keringő bolygókat a szupernóva-robbanás meg kellett hogy semmisítse, ezért a csillagból létrejövő pulzár körül keringő bolygók ez után kellett hogy létrejöjjenek. Kettőscsillagoknál is sikerült protoplanetáris korongot megfigyelni, azaz a bolygókeletkezés ilyen esetben is elképzelhető.

Kialakulása

A Föld hét másik bolygótársával, a körülöttük keringő holdakkal, törpebolygókkal, kisbolygókkal, üstökösökkel és meteorokkal, valamint csillagunkkal, a Nappal együtt a Naprendszer tagja. Galaxisunk, a Tejútrendszer 200–400 milliárd csillagból áll. (Az átlagos Föld-Nap távolságot csillagászati egységnek (CsE) nevezzük.)

Az emberiség évezredek óta kutatja a Föld keletkezésének a titkát. Az ókori és középkori tudósok Istennek tulajdonították a Föld keletkezését. Az 1700-as években a természettudományok fejlődése rohamosan felgyorsult, ennek következtében egyre több elmélet született a Föld keletkezésére vonatkozólag. A mai modern teóriák a régebbi elméletek részleteit is tartalmazzák, miszerint: a Nap és bolygói por- és gázfelhőből alakultak ki. Ez az anyag kb. 4,6 milliárd éve kezdett összehúzódni, forgása felgyorsult. A középpontban kialakuló sűrű gázgömbből alakult a Nap, a kívül maradt felhőben pedig kristályos anyagok maradtak fenn és csapódtak ki a fokozatos lehűlés következtében. A Nap körüli felhő kristályos anyaga fokozatosan csomósodott előbb kisméretű égitestekké (planetezimálok), majd nagyobb tömegű égitestekké, végül a bolygókká.

Felépítése

Kezdetben, kb. 4,6 milliárd éve a Föld izzó, olvadt állapotban volt, a gravitáció hatására ekkor alakult ki a gömbhöz hasonló formája. Ebben az állapotban különböző rétegek alakultak ki, amelyek – a planetáris differenciálódás során – sűrűségüknek megfelelően gömbhéjakba (geoszférákba) rendeződtek. E folyamat során alakult ki a földbelső jelenlegi tudásunk szerinti szerkezete: legkívül van a földkéreg, ezen belül található a földköpeny, és legbelül a külső és belső magból álló földmag. Később, amikor a kéreg megszilárdult és megindultak a vulkanikus folyamatok, a kéreg lemezekre töredezett (vagy sosem állt össze egységes szilárd kéreggé), majd kialakult egy újabb, gázokból álló gömbhéj, a légkör is, valamint a felszínen egy – bolygóméreteket tekintve vékony – részleges vízborítás is kialakult.

A Föld belső felépítéséről közvetlen bizonyítékokkal nem rendelkezünk, hiszen az eddigi legmélyebbre hatolt mélyfúrás, az oroszországi Kola-félszigeten fúrt szupermély fúrás is csak 12 261 méterre hatolt le a felszín alá, de még ez is bőven a kéregben maradt. A belső szerkezet megfigyelésére közvetett módszert, a földrengések megfigyelését használják a szakemberek. A Föld – vagy bármilyen bolygó – belsejében levő anyag fizikai tulajdonságainak változása a földrengéshullámok terjedési sebességének változását okozza, és ezen változások mérésével állapítható meg, hogy hány helyen változnak meg az anyag tulajdonságai, hány fizikailag elkülönülő belső rész mutatható ki.

A Föld alakja

A Föld alakját alapvetően két fizikai hatás határozza meg: az általános tömegvonzás, amellyel minden egyes tömegrészecske hat az összes többire, továbbá a Föld tengely körüli forgása. A Földhöz rögzített forgó koordináta-rendszerben a tömegvonzás és a forgó koordináta-rendszerből adódó centrifugális erő kölcsönhatására létrejövő, elméletileg forgási ellipszoid alakú folyadékszerű testhez a tényleges Föld-alak nagyon közel áll: e hidrosztatikus egyensúlyi alaktól csak helyenként tér el. A magashegységek és a mélytengeri árkok területén a fizikai földfelszín nem követi az elméleti felületet, mert itt más hatások is közrejátszanak a felszín alakításában. Az elméleti földalak, a geoid, azaz nehézségi gyorsulásnak a közepes tengerszinttel egybeeső potenciálfelülete ezeken a területen a kőzetfelszínt nem követi. Gyakorlati okokból éppen ezért általában egyszerűsített modellt használunk a Föld alakjaként. A geodéziában lapult forgási ellipszoiddal helyettesítjük a geoidot, de néha a még egyszerűbb gömbi közelítés is megfelelhet. Gömbi közelítésnél a közepes földsugárral (R) számolunk. Ez esetben is a modellnek ugyanolyan a forgása és akkora a tömege, mint a valódi Földnek. Ha a a Föld egyenlítői és b a sarkokon mért sugara, akkor f = (a-b)/a adja meg az ellipszoid lapultságát. Ekkor a gömbi és az ellipszoidi térfogatok egyenlőségének felírásával R³ = a²b egyenletre jutunk, amiből R meghatározható. A bonyolultabb modellek paramétereit a földközeli műholdak pályájának mérései alapján számítják.

A Föld alakjának (a geoidnak) mai elfogadott globális közelítése a WGS84 (World Geodetic System) elnevezésű geodéziai dátum, mely nem más, mint egy tömegközépponti elhelyezésű forgási ellipszoid, ahol a fél-nagytengely hossza 6 378 137 méter, fél-kistengely hossza 6 356 752,314 m. Amennyiben nem a globálisan jó illeszkedés a cél, hanem valamely kontinenst vagy még kisebb területet térképezünk, akkor más, helyileg jobban illeszkedő dátumot használunk. Magyarországon például az IUGG67 ellipszoidból képzett HD72 dátum jobban írja le a felületet, ezért a magyar polgári térképezés többnyire ezt az alapfelületet használja.

TartalomjegyzékhezVilágképem <  Anyag-időszak     

-----------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/F%C3%B6ld