4. 6. 1. Эволюция Земли

Мой канал на Дзене "Мир Пространств" (https://dzen.ru/panhoru)
---
Считается (по радиоактивному анализу), что Земля появилась 4,5 млрд лет назад. При этом не уточняется, когда  и откуда взялись сами радиоактивные элементы.

Если это продукт другой звезды, то время странствия этих элементов тоже надо учитывать. Только как они умудрились сгруппироваться на Земле в месторождения? Да и другие элементы, попавшие к нам с другой звезды, как они смогли преобразоваться в слитки, монолиты, жилы?

Если это продукт Земли, то процесс их образования должен быть постоянным.

Радиоактивный анализ даёт время появления этих элементов и не имеет никакого отношения ко времени появления самой Земли.

Рассмотрим по порядку эволюцию Земли (см.рис.вверху).
Здесь:1 - Начальная Земля
2 - Земля с водородной атмосферой
3 - Земля с атмосферой из углекислого газа и сплошной силикатной корой
4 - Расширяющаяся Земля с кислородной атмосферой
5 - современная Земля с азотной атмосферой.

* * * Стадия Солнца - протозвезда.
Земля сформировалась из материалов Дефтероса (второе тело) распавшегося в районе пояса Койпера. Объекты пояса Койпера состоят главным образом из водорода, гелия и летучих веществ, называемых льдами, таких как метан, аммиак и вода, с небольшими примесями органических веществ. Из этих же материалов состояла начальная Земля.

На планету падали более мелкие осколки, они тормозились в атмосфере, частично испаряясь, частично оседали на планету. Крупный осколок Дефтероса завис на орбите и стал Луной.

В наши дни, приток космической пыли был измерен спутниками. Реальный прирост составляет 22-44 тыс. тонн в год на Земле и около 840 тонн в год на Луне.
Земля и Луна имеют железо, однако, облака межзвёздной пыли это графитовые и силикатные частицы. Железа там нет. Значит, железо появилось уже на Земле и Луне.

* Характеристики планеты:
Плотность ~ 1000 кг/м3.
Масса ~ 3...5M; (масс сегодняшней Земли) 80% массы - водород
Температура поверхности ~ 10...20°К (-260...-250°C).
Атмосфера разреженная, состояла из гелия и водорода.
Планетарная агрегация слабая в центре планеты.

* * * Стадия Солнца - Красный карлик
Эта стадия характеризуется сильным Солнечным ветром, который разогревал поверхность начальной Земли, испаряя водород.

Земля подверглась сильнейшей бомбардировке (аккреции) ионами различных атомов, вплоть до железа. В результате начала формироваться кора планеты из уплотнённых остатков межзвёздной пыли (графитовых и силикатных частиц).

Близость к Солнцу позволило планете миновать переход со взрывом из ледяной планеты в газового гиганта. Разогрев поверхности перевёл водород в газовое состояние. Водородная атмосфера активно сдувалась солнечным ветром.
Масса планеты уменьшилась в 5-7 раз и стала недостаточна для удержания в атмосфере водорода.

Без атмосферы, поверхность планеты накапливала элементы солнечного ветра.
Теряя водород, плотность планеты начала быстро расти. Оставшиеся, после испарения водорода, примеси органических веществ оседали на поверхности. Увеличилась плотность силикатов.

После разогрева поверхности выше 195°К происходит наполнение атмосферы испарившимся углекислым газом (температура кипения 195°К (;78,5 °C), а также его появления в результате горения метана. Углекислый газ тяжелее воздуха в 1,5 раза, поэтому плохо подвержен диссипации.

Планетарная агрегация снижается с уменьшением массы планеты от потери водорода. Центр планеты остывает.
Растёт поверхностное тепло от Красного карлика.

* Характеристики планеты:
Плотность планеты растёт до 3500 кг/м3
Масса ~ 0,5...0,6M;
Температура поверхности растёт от 20°К до 200°К (-260°C и -70°C).

* * * Стадия Солнца - жёлтый карлик.
Длительный период Земля была ещё ледяной планетой. Льды отражали Солнечный свет и поверхность не могла хорошо прогреться. Накопившийся углекислый газ помог сохранить тепло атмосферы и силикатная поверхность разогрелась, но под поверхностью сохранились большие  пласты аммиачного и водяного льда.

Появилась растительность. Растения переводили тяжёлый углекислый газ в более лёгкий кислород. Высокое атмосферное давление предыдущей стадии постепенно снижалось. Пока давление было высоким существовали крупные животные, вес которых поддерживался за счёт плотности атмосферы и малой гравитации, пока плотность планеты не поднялась до 5500 кг/м;.

Со временем атмосфера стала менее плотной из-за "Кислородного взрыва". Архимедова сила сократилась и тяжёлые животные могут существовать теперь только в воде. Да и сила гравитации с ростом плотности Земли увеличилась.

«Кислородный взрыв» меняет состав атмосферы.

«Кислородный взрыв атмосферы — глобальное изменение состава атмосферы Земли, произошедшее около 3,85 - 2,45 млрд лет назад. Результатом этого события стало появление в составе атмосферы свободного кислорода и изменение общего характера атмосферы с восстановительного на окислительный.» [Кислородная катастрофа — Википедия]

В исторической металлогении намечаются два важнейших рубежа зарождения эндогенного рудообразования: 3,8 млрд лет – появление колчеданного рудообразования, метаморфогенных пегматитов и собственно магматических руд; 2500 млн лет – начало образования постмагматических месторождений скарновой, грейзеновой, альбититовой и гидротермальной генетических групп.[Региональная металлогения. И.П.Лебедев, Ю.Н.Стрик, 2007.]

Когда поверхность прогрелась до ;33,34 °C (температура кипения аммиака) атмосфера Земли начала меняться на азотную.

Аммиак, взаимодействуя с оксидами металлов наполняющих кору планеты, проявляет восстановительные свойства, В результате образуется азот, наполняющий атмосферу, вода и металл
2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O

Вода заполняла низменности расширяющейся планеты.

С увеличением массы планеты увеличивалась агрегация нейтронов. Это разогревало планету изнутри. В результате, разогрелись пласты водяного льда, вода поднялась на поверхность расширяющейся планеты.

* Характеристики планеты:
Плотность планеты растёт до 5500 кг/м;
Температура поверхности растёт от -70°C до 0°C
Атмосфера 78,08 % — азот (N2), 20,95 % — кислород (O2)
---
Современная континентальная кора - это и есть вся первичная кора, которая стала расширяться и в местах расширения по трещинам сформировалась океаническая кора.
Шар вырос в размерах от поступающей изнутри материи из водорода (результат распавшихся агрегированных нейтронов) и элементов, синтезированных благодаря наличию здесь нейтронов и протонов.

В будущем, с ростом массы планеты, увеличится планетарная агрегация, а с ней и водородная составляющая планеты. Водород свяжет весь кислород и атмосфера Земли станет водородной, как у Юпитера (водород - 89,8%).
Начнёт формироваться газовый гигант.