Chủ đề tháng 09 /2008: Trái Đất - Sự hình thành sự sống

[timber]

Trái Đất - Sự hình thành sự sống

Cái nôi của nhân loại, nền văn minh lớn nhất trong vũ trụ mà con người đã và đang biết, cái nôi đó được hình thành trên quả địa cầu đã tồn tại gần năm tỉ năm này.. Trái đất.

Trải qua hai tháng tạm ngừng hoạt động, tháng 9 CLB Thiên văn bách khoa trở lại để cùng các bạn thảo luận các vấn đề thú vị của thiên văn học, và đề tài mà mình đưa ra đầu tiên về Trái đất của chúng ta và sự hình thành sự sống của nhân loại trong đó qua đó mình muốn cùng các bạn làm rỏ các vấn đề:

- Trái đất hình thành và phát triển như thế nào?

- Trái đất đã hội tụ được những điểm nào để có thể hình thành sự sống?

- Sự sống của chúng ta hình thành như thế nào, các điều kiện ảnh hưởng?

- Tương lai của loài người trên quả đất, các mối hiểm họa từ vũ trụ, con người, làm thế nào để có thể làm cho chúng ta phát triển bền vững..?

- người ngoài hành tinh và nền văn minh ngoài trái đất?

....
...

Hãy cùng chúng tôi khám phá những điều mới mẻ từ cách nhìn của bạn nhé, các ý kiến thảo luận các bạn có thể Post ngay tại toppic này hoặc gửi về email: bkdtech@gmail.com

[timber]

Nói tóm lược:

Bụi vũ trụ, trong quá trình tập hợp của mình đã vo tròn thành Trái Đất và hệ MT như ngày nay.

Trải qua hàng tỷ năm phát triển, từ một cục đất tròn chết chóc luôn bị nấu chảy và bắn phá bởi năg lượng và vật chất còn sót lại trong quá trình hình thành, TĐ nguội dần tạo thành các lớp,mây mưa hình thành tạo ra các đại dương.

Các cấu trúc đơn giản nhất ở đại dương có khả năng phân chia, dần dần tiến hóa và tạo nên toàn bộ TĐ tuyệt vời của chúng ta hôm nay.

Và đỉnh cao của quá trình tiến hóa đó là con người !

Con người, với bộ não phát triển vượt trội, từ thời kỳ đồ đá chỉ biết sống trong hang, hái lượm, săn bắt để sống, sang thời kỳ đồ đồng với xã hội có tổ chức, khai phá thiên nhiên để phục vụ nhu cầu.

Trong quá trình phát triển của mình những thành tựu mà con người đạt đc là vô số, và có lẽ thiên văn học là lĩnh vực con người quan tâm nhất. Bởi lẽ, vũ trụ thì bao la, những ngôi sao thì xa vời còn sự khao khát hiểu biết của con người là vô hạn ! Nhưng ít ai để ý rằng, một sự thật mà chúng ta phải thừa nhận: chúng ta nghiên cứu vũ trụ chính là để cứu sống tương lai của chúng ta !

Con người luôn phải đối mặt với hàng tá mối nguy hiểm đến từ vũ trụ, những thiên thạch, những vụ va chạm... Nhưng chúng chưa là gì cả, con người có thể vượt qua tất cả chúng. Mối nguy hiểm thực sự đến từ chính chúng ta, con người!

Con người phát triển chừng nào thì thiên nhiên bị hủy hoại chừng đó. Và con người đã bắt đầu nhận thức, bắt đầu thấy chột dạ. Nhưng mọi thứ rồi sẽ ra sao, nói và làm là hai việc hoàn toàn khác nhau.

Trong một kịch bản mà các nhà khoa học đưa ra, vào 200tr năm nữa, TĐ sẽ trở thành một hành tinh chết chóc, nơi mà các lục địa đã hợp thành một lục địa duy nhất gọi là Siêu lục địa. Nơi mà chỉ có những sinh vật kiên cường nhất mới có thể sống sót !

Và con người, kẻ chủ mưu cho tất cả mọi việc đã di cư đến một nơi xa xôi nào đó trong vũ trụ. Vẫn gửi vệ tinh về để theo dõi ngôi nhà xưa. Và tiếc nuối !

Trên khía cạnh khoa học thì điều đó cũng chẳng có gì đáng nói, vì dù sao đi nữa thì 200tr năm nữa, Mặt Trời cũng đã bắt đầu to như cái mẹt, đủ để hù dọa trái đất.

Nhưng vấn đề ở đây là ở chỗ, điều gì sẽ xảy ra nếu kịch bản trên chỉ đến trong vòng 50tr , 20tr hay thậm chí là 10tr năm bởi bàn tay con người ? Và điều j sẽ xảy ra nếu chúng ta chỉ có một ngôi nhà duy nhất là TĐ?

" ...hãy nhớ đất muôn đời nuôi dưỡng với nguồn suối mát là dòng sữa. Đất như mẹ nuôi ta, có lẽ nào...để TĐ sẽ cằn khô..."

Điều gì sẽ xảy ra với TĐ, trên hành tinh thứ 3 tính từ Mặt Trời ?

[duyenhai01]

Hey, hey ! TĐ thân yêu của chúng ta ngoài chị Hằng ra còn có vệ tinh tự nhiên nào ko vậy nhở ?8->

//Đã chuyển vào đây, thảo luận đi, thông báo là có nhiều cái hay ho lắm đó, gửi cho mem PAC mục này
duyb7

[bsff20]

Trước tiên ta nói về các giả thuyết hình thành trái đất:

Nguồn gốc trái đất liên quan chặt chẽ với nguồn gốc hệ Mặt Trời nói chung. Trong mối quan hệ đó, vấn đề nguồn gốc trái đất đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và đề xuất nhiều giả thuyết.


http://www.vatlyvietnam.org/home/modules/News/pic/1189676704_Earth.jpg

Hình 1: Hình ảnh trái đất ngày nay


1. Giả thuyết Căng

Giả thuyết này ra đời năm 1755. Lần đầu tiên quan niệm cổ truyền của tôn giáo về vũ trụ bị đánh đổ bởi một nhà triết học chứ không phải một nhà khoa học tự nhiên.

Căng cho rằng hệ mặt trời đã được hình thành từ một đám mây bụi vũ trụ, một tinh vân gồm những vụn nhỏ riêng biệt giống như những tinh thạch, và bất động. Dưới tác dụng của lực hấp dẫn vũ trụ, các vụn trở nên chuyển động. Những phần tử nhẹ và đám mây bụi bị xé ra làm nhiều mảng. Một trong những mảng ấy về sau thành hệ mặt trời, trong đó khối lớn ở trung tâm hút những khối lân cận và dần dần tạo thành mặt trời. Xung quanh khối trung tâm, những vùng tập trung ít nhiều vật chất cũng hút những phần tử ở gần để tạo ra các hành tinh và vệ tinh.

Giả thiết Căng đã nêu lên quá trình tiến hóa của các thiên thể mà thời bấy giờ người ta coi như không hề thay đổi từ khi thượng đế tạo nên.

Vì ông chỉ là nhà triết học, giả thiết của ông còn nhiều điểm mơ hồ, không chính xác, do đó ít được chú ý. Theo ông thì hệ mặt trời là một khối nóng đỏ, dần dần ngưng đọng lại, mặt trời theo giả thuyết này với thời gian sẽ phải tắt hẳn.

2. Giả thuyết Laplatxơ

Ðây là một giả thuyết đầu tiên tương đối có hệ thống, nó ảnh hưởng rất lớn trong hơn một thế kỷ.

Laplatxơ giả thuyết rằng hệ mặt trời phát sinh từ một tinh vân khổng lồ từ chất khí vũ trụ có nhiệt độ rất cao và tự quay xung quanh một trục giữa cố định. Khi nguội đi, tinh vân giảm thể tích và vẹt lại ở hai cực đồng thời tốc độ quay nhanh lên (theo định luật bảo toàn động lượng). Khi lực ly tâm lớn hơn lực hấp dẫn thì các phần vật chất ở xa ngoài trục quay sẽ bị tách ra và tiếp tục quay xung quanh tinh vân ở vị trí lực hấp dẫn cân bằng với lực ly tâm.

Càng ngày tinh vân càng giảm thể tích lại và tỷ trọng càng tăng lên, cuối cùng khối tinh vân còn lại ở giữa hình thành mặt trời. Các dòng khí xung quanh sẽ ngưng tụ lại tạo thành các hành tinh. Tại những khu vực nào đó của dòng khí, vật chất tập trung nhiều hơn tiếp tục thu hút những vật chất xung quanh vào mình để hình thành các hành tinh, nếu như dòng khí mà vật chất trong đó phân bố đồng điều thì sẽ hình thành các tiểu hành tinh.

Theo giả thuyết này thì trái đất ban đầu là một khối khí rất nóng rồi nguội dần. Vỏ ngoài nguội trước nhăn lại, chỗ cao thành núi, chỗ thấp thành đáy biển. Ðến khi nhiệt độ xuống dưới 1000C thì hơi nước trong không gian quanh trái đất bắt đầu đông lại và rơi xuống các chỗ trũng để trở thành nước ớ các biển đầu tiên. Sau này, vật chất trong lòng trái đất vẫn còn nóng chảy. Mỗi khi có vết nứt ở vỏ, các chất nóng chảy từ trong lòng phun ra thành núi lửa.

Những tồn tại của giả thuyết:

- Nếu quả thực tinh vân ban đầu theo Laplatxơ quay nhanh để làm văng các khối vật chất, thì không phải chỉ có những dòng khí tách ra mà cả tinh vân đó sẽ nổ tan.

- Theo như các nghiên cứu hiện nay quá trình hình thành núi không chỉ do vỏ đầu tiên của trái đất nhăn lại mà chủ yếu được hình thành trong chu trình phát triển của vỏ trái đất (quá trình kiến tạo mảng).

- Laplatxo cho rằng các khối vật chất từ tinh vân nguyên thủy thoát ra đều quay cùng chiều xung quanh trục của tinh vân. Nhưng ngày nay người ta quan sát thấy sao Kim và sao Thiên Vương có chiều quay ngược lại, sao mộc và sao hải vương cũng có vệ tinh bay ngược chiều. Và điều nay đã không giải thích được.


http://www.physicalgeography.net/fundamentals/images/earth_moon.jpg
Trái đất và mặt trăng



3. Giả Thuyết ÔTÔ XMIT

Giả thuyết này được xây dựng từ năm 1944. Năm 1951 viện hàn lâm khoa học Liên Xô đã đã dưa ra thảo luận rất kỹ giả thuyết này. Hội thảo đã xác nhận giá trị khoa họa lớn lao của nó, vì lần đầu tiên những đặc điểm cơ bản về cấu tạo của hệ mặt trời được giải thích theo một logic chặt chẽ. Ðồng thời, hội thảo cũng nêu ra một số thiếu sót trong công trình của Oâtô Xmit để ông tiếp tục nghiên cứu.


Theo ông thì trước khi hình thành các hành tinh, hệ mặt trời gồm có mặt trời và một đám mây chủ yếu là những hạt rắn nguội lạnh. Những hạt rắn ấy có tên chung là những thiên thạch. Ðám mây có hình dáng vẹt, và các hạt rắn quay theo những hướng khác nhau trên nhiều mặt phẳng khác nhau trong thiên hà. Ðến một lúc nào đó mặt trời đi vào một trong những đám mây như thế, làm cho mỗi hạt có thêm một chuyển động mới: là chuyển động tròn xung quanh mặt trời. Trong khi chuyển động các hạt va chạm vào nhau, nóng lên và tốc độ giảm đi. Nếu các hạt chỉ có chuyển động hỗn độn thì sự giảm tốc độ của chúng sẽ khiến chúng rơi vào mặt trời. Nhưng vì các hạt còn có chuyển động tròn xung quanh mặt trời nên tốc độ của chuyển động hỗn độn dần mất đi để nhường chỗ cho chuyển động tròn xung quanh mặt trời. Như vậy các hạt sẽ tụ tập vào trong mặt phẳng xích đạo của mặt trời và đám mây trở nên có hình dáng một cái đĩa xoay tròn, nơi đây mật độ của vật chất tăng lên, do đó lực hấp dẫn của các hạt lẫn nhau càng mạnh. Những hạt lớn hút những hạt bé va chạm phải chúng. Các hạt khi thì vỡ ra, khi thì kết tụ lại dần lớn lên và cuối cùng trở thành hành tinh.

Các vật chất ở gần mặt trời là nham thạch và kim loại chịu nóng, còn ở xa mặt trời cá hạt lớn dần lên nhờ các chất khí trong đám mây nguyên thủy đọng lại xung quanh các hạt bụi. Do vậy ở gần mặt trời chỉ có thể hình thành những hành tinh thuộc nhóm trái đất nhỏ, ở xa mặt trời là những hành tinh lớn cấu tạo bởi những chất nhẹ.

Theo tác giả thì trái đất khi mới hình thành, trái đất chỉ là một khối nguội lạnh và chỉ nhận nhiệt từ một nguồn duy nhất là mặt trời, lúc ấy nhiệt độ vào khoảng 4oC. Trong quá trình thành tạo, các chất phóng xạ tập trung lại trong lòng trái đất, nhiệt lượng do chúng phóng ra sẽ làm tăng nhiệt độ trong lòng trái đất. Sự phân bố các chất phóng xạ trong lòng trái đất không đồng điều, cho nên tạo nên những lò phát sinh nhiệt riêng biệt. Trái đất dần tiến tới trạng thái cân bằng do sự chuyển động tương tác của các khối tinh thạch. Lúc dầu các tinh thạch gắn vào nhau lộn xộn không theo một trật tự nào cả. Về sau các chất trong lòng trái đất, dưới tác dụng của lực ép khổng lồ (về nhiệt độ), chảy ra ở trạng thái dẻo và rất nhớt. Trong trạng thái này, những chất nặng hơn (kim loại) chuyển xuống trung tâm, còn những chất nhẹ hơn (đá) dần dần nổi lên trên. Chuyển động như thế làm cho trái đất có cấu trúc thành các quyển và có nhân nặng. Ông cũng cho rằng quá trình tạo núi là do quá trình tăng nhiệt độ như thế.

Ơû một giai đoạn phát triển nhất định của trái đất, khi khối lượng đạt tới độ lớn cần thiết thì bắt đầu hình thành khí quyển. Các chất khí điều nằm trong đám mây bụi, nhưng khí nguyên sinh có lẽ do sự dồn ép các khí từ trong lòng hành tinh mà có.

Sự phát sinh các nguồn năng lượng bên trong (từ sự phân hủy phóng xạ, sự phân dị trọng lượng và các phản ứng hóa học) đặc cơ sở cho sự đội lên và lún xuống ở các khu vực của trái đất và cho các quá trình hoạt động của núi lửa. Trong các bồn trũng, nước tích tụ lại, biển và đất nổi bắt đầu được phân chia.

Những thiếu sót của giả thuyết

Thiếu sót chính của giả thuyết là không đề cập đến các quá trình tiến hóa của mặt trời và của các vì sao. Một điểm khác là sự tồn tại trong không gian giữa các vì sao những vụn tinh thạch khá lớn có thể bị ngôi sao thu hút và không bị áp lực ánh sáng đẩy ra chưa được chứng minh.

Tóm lại, giả thuyết Oâtô Xmit giải thích một cách hiệu quả một số lớn những hiện tượng trong sự cấu tạo hành tinh , nhưng có yếu điểm là chưa gắn nguồn gốc của hệ mặt trời với sự tiến hóa của các sao và các thiên thể khác nói chung. Tuy có minh định nguồn gốc của các hành tinh nhỏ bé một cách rõ ràng, các hành tinh lớn lại có các tính chất vật lý ngoài sức giải thích của nó.

Qua các giả thuyết trên đây chúng ta thấy việc tìm hiểu nguồn gốc các hành tinh trong hệ mặt trời là một vấn đề rất khó khăn, giả thuyết sau có hoàn chỉnh hơn giả thuyết trước, nhưng tới nay nguồn gốc trái đất chưa phải đã được làm sáng tỏ hoàn toàn.



Sưu tầm

[tai-viet]

Do đâu mà Trái Đất bị nghiêng so với trục và có hình dạng phình ra ở xích đạo ???

[eubia]

Là do lực hướng tâm và li tâm của Trái đất và Mặt trời

Hình dạng của trái đất phìn ra ở xích đạo có phải là do lực tác đôgnj của mặt trăng và mặt trời không nhỉ?

[vungtau]

Nguồn gốc sự sống trên Trái đất

Giả thuyết cho rằng những khoảng không gian hẹp nằm giữa các lớp mica mỏng có thể đã tạo ra những điều kiện rất thích hợp để phát sinh ra những phân tử sinh học đầu tiên - từ đó tạo ra những tế bào không màng. Sự ngăn cách giữa các lớp này cũng cung cấp sự cách biệt cần thiết cho quá trình tiến hóa Dacuyn.



Hansma cho biết: "Một số người nghĩ rằng những phân tử đầu tiên đã là những protein đơn giản, một số khác nghĩ rằng đó là những ARN. Nhưng dù thế nào thì cả protein lẫn ARN đều có thể được tạo thành ở giữa các lớp mica".



ARN đóng vai trò quan trọng trong việc phiên dịch mã di truyền và nó bao gồm các gốc nitơ, đường và photphat. ARN cũng như nhiều protein và lipit trong tế bào của chúng ta đều có điện tích âm, giống như mica. Các nhóm photphat của ARN cách nhau 0,5 nanomet, cũng giống hệt như khoảng cách của các điện tích âm trong mica.



Các lớp mica gắn kết với nhau bởi cali. Nồng độ cali trong mica rất giống với nồng độ cali trong tế bào. Và nước biển bao quanh mica rất giàu cali, rất giống như máu ở trong cơ thể sống.



Theo giả thuyết mới, sự nóng lên và nguội đi trong chu kỳ ngày và đêm có thể đã làm cho các lớp mica chuyển động lên xuống, và các làn sóng cũng có thể đã cung cấp một nguồn năng lượng cơ học. Cả 2 dạng chuyển động này có thể đã gây ra sự hình thành và phá vỡ các liên kết hóa học cần thiết cho những phân tử hóa-sinh học đầu tiên.
http://tbn0.google.com/images?q=tbn:hZ9ba2b6I4mahM:http://i218.photobucket.com/albums/cc140/Cayngo/UltimateEarth.jpg


Như vậy, các lớp mica có thể đã cung cấp nơi nương tựa, trú ngụ và nguồn năng lượng cho sự phát triển của sự sống tiền tế bào, đồng thời để lại vật tạo tác (Artifact) trong cấu trúc của các sinh vật sống hiện nay.

http://tbn0.google.com/images?q=tbn:JZjTpNyHV998ZM:http://i169.photobucket.com/albums/u235/teriti/earth.jpg

Hansma cho biết, bên cạnh việc đưa ra một giả thuyết hợp lý hơn so với mô hình được đề xuất trước đây - mô hình ?nồi xúp? đại dương tiền sinh học - thì mô hình mới còn giải thích được nhiều điều hơn so với mô hình được gọi là mô hình "pizza". Mô hình "pizza" cho rằng các phân tử sinh học được khởi thủy ở trên bề mặt các chất khoáng ở vỏ Trái đất, nhưng không giải thích được cách thức mà những phân tử sinh học đầu tiên này nhận được lượng nước cần thiết để tạo thành các polyme sinh học ổn định.

NACESTI (Theo Geology)

[hanoi-evc]

Anh Thức mô tả kĩ hơn đi. Có hình mình họa thi hay quá ^^!