पृथ्वी की उत्पत्ति और विकास

पृथ्वी की उत्पत्ति
पृथ्वी की उत्पत्ति के संबंध में विभिन्न दार्शनिकों और वैज्ञानिकों द्वारा कई परिकल्पनाएँ प्रस्तुत की गईं। सबसे पहले और लोकप्रिय तर्कों में से एक जर्मन दार्शनिक इमैनुएल कांट का था। गणितज्ञ लाप्लास ने 1796 में इसे संशोधित किया। इसे नीहारिका परिकल्पना के रूप में जाना जाता है। इस परिकल्पना में माना गया था कि ग्रहों का निर्माण एक युवा सूर्य से जुड़े पदार्थ के बादल से हुआ था, जो धीरे-धीरे घूम रहा था। 1950 में, रूस में ओटो श्मिट और जर्मनी में कार्ल वीज़ास्कर ने ‘नीहारिका परिकल्पना’ में कुछ संशोधन किया, हालांकि विवरणों में भिन्नता थी। उन्होंने माना कि सूर्य सौर नीहारिकाओं से घिरा हुआ था जिसमें अधिकतर हाइड्रोजन और हीलियम के साथ-साथ धूल भी शामिल थी। कणों के घर्षण और टकराव से एक डिस्क के आकार के बादल का निर्माण हुआ और ग्रह अभिवृद्धि की प्रक्रिया से निर्मित। हालाँकि, बाद के काल में वैज्ञानिकों ने केवल पृथ्वी या ग्रहों की बजाय ब्रह्मांड की उत्पत्ति की समस्याओं पर ध्यान केंद्रित किया। आधुनिक सिद्धांत

ब्रह्मांड की उत्पत्ति
ब्रह्मांड की उत्पत्ति के संबंध में सबसे लोकप्रिय तर्क बिग बैंग सिद्धांत है। इसे विस्तारित ब्रह्मांड परिकल्पना भी कहा जाता है। एडविन हबल ने 1920 में प्रमाण प्रस्तुत किया कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है। जैसे-जैसे समय बीतता है, आकाशगंगाएँ एक-दूसरे से दूर होती जाती हैं। आप प्रयोग करके पता लगा सकते हैं कि विस्तारित ब्रह्मांड का क्या अर्थ है। एक गुब्बारा लें और उस पर आकाशगंगाओं को दर्शाने के लिए कुछ बिंदुओं को चिह्नित करें। अब, यदि आप गुब्बारे को फुलाना शुरू करते हैं, तो गुब्बारे पर चिह्नित बिंदु गुब्बारे के विस्तार के साथ एक-दूसरे से दूर होते हुए दिखाई देंगे। इसी प्रकार, आकाशगंगाओं के बीच की दूरी भी बढ़ती हुई पाई जाती है और इस प्रकार, ब्रह्मांड का विस्तार होता हुआ माना जाता है। हालाँकि, आप पाएंगे कि गुब्बारे पर बिंदुओं के बीच की दूरी में वृद्धि के अलावा, बिंदु स्वयं भी फैल रहे हैं। यह तथ्य के अनुरूप नहीं है। वैज्ञानिकों का मानना है कि यद्यपि आकाशगंगाओं के बीच का स्थान बढ़ रहा है, लेकिन अवलोकन आकाशगंगाओं के विस्तार का समर्थन नहीं करते हैं। इसलिए, गुब्बारे वाला उदाहरण केवल आंशिक रूप से सही है। बिग बैंग सिद्धांत ब्रह्मांड के विकास में निम्नलिखित चरणों पर विचार करता है।

(i) शुरुआत में, ब्रह्मांड को बनाने वाला सारा पदार्थ एक ही स्थान पर एक “छोटे गोले” (एकल परमाणु) के रूप में मौजूद था, जिसमें  अकल्पनीय रूप से छोटा आयतन, अनंत तापमान और अनंत घनत्व।
(ii) बिग बैंग के समय “छोटी गेंद” हिंसक रूप से फट गई। इससे एक विशाल विस्तार हुआ। अब यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि बिग बैंग की घटना वर्तमान से 13.7 अरब वर्ष पहले हुई थी। यह विस्तार आज भी जारी है। जैसे-जैसे यह बढ़ता गया, कुछ ऊर्जा पदार्थ में परिवर्तित हो गई। धमाके के बाद एक सेकंड के अंशों के भीतर विशेष रूप से तेज़ विस्तार हुआ। इसके बाद, विस्तार धीमा हो गया। बिग बैंग घटना के पहले तीन मिनट के भीतर, पहला परमाणु बनना शुरू हो गया।
(iii) बिग बैंग से 300,000 वर्षों के भीतर, तापमान 4,500K (केल्विन) तक गिर गया और परमाणु पदार्थ का निर्माण हुआ। ब्रह्मांड पारदर्शी हो गया। ब्रह्मांड के विस्तार का अर्थ है आकाशगंगाओं के बीच अंतरिक्ष में वृद्धि। इसका एक विकल्प हॉयल की स्थिर अवस्था की अवधारणा थी। इसने ब्रह्मांड को लगभग एक जैसा ही माना भौतिक भूगोल के मूल सिद्धांत 14  बिग बैंग अकल्पनीय रूप से छोटा आयतन, अनंत तापमान और अनंत घनत्व।
(ii) बिग बैंग के समय “छोटी गेंद” हिंसक रूप से फट गई। इससे एक विशाल विस्तार हुआ। अब यह सर्वमान्य है कि बिग बैंग की घटना
वर्तमान से 13.7 अरब वर्ष पूर्व हुई थी। यह विस्तार आज भी जारी है। जैसे-जैसे यह बढ़ता गया, कुछ ऊर्जा पदार्थ में परिवर्तित हो गई। धमाके के बाद एक सेकंड के अंशों के भीतर विशेष रूप से तीव्र विस्तार हुआ। इसके बाद, विस्तार धीमा हो गया। बिग बैंग घटना के पहले तीन मिनट के भीतर,
पहला परमाणु बनना शुरू हो गया।

(iii) बिग बैंग से 300,000 वर्षों के भीतर, तापमान 4,500K (केल्विन) तक गिर गया और परमाणु पदार्थ का निर्माण हुआ। ब्रह्मांड पारदर्शी हो गया।
ब्रह्मांड के विस्तार का अर्थ है आकाशगंगाओं के बीच की दूरी में वृद्धि। इसका एक विकल्प हॉयल की स्थिर अवस्था की अवधारणा थी। यह ब्रह्मांड को किसी भी समय लगभग एक समान मानता था। हालाँकि, विस्तारित ब्रह्मांड के बारे में अधिक प्रमाण उपलब्ध होने के साथ, वैज्ञानिक समुदाय वर्तमान में विस्तारित ब्रह्मांड के तर्क का समर्थन करता है। तारा निर्माण पदार्थ और ऊर्जा का वितरण प्रारंभिक ब्रह्मांड में भी नहीं था।
इन प्रारंभिक घनत्व अंतरों ने गुरुत्वाकर्षण बलों में अंतर को जन्म दिया और इसके कारण पदार्थ एक साथ खिंचने लगे। ये आकाशगंगाओं के विकास के आधार बने। एक आकाशगंगा में बड़ी संख्या में तारे होते हैं। आकाशगंगाएँ विशाल दूरी पर फैली होती हैं जिन्हें हज़ारों प्रकाश वर्ष में मापा जाता है। प्रत्येक आकाशगंगा का व्यास 80,000-150,000 प्रकाश वर्ष तक होता है। एक आकाशगंगा का निर्माण हाइड्रोजन गैस के संचय से शुरू होता है जो एक बहुत बड़े बादल के रूप में होता है जिसे नेबुला कहा जाता है। अंततः, बढ़ते हुए नेबुला से गैस के स्थानीय समूह बनते हैं। ये समूह बढ़ते हुए और भी सघन गैसीय पिंडों में बदल जाते हैं, जिससे तारों का निर्माण होता है। ऐसा माना जाता है कि तारों का निर्माण लगभग 5-6 अरब वर्ष पहले हुआ था। ग्रहों का निर्माण

ग्रहों के विकास में निम्नलिखित चरण माने जाते हैं:

(i) तारे एक नीहारिका के भीतर गैस के स्थानीयकृत पिंड होते हैं। पिंडों के भीतर गुरुत्वाकर्षण बल गैस बादल के एक केंद्रक के निर्माण की ओर ले जाता है और गैस केंद्रक के चारों ओर गैस और धूल की एक विशाल घूर्णनशील डिस्क विकसित होती है।  पृथ्वी की उत्पत्ति और विकास 15
(ii) अगले चरण में, गैस का बादल संघनित होने लगता है और कोर के आसपास का पदार्थ छोटे गोल पिंडों में विकसित हो जाता है। ये छोटे गोल पिंड संसंजक प्रक्रिया द्वारा विकसित होकर ग्रहों के छोटे पिंड बन जाते हैं। टक्कर से बड़े पिंड बनने लगते हैं, और गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के कारण ये पदार्थ आपस में चिपक जाते हैं। ग्रहों के छोटे पिंड बड़ी संख्या में होते हैं।
(iii) अंतिम चरण में, ये बड़ी संख्या में छोटे ग्रहीय पिंड एकत्रित होकर ग्रहों के रूप में कुछ बड़े पिंड बनाते हैं।

पृथ्वी का विकास
क्या आप जानते हैं कि पृथ्वी ग्रह शुरू में एक बंजर, चट्टानी और गर्म पिंड था जिसका वातावरण हाइड्रोजन और हीलियम से बना था। यह पृथ्वी की वर्तमान तस्वीर से बिल्कुल अलग है। इसलिए, कुछ घटनाएँ-प्रक्रियाएँ हुई होंगी जिनके कारण यह परिवर्तन हुआ होगा चट्टानी, बंजर और गर्म पृथ्वी से एक सुंदर ग्रह में जिसमें पर्याप्त मात्रा में पानी और जीवन के अस्तित्व के लिए अनुकूल वातावरण हो।

निम्नलिखित भाग में, आप जानेंगे
कि कैसे 4600 मिलियन वर्षों और वर्तमान के बीच की अवधि ने ग्रह की सतह पर जीवन के विकास को जन्म दिया। पृथ्वी की एक स्तरित संरचना है।
वायुमंडल के सबसे बाहरी छोर से लेकर पृथ्वी के केंद्र तक, मौजूद पदार्थ एकसमान नहीं है। वायुमंडलीय पदार्थ का घनत्व सबसे कम है। सतह से लेकर गहराई तक, पृथ्वी के आंतरिक भाग में अलग-अलग क्षेत्र हैं और इनमें से प्रत्येक में अलग-अलग विशेषताओं वाले पदार्थ मौजूद हैं। पृथ्वी की परतदार संरचना का विकास कैसे हुआ? स्थलमंडल का विकास अपनी प्रारंभिक अवस्था में पृथ्वी अधिकांशतः अस्थिर अवस्था में थी। घनत्व में क्रमिक वृद्धि के कारण अंदर का तापमान बढ़ गया। परिणामस्वरूप अंदर का पदार्थ अपने घनत्व के आधार पर अलग होने लगा। इससे भारी पदार्थ (जैसे लोहा) पृथ्वी के केंद्र की ओर धँस गया और हल्के वाले सतह की ओर बढ़ गए। समय के साथ यह और ठंडा हुआ और ठोस होकर संघनित होकर छोटे आकार में परिवर्तित हो गया। इसके परिणामस्वरूप बाद में बाहरी सतह का विकास भूपर्पटी के रूप में हुआ। चंद्रमा के निर्माण के दौरान, विशाल प्रभाव के कारण, पृथ्वी और अधिक गर्म हो गई। विभेदन की प्रक्रिया के माध्यम से ही पृथ्वी को बनाने वाला पदार्थ विभिन्न परतों में विभाजित हो गया। सतह से लेकर मध्य भाग तक, भूपर्पटी, मेंटल, बाहरी कोर और आंतरिक कोर जैसी परतें हैं। भूपर्पटी से कोर तक, पदार्थ का घनत्व बढ़ता जाता है। हम अगले अध्याय में प्रत्येक परत के गुणों पर विस्तार से चर्चा करेंगे। वायुमंडल और जलमंडल का विकास पृथ्वी के वायुमंडल की वर्तमान संरचना में मुख्य रूप से नाइट्रोजन और ऑक्सीजन का योगदान है। आप अध्याय 8 में पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना और संरचना पर चर्चा करेंगे। वर्तमान वायुमंडल के विकास में तीन चरण हैं। पहला चरण आदिम वायुमंडल के क्षय से चिह्नित है। दूसरे चरण में, पृथ्वी के गर्म आंतरिक भाग ने वायुमंडल के विकास में योगदान दिया। अंततः, वायुमंडल की संरचना को जीव जगत द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से संशोधित किया गया। ऐसा माना जाता है कि हाइड्रोजन और हीलियम युक्त प्रारंभिक वायुमंडल, सौर हवाओं के परिणामस्वरूप हट गया था। ऐसा न केवल पृथ्वी के मामले में हुआ, बल्कि सभी स्थलीय ग्रहों के साथ भी हुआ, जिनके बारे में माना जाता था कि उन्होंने सौर हवाओं के प्रभाव से अपना आदिम वायुमंडल खो दिया था।
पृथ्वी के ठंडा होने के दौरान, ठोस पृथ्वी के आंतरिक भाग से गैसें और जलवाष्प निकलीं। इससे वर्तमान वायुमंडल का विकास शुरू हुआ। प्रारंभिक वायुमंडल में मुख्यतः जलवाष्प, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, अमोनिया और बहुत कम मुक्त ऑक्सीजन थी। वह प्रक्रिया जिसके माध्यम से
गैसें अंदर से बाहर निकलती थीं, उसे डिगैसिंग कहा जाता है। निरंतर ज्वालामुखी विस्फोटों ने जल वाष्प और गैसों का योगदान दिया वायुमंडल में। जैसे-जैसे पृथ्वी ठंडी होती गई, निकली जलवाष्प संघनित होने लगी। वायुमंडल में मौजूद कार्बन डाइऑक्साइड वर्षा जल में घुल गई और तापमान और कम हो गया जिससे संघनन और अधिक हुआ और बारिश हुई। सतह पर गिरने वाला वर्षा जल गड्ढों में इकट्ठा हो गया जिससे महासागर बने। पृथ्वी के महासागर पृथ्वी के निर्माण के 50 करोड़ वर्षों के भीतर बने। इससे पता चलता है कि महासागर 40 करोड़ वर्ष पुराने हैं। लगभग 38 करोड़ वर्ष पहले, जीवन का विकास शुरू हुआ। हालाँकि, वर्तमान से लगभग 250-30 करोड़ वर्ष पहले, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया विकसित हुई। जीवन लंबे समय तक महासागरों तक ही सीमित रहा। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से महासागरों को ऑक्सीजन मिलने लगी। अंततः, महासागर ऑक्सीजन से संतृप्त हो गए, और

200 करोड़ वर्ष पहले, ऑक्सीजन वायुमंडल में फैलने लगी। जीवन की उत्पत्ति पृथ्वी के विकास का अंतिम चरण जीवन की उत्पत्ति और विकास से संबंधित है। यह निस्संदेह स्पष्ट है कि प्रारंभ में पृथ्वी या यहाँ तक कि पृथ्वी का वायुमंडल जीवन के विकास के लिए अनुकूल नहीं था। आधुनिक वैज्ञानिक जीवन की उत्पत्ति को एक प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया के रूप में संदर्भित करते हैं, जिसने पहले जटिल कार्बनिक अणुओं को उत्पन्न किया और उन्हें संयोजित किया। यह संयोजन ऐसा था कि वे स्वयं की प्रतिलिपि बना सकते थे और निर्जीव पदार्थ को जीवित पदार्थ में परिवर्तित कर सकते थे।
इस ग्रह पर विभिन्न कालखंडों में मौजूद जीवन का अभिलेख जीवाश्मों के रूप में चट्टानों में पाया जाता है। नीले शैवाल के वर्तमान स्वरूप से निकटता से संबंधित सूक्ष्म संरचनाएँ लगभग 300 करोड़ वर्ष से भी अधिक पुरानी भूवैज्ञानिक संरचनाओं में पाई गई हैं। यह माना जा सकता है कि जीवन का विकास
लगभग 380 करोड़ वर्ष पहले शुरू हुआ था।