Земля — живая планета.
Планета Земля — третья от Солнца планета, самая большая из планет земной группы, с крупным каменным спутником. Период вращения Земли вокруг своей оси составляет 24 часа, период обращения вокруг Солнца — около 365 дней. От Солнца ее отделяет около 150 млн. километров. Это расстояние получило название астрономической единицы. Спутник Земли Луна обходит нашу планету по своей орбите на расстоянии 384 400 км примерно за 28 земных суток.
Радиус земного шара 6371 км., масса нашей планеты 5, 98 * 10 в 24 ст кг. Так же, как и другие планеты земной группы, Земля имеет каменную кору и ядро. Между ними находится жидкая оболочка — мантия. Средняя толщина коры более 40 км. На дне океанов она может быть всего несколько км. А в горных районах достигает нескольких десятков километров. Кора вместе с верхним слоем мантии образует литосферу — наружную зону Земли толщиной около 70 км. Граница между мантией и ядром пролегает примерно в 2900 км. от поверхности Земли. В ядре выделяют внешнюю, жидкую часть и внутреннюю, твердую. Внешнее ядро состоит из жидкого железа, именно оно и создает магнитное поле Земли. Радиус твердого внутреннего ядра — около 1220 км., оно имеет огромную плотность: до 10 000 кг/м 3.
Планета Земля сильно отличается по своим свойствам от остальных планет Солнечной системы. Две трети ее поверхности занято водой — это моря и океаны. Оставшаяся часть — суша, материки — постоянно меняется. Когда-то на Земле существовал единственный суперматерик Пангея. Потом он раскололся на отдельные материки, которые начали движение один относительно другого.
Внутреннее строение Земли отражает ход ее развития после образования из сгустков материи, вращающихся вокруг только что возникшего центрального тела — Солнца. Вещество, попавшее в состав Земли, содержало много радиоактивных элементов, которые распадаясь, выделяли тепло. Все вещество расплавилось, и началось его разделение. Тяжелые элементы опустились к центру и сформировали металлическое ядро планеты. легкие всплыли вверх и застыли в виде земной коры — тонкой скорлупы толщиной не более 40 км. На ней мы и существуем. Но расплавленное вещество под корой — магма — постоянно дает о себе знать. Земная кора как бы разбита на отдельные блоки, между котором есть трещины (рифтовые зоны), а в них проникает жидкое вещество магмы. Поднимаясь, оно застывает и как бы наращивает края материковых плит, заставляя их раздвигаться. Материки «расходятся» от рифтовых зон, но с противоположного края они «наползают» на соседние плиты. Происходит смятие поверхности, рождающее складчатые горы, а также опускание отдельных частей в магму, возникновение зон сейсмической и вулканической активности. Такие зоны есть в Америке, (Анды, Кордильеры), по краям тихого океана (Курилы, Япония). Полуостров Индостан «въехавший» в азиатский континент с юга, образовал самую высокую складку на поверхности Земли — горы Гималаи. То, что раньше, континенты находились совсем в других местах, доказывают палеоархеологические находки. Так в Антарктиде имеются минералы, представляющие собой окаменелую древесину.
Планета Земля обладаем уникальной атмосферой, содержащей кислород, необходимый для жизнедеятельности живых организмов. Большую часть земной атмосферы составляет газ азот. Такой состав атмосферы не первичен, он образовался уже под действием возникших на Земле живых организмов.
На Земле существует такая температура, при которой вода может находиться в жидком виде, а не в виде льда или пара. Это обстоятельство наряду с наличием у Земли атмосферы стало определяющим для возникновения жизни на нашей планете, а живые организмы, в свою очередь, изменили состав атмосферы — воздушной оболочки, окружающей Землю. Первоначально атмосфера Земли была преимущественно углекислой, но микроорганизмы, водоросли и растения забирали из нее углерод для строительства своих тел, а взамен отдавали кислород. Значительная часть углекислоты оказалась под землей в виде каменного угля — остатков древних растений. Используя каменный уголь как топливо, люди возвращают углекислый газ в атмосферу. Большое количество — около 20 % кислорода в воздухе Земли сделало возможным появление в процессе эволюции высших животных, а потом и человека.
Земля имеет магнитное поле. Оно порождается движением в недрах масс, переносящих электрические заряды. Магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими, и в каждом месте магнитная стрелка только приблизительно показывает направление на север и юг. Изучение древних горных пород показывает, что в определенные эпохи менялся знак магнитного поля, то есть менялись местами северный и южный магнитные полюсы.
Уникальность нашей планеты состоит в том, что на ней сложились благоприятные условия для органической жизни, возникла и существует сама жизнь. До сих пор подобные условия нигде о вселенной не обнаружены.
На жителях планеты лежит ответственность за сохранение этих исключительных условий. Мы должны бережно относиться к нашей планете.
Луна — спутник Земли
Луна — спутник Земли, ближайшее к нашей планете небесное тело.
Одной из первых книг в России о естественном спутник Земли была научно-фантастическая повесть «На луне», написанная Константином Эдуардовичем Циолковским, гениальным русским ученым — самоучкой в 1887 году. Циолковского по праву считают основоположником научной космонавтики. Мечта человечества о полетах к планетам и звездам, тысячелетиями владевшая умами людей, обрела конкретные формы в конце XIX столетия, превратилась из фантастики в науку. Ученый предсказывал, что естественный спутник Земли будет первым, куда человек устремит свой космический полет. Спутник Земли практически лишен атмосферы и воды. Большую часть его поверхности занимают обширные гористые области. По диаметру Луна меньше Земли в 4 раза, а по массе — в 81 раз. Сила тяготения на ней в 6 раз меньше, чем на Земле. Луна вращается вокруг оси с тем же периодом, что и по орбите. Из-за этого с Земли видна только одна ее сторона. В октябре 1959 года автоматическая станция «Луна-3» получила и передала на Землю снимки обратной стороны луны. Оказалось, что задняя сторона похожа на обращенную к нам, разве что там меньше «морей». Одно из самых примечательных образований на невидимом с Земли полушарии было названо именем К. Э. Циолковского. Это кратер размером около 190 км с темным дном и яркой центральной горкой.
Поскольку Луна находится близко к Земле, многие детали ее поверхности можно разглядеть в телескоп. Невооруженным глазом на поверхности Луны различали светлые и темные участки — «материки» и «моря». Лунные моря — это относительно ровные пространства темного света. Галилей, первым направивший на Луну телескоп, обнаружил на ней горы. Горные хребты похожи на земные, а кратеры округлой формы имеют кольцевой вал, возвышающийся над окружающей их местностью и плоское дно, иногда с центральной горкой. Падение крупных метеоритов вызывает взрыв с образованием кратеров самых разных размеров. При взрыве выбрасывается огромное количество обломков лунной породы, разлетающихся на большие расстояния по лунной поверхности. Но крупные метеориты реже встречаются в межпланетном пространстве. Поэтому крупных кратеров на Луне значительно меньше, чем кратеров малых размеров.
Лунные моря образовались при падении крупных метеоритов. они пробили лунную кору и вызвали излияние на поверхность больших масс темной лавы — так и получились моря. Почти все моря на Луне расположены на стороне, обращенной к Земле. На обратной стороне обнаружено лишь несколько морских образований. Это объясняется неодинаковой толщиной коры. На полушарии, обращенном к Земле, толщина лунной коры 50 -60 км, а на обратном полушарии около 100 км. На обратной стороне сквозь толстый слой твердых пород лавы пробились к поверхности по отдельным трещинам и лишь в немногих местах.
Одни участки на Луне просто испещрены кратерами, а на других их мало. Это потому, что некоторые участки поверхности образовались поздно и меньшее время были подставлены метеоритной бомбардировке.
И крупные, и мелкие метеоритные частицы падают на лунную поверхность с очень большой скоростью. Их падение сопровождается взрывами и значительным выделением тепла. Поэтому в лунном обломочном слое много оплавленных и спекшихся частиц породы. Крупные обломки пород имеют углубления, как бы выстланные стеклом. Это места ударов мелких метеоритов, которые расплавили до жидкого состояния вещество каменных обломков, встречающихся в грунте.
Выбросы из жидкого расплава застывают в виде сферических или продолговатых округлых стеклянных зерен прямо на лету. Остелованные углубления и стеклянные частицы придают лунному грунту искрящийся переливающийся радужными отблесками вид.
Кратеры на Луне сохраняются очень долго, потому что там нет ни воды, ни атмосферы.
Как и предсказал гениальный Циолковский — Луна первое небесное тело, на котором побывали сначала луноходы Советского Союза, а затем и люди — астронавты США. Полученные образцы камней и пыли позволили определить, что возраст Луны примерно равен земному — около 4,5 миллиардов лет.
За лунный день поверхность Луны на экваторе нагревается до +130 Градусов Цельсия. Зато за ночь температура падает до -180 град Цельсия. Такое колебание температуры происходит из-за того, что поверхность Луны лишена атмосферы. Солнечное излучение, получаемое Луной, все целиком воспринимается твердой поверхностью и превращается в тепло. Но теплопроводность лунного вещества низкая, и поэтому разогревается только самый верхний слой, достигающий толщины около 1 метра. Ниже этой глубины температура пород остается почти постоянной. Низкая теплопроводность поверхностных слоев Луны объясняется тем, что лунный шар весь покрыт «одеялом» раздробленных пород.
С первых космических аппаратов, осуществивших посадку на Луну, удалось разглядеть подробно, что собой представляет лунный грунт.
Поверхностный слой Луны — это рыхлый покров раздробленных пород, состоящий из обломков различной величины и пыли. Такой слой носит название реголита. Реголитом покрыт сверху весь лунный рельеф. Толщина реголита зависит от местности. На дне впадин и под склонами возвышенностей раздробленные породы залегают слоем в 10 и более метров. На вершинах возвышенностей и на крутых склонах глубоких впадин слой реголита уменьшается до нескольких десятков сантиметров. А кое где на поверхность, возможно, выходят обнаженные скальные породы.
Если небесное тело не окружено атмосферой, даже самые маленькие метеоритные частицы, которых множество в межпланетном пространстве, беспрепятственно достигают поверхности. Эти частицы движутся с огромными скоростями. Микрометеориты падают очень часто. Под воздействием такого постоянного «микрометеоритного дождя» более крупные частицы в поверхностном слое Луны разрушаются, распадаясь на все более мелкие.
Типичный ландшафт лунного шара — это довольно плоская равнина с большим количеством камней, разбросанных по поверхности, и пологими холмами на горизонте. Камни имеют самые разные размеры, но наиболее крупные из них не превышают 10–15 метров в поперечнике. острых вершин или резко обрывистых склонов на Луне нет. Формы рельефа сглажены метеоритной эрозией и кажутся еще более округлыми из-за того, что покрыты слоем реголита. Множество кратеров. Изредка встречаются отдельные трещины или пологие валы.
Лунный день длится две земных недели. Полная Земля освещает ночи своего спутника в 40 раз ярче, чем полная Луна освещает Землю. Не только потому, что площадь земного шара в 14 раз больше площади Луны, а еще и по той причине, что Земля со своими облаками намного лучше, чем Луна, отражает свет.
Луна — безжизненное тело. Об этом еще Циолковский говорил в своей повести. Теперь можно это утверждать достоверно. Доставленные с лунной поверхности образцы грунта тщательно исследовали самыми различными способами — но никаких следов микроорганизмов ученые не нашли. Подобные опыты ученые повторяли много раз, но результаты неизменно оставались отрицательными. Земные же микробы и грибки, помещенные на различных образцах лунного грунта, не погибали. Изучалось влияние лунной пыли на растения, лунным грунтом «удобряли» всходы бобов, томатов, пшеницы. Они не только выжили, а стали нормально расти и развиваться. В отдельных случаях росли даже быстрее.
Значит, причиной безжизненности Луны являются условия, царящие на ней: высокий вакуум облучение солнечной и космической радиацией, перепады температур. Несмотря на высокую приспособляемость микроорганизмов, лунные условия полностью лишают их способности к существованию.
Исследования последних лет дали много новых данных о природе Солнечной системы. Ученые оценивают возраст Солнечной системы 4,5–5 миллиардов лет. За это время внешность планет неоднократно изменялась. И только Луна отличается постоянством внешнего мира. «На Луне мы оказываемся как б ы в заповеднике, где бережно сохранены образования, сформировавшиеся 3–4 миллиарда лет назад, на заре истории всей Солнечной системы».
МАРС
Солнечная система является для жителей Земли ближайшим космосом. Мы видим планеты Солнечной системы в разных точках их пути вокруг Солнца. Солнце — самое значительное из тел Солнечной системы, оно очень большое, в нем сосредоточена 99,87 % массы Солнечной системы.
Мощное поле тяготения Солнца удерживает вместе все остальные тела системы. Без него планеты бы просто рассеялись по безбрежному космосу.
Вокруг Солнца обращаются 9 больших планет. Вместе с планетами, сопровождая их, движутся и более мелкие тела — спутники. Пояс астероидов делит Солнечную систему на 2 части. Ближе к Солнцу расположены Меркурий, Венера, Земля и Марс. Их называют планетами земной группы.
Дальше от Солнца — планеты-гиганты. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Последняя планета Плутон — маленькая, ее открыли только в XX веке, но принято считать ее девятой большой планетой.
Марс — 4-я планета от Солнца. Эту планету люди наблюдали с глубокой древности. Время от времени он появляется на небе оранжево-красной звездой. За это сияние планеты греки посвятили ее богу войны Аресу. У римлян бог войны — Марс, от него планета и получила свое название. От Солнца Марс отделяют 228 миллионов километров. Он в 2 раза меньше Земли в диаметре и в 10 раз легче ее по массе. Красный цвет планеты объясняется тем, что ее грунт богат железом. Атмосфера Марса образована в основном углекислым газом, она очень тонкая и разреженная. из замерзшей смеси водяного пара, пыли и углекислого газа состоят даже полярные шапки планеты. Размеры полярных шапок уменьшаются летом и тогда состоят почти целиком из водяного льда. Ближе к зиме на шапку начинает намерзать углекислый газ из атмосферы планеты, и зимние шапки состоят в основном из «сухого льда». Весной углекислота испаряется, большие массы газа поступают в атмосферу, вблизи шапки возрастает атмосферное давление и начинают дуть сильнейшие ветры. они поднимают столько пыли песка, что с Земли становятся неразличимы никакие детали на диске планеты.
Смена времен года на планете выражена довольно четко. Год на Марсе длится 687 суток — около двух земных лет, а один оборот вокруг своей оси планета совершает почти как Земля — за 24 часа 37 минут. Средняя температура на Марсе минус 70 град Цельсия, и только вблизи экватора она немного выше 0 град Цельсия.
Рельеф планеты довольно сложный. Это многочисленные кратеры с центральной горкой, плоские возвышенности, горные хребты, отдельные вершины. Самая высокая точка — вулкан Олимп. Высота его 27 километров, а высочайшая горная вершина Земли не достигает высоты и 9 километров. Если бы на Земле образовалась такая массивная гора, земная кора не выдержала бы такой нагрузки и стала бы прогибаться. А на Марсе кора толще и прочнее — масса планеты меньше земной, и остывала она быстрее.
Имеются на Марсе и гигантские разлом и трещины. У самого большого разлома ширина 120 километров и длина почти 4 000 километров. Большую часть Южного полушария занимают пустыни. Над ними почти все время дуют ветры, поднимая облака пыли. Воздушные массы иногда перемещаются с огромнейшей скоростью, и тогда пылевые бури приобретают планетарный масштаб. «И все-таки красные пустыни Марса очень красивы».
«Есть на Марсе удивительная разветвленная система каньонов Долины Маринеров». Метеоритные кратеры тоже встречаются в изобилии. По утрам каньоны затянуты туманной дымкой. А еще на Марсе есть сухие русла. Вероятно, по ним когда-то текла вода, но это не были реки в земном смысле слова. У них совсем нет притоков. Значит, это не вода, выпавшая на поверхность в виде осадков, а растаявший при падении крупного метеорита лед, находившийся под поверхностью Марса.
В течение двух лет Марс и Земля однажды оказываются по одну сторону от Солнца, расстояние между планетами тогда минимальное — 60 миллионов километров. Для наблюдений за Марсом это наиболее благоприятные моменты. В такое время все телескопы направлены на эту планету. В один из таких моментов итальянский ученый Джованни Скиапарелли увидел, что поверхность планеты покрыта правильной сеткой геометрических линий. Эти линии были приняты за сеть каналов, проведенных от полярных шапок, в которых есть вода. Но первые же полеты космических аппаратов к Марсу доказали, что никаких каналов на планете нет. Это был всего лишь оптический эффект. Люди долгое время думали, что Марс может быть обитаемым, так как планета эта в чем-то похожа на нашу Землю. Так может ли быть жизнь на Марсе? Атмосфера на Марсе очень разряженная, плотность ее в 100 раз меньше, чем у поверхности Земли. А чем ниже давление, тем раньше закипает вода. При марсианском давлении она кипит при +2 град Цельсия, а при 0 градусов — замерзает. Очевидно, что в жидком состоянии вода не может находится на поверхности Марса. Эта планета находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, значит, и условия там суровее. Средняя температура на Марсе -70 град Ц. и только вблизи экватора она поднимается немного выше 0 градусов Ц.
Состав атмосферы не такой как на земле — очень много углекислого газа и почти нет кислорода. Данные эти — серьезное возражение существования жизни на этой планете.
Один из посетивших Марс космических аппаратов имел специальную программу, рассчитанную на поиски следов жизнедеятельности организмов. Полностью осуществить ее не удалось, но из проведенного эксперимента был сделан вывод: если и есть на Марсе жизнь, то только на уровне микроорганизмов. Надежды на более развитые формы жизни безосновательны.
Спутники Марса.
Еще в 1877 г. у Марса были открыты два спутника, которые назвали Фобос и Деймос. По-гречески это «страх» и «ужас». Представляют он собой каменные куски, напоминающие по форме картофелины. Длина Деймоса всего 16 километров, а Фобоса — 28 километров. Сравнивают их с астероидами. В далеком прошлом эти спутники подверглись метеоритной «бомбардировке», — «изуродованы кратерами». Но Фобос кроме кратеров покрыт еще и загадочной системой параллельных глубоких борозд длиной до 1 километра и глубиной до 20 метров. Этот факт снова дал пищу для размышлений сторонникам гипотезы жизни на Марсе. В 1996 году американские ученые, исследовав найденный в Антарктиде метеорит марсианского происхождения, обнаружили в нем формы, похожие на окаменевшие следы бактерий. исследования продолжаются. Вопрос о жизни на Марсе остается открытым.
