Звезды. Солнце.

Выбрасывание газа в пространство с поверхности звезд, особенно горя­чих и вспыхивающих, как новые, происходило и происходит в наше время. Диапазон масс новорожденных звезд составляет от несколько сотых долей до 100 масс Солнца, причем маленькие звезды рождаются чаще крупных. В нашей Галактике в среднем ежегодно рождается примерно десяток звезд общей мас­сой около 5 масс Солнца.

Установлено, что нормальная плотность газа в межзвездном пространстве Галактики составляет ~1 атом водорода в 10 см³ (в атмосфере Земли в 10 см со­держится 2,7-10²⁰ атомов). Межзвездные облака медленно вращаются и нахо­дятся в состоянии, близком к равновесию. Если облако становится достаточно большим и плотным, то в нем преобладающим становится тяготение и облако начинает сжиматься. Такой процесс может начаться, когда плотность вещества облака будет больше 20 атомов в см³, а масса такого облака в 10-20 тысяч раз превысит массу Солнца (масса Солнца - 330000 масс Земли. Земля: 5,9-Ю² кг. Диаметр Солнца в 109 раз больше диаметра Земли). Происходит сгущение, рас­тет температура, тепловое движение атомов ускоряется, при их столкновении появляется тенденция слияния. Начинаются термоядерные реакции, в резуль­тате которых водород превращается в гелий и выделяется огромное количество теплоты.

По современным понятиям эволюция звезд протекает в два этапа. Сна­чала из дозвездного вещества, состоящего по массе из 3/4 водорода и 1/4 гелия, образуется звезда первого поколения. Это массивные звезды с быстрым тече­нием реакции.

Если масса звезды достаточно большая, то реакции синтеза происходят взрывообразно, вещество разогревается до температур в сотни миллионов гра­дусов, и она взрывается. После взрыва звезды первого поколения, вещество, обогащенное малыми примесями практически всех химических элементов, мо­жет снова под действием гравитационных сил собраться в звезды. Это и есть звезды второго поколения. К ним относится и наше Солнце.

Солнце в общей структуре Вселенной принадлежит к Галактике Млечный Путь. Наша Галактика напоминает чечевичное зерно диаметром около 100000 световых лет, толщиной 1000 световых лет.

Внешняя часть Галактики вращается очень медленно, а внутренний диск - быстро, причем скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от центра. Она изменяется от 0 до 240 км/с. Масса диска - 150 млрд. масс Солн­ца. Химический состав звезд и газа в диске почти такой же, как у Солнца. Ос­новной химический элемент в Галактике - водород, другой - гелий, составляю­щий ~1/4 нашей Галактики.

В диске нашей Галактики имеются спиральные ветви (рукава), в которых продолжается бурная «жизнь», связанная с переходом вещества из межзвездно­го в звезды и обратно. Галактическое магнитное поле сосредоточено преиму­щественно в рукавах.

С олнце расположено на расстоянии 23-28 тысяч световых лет от ядра Галактики, т.е. посередине между центром и краем диска. Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 200-220 км/с, совершая один оборот примерно за 200 млн. лет, т.е. за время своего существования оно обернулось вокруг центра Млечного Пути не более 30 раз.

Земля.

Исследования земных, лунных и метеоритных веществ показали, что в окружающей нас части Солнечной системы нет вещества старше 4,6 млрд. лет. Современные астрономы, биологи и геологи пришли к выводу, что Земля обра­зовалась из холодного газо-пылевого облака 4,5-5 млрд. лет назад.

Частица газопылевого облака сталкивались, нагревались, стали прояв­ляться гравитационные силы, произошла дифференциация веществ. Образова­лось ядро, а легкие элементы поднялись в воздух. Выделявшиеся из недр газы стали удерживаться и образовали атмосферу, состоящую в те времена из воды, аммиака, диоксида углерода и метана. Первоначально огненно-жидкая Земля остывала, покрывалась коркой, коробилась, образовывались базальтовая обо­лочка, горные породы. До тех, пока температура Земли не снизилась до 100°С, вода, вероятно, находилась в парообразном состоянии. Предполагают, что та­кой процесс шел ~100 млн. лет.

По современным воззрениям в центре Земли имеется твердое внутреннее ядро с р=13 г/см³. Вокруг находится внешнее ядро радиусом 3450 км, состоя­щее из расплавленного вещества. Течение этой высокоэлектропроводящей жидкости якобы является причиной существования магнитного поля Земли. С глубины -3000 км до 40 расположена мантия. Температура на границе ядро- мантия составляет около 4500°С. Мантия составляет 83% объема и 67% массы планеты. Далее идет кора Земли - тонкая, толщиной 20-40 км, составляет около 1% по объему и 0,5% по массе.

Максимальные глубины, которые достиг человек к концу XX века, со­ставляют 15 км (Кольский полуостров) и 3,5 км (шахта в Южной Африке). Дав­ление с глубиной возрастает и в центре Земли оно достигает 3,7 млн. атмосфер, а сила тяжести постепенно убывает до нуля.

В земной коре в базальтовом слое как бы плавают гранитные «подушки» толщиной 15-20 км, над которыми находятся континенты. Континенты и вся кора как бы плавают в бо­лее плотной мантии, пе­ремещаясь друг относи­тельно друга со скоро­стью несколько см в год. Гипсографическая кривая земного шара показывает, что континенты уступают океанам по площади, и их поднятие над уровнем моря невелико по сравне­нию с глубинами океанов.

Земля - не идеальный шар, имеет несколько грушевидную форму, однако неровности по сравнению с размерами Земли незначительны и ими можно пре­небречь.

Геометрическую форму Земли принято ограничивать поверхностью океа­на, мысленно продолженной под материками. Радиус земного шара в плоскости экватора составляет 6378 км, а от центра Земли до полюса - 6357 км. Длина эк­ватора 50076 км, длина земного меридиана 40009 км. Общая площадь поверх­ности Земли ~ 510 км², ее объем - 1,083Ю¹²км, масса - 610⁴кг.