
- •«Вселенная. Звезды. Земля»
- •3.1. Масштабы и строение Вселенной
- •3.2. Развитие космологических и космологических представлений
- •3.3. Экспериментальные обоснования концепции Большого Взрыва. Темная материя и темная энергия
- •3.4. Разнообразие звезд, их строение и устойчивость. Рождение и термоядерная жизнь звезд. Смерть звезд
- •3.5. Солнце и солнечная система
- •3.6. Предмет и методы наук и Земле. Возникновение Земли и основные периоды геологической эволюции
- •3.7. Внутренние и внешние оболочки Земли
- •3.8. Тектоника литосферных плит. Эволюция атмосферы и гидросферы
3.5. Солнце и солнечная система
После Большого взрыва формирование Солнечной системы началось ~5 млрд. лет тому назад с бесформенной массы газового облака туманности, состоящего преимущественно из водорода. В зависимости от расстояния до Солнца разные части туманности остывали с разной скоростью. Химическая эволюция протекала тоже по-разному: сначала конденсировались наиболее тугоплавкие элементы и их соединения, потом – летучие. Первыми, вероятно, появились конденсаты железа и никеля, они явились основой ядер планет.
Солнечная система расположена на периферии нашей Галактики. Солнце и ближайшие к нему звезды движутся вокруг центра Галактики со скоростью 250 км/с, совершая полный оборот за 290 млн. лет.
Рис. 3.1. Строение Солнечной системы
Солнечная система включает 9 планет со спутниками, астероиды, кометы и метеориты (рис. 6.1.). Солнце – звезда-карлик с радиусом 700 тыс. км и температурой на поверхности – около 6000 С. Активность Солнца циклична и составляет 11 лет.
Все планеты Солнечной системы делят на планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Плутон) и юпитерианской группы (планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).
Некоторые планеты имеют собственные спутники: Земля и Плутон – по 1, Марс и Нептун – по 2, Уран – 5, Сатурн – 32, Юпитер – 63.
Полагают, что приблизительно через 5 млрд. лет структура Солнца изменится, поскольку запас водородного горючего начнет истощаться. Тогда Солнце начнет расширяться и наступит момент, когда оно будет излучать в 100 раз больше энергии, чем сейчас. На планеты это действие будет катастрофическим, они потеряют атмосферу и распадутся. Затем Солнце сожмется и превратится в очень слабый белый карлик.
3.6. Предмет и методы наук и Земле. Возникновение Земли и основные периоды геологической эволюции
Геология – комплекс наук о составе, строении, истории развития земной коры и размещения в ней полезных ископаемых.
Планета Земля образовалась около 4,7–5 млрд. лет назад. Ее масса 5,98•1024 кг, диаметр 12756 км, плотность 5510 кг/м3. Средняя скорость ее движения по орбите 29,765 км/с. Период обращения вокруг Солнца составляет 365,24 суток. Период вращения вокруг своей оси 23 часа 56 мин 4,1 секунды. Земля имеет форму близкую к эллипсоиду, называемую геоид, она сплющена у полюсов и растянута в экваториальной зоне.
В Солнечной системе нет другой планеты, на которой мог бы выжить человек. Положение Земли в Солнечной системе, ее размер, плотная масса явились причиной образования у нее атмосферы особого типа, единственной в своем роде, поэтому Земле такая радиация не угрожает, поскольку она поглощается в верхнем слое атмосферы озоном.
На Марсе температура в среднем –53 °С, атмосфера разреженная, гидросфера в прошлом существовала, сейчас имеется вода в виде инея и льда: считают, что на Марсе может существовать жизнь, по крайней мере, в простейшей форме. На Венере температура в среднем +477 °С, атмосфера очень плотная из углекислого газа СО2, нет гидросферы.
На Земле активно протекают тектонические процессы, что считают признаком жизнедеятельности планеты. Современный рельеф планеты продолжает меняться (рис. 6.2, 6.3).
В истории развития Земли выделяют две зоны: криптозой (длительность ~4 млрд. лет, период скрытой жизни, т.к. не сохранились ископаемые останки живых организмов) и фанерозой (последние 600 млн. лет).
В настоящее время придерживаются идеи горячего образования Земли, в соответствии с которой в зоне, близкой к Солнцу, вначале оформилось протоядро Земли из наиболее тугоплавких металлов железа и никеля. При дальнейшем остывании облака начали конденсироваться силикаты металлов и соединения серы, которые очень быстро присоединились к ядру и стали впоследствии мантией. В результате остывания поверхности Земли стали формироваться верхние оболочки Земли.
Рис.3.2. Внутренне строение Земли |
|
Рис. 3.3.Геохронологическая шкала развития Земли |