Поток заряженных частиц, летящих только от Солнца.
Электромагнитное излучение, падающее на Землю со всех сторон.
В основном - протоны и ядра гелия, падающие на Землю со всех сторон. Космические лучи и радиоуглеродный метод определения «возраста» некоторых веществ (метод радиоуглеродной датировки).
Если вы внимательно посмотрите на числовую ось возможных воздействий солнечного излучения на атомы и молекулы, то обратите внимание на выноску «космические лучи».
Частицы космических лучей настолько энергичны, что могут сыграть роль «философского камня» - т.е. изменить строение атомного ядра или, иными словами, - тип химического элемента. На земле подобные частицы получают в ускорителях и, в частности, используют эти энергичные частицы для создания новых химических элементов. Можно, в принципе, превратить кусок железа в кусок золота, только это настолько дорого, что дешевле это золото купить. Природа же сама подарила верхней атмосфере Земли частицы космических лучей и, тем самым, предусмотрела возможность синтеза такого химического элемента, как углерод -14 (изотоп углерода). Более конкретно, в результате бомбардировке атомов верхней атмосферы космическими лучами частички атомных ядер – нейтроны, отделяясь от ядер, сами «бомбардируют» атомы азота, рождая углерод -14 (С14). Правда, рожденный в экстремальных условиях атом С14 начинает распадаться и время его жизни (период полураспада) -примерно 6 тысяч лет. Сказанное можно изобразить в виде графика:
В процессе жизнедеятельности любого живого организма происходит усвоение углерода и, в частности, углерода -14. За время жизни организма количество атомов С14 примерно постоянно (для сформировавшегося организма), как и количество любого другого атома – процентным соотношением различных атомов и определяется химический состав растений и животных. При прекращении жизненного цикла (смерть) организмы перестают усваивать углерод -14 и количество атомов в этих организмах начинает уменьшаться согласно графику, приведенному выше. Для различных живых систем эти графики имеют различные значения начального количества атомов, но для многих организмов и растений эти параметры хорошо изучены. Если в результате раскопок вы нашли кусок льняной ткани, то, определив оставшееся количество атомов С14, вы можете, используя график, приведенный выше (для льна) восстановить, сколько лет назад этот лен перестал быть живым растением.
Покажите конкретно, как это сделать (с помощью эскиза)
Для каких веществ данный метод определения возраста неприменим?
Какие еще ограничения вы бы сформулировали для данного метода (например, можно ли восстановить время гибели динозавра)?
Тепловое воздействие солнечного излучения - знакомство с парниковым эффектом
Частицы излучения, взаимодействуя с веществом, могут привести к более быстрому движению атомов и молекул этого вещества, т.е. вызвать нагрев вещества.
Эффективность нагрева зависит от :
состояния вещества;
строения вещества;
типа излучения.
Какие типы солнечного излучения греют поверхность Земли?
Труднее всего нагреть газообразное вещество. То, что газообразное вещество плохо греется, мы ощущаем, когда одеваем теплую одежду – она содержит много воздушных прослоек. Чем больше этих прослоек, тем теплее одежда (шерсть, синтепон, пароллон).И все – таки существуют наиболее благоприятный тип излучений – инфракрасное излучение (ИК) для нагрева некоторых газообразных веществ, таких как углекислый газ, пары воды, (парниковые газы). Инфракрасное излучение - это излучение тел, нагретых до температуры, не превышающей сотен градусов (при более высоких температурах нагретые тела излучают RGB, УФ И РГ). Искусственное ИК – излучение используется, в частности, в приборах ночного видения, пультах дистанционного управления, в устройствах считывания информации с оптических CD – дисков. Нагретая солнцем Земля излучает ИК – излучение. Взаимодействие инфракрасного излучения с молекулами парниковых газов можно представить себе так. Периодическое воздействие ИК приводит к «раскачке» молекул. Иными словами, колебания атомов, образующих молекулу, становятся более интенсивными (явление резонанса). На молекулярном языке это означает нагрев атмосферы. Нагретые парниковые газы, излучая ИК, «возвращают» часть тепла Земле. Это и есть парниковый эффект.
Следует отметить неоднозначную роль парниковых газов на температуру атмосферы: с одной стороны, эти газы задерживают тепло нагретой Солнцем Земли, а с другой – с ростом испарений увеличивается облачный покров, мешающий прогреву Земли солнечными лучами.
Рисунок ниже поясняет взаимодействие излучения нагретой Солнцем Земли с молекулами атмосферных парниковых газов:
Рис. 8
Укажите типы излучений, соответствующие линиям со стрелками.
Опишите, что происходит с солнечными лучами:
не достигшими поверхности Земли;
достигшими поверхности Земли.
Что показано на рисунке с помощью выноски NO2 и «фигур из трех шариков»?
Что было бы с температурой Земли, если бы Земля вдруг потеряла атмосферу?