Тема 2. Земля в ряду других планет

2.1. Понятие о Галактике

Земля – планета Солнечной системы. Сама же Солнечная система является частью Галактики. Галактика – это звездная система, в которую входит Солнце и его планеты.

Галактика – система Млечного пути – космическая система, включающая более 100 млрд. звезд различных типов, звездных скоплений, газовых и пылевых туманностей, отдельных атомов и частиц, газа, пыли и другого межзвездного вещества.

Большая часть компонентов Галактики занимает объем линзообразной формы. Ее поперечник составляет около 100 тысяч световых лет, а толщина в центре - около 12 тысяч световых лет. Центральная плоскость Галактики образует галактический экватор. Ядро Галактики мало доступно для наблюдения. Однако известно, что в нем находится скопление наиболее массивных звезд. Солнечная система находится далеко от центра Галактики, на расстоянии в 30 тысяч световых лет. От центральной области по галактической плоскости отходят спиральные ветви. Спиральная структура – характерное свойство нашей Галактики.

Вращение Галактики происходит вокруг оси симметрии против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира. Солнечная система совершает полный оборот вокруг центра Галактики примерно за 180 млн. лет. Это время называется Галактическим годом. С Галактическим годом связана ритмика некоторых явлений в географической оболочке (горообразование, движение литосферных плит и т.д.).

Галактика имеет неоднородное строение и состоит из ряда подсистем. Солнечная система – одна из подсистем Галактики – состоит из планет земной группы и планет-гигантов.

2.2.Солнце

СОЛНЦЕ – раскаленная звезда. Диаметр Солнца составляет 1 392 000 км. Средняя плотность – 1,41 г/см³. Солнце имеет следующий состав: 70 % его массы приходится на водород, 29 % - на гелий и около 1 % - на все другие элементы. Солнце вращается в ту же сторону, что и вся Галактика.

Источником энергии, излучаемой Солнцем, служат ядерные реакции превращения атомов водорода в гелий, а в центре, кроме того, углеродный цикл. Температура на поверхности Солнца составляет около 6 000 ⁰ К.

ПОНЯТИЕ О СОЛНЕЧНОЙ АТМОСФЕРЕ. Внешние слои, излучение которых мы наблюдаем, называются солнечной атмосферой. Она состоит из следующих трех слоев: 1) фотосфера, 2) хромосфера, 3) солнечная корона.

Фотосфера – это непосредственно видимая поверхность Солнца. Ее мощность составляет примерно 100-300 км. На фотосфере имеются солнечные пятна, т.е. области относительного повышения температуры.

Хромосфера – газовый слой, простирающийся до высоты 14 тыс. км. В хромосфере наблюдаются хромосферные вспышки и выбросы длительностью в несколько минут. Полагают, что температура в это время значительно выше средней. В это же время усиливается ультрафиолетовое излучение, влияющее на атмосферу и магнитное поле Земли. На краю солнечного диска наблюдаются протуберанцы – облака из святящихся раскаленных газов в виде струй и фонтанов высотой в сотни тысяч километров.

Солнечная корона – наиболее высокие слои атмосферы Солнца, которые простираются до высоты в несколько радиусов Солнца от его внешнего края. Из солнечной короны постоянно происходит радиальное истечение плазмы со скоростью 300-400 км/ сек. Распространение плазмы в межпланетное пространство называется солнечным ветром и представляет собой поток протонов и электронов. Солнечный ветер достигает и Земли, а это значит, что наша планета находится в области солнечной короны. Жизнь на Земле должна быть изолирована от губительного действия корпускулярной радиации. Защитную роль выполняет магнитосфера Земли.

Солнечная активность – совокупность физических изменений, происходящих на Солнце, - ритмически изменяется. Годы максимальной активности сменяются годами спокойного Солнца. Несомненно существование так называемого 11-летнего цикла солнечных пятен с длиной интервалов между последовательными максимумами и минимумами от 6 до 17 лет.

11-летней цикличностью обладают количество пятен, площадь факелов, частота вспышек, мощность и число протуберанцев, форма короны. Причина цикличности солнечной активности до сих пор полностью не выяснена. Однако считается, что она связана с магнетизмом Солнца. Магнитное поле Солнца, в общем довольно слабое, периодически усиливается. Причинами усиления могут быть изменения конвекционных движений внутреннего вещества в связи с неодинаковой скоростью вращения экваториальных и среднеширотных полос Солнца. Изменения солнечной активности влияют на циркуляцию земной атмосферы и тем самым на погоду и климат.

Солнце – одинарная (одиночная) звезда, а не двойная (кратная) звезда, которых в нашей Галактике очень много. Это обеспечивает одинаковое нагревание планеты во всех точках орбиты, что имеет решающее значение для теплового и светового режима Земли, для становления и развития ее биосферы.