Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Bilety_KSE (1)

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
4.12 Mб
Скачать

света. Для них Вселенная почти прозрачна. Они приходят к нам от весьма удаленных объектов и несут информацию о физических процессах в глубине Вселенной.

Сразвитием ядерной физики и физики элементарных частиц наметился еще один путь, ведущий к сокровенным тайнам Вселенной. Он связан с регистрацией космических нейтрино и лежит в основе нейтринной астрономии. Отличительная особенность нейтрино состоит в том, что обладает чрезвычайно высокой проникающей способностью. Регистрируя нейтринный поток с помощью детекторов, можно получить информацию о термоядерных процессах, которые протекают в звездах и являются мощным источником энергии.

Споявлением космической техники открылась новая возможность исследования Вселенной. Созданный уникальный телескоп-спутник «Хаббл» позволил получить не только четкие изображения планет Солнечной системы, но и новые сведения о происходящих там процессах. На снимках, сделанных в 1996 г. с расстояния примерно в 100 млн. км можно различить детали поверхности Марса размером не менее 25 км – такова разрешающая способность телескопа «Хаббл». Для сравнения следует отметить, что один из лучших наземных телескопов в мире, расположенный в обсерватории Маунт-Паломар (США) позволяет рассмотреть детали на Марсе размером не менее 300–400 км. С помощью спутникового телескопа «Хаббл» удалось лучше рассмотреть кольца Сатурна и обнаружить кольцевые системы, украшающие Юпитер, Уран и Нептун. С поверхности Земли такие системы не видны – мешает замутненность атмосферы нашей планеты.

В настоящее время создается новый внеземной телескоп, который заменит «Хаббл» в 2006 г. Новый телескоп гораздо чувствительнее «Хаббла». Он сможет обнаружить в десятки раз более слабые объекты. Диаметр зеркала нового прибора равен 8 м. Для сравнения: зеркало телескопа «Хаббла» имеет диаметр 2,4 м и весит 826 кг. Предложенная новая конструкция зеркала весит всего 7 кг. В ней зеркальную поверхность образует слой золота, нанесенный на силиконовую пленку.

Ежедневная картина восхода Солнца вряд ли вызывает удивление. А можно ли наблюдать восход Земли? Оказывается, можно. Такую возможность представляют космические аппараты .

Долгое время Земля казалась человеку необъятной и безграничной. Понадобились сотни, даже тысячи лет, чтобы разглядеть собственными глазами Землю из космоса, откуда представилась прекрасная возможность увидеть нашу планету всю, целиком, и откуда она больше не кажется нам необъятной и безграничной.

Таким образом, созданный во второй половине XX в. огромный арсенал средств астрономических наблюдений, наземных и комических, способствует дальнейшему успешному раскрытию тайн Вселенной.

Билет № 25. Солнечная система - часть Вселенной.

Происхождение Солнечной системы

Солнечная система состоит из центрального небесного тела – звезды Солнца, 9 больших планет, обращающихся вокруг него, их спутников, множества малых планет – астероидов, многочисленных комет и межпланетной среды. Большие планеты располагаются в порядке

удаления от Солнца следующим образом:Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Три последние планеты можно наблюдать с Земли только в телескопы. Остальные видны как более или менее яркие кружки и известны людям со времен глубокой древности. Один из важных вопросов, связанных с изучением нашей планетной системы – проблема ее происхождения. Решение данной проблемы имеет естественно-научное, мировоззренческое и философское значение. На протяжении веков и даже тысячелетий ученые пытались выяснить прошлое, настоящее и будущее Вселенной, в том числе и Солнечной системы. Однако возможности планетной космологии и по сей день остаются весьма ограниченными

– для эксперимента в лабораторных условиях доступны пока лишь метеориты и образцы лунных пород. Ограничены и возможности сравнительного метода исследований: строение и закономерности других планетных систем пока еще недостаточно изучены. К настоящему времени известны многие гипотезы о происхождении Солнечной системы, в том числе предложенные независимо немецким философом И. Кантом (1724–1804) и французским математиком и физиком П. Лапласом (1749–1827). Точка зрения И. Канта заключалась в эволюционном развитии холодной пылевой туманности, входе которого сначала возникло центральное массивное тело – Солнце, а потом родились и планеты. П. Лаплас считал первоначальную туманность газовой и очень горячей, находящейся в состоянии быстрого вращения. Сжимаясь под действием силы всемирного тяготения, туманность вследствие закона сохранения момента импульса вращалась все быстрее и быстрее. Под действием больших центробежных сил, возникающих при быстром вращении в экваториальном поясе, от него последовательно отделялись кольца, превращаясь в результате охлаждения и конденсации в планеты. Таким образом, согласно теории П. Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Несмотря на такое различие между двумя рассматриваемыми гипотезами, обе они исходят от одной идеи – Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. И поэтому такую идею иногда

называют

гипотезой

Канта–Лапласа.

Согласно современным

представлениям, планеты солнечной

системы образовались

из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Такая точка зрения наиболее последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика О.Ю. Шмидта (1891–1956), который показал, что проблемы космологии можно решить согласованными усилиями астрономии и наук о Земле, прежде всего географии, геологии, геохимии. В основе гипотезы О.Ю. Шмидта лежит мысль об образовании планет путем объединения твердых тел и пылевых частиц. Возникшее около Солнца газопылевое облако сначала состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное движение газа в облаке быстро прекратилось: оно сменилось спокойным движением облака вокруг Солнца. Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, образовав слой повышенной плотности. Когда плотность слоя достигла некоторого критического значения, его собственное тяготение стало «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчивым и распался на отдельные пылевые сгустки. Сталкиваясь друг с другом, они образовали множество сплошных плотных тел. Наиболее крупные из них приобретали почти круговые орбиты и в своем росте начали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих планет. Как более массивные тела, новообразования присоединяли к себе оставшееся вещество газопылевого облака. В конце концов сформировалось девять больших планет, движение которых по орбитам остается устойчивым на протяжение миллиардов лет. С учетом физических характеристик все планеты делятся на две группы. Одна из них состоит из сравнительно небольших планет земной группы – Меркурия, Венеры, Земли и Mapca. Их вещество отличается относительно высокой плотностью: в среднем около 5,5 г/см3, что в 5,5 раза превосходит плотность воды. Другую группу составляют планетыгиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают огромными массами. Так, масса Урана равна 15 земным массам, а Юпитера – 318. Состоят планеты-гиганты главным образом из водорода и гелия, а средняя плотность их вещества близка к плотности воды. Судя по всему, у этих планет нет твердой поверхности, подобной поверхности планет земной группы. Особое место занимает девятая планета – Плутон, открытая в марте 1930 г. По своим размерам она ближе к планетам земной группы. Не так давно обнаружено, что Плутон – двойная планета: она состоит из центрального тела и очень большого спутника.

Оба

небесных

тела

обращаются

вокруг

общего

центра

масс.

В процессе образования планет их деление на две группы обусловливается тем,

что в

далеких от Солнца частях облака температура была низкой и все вещества, кроме водорода и гелия, образовали твердые частицы. Среди них преобладал метан, аммиак и вода, определившие состав Урана и Нептуна. В составе самых массивных планет – Юпитера и Сатурна, кроме того, оказалось значительное количество газов. В области планет земной группы температура была значительно выше, и все летучие вещества (в том числе метан и аммиак) остались в газообразном состоянии, и, следовательно, в состав планет не вошли. Планеты этой группы сформировались в основном из силикатов и металлов. Процесс образования Солнечной системы нельзя считать досконально изученным, а предложенные гипотезы – совершенными. Например, в рассмотренной гипотезе не учитывалось влияние электромагнитного взаимодействия при формировании планет. Выяснение этого и других вопросов – дело будущего.

Солнце

Центральное тело нашей планетной системы – Солнце – ближайшая к Земле звезда, представляющая собой раскаленный плазменный шар. Это гигантский источник энергии: мощность излучения его очень велика – около 3,86·1023 кВт. Ежесекундно Солнце излучает такое количество тепла, которого вполне хватило бы, чтобы растопить слой льда, окружающий земной шар, толщиной в тысячу км. Солнце играет исключительную роль в возникновении и развитии жизни на Земле. На Землю попадает ничтожная часть солнечной энергии, благодаря которой поддерживается газообразное состояние земной атмосферы, постоянно нагреваются поверхности суши и водоемов, обеспечивается жизнедеятельность животных и растений. Часть солнечной энергии запасена в недрах Земли в виде каменного угля, нефти, природного газа. В настоящее время принято считать, что в недрах Солнца при огромнейших температурах – около 15 млн. градусов – и чудовищных давлениях протекают термоядерные реакции, которые сопровождаются выделением огромного количества энергии. Одной из таких реакций может быть синтез ядер водорода, при котором образуются ядра атома гелия. Подсчитано, что в каждую секунду в недрах Солнца 564 млн. т водорода преобразуются в 560 млн. т гелия, а остальные 4 млн. т водорода превращаются в излучение. Термоядерная реакция будет происходить до тех пор, пока не иссякнут запасы водорода. В настоящее время они составляют около 60 % массы Солнца. Такого резерва должно хватить по меньшей мере на несколько миллиардов лет. Почти вся энергия Солнца генерируется в его центральной области, откуда переносится излучением, а затем во внешнем слое – передается конвекцией. Эффективная температура

поверхности

Солнца

фотосферы

около

6000

К.

Наше Солнце –

источник

не только

света и тепла:

его

поверхность

излучает

потоки

невидимых ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, а также элементарных частиц. Хотя количество тепла и света, посылаемого на Землю Солнцем, на протяжение многих сотен миллиардов лет остается постоянным, интенсивность его невидимых излучений значительно меняется: она зависит от уровня солнечной активности. Наблюдаются циклы, в течение которых солнечная активность достигает максимального значения. Их периодичность составляет 11 лет. В годы наибольшей активности увеличивается число пятен и вспышек на солнечной поверхности, на Земле возникают магнитные бури, усиливается ионизация верхних слоев атмосферы и т. д. Солнце оказывает заметное влияние не только на такие природные процессы, как погода, земной магнетизм, но и на биосферу – животный и растительный мир Земли, в том числе и на человека. Предполагается, что возраст Солнца не менее 5 млрд лет. Такое предположение основано на том, что в соответствии с геологическими данными наша планета существует не менее 5 млрд лет, а Солнце образовалось еще раньше.

Луна

Подобно тому, как наша Земля обращается вокруг Солнца, вокруг Земли движетсяЛуна – естественный спутник нашей планеты. Луна меньше Земли, ее поперечник составляет около одной четверти земного диаметра, а масса в 81 раз меньше массы Земли. Поэтому сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на нашей планете. Слабая сила притяжения не позволила Луне удержать атмосферу, по той же причине не может быть на ее поверхности и воды. Открытые водоемы быстро испарились бы, а водяной пар улетучился бы в космос. Поверхность Луны весьма неровная: она покрыта горными хребтами, кольцевыми горами – кратерами и темными хребтами равнинных областей, называемых морями, на которых наблюдаются мелкие кратеры. Предполагается, что кратеры имеют метеоритное

происхождение, т. е. образовались в местах падения гигантских метеоритов. Начиная с 1959 г., когда поверхности Луны впервые достигла советская автоматическая станция «Луна-2», и до настоящего времени космические аппараты принесли немало информации о нашем естественном спутнике. В частности, определен возраст лунных пород, доставленных на Землю космическими аппаратами. Возраст самых молодых пород – около 2,6 млрд. лет, а возраст более древних пород не превосходит 4 млрд. лет. На поверхности Луны образовался рыхлый слой, покрывающий основную породу – раголит, состоящий из осколков магматических пород, шлакообразных частиц и застывших капель расплавленной магмы. Предполагается, что около 95% пород, покрывающих лунную поверхность, находится в магматическом состоянии. Температура лунной поверхности составляет 100–400 К. Луна находится на среднем расстоянии от Земли 384400 км. Преодолев такое расстояние, 21 июля 1969 г. американский астронавт Н. Армстронг впервые ступил на поверхность Луны – сбылась давняя сказочная мечта полета человека на Луну.

Планеты земной группы

Объединенные в одну группу планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, – хотя и близки по некоторым характеристикам, но все же каждая из них имеет свои неповторимые особенности. Некоторые характерные параметры планет земной группы представлены в табл. 5.1.

Таблица

5.1

Среднее расстояние в табл. 5.1 дано в астрономических еденицах (а.е.); 1 а.е. равна среднему расстоянию Земли от Солнца (1 а.е.= 1,5 · 108 км.). Самая массивная из данных планет – Земля: ее масса 5,89 · 1024 кг. Существенно отличается планеты и составом атмосферы, что видно из табл. 5.2, где

приведен химический состав атмосферы Земли, Венеры и Марса.

 

Таблица

5.2

Меркурий – самая малая планета в земной группе. Эта планета не смогла сохранить атмосферу в том составе, который характерен для Земли, Венеры, Марса. Ее атмосфера крайне разрежена и содержит Ar, Ne, Не. Из табл. 5.2 видно, что атмосфера Земли отличается относительно большим содержанием кислорода и паров воды, благодаря которым обеспечивается существование биосферы. На Венере и Марсе в атмосфере содержится большое количество углекислого газа при очень малом содержании кислорода и паров воды – все это характерные признаки отсутствия жизни на данных планетах. Нет жизни и наМеркурии:отсутствие кислорода, воды и высокая дневная температура (620 К) препятствуют развитию живых систем. Остается открытым вопрос о существовании каких-то

форм

жизни

на

Марсе

в

отдаленном

прошлом.

Планеты Меркурий и Венера спутников не

имеют.

Природные спутники

Марса –

Фобос и Деймос.

 

 

 

 

 

Планеты-гиганты

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун относятся к планетам-гигантам. Юпитер – пятая по расстоянию от Солнца и самая большая планета Солнечной системы – находится на среднем расстоянии от Солнца 5,2 а.е. Юпитер – мощный источник теплового радиоизлучения, обладает радиационным поясом и обширной магнитосферой. Эта планета имеет 16 спутников и окружена кольцом шириной около 6 тыс. км. Сатурн – вторая по величине планета в Солнечной системе. Сатурн окружен кольцами (см. рис. 5.4), которые хорошо видны в телескоп. Их впервые наблюдал в 1610 г. Галилей с помощью созданного им телескопа. Кольца представляют собой плоскую систему множества мелких спутников планеты. Сатурн имеет 17 спутников и обладает радиационным поясом.

Уран – седьмая по порядку удаления от Солнца планета Солнечной системы. Вокруг Урана вращается 15 спутников: 5 из них открыты с Земли, а 10 – наблюдались с помощью космического аппарата «Вояджер-2». Уран имеет и систему колец. Нептун – одна из самых удаленных от Солнца планет – находится на расстоянии от него около 30 а.е. Период обращения ее на орбите – 164,8 года. Нептун имеет шесть спутников.

Удаленность

от

Земли

ограничивает

возможности

его

исследования.

Планета Плутон не

относится

ни к земной

группе, ни к

планетам-гигантам. Это

сравнительно небольшая планета: ее диаметр около 3000 км. Плутон принято считать двойной планетой. Его спутник, примерно в 3 раза меньший по диаметру движется на расстоянии всего около 20000 км от центра планеты, совершая один оборот за 4,6 суток. Особое место в Солнечной системе занимает Земля – единственная живая планета.

Билет № 26. Планеты земной группы.

Планеты земной группы

Объединенные в одну группу планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, – хотя и близки по некоторым характеристикам, но все же каждая из них имеет свои неповторимые особенности. Некоторые характерные параметры планет земной группы представлены в табл. 5.1.

Таблица

5.1

Среднее расстояние в табл. 5.1 дано в астрономических еденицах (а.е.); 1 а.е. равна среднему расстоянию Земли от Солнца (1 а.е.= 1,5 · 108 км.). Самая массивная из данных планет – Земля: ее масса 5,89 · 1024 кг.

Существенно отличается планеты и составом атмосферы, что видно из табл. 5.2, где

приведен химический состав атмосферы Земли, Венеры и Марса.

 

Таблица

5.2

Меркурий – самая малая планета в земной группе. Эта планета не смогла сохранить атмосферу в том составе, который характерен для Земли, Венеры, Марса. Ее атмосфера крайне разрежена и содержит Ar, Ne, Не. Из табл. 5.2 видно, что атмосфера Земли отличается относительно большим содержанием кислорода и паров воды, благодаря которым обеспечивается существование биосферы. На Венере и Марсе в атмосфере содержится большое количество углекислого газа при очень малом содержании кислорода и паров воды – все это характерные признаки отсутствия жизни на данных планетах. Нет жизни и наМеркурии:отсутствие кислорода, воды и высокая дневная температура (620 К) препятствуют развитию живых систем. Остается открытым вопрос о существовании каких-то

форм

жизни

на

Марсе

в

отдаленном

прошлом.

Планеты Меркурий и Венера спутников не

имеют.

Природные спутники

Марса –

Фобос и Деймос.

 

 

 

 

 

Планеты-гиганты

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун относятся к планетам-гигантам. Юпитер – пятая по расстоянию от Солнца и самая большая планета Солнечной системы – находится на среднем расстоянии от Солнца 5,2 а.е. Юпитер – мощный источник теплового радиоизлучения, обладает радиационным поясом и обширной магнитосферой. Эта планета имеет 16 спутников и окружена кольцом шириной около 6 тыс. км. Сатурн – вторая по величине планета в Солнечной системе. Сатурн окружен кольцами (см. рис. 5.4), которые хорошо видны в телескоп. Их впервые наблюдал в 1610 г. Галилей с помощью созданного им телескопа. Кольца представляют собой плоскую систему множества мелких спутников планеты. Сатурн имеет 17 спутников и обладает радиационным поясом.

Уран – седьмая по порядку удаления от Солнца планета Солнечной системы. Вокруг Урана вращается 15 спутников: 5 из них открыты с Земли, а 10 – наблюдались с помощью космического аппарата «Вояджер-2». Уран имеет и систему колец. Нептун – одна из самых удаленных от Солнца планет – находится на расстоянии от него около 30 а.е. Период обращения ее на орбите – 164,8 года. Нептун имеет шесть спутников.

Удаленность

от

Земли

ограничивает

возможности

его

исследования.

Планета Плутон не

относится

ни к земной

группе, ни к

планетам-гигантам. Это

сравнительно небольшая планета: ее диаметр около 3000 км. Плутон принято считать двойной планетой. Его спутник, примерно в 3 раза меньший по диаметру движется на

расстоянии всего около 20000 км от центра планеты, совершая один оборот за 4,6 суток. Особое место в Солнечной системе занимает Земля – единственная живая планета.

Билет № 27. Геологическая история Земли.

Чтобы объяснить различия во внутреннем строении отдельных территорий, надо знать, как образовалась и изменялась геологическая история территории. Последовательность геологических событий в истории развития Земли, возраст земной коры устанавливают, изучая горные породы, слагающие территории. Органический мир развивался вместе с той средой, в которой ему приходилось существовать. В пластах горных пород находят остатки растений и животных, по которым удается проследить эволюцию жизни на Земле. Владимир Ковалевский (1842– 1883) положил эволюционную теорию в основу палеонтологии. Это наука об ископаемых организмах. Первые следы органических остатков геологи открыли в древнейших отложениях, которые относятся к протерозойской эре, Она длилась 700 млн. лет. Земля в тот период была почти полностью покрыта океаном, в нем обитали бактерии, простейшие водоросли, примитивные морские животные. Эволюция тогда шла очень медленно, десятки миллионов лет. В палеозойскую эру (продолжительность около 365 млн лет) эволюция шла более быстрыми темпами. Образовались большие пространства суши, на которых появились первые наземные беспозвоночные животные и растения. Морские животные усовершенствовались, появились огромные панцирные рыбы. В каменноугольном (карбоновом) периоде происходит развитие лесов из древовидных папоротников, хвощей и плаунов, появляются земноводные и рептилии. В пермский период, завершавший палеозойскую эру, появляются пресмыкающиеся. Еще быстрее животный и растительный мир Земли стал развиваться в мезозойскую эру (около 165 млн лет) – пресмыкающиеся стали господствовать на суше. Появились – первые млекопитающие – сумчатые. Всеобщее распространение получили хвойные деревья, расцвет и вымирание рептилий, появляются разнообразные птицы и млекопитающие. Около 70 млн лет назад наступила кайнозойская эра. Продолжается развитие и совершенствование птиц и млекопитающих. В растительном мире широко распространены цветковые растения. Сформировались виды животных и растений, которые обитают на Земле и сейчас. Около 2 млн лет назад начинался период кайнозойской эры, который называется четвертичным или антропогеновым. Он связан с возникновением человека. Человек в геологическом масштабе времени – совершенный младенец. 2 млн лет для природы – очень малый срок. Значительным событием в кайнозойской эре стало возникновение большого числа культурных растений и домашних животных. Все они – результат творческой деятельности человека, разумного существа, способного к целенаправленной деятельности. Результатом изучения геологов является геохронологическая таблица.

Земля – третья от Солнца планета Солнечной системы – совершает в пространстве сложное движение. Она обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с орбитальной скоростью около 30 км/с. Особенности вращения Земли определяют длительность звездных суток и года, периодичность времен года и изменения видимого звездного неба. Земля оказывает влияние и на окружающее пространство. Радиус гравитационной сферы влияния Земли можно представить либо как расстояние, на котором могут двигаться объекты, оставаясь спутниками Земли (около 1,5 млн. км), либо как радиус сферы, в которой земное притяжение больше притяжения Солнца (около 2,6 млн. км).

Форма и размеры Земли

Наша планета имеет форму, близкую к шарообразной. Под действием центробежной силы, возникающей вследствие вращения Земли вокруг ее оси, она сплюснута у полюсов. Земля – не совсем шар, а эллипсоид вращения, называемый геоидом. Это фигура, которую образовала бы поверхность Мирового океана, будь она свободна от всяческих возмущений (приливов, неоднородностей атмосферного давления и т.п.). Сила тяжести в любой точке перпендикулярна гипотетической поверхности геоида. Рассчитано, что ускорение силы тяжести изменяется от 9,82 м/с2 у поверхности планеты до максимального значения 10,37 м/с2 в основании нижней мантии (2900 км). В ядре ускорение силы тяжести быстро падает, доходя на глубине около 5000 км до 4,52 м/с2, на глубине 6000 км – до 1,26 м/с2, а в центре планеты – до нуля. Из приблизительно 510 млн. км2 поверхности Земли на долю суши

приходится 149 млн. км2, или около 29%, так что правильнее было бы назвать нашу планету не Землей, а Океаном.

Происхождение и эволюция Земли

Наиболее развиты небулярные модели формирования Солнца и планет путем сжатия газовой или пылевой туманности (небулы). Первые варианты таких моделей были предложены в XVIII веке математиком и механиком П. Лапласом и философом И. Кантом. История Земли состоит из двух этапов: ранняя история и геологическая история.

Ранняя история (протоархейская эра, 4,7-4,0 млрд. лет назад) включает три фазы – фазу аккреции, фазу расплавления и расслоения внешней сферы Земли, лунную фазу – и характеризуется медленным темпом эволюции:

а). При аккреции происходило непрерывное выпадение на растущую Протоземлю тел разных размеров. Земля приобрела около 95% своей массы, оставаясь холодной. В конце фазы интенсивная метеоритная бомбардировка привела к разогреванию и расплавлению внешней зоны планеты.

б). В фазу расплавления и расслоения внешней сферы Земли образуются ядро, мантия и земная кора. Тяжелые железосодержащие породы сотни миллионов лет опускались глубже, формируя ядро, а легкие каменистые породы образовывали кору. В процессе гравитационного сжатия, распада радиоактивных элементов Земля разогревается еще больше. С образованием ядра начались внутренние процессы тектонического и вулканического характера. Дегазация Земли приводит к началу образования атмосферы, состоящей в основном из метана, аммиака и углекислоты. В конце фазы за счет конденсации водяного пара начинается образование гидросферы, т.е. атмосфера и гидросфера выделяются из недр планеты, поскольку вода и газы входят в состав земных пород. Поверхность Земли представляет собой океан раскаленного расплава с прорывающимися из него газами.

в). В лунную фазу происходит остывание вещества вследствие излучения тепла в космос. Образуется тонкий слой первичной коры из базальтов и гранитов. Земная поверхность охлаждается до 100°С. Возникают первые острова и протоконтиненты, сложенные из горных пород, содержащих преимущественно кремний и алюминий Они незначительно возвышаются над еще очень мелководным океанами.

Геологическая история (от архея до современности) характеризуется быстрым темпом эволюции. После охлаждения земной поверхности до 100°С парообразная вода превращается в жидкость, образуются водоемы, возникает круговорот воды в природе. Водная атмосфера превратилась в углекислую. В атмосфере преобладают газывосстановители: водород, аммиак, сероводород, метан, углекислый и угарный газы. Появление растений привело к формированию атмосферы современного типа. Земля – это объект, который продолжает находиться в процессе становления.

С учетом перспективы история планеты Земля в окончательном виде может выглядеть следующим образом:

1)образование планеты (4,7-4,0 млрд. лет назад);

2)нарастание тектонической деятельности Земли и достижение ею своего пика (4,0-2,2 млрд. лет назад);

3)период приблизительного постоянства в тектонической деятельности планеты (2,2 млрд. лет назад – 0,6 млрд. лет вперед);

4)угасание тектонической деятельности Земли (0,6 млрд. лет вперед – 1,6 млрд. лет вперед);

5)остывание планеты под лучами Солнца (1,6-5 млрд. лет вперед);

6)опаление Земли в результате взрыва Солнца (около 5 млрд. лет вперед);

7) космическое странствие планеты (через 5 млрд. лет) до ее поглощения системой какойлибо звезды.

Возраст Земли

На основании данных о возрасте древнейших минералов и горных пород можно сделать вывод, что возраст Земли превышает 4 млрд. лет, и до этой даты наша планета прошла определенный путь развития. На возраст Земли также указывают данные исследования метеоритов – твердых тел Солнечной системы. Они относятся к наиболее изученным космическим объектам и несут ценную информацию. Исследования показывают, что возраст как железных, так и каменных метеоритов совпадает и составляет примерно 4,5–4,7 млрд. лет. Схожие данные получены и при исследовании лунных пород. Образцы этих пород были доставлены на Землю как с помощью космических станций "Луна", так и экипажами американских космических кораблей "Аполлон". Оказалось, что возраст самых древних лунных образцов совпадает с возрастом самой Луны и составляет 4-4,5 млрд. лет. Значит, первичная лунная кора возникла вскоре после образования Луны, и отдельные участки этой коры сохранились до сегодняшнего дня.

Такое совпадение данных для разных тел Солнечной системы не может считаться случайным, поэтому делается вывод о возрасте нашей планеты, равном примерно 4,7 млрд. лет. К этому времени в основном завершилось формирование нашей планеты. Сегодня считается, что геологическая история нашей планеты составляет около 4 млрд. лет, а 0,7 млрд. лет – это ранняя история Земли. Исходя из истории изучения Земли, все гипотезы ее развития на сегодняшний день можно объединить в две группы:

гипотезы катастроф, согласно которым развитие Земли происходило скачкообразно вследствие ряда геологических катастроф. После каждой катастрофы создавался новый мир;

гипотезы эволюции, согласно которым на Земле происходят постоянные непрерывные изменения в одном направлении на протяжении миллионов лет, которые, суммируясь, приводят к определенным результатам.

Проблема происхождения Земли привела к разработке новых научных методов, нашедшие широкую применимость во многих других областях деятельности человека: биостратиграфического (палеонтологического), изотопного (аргонного) анализа, магнитной восприимчивости горных пород, соотношения радиоактивных веществ и продуктов их распада в горных породах, интерферометрии со сверхдлинной базой (ИСДБ), акустического.

Общее строение Земли

Земля делится на внутренние и внешние геосферные оболочки. Основой их образования является формирования ядра Земли. Ядро занимает центральную область нашей планеты. Это самая глубокая геосфера. Средний радиус ядра составляет около 3500 км, располагается оно глубже 2900 км и состоит из двух частей – большого внешнего (жидкое состояние) и малого внутреннего (кристаллическое состояние) ядер.

Окружает ядро мантия, содержащая не менее 6 отдельных геосфер: нижняя, I зона раздела, средняя, II зона раздела, верхняя, состоящая из астеносферы и зоны Мохоровича. Агрегатное состояние мантии неоднородно – внизу твердое, к верху все более разжиженное, но с высокой степенью вязкости. Для всей мантии характерны интенсивные конвективные движения (это результат сложного взаимодействия механического движения Земли и гигантской конвекции тепла в ее внутренних слоях). Верхняя мантия в целом обладает интересной особенностью – по отношению к кратковременным нагрузкам она ведет себя как жесткий материал, а по отношению к длительным нагрузкам – как пластичный материал.

На не слишком вязкую и пластичную астеносферу опирается более подвижная и легкая литосфера – земная кора с частью подстилающей ее верхней мантии. Земная кора – внешняя оболочка Земли, имеет толщину менее 10 км под океанами, более 35 км под

материками. Образуется за счет движения литосферных плит, магматических процессов, разрушения и выветривания горных пород и осадконакоплений. Подобное строение

внутренних оболочек Земли базируется на сейсмологических исследованиях, определивших их границы.

Имеются также такие общепланетные оболочки,

как магнитосфера, электрополе, озоносфера, гидросфера,атмосфера и энергосфера. Вы деляют также специфические, присущие только для Земли (пока не открыты других планетах) оболочки: географическая, социальная, и множество других, а как их высшая форма – ноосфера.

Билет № 28. Структура планеты Земля.

? Общее строение Земли

Земля делится на внутренние и внешние геосферные оболочки. Основой их образования является формирования ядра Земли. Ядро занимает центральную область нашей планеты. Это самая глубокая геосфера. Средний радиус ядра составляет около 3500 км, располагается оно глубже 2900 км и состоит из двух частей – большого внешнего (жидкое состояние) и малого внутреннего (кристаллическое состояние) ядер.

Окружает ядро мантия, содержащая не менее 6 отдельных геосфер: нижняя, I зона раздела, средняя, II зона раздела, верхняя, состоящая из астеносферы и зоны Мохоровича. Агрегатное состояние мантии неоднородно – внизу твердое, к верху все более разжиженное, но с высокой степенью вязкости. Для всей мантии характерны интенсивные конвективные движения (это результат сложного взаимодействия механического движения Земли и гигантской конвекции тепла в ее внутренних слоях). Верхняя мантия в целом обладает интересной особенностью – по отношению к кратковременным нагрузкам она ведет себя как жесткий материал, а по отношению к длительным нагрузкам – как пластичный материал.

На не слишком вязкую и пластичную астеносферу опирается более подвижная и легкая литосфера – земная кора с частью подстилающей ее верхней мантии. Земная кора – внешняя оболочка Земли, имеет толщину менее 10 км под океанами, более 35 км под

материками. Образуется за счет движения литосферных плит, магматических процессов, разрушения и выветривания горных пород и осадконакоплений. Подобное строение внутренних оболочек Земли базируется на сейсмологических исследованиях, определивших их границы.

Имеются также такие общепланетные оболочки,

как магнитосфера, электрополе, озоносфера, гидросфера,атмосфера и энергосфера. Вы деляют также специфические, присущие только для Земли (пока не открыты других планетах) оболочки: географическая, социальная, и множество других, а как их высшая форма – ноосфера.

Другой источник: http://investments.academic.ru/963/%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D1%8F

Самой внешней и протяжённой оболочкой Земли является магнитосфера — область околоземногопространства, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его взаимодействиемс потоками заряженных частиц.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]