Атмосфера

Атмосферу на Венере открыл М.В. Ломоносов6 июня1761 года(по новому стилю).АтмосфераВенеры состоит в основном из углекислого газа (96%) и азота (почти 4%). Водяной пар и кислород содержатся в ней в следовых количествах (0,02% и 0,1%).Давлениеу поверхности достигает 93 атм., температура – 750 К (475°C).

Причиной столь высокой температуры на Венере является парниковый эффект, создаваемый плотной углекислотной атмосферой. Плотность атмосферы Венеры у поверхности всего в 14 раз меньше плотности воды. Интересно, что, несмотря на медленное вращение планеты, перепада температур между дневной и ночной стороной планеты не наблюдается – настолько велика тепловая инерция атмосферы. Атмосфера Венеры простирается до высоты 250 км.

Облачный покров расположен на высоте 30-60 км и состоит из нескольких слоёв. Химический состав облаков пока не установлен. Предполагается, что в них могут присутствовать капельки концентрированной серной кислоты, соединения серы и хлора. Измерения, проведённые с борта космических аппаратов, спускавшихся в атмосфере Венеры, показали, что облачный покров не очень плотный, и, скорее, напоминает лёгкую дымку.

В ультрафиолетовом светеоблачный покров выглядит как мозаика светлых и тёмных полос, вытянутых под небольшим углом к экватору. Их наблюдения показывают, что облачный покров вращается с востока на запад с периодом 4 суток. Это означает, что на уровне облачного покрова дуют ветры со скоростью 100 м/с.

В атмосфере Венеры молнии бьют в два раза чаще, чем в земной. Это явление получило название «электрический дракон Венеры». Природа такой электрической активности пока неизвестна. Впервые этот феномен был зафиксирован аппаратом «Венера-2». Причём обнаружили его как помехи в радиопередаче.

По данным аппарата Venus Express было установлено наличие озонового слоя в атмосфере Венеры. Он располагается на высоте около 100 км и образуется под действием солнечного излучения из углекислого газа. Учёные подчёркивают, что концентрация озона в атмосфере Венеры, характера для неорганического сценария образования.

Благодаря парниковому эффекту возле поверхности Венеры исключена всякая возможность существования жидкой воды. Этот эффект в атмосфере планеты, приводящий к сильному разогреванию поверхности, создаютуглекислый газиводяной пар, которые интенсивно поглощают инфракрасные (тепловые) лучи, испускаемые нагретой поверхностью Венеры.

Прохождение по диску Солнца

Так как Венера является внутренней планетой Солнечной системыпо отношению к Земле, её обитатель может наблюдатьпрохождениеВенеры по диску Солнца, когда с Земли втелескопэта планета предстаёт в виде маленького чёрного диска на фоне огромного светила. Однако это астрономическое явление – одно из самых редких возможных для наблюдения с поверхности Земли. Примерно в течение двух с половиной столетий случается четыре прохождения – два декабрьских и два июньских. Ближайшее произойдёт6 июня2012 года.

Впервые наблюдал прохождение Венеры по диску Солнца 4 декабря1639 годаанглийский астрономИеремия Хоррокс(1619-1641) Он же это явление предвычислил.

Особый интерес для науки представляли наблюдения «явления Венеры на Солнце», которые сделал М. В. Ломоносов 6 июня 1761 года. Он обратился 27 марта в Сенат с донесением, обосновывавшим необходимость снаряжения с этой целью астрономических экспедиций в Сибирь, ходатайствовал о выделении денежных средств на это дорогостоящее мероприятие, он составил руководства для наблюдателей и т.д. Немалых усилий также стоила ему организация наблюдений в Санкт-Петербурге, в Академической обсерватории. В их задачу входило наблюдение контактов Венеры и Солнца – зрительного касания краёв их дисков.

Это прохождение наблюдалось во всём мире, но только М.В. Ломоносов обратил внимание на то, что при соприкосновении Венеры с диском Солнца вокруг планеты возникло «тонкое, как волос, сияние». Такой же светлый ореол наблюдался и при схождении Венеры с солнечного диска. М.В.Ломоносов дал правильное научное объяснение этому явлению, считая его результатом рефракциисолнечных лучей в атмосфере Венеры. Так впервые в историиастрономии, ещё за сто лет до открытияспектрального анализа, было положено начало физическому изучению планет. Интересен второй эффект, наблюдавшийся астрономами с приближением диска Венеры к внешнему краю диска Солнца или при удалении от него. Данное явление, открытое также М.В. Ломоносовым, не было удовлетворительно истолковано, и его, по всей видимости, следует расценивать как зеркальное отражение Солнца атмосферой планеты – особенно велико оно при незначительных углах скольжения, при нахождении Венеры вблизи Солнца.

Волга (Земля) – крупнейшая по диаметру,массеиплотностисредипланет земной группы. Ей требуется в среднем 23 часа 56 минут и 4.091 секунд, чтобы совершить один оборот вокруг оси, соединяющейсеверныйиюжный полюса. Скоростьвращенияпланеты с запада на восток составляет примерно 15 градусов в час (1 градус в 4 минуты, 15' в минуту). Вращение Волги нестабильно, но в большом масштабе времени – замедляется.

Земля движется вокруг Солнцапоэллиптическойорбитена расстоянии около 150 млн. км со средней скоростью 29,765 км/сек. Двигаясь по орбите, Земля совершает полный оборот за 365,2564 средних солнечных суток (одинзвёздный год). С Земли перемещение Солнца относительно звёзд составляет около 1° в день в восточном направлении.

Ось вращения Земли наклонена на 23,4° относительно её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты. Угол наклона земной оси относительно постоянен в течение длительного времени. Однако, этот наклон претерпевает незначительные, нерегулярные смещения (известные как нутация) с периодичностью 18,6 лет. Также существуют долгопериодическиенутации(около 41 000 лет), известные какциклы Миланковича. Ориентация оси Земли со временем тоже изменяется, длительность периодапрецессированиясоставляет 25000 лет.

Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из протопланетарногодиска пыли и газа, оставшегося после формированияСолнца, около 4,54 миллиардов лет назад. Выделение газов из коры ивулканическаяактивность привели к образованию первичной атмосферы. Конденсацияводяного пара, усиленная льдом, занесённымкометами, привела к образованию океанов. Развитиефотосинтезапозволило живым организмам напрямую накапливать солнечную энергию. В результате в атмосфере стал накапливаться кислород, а в верхних слоях – формироватьсяозоновый слой. Слияние мелких клеток с более крупными привело кразвитию сложных клеток–эукариотов. Настоящие многоклеточные организмы, состоящие из группы клеток, стали всё больше приспосабливаться к окружающим условиям. Благодаря поглощению губительногоультрафиолетового излученияозоновым слоем, жизнь смогла начать освоение поверхности Земли.

Поскольку поверхность планеты постоянно изменялась в течение сотен миллионов лет, континенты появлялись и разрушались. Континенты перемещались по поверхности, порой собираясь в суперконтинент. Приблизительно 750 млн. лет назад, самый ранний из известных суперконтинентов –Родиния, стал раскалываться на части. Позже континенты объединились вПаннотию(600-540 млн. лет назад), затем в последний из суперконтинентов –Пангею, который распался 180 миллионов лет назад. В1960 годубыла выдвинута гипотезаЗемли-снежка, утверждающая, что в период между 750 и 580 млн. лет назад Земля была полностью покрыта льдом. Эта гипотеза объясняеткембрийский взрыв, когда резко ускорилось распространение многоклеточных форм жизни.

После кембрийского взрыва, около 535 млн. лет назад, было пять массовых вымираний. Последнее массовое вымирание случилось 65 млн. лет назад, когда, вероятно, падение метеорита привело к исчезновениюдинозаврови других крупных рептилий, но обошло мелких зверей, таких какмлекопитающие, которые тогда напоминализемлероек. В течение последних 65 миллионов лет, развилось огромное количество разнообразных видов млекопитающих, и несколько миллионов лет назадобезьяноподобные животныеполучили способностьпрямохождения. Это позволило использовать орудия и способствовало общению, которое помогало добывать пищу и стимулировало необходимость в большом мозге. Развитие земледелия, а затем цивилизации, в короткие сроки позволилолюдямвоздействовать на Землю как никакая другая форма жизни, влиять на природу и численность других видов.

Последний ледниковый периодначался примерно 40 млн. лет назад, его пик приходится наплейстоценоколо 3 миллионов лет назад. На фоне продолжительных и значительных изменений средней температуры земной поверхности, что может быть связано с периодом обращения Солнечной системы вокруг центраГалактики(около 200 млн. лет), имеют место и меньшие по амплитуде и длительности циклы похолодания и потепления, происходящие каждые 40-100 тысяч лет, имеющие явно автоколебательный характер. Последний цикл оледенения в Северном полушарии закончился около 10 тысяч лет назад.

Строение Земли

Форма Земли (геоид) близка ксплюснутому эллипсоиду. Расстояние точек геоида, до точекаппроксимирующего егоэллипсоида составляет до 100 метров. Средний диаметр планеты примерно равен 12742 км. Вращение Земли создаётэкваториальную выпуклость, поэтому экваториальный диаметр на 43 км больше, чем диаметр между полюсами планеты. Высшей точкой твёрдой поверхности Земли является гораЭверест(8848 м надуровнем моря), а глубочайшей –Марианская впадина(11 022м под уровнем моря).

Масса Земли приблизительно равна 5,98×1024 кг. Она состоит в основном из железа(32,1%),кислорода(30,1%),кремния(15,1%),магния(13,9%),серы(2,9%),никеля(1,8%),кальция(1,5%) иалюминия(1,4%); на остальные элементы приходится 1,2%.

Наиболее распространённые породосоставляющие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов; суммарное содержание хлора, серы и фтора в породах обычно составляет менее 1%. Основными оксидами являются кремнезём (SiO2), глинозём (Al2O3), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO), окись магния (MgO), оксид калия (K2O) и оксид натрия (Na2O). Кремнезём служит главным образом кислотной средой, формирует силикаты; природа всех основных вулканических пород связана с ним.