Земля - планета Солнечной системы, третья по порядку от Солнца. Изучение химического состава земной атмосферы. Радиационные пояса и магнитосфера Земли. Поглощение электромагнитного излучения атмосферой. Атмосферное давление на уровне поверхности океана.
Аннотация к работе
Большую часть поверхности Земли (до 71%) занимает Мировой океан. Ось вращения Земли направлена своим северным концом приблизительно на звезду альфа Малой Медведица, которая поэтому называется Полярной звездой. Верхний слой литосферы - это земная кора, минералы которой состоят преимущественно из оксидов кремния и алюминия, оксидов железа и щелочных металлов. земля атмосфера солнечный радиационный Земля имеет единственный естественный спутник - Луну. Наша планета - Земля - движется вокруг Солнца по близкой к круговой орбите (эксцентриситет 0,017), радиус которой - 149,6 млн. км - принят за 1 астрономическую единицу.Обращается вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой орбите со средней скоростью около 30 км/с и периодом 365.24 средних солнечных суток (тропический год). Земля вращается вокруг своей оси за 23 ч 56 мин (звездные сутки). Продолжительность геологической истории Земли измеряется многими миллионами лет. Геосферы - концентрические, сплошные или прерывистые оболочки Земли, различающиеся между собой по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам, возникшие в результате дифференциации вещества Земли под действием ее гравитационного поля в условиях разогрева земных недр: ядро Земли, мантия Земли, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера, биосфера. Гравитационное поле Земли - поле силы тяжести, обусловленное притяжением (тяготением) Земли и центробежной силой, вызванной ее суточным вращением.
Введение
Земля - одна из планет Солнечной системы. Подобно другим планетам она движется вокруг Солнца по эллиптической орбите. Расстояние от Земли до Солнца в разных точках орбиты неодинаковое. Среднее же расстояние около 149,6 млн. км. В процессе движения нашей планеты вокруг Солнца плоскость земного экватора (наклоненная к плоскости орбиты под углом 27") перемещается параллельно самой себе таким образом, что в одних участках орбиты земной шар наклонен к Солнцу своим северным полушарием, а в других - южным.
Большую часть поверхности Земли (до 71%) занимает Мировой океан. Средняя глубина Мирового океана - 3900 м. Существование осадочных пород, возраст которых превосходит 3,5 млрд. лет, служит доказательством существования на Земле обширных водоемов уже в ту далекую пору. На современных континентах более распространены равнины, главным образом низменные, а горы - в особенности высокие - занимают незначительную часть поверхности планеты, так же как и глубоководные впадины на дне океанов. Форма Земли, как известно близкая к шарообразной, при более детальных измерениях оказывается очень сложной, даже если обрисовать ее ровной поверхностью океана (не искаженной приливами, ветрами, течениями) и условным продолжением этой поверхности под континенты.
Неровности поддерживаются неравномерным распределением массы в недрах Земли. Такая поверхность называется геоидом. Геоид (с точностью порядка сотен метров) совпадает с эллипсоидом вращения, экваториальный радиус которого 6378 км., а полярный радиус на 21,38 км. меньше экваториального. Разница этих радиусов возникла за счет центробежной силы, создаваемой суточным вращением Земли. Суточное вращение земного шара происходит с практически постоянной угловой скоростью с периодом 23 ч. 56 мин. 4,1с. т.е. за одни звездные сутки, количество которых в году ровно на одни сутки больше, чем солнечных. Ось вращения Земли направлена своим северным концом приблизительно на звезду альфа Малой Медведица, которая поэтому называется Полярной звездой. Одна из особенностей Земли - ее магнитное поле, благодаря которому мы можем пользоваться компасом. Магнитный полюс Земли, к которому притягивается северный конец стрелки компаса, не совпадает с Северным географическим полюсом. Под действием солнечного ветра магнитное поле Земли искажается и приобретает "шлейф" в направлении от Солнца, который простирается на сотни тысяч километров. Наша планета окружена обширной атмосферой. Основными газами, входящими в состав нижних слоев атмосферы являются азот (примерно 78%),кислород (около 21%) и аргон (около 1%).Других газов в атмосфере Земли очень мало, например углекислого газа около 0,03%.
Атмосферное давление на уровне поверхности океана составляет при нормальных условиях приблизительно 0,1МПА.Полагают,что земная атмосфера сильно изменилась в процессе эволюции: обогатилась кислородом и приобрела современный состав в результате длительного взаимодействия с горными породами и при участии биосферы, т.е. растительных и животных организмов. Доказательством того, что такие изменения действительно произошли, служат, например, залежи каменного угля и мощные пласты отложений карбонатов в осадочных породах. Они содержат громадное количество углерода, который раньше входил в состав земной атмосферы в виде углекислого газа и окиси углерода. Ученые считают, что древняя атмосфера произошла из газообразных продуктов вулканических извержений; о ее составе судят по химическому анализу образцов газа, "замурованных" в полостях древних горных пород. В исследованных образцах, возраст которых приблизительно 3,5 млрд. лет содержится приблизительно 60% углекислого газа, а остальные 40% - соединения серы, аммиак, хлористый и фтористый водород. А небольшом количестве найдены азот и инертные газы. Весь кислород был химически связанным. Одной из важнейших задач современной науки о Земле является изучение эволюции атмосферы, поверхности и наружных слоев Земли, а так же внутреннее строение ее недр. О внутреннем строении Земли прежде всего судят по особенностям прохождения сквозь различные слои Земли механических колебаний, возникающих при землетрясениях или взрывах. Ценные сведения дают также измерения величины теплового потока, выходящего из недр, результаты определений общей массы, момента инерции и полярного сжатия нашей планеты. Масса Земли найдена из экспериментальных измерений физической постоянной тяготения и ускорения силы тяжести. Для массы Земли получено значение 5,976 5. 010 524 0 кг. Поток тепла из недр, различных в разных участках поверхности Земли, в среднем близок к 1,6 5. 010 5-6 0кал 5. 0см 5-2. 0сек 5-1 0, что соответствует суммарному выходу энергии 20 528 эрг. в год. Поскольку тепло может передаваться только от более нагретого к менее нагретому веществу, температура вещества в недрах Земли должна быть выше, чем температура на ее поверхности. Действительно, согласно измерениям, проведенным в шахтах и буровых скважинах температура повышается приблизительно на 20 C на каждый километр глубины. На основе всего комплекса современных научных данных построена модель внутреннего строения Земли.
Твердую оболочку Земли называют 1 литосфера 0.Ее можно сравнить со скорлупой, охватывающей всю поверхность Земли. Но эта "скорлупа" как бы растрескалась на части и состоит из нескольких крупных литосферных плит, медленно перемещающихся одна относительно другой.
По их границам концентрируется подавляющее число землетрясений.
Верхний слой литосферы - это земная кора, минералы которой состоят преимущественно из оксидов кремния и алюминия, оксидов железа и щелочных металлов. земля атмосфера солнечный радиационный
Земная кора имеет неравномерную толщину:35-65 км. на континентах и 6-8 км. подо дном океана. Верхний слой земной коры состоит из осадочных пород, нижний из базальтов.
Между ними находится слой гранитов, характерный только для континентальной коры. Под корой расположена так называемая 1 мантия 0,имеющая иной химический состав и большую плотность.
Граница между корой и мантией называется поверхностью Мохоровичича. В ней скачкообразно увеличивается скорость распространения сейсмических волн. На глубине 120-250 км. под материками и 60-400 км. под океанами залегает слой мантии, называемый 1 астеносферой 0.Здесь вещество находится в близком к плавлению состоянии, вязкость его сильно понижена.
Все литосферные плиты как бы плавают в полужидкой астеносфере, как льдины в воде.
Более толстые участки земной коры, а так же участки, состоящие из менее плотных пород, поднимаются по отношению к другим участкам коры.
В то же время дополнительная нагрузка на участок коры, например, вследствие накопления толстого слоя материковых льдов, как это происходит в Антарктиде, приводит к постепенному погружению участка .Такое явление называется изостатическим выравнивание.
Ниже астеносферы, начиная с глубины около 410 км."упаковка" атомов в кристаллах минералов уплотнена под влиянием большого давления. Резкий переход обнаружен сейсмическими методами исследований на глубине около 2920 км.
Здесь начинается земное ядро, или, точнее говоря, внешнее ядро, так как в его центре находится еще одно - внутреннее ядро, радиус которого 1250 км. Внешнее ядро, очевидно, находится в жидком состоянии, поскольку поперечные волны, не распространяющиеся в жидкости, через него не проходят.
С существованием жидкого внешнего ядра связывают происхождение магнитного поля Земли. Внутреннее ядро, по-видимому, твердое. У нижней границы мантии давление достигает 130ГПА, температура там не выше 5000 К.В центре Земли температура, возможно поднимается выше 10 000 К.
Земля имеет единственный естественный спутник - Луну.
Далее, в данном реферате мы более подробно рассмотрим Землю как планету Солнечной системы.
1. Земля - планета Солнечной системы
Наша планета - Земля - движется вокруг Солнца по близкой к круговой орбите (эксцентриситет 0,017), радиус которой - 149,6 млн. км - принят за 1 астрономическую единицу. Период обращения по орбите составляет 365,256 земных суток или 1 год. Средняя скорость движения по орбите - 29,8 км/с.
Планета Земля.
Период вращения вокруг оси - звездные сутки - 23h56m4,099s. Наклон земного экватора к орбите составляет 23°27" и обеспечивает смену времен года. Масса Земли равна М = 5,974•1024 кг, средняя плотность 5,515 г/см3. Экваториальный радиус планеты составляет R = 6 378 км. Земля имеет грушевидную форму, называемую геоидом. Сжатие составляет 0,0034 (полярный радиус равен R = 6 356 км). Сплюснутость Земли с полюсов объясняется вращением. Ускорение свободного падения на поверхности составляет, в среднем, g = 9,78 м/с2: у полюсов больше, на экваторе меньше.
Строение Земли
Прямое исследование земных глубин пока что невозможно: самые глубокие скважины едва достигают десятикилометровой отметки. Однако сейсмология дала ключ к внутреннему строению Земли. Дело в том, что скорость сейсмических волн зависит от плотности и упругости горных пород, через которые они проходят. Они отражаются и преломляются на границах между различными пластами. По сейсмограммам было установлено строение земной литосферы.
Толщина. Состав
Кора около 35 км, в океанических областях меньше Граниты и базальты
Мантия 2900 км. Твердые кремниевые породы, окислы кремния и магния У нижней границы мантии давление достигает 130 Га, температура 5000 К.
Внешнее ядро 2250 км. Жидкое состояние вещества
Внутреннее ядро 1220 км (радиус) Твердые железо и никель Давление превышает 3,6•1011 Па, температура 8000 К.
Из всей массы Земли кора составляет менее 1 %, мантия - около 65 %, ядро - 34 %. Вблизи поверхности Земли возрастание температуры с глубиной составляет примерно 20° на каждый километр. Плотность горных пород земной коры составляет около 3000 кг/м3. На глубине около 100 км температура примерно 1800 К. Нижняя, внутренняя граница между корой и мантией называется разделом Мохоровичича. Упругие волны в мантии распространяются, как в твердом теле. В мантии скачкообразно увеличивается скорость распространения сейсмических волн, что связано с резким повышением плотности вещества до 5600 кг/м3. Следующее по интенсивности отражение наблюдается на глубине 2900 км (поверхность Вихерта - Гутенберга). На этой глубине сильно отражаются продольные и поперечные сейсмические волны. Отсюда можно сделать вывод, что ниже лежит жидкое ядро: в жидкостях поперечные волны не распространяются. Этот слой расплавленного металла называют внешним ядром. В центре Земли находится твердое железное ядро плотностью около 10 000 кг/м3 (1,7 % массы Земли). Граница между ними толщиной около 5 км проходит на расстоянии примерно 1220 км от центра.
Состав Земли по химическим элементам.
На Земле в результате активной вулканической деятельности происходит выбросы лавы, пара и газов из внутренних частей мантии до сих пор формируется верхняя часть Земли - кора. На планете около 800 действующих вулканов. Кора и верхние слои мантии образуют литосферу. Ее граница расположена на глубине около 70 км. Литосфера расколота на десяток больших плит, на границах между которыми постоянно происходят землетрясения и извержения вулканов. Литосферные плиты "плавают" в расположенном под ними до глубины 250 км слое повышенной текучести, называемом астеносферой. Основные составляющие атмосферы Земли - азот и кислород. Остальные газы: водяной пар, углекислота, неон, метан, водород и другие - составляют около 1 %. Давление атмосферы на уровне моря - 1 атм = 101325 Па = 760 мм рт. ст.
2. Химический состав атмосферы (по объему)
Стандартная атмосфера соответствует температуре воздуха 15,0°С, относительной влажности f = 0 %, плотности = 1,225 кг/м3. Атмосфера Земли состоит из ряда слоев - тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы, экзосферы: Небольшое количество углекислого газа в земной атмосфере создает парниковый эффект.
Строение атмосферы.
Высота Температура Характеристика Тропосфера 0-12 км Падает на 6° на каждый км Тропосфера нагревается инфракрасным излучением земной поверхности. Стратосфера 12-25 км -50° С 25-50 км Немного растет, на высоте 50 км около 0° С Температура растет за счет реакции разложения озона, которая сопровождается выделением теплоты. Мезосфера 50-85 км Озон поглощает ультрафиолетовое излучение в области (200-300 нм), защищая жизнь на поверхности Земли. Термосфера 85-800 км Температура увеличивается с высотой. Днем на высоте 400 км около 1500° С Ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Солнца ионизует молекулы воздуха. Поэтому термосферу называют ионосферой. От ионосферы отражаются радиоволны. Становятся преобладающими водород и гелий. Экзосфера Свыше 800 км Молекулы движутся с огромными скоростями, иногда улетая в межпланетное пространство
Их разделяют промежуточные слои атмосферы - тропопауза, стратопауза, мезопауза и термопауза. В мезопаузе, на высоте 85 км, находится температурный минимум. Здесь же наблюдаются серебристые облака. По уровню ионизации, электропроводности и способности отражать и поглощать радиоволны в атмосфере выделяют еще несколько слоев. Слой атмосферы, заключенный между высотами 100 и 1000 км, называют ионосферой. Положение и интенсивность слоев ионосферы меняется ото дня к ночи и в зависимости от изменений солнечной активности. Максимальная концентрация свободных ионов в ионосфере составляет (2-50)•105 см-3 и достигается на высотах 250-400 км от поверхности Земли. Земная атмосфера не пропускает жесткое коротковолновое излучение. Одним из важнейших газов, поглощающих ультрафиолетовые лучи, является озон. Изза ухудшения экологической обстановки, прежде всего, изза выброса в атмосферу фреона и других активных веществ, его количество резко уменьшилось, над Антарктидой и некоторыми другими районами Земли образовались озоновые дыры. Справедливости ради заметим, что существует другое мнение, заключающееся в том, что озоновые дыры - одно из проявлений солнечной активности. Магнитное поле Земли похоже на поле однородной намагниченной сферы с магнитной осью, наклоненной на 11,5° к оси вращения Земли. Южный магнитный полюс Земли, к которому притягивается северный конец стрелки компаса, не совпадает с Северным географическим полюсом, а находится в пункте с координатами приблизительно 76° северной широты и 101° западной долготы. Северный магнитный полюс Земли расположен в Антарктиде. Напряженность магнитного поля на полюсах составляет 0,63 Э, на экваторе - 0,31 Э.
Радиационные пояса и магнитосфера Земли.
Открытое в 1905 году изменение магнитного поля привело к заключению, что оно зарождается в жидком внешнем ядре планеты. Сравнительно быстрые движения могут происходить там без катастрофических последствий. Силовые линии магнитного поля Земли образуют своеобразные ловушки для движущихся к ней потоков частиц солнечного ветра. Задержанные магнитным полем частицы образуют радиационные пояса.
Полярное сияние.
Резкие изменения магнитного поля Земли называются магнитными бурями. Магнитные бури часто начинаются через сутки или двое после хромосферных вспышек на Солнце; они вызываются потоками частиц, движущихся с большими скоростями от Солнца. Заряженные частицы, скользя вдоль силовых магнитных линий Земли, могут проникнуть в атмосферу. Сталкиваясь с атомами атмосферы, они вызывают особое свечение, называемое полярным сиянием (изображение справа).
Поверхность Земли
Температура на поверхности находится в пределах от -85°C (внутренние районы Антарктиды) до 70°C (Западная Сахара). Средняя температура поверхности Земли - 12°C.
Карта поверхности Земли.
Большую часть поверхности Земли (более 2/3) занимает Мировой океан, оставшаяся треть приходится на сушу. Условия на поверхности Земли заметно отличаются от других планет: нигде, кроме как на Земле, нет воды в жидком состоянии, нет атмосферы, богатой кислородом. Именно благодаря воде более 3,8 млрд. лет тому назад на Земле смогла возникнуть жизнь.
Типичный пейзаж на Земле.
Химический состав океанов.
Жидкая оболочка Земли, которая занимает 361 млн. км2 или 70,8 % поверхности Земли, называется гидросферой. В океанах Земли сосредоточено 97 % всех запасов воды (около 1021 кг). Часть воды находится в виде льда и снега в полярных шапках, а также в атмосфере. Средняя глубина Мирового океана - 3 900 м, максимальная глубина - 11 000 м (Марианский желоб в Тихом океане). Возраст горных пород устанавливается по содержанию изотопов урана и тория. В естественной смеси урана содержится 99,28 % изотопа урана 238U, 0,714 % 235U, 0,006 % 234U. Период полураспада 238U Т1/2 = 4,5•109 лет. Конечным продуктом распадов этих элементов являются изотопы свинца и гелий. Чем больше продуктов распада и чем меньше самого радиоактивного вещества содержится в породе, тем больше возраст изучаемых горных пород. Изучая радиоизотопный состав коры Земли, обнаружили, что возраст земной коры около 4,55±0,07 млрд. лет. Согласно современным космогоническим представлениям, Земля образовалась 4,5 миллиарда лет назад путем гравитационной конденсации из рассеянного в околосолнечном пространстве холодного газопылевого вещества, содержавшего все известные в природе химические элементы. Падение крупных сгустков вещества вызывало нагрев прото-Земли и ее расслоение. Тяжелые железосодержащие породы опускались глубже, за несколько сотен миллионов лет формируя ядро, легкие каменистые породы образовывали кору. Гравитационное сжатие и радиоактивный распад еще больше разогревали внутренние области нашей планеты. Изза убывания температуры от центра Земли к поверхности возникали очаги напряженности на границе с корой. Их результатами и по сей день являются землетрясения и дрейф материков. Атмосфера и гидросфера выделились из недр нашей планеты, поскольку вода и газы входили в состав земных пород. Кислород появился в атмосфере из воды в результате фотодиссоциации, а впоследствии изза фотосинтеза.
Дрейф материков.
В 1912 году, сравнивая очертания береговой линии Африки и Южной Америки, немецкий ученый Альфред Вегенер выдвинул гипотезу дрейфа континентов. Она была подтверждена исследованием дна океана и магнитных свойств лавовых потоков на поверхности. Были зарегистрированы также 16 инверсий магнитных полюсов с северного на южный и обратно за последние десять миллионов лет. В 1960 году американский геолог Гарри Хесс предположил, что горячая мантия поднимается под срединно-океаническими хребтами, распространяется в стороны от них, разрывая и расталкивая литосферные плиты. Вещество мантии заполняет образовавшиеся трещины - рифты. "Уничтожение" же участков поверхности Земли происходит, скорее всего, вблизи океанских желобов.
Схема образования рифта.
Сейчас считается, что 300-200 миллионов лет назад существовал единый суперматерик Пангея. Затем он распался на части, которые сформировали нынешние материки. Дальнейшее остывание Земли приведет к прекращению тектонической деятельности. Эрозия сотрет горы, и поверхность Земли станет плоской и покроется океаном. Изза увеличения светимости Солнца в далеком будущем океан испарится, обнажив ровную безжизненную пустыню.
Землю нельзя рассматривать без Луны, так как они взаимосвязаны, и, в космических масштабах, представляют собой единый объект.
Луна - единственный спутник Земли и единственный внеземной мир, который посетили люди. Она вращается вокруг Земли по орбите, большая полуось которой равна 383 398 км (эксцентриситет 0,055). Плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости эклиптики под углом 5°09?. Период обращения равен 27 сут 7 час 43 мин. Это звездный или сидерический период. Период синодический - период смены лунных фаз - равен 29 сут 12 час 44 мин. Период вращения Луны вокруг своей оси равен сидерическому периоду. Поскольку время одного оборота Луны вокруг Земли в точности равно времени одного оборота ее вокруг оси, Луна постоянно повернута к Земле одной и той же стороной. Луна - самый яркий объект на небе после Солнца. Максимальная звездная величина равна -12,7m. Масса спутника Земли составляет 7,3476•1022 кг (в 81,3 раз меньше массы Земли), средняя плотность ? = 3,35 г/см3, экваториальный радиус - 1 737 км. Сжатие с полюсов практически отсутствует. Ускорение свободного падения на поверхности составляет g = 1,63 м/с2. Тяготение Луны не смогло удержать ее атмосферу, если она когда-то и была. Плотность Луны сравнима с плотностью земной мантии. Поэтому у Луны либо нет, либо очень незначительное железное ядро. Внутреннее строение Луны изучено по сейсмическим данным, переданным на Землю приборами космических экспедиций "Аполлон". Толщина коры Луны 60-100 км. Толщина верхней мантии 400 км. В ней сейсмические скорости зависят от глубины и уменьшаются в зависимости от расстояния. Толщина средней мантии около 600 км. В средней мантии сейсмические скорости постоянны. Нижняя мантия расположена глубже 1100 км. Ядро Луны, начинающееся на глубине 1500 км, возможно, жидкое. Оно почти не содержит железа. Поэтому Луна имеет очень слабое магнитное поле, не превышающее одной десятитысячной доли земного магнитного поля. Зарегистрированы местные магнитные аномалии.
Внутреннее строение Луны.
Изучение лунных пород, доставленных на Землю, позволило оценить возраст Луны методом радиоактивного распада. Камни на Луне стали твердыми около 4,4 млрд. лет назад. Согласно теории российского астронома Евгении Рускол, Луна сформировалась из остатков протопланетного вещества, окружавшего молодую Землю. Иную теорию разработал американский астроном Алистер Камерон: он считает, что Земля на стадии формирования столкнулась с крупным небесным телом. Выброшенные в результате столкновения обломки объединились в наш спутник.
Происхождение Луны.
Предполагают, что в ранние периоды своей истории Луна вращалась вокруг оси быстрее и, следовательно, поворачивалась к Земле разными частями своей поверхности. Но изза близости массивной Земли в твердом теле Луны возникали значительные приливные волны. Процесс торможения Луны продолжался до тех пор, пока она не оказалась постоянно повернутой к нам только одной стороной.
Восход Земли.
Атмосфера на Луне практически отсутствует. Это обусловливает резкие перепады температур в несколько сотен градусов. В дневное время температура на поверхности достигает 130°C, а ночью она опускается до -170°C. В то же время на глубине 1 м температура почти всегда постоянная. Небо над Луной всегда черное, поскольку для образования голубого цвета неба необходим воздух, который там отсутствует. Нет там и погоды, не дуют и ветры. Кроме того, на Луне царит полная тишина. С Земли наблюдается только видимая часть Луны. Но это не 50 % поверхности, а несколько больше. Луна обращается вокруг Земли по эллипсу, около перигея Луна движется быстрее, а около апогея - медленнее. Но вокруг оси Луна вращается равномерно. Вследствие этого возникает либрация по долготе. Возможная наибольшая величина ее составляет 7°54?. Благодаря либрации мы имеем возможность наблюдать с Земли кроме видимой стороны Луны еще и примыкающие к ней узкие полоски территории обратной ее стороны. В общей сложности с Земли можно увидеть 59 % лунной поверхности. Мощная литосфера толщиной около 1000 км исключает разломы и выход лавы на поверхность. Но раньше, миллиарды лет назад, на Луне были извержения вулканов.
Кратер Ван де Грааф шириной 243 км.
Видимыми даже невооруженным глазом деталями лунного рельефа являются так называемые моря и материки. Вокруг морей часто располагаются горы. Их размеры довольно внушительны: Апеннины имеют максимальную высоту 6 км, Карпаты - 2 км.
Луна на нашем небосклоне и Земля на лунном небе.
При наблюдении в телескоп становится ясно, что моря и материки усыпаны кратерами. Особенно выделяются кратер Коперник и кратер Тихо с расходящимися от него почти по всей поверхности Луны белыми лучами. На видимой стороне Луны количество кратеров, диаметр которых больше 1 км, около 300 000. Размеры кратеров колеблются от сотен километров до нескольких сантиметров. Некоторые из них в центре имеет характерное образование - горку; у некоторых кратеров на внутренних стенках имеются террасы. Возле самых молодых кратеров можно видеть лучевые системы - светлые полосы, которые расходятся во все стороны. Эти лучи могут быть вторичными кратерами, порожденными осколками метеорита, которые образовали во время взрыва основной кратер, находящийся в центре. Согласно современным представлениям, большинство кратеров, в изобилии покрывающих поверхность Луны, образовались при столкновении крупных метеоритов и небольших астероидов с поверхностью 3,5 миллиарда лет назад. Энергия, выделяемая при взрыве, испаряла не только вещество метеорита, но и часть пород в месте удара. Столкновения с очень крупными астероидами вызвали гигантские разломы в лунной поверхности, через которые вытекала жидкая расплавленная лава. Так на Луне появились моря и океаны.
Образование кратеров.
Итальянский астроном Джованни Риччолли в XVII веке присвоил возвышенностям и впадинам на Луне названия: Альпы, Апеннины и Кавказ, Океан Бурь, моря Дождей, Холода и Спокойствия, кратеры Тихо, Пифагор, Птолемей и т.д. По предложению советских астрономов Международный астрономический союз поместил на первую карту обратной стороны Луны 18 названий вновь открытых образований. Так появились на Луне Море Москвы, кратеры Герц, Курчатов, Ломоносов, Максвелл, Менделеев, Склодовская-Кюри, Циолковский. Конечно, никаких морей на Луне нет. Лунные моря совершенно сухие и представляют собой обширные, залитые некогда базальтовой лавой низины. Луна - безжизненное тело, лишенное атмосферы, морей и океанов. На протяжении лунных суток температура поверхности может изменяться на 300 градусов (от -170° C до 130° C). При таких условиях вода в жидком состоянии находиться не может.
Карта поверхности Луны (вид в телескоп).
В 1999 год космический аппарат "Lunar Prospector" по команде с Земли сошел с окололунной орбиты и врезался в кратер в районе южного полюса. До этого спутник кружил по орбите почти 18 месяцев и выявил некоторые свидетельства присутствия над кратером водорода - одной из составляющей воды. Были высказаны предположения, что на Луне может оказаться до 300 миллионов тонн льда. Считалось, что от удара часть воды испарится и вместе с пылью будет выброшена вверх. Ученые надеялись, что затем водяные пары удастся обнаружить с помощью наземных и космических телескопов. Но, к сожалению, никаких следов воды обнаружено не было.
Маленький шаг для одного человека - огромный шаг для всего человечества. Нейл Армстронг, первый человек на Луне. 20 июля 1969 года.
Этот след сохранится на Луне миллионы лет.
Благодаря исследованием АМС "Луна" и посадкам на поверхность американских астронавтов, поверхностный грунт Луны исследован хорошо. Астронавты привезли на Землю около 385 кг лунных камней. Постоянная бомбардировка Луны крошечными метеоритами является причиной того, что вся ее поверхность, на 9-12 метров вглубь, покрыта слоем мелкого раздробленного спекшегося вещества, образовавшего как бы слежавшуюся губчатую массу. Этот тонкий слой лунной поверхности называют реголитом. Реголит является хорошим термоизоляционным материалом, поэтому уже на глубине несколько сантиметров сохраняется постоянная температура. Ни один камень, доставленный на Землю, никогда не подвергался воздействию воды или атмосферы и не содержал органических останков. Луна - абсолютно мертвый мир. Обратная сторона Луны является идеальным местом для астрономических наблюдений: она защищает приборы от излучения с Земли, а ночь на Луне длится 14 земных суток. Отсутствие атмосферы делает возможным наблюдения в любом диапазоне. Когда-нибудь на Луне будут построены космические станции и астрономические обсерватории. Богатые запасы железа, алюминия и кремния явились бы неплохим источником строительных материалов, а содержащиеся в горных породах водород и кислород - сырьем для получения воздуха и воды.
Вывод
Итак, подведем краткие итоги.
Земля
От общеслав. Зем - пол, низ
Земля - планета Солнечной системы, третья по порядку от Солнца. Обращается вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой орбите со средней скоростью около 30 км/с и периодом 365.24 средних солнечных суток (тропический год). Земля вращается вокруг своей оси за 23 ч 56 мин (звездные сутки).
Геологическая история Земли
Геологическая история Земли - последовательность событий в развитии Земли как планеты: образование горных пород, возникновение и разрушение форм рельефа, погружение суши под воду (наступание моря), отступание моря, оледенение, появление и исчезновение различных видов животных и растений и т.д. Продолжительность геологической истории Земли измеряется многими миллионами лет.
Геосферы
От греч. Ge - земля Sphaira - шар
Геосферы - концентрические, сплошные или прерывистые оболочки Земли, различающиеся между собой по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам, возникшие в результате дифференциации вещества Земли под действием ее гравитационного поля в условиях разогрева земных недр: ядро Земли, мантия Земли, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера, биосфера. Некоторые геосферы подразделяются на сферы второго порядка.
С целью разграничения объектов исследования различные естественные науки выделяют литосферу, биосферу, техносферу и ноосферу.
Гравитационное поле Земли
Гравитационное поле Земли - поле силы тяжести, обусловленное притяжением (тяготением) Земли и центробежной силой, вызванной ее суточным вращением. Гравитационное поле Земли незначительно зависит также от притяжения Луны, Солнца и других небесных тел и масс земной атмосферы.
Движение Земли
Движение Земли - перемещение Земли относительно некоторой выбранной системы координат. Земля совершает четыре вида движения: -1- Движение вместе с Солнечной системой вокруг центра Галактики. Один оборот - галактический год (230 или 280 млн лет).
-2- Движение вокруг Солнца по эллиптической орбите, близкой к кругу радиусом около 149,6 млн км. Период обращения - год. Плоскость орбиты называется плоскостью эклиптики.
-3- Вращение Земли вокруг своей оси - один оборот за сутки.
-4- Обращение вокруг общего с Луной центра масс с периодом 27.32 суток.
Земная поверхность
Земная поверхность - поверхность Земли, понимаемая в следующих различных смыслах: - поверхность литосферы;
- в узком смысле - поверхность суши;
- поверхность планеты Земля в целом - поверхность суши вместе с растительным, снежным покровом и др., а также поверхность Мирового океана вместе со льдами.
Список литературы
1. Марочник Л.С., НАСЕЛЬСКИЙ П.Д. «Вселенная: вчера, сегодня, завтра», сборник «Космонавтика, астрономия», выпуск № 2 за 1983 г.
2. Новиков И.Д. «Эволюция Вселенной», 3 издание, «Наука», Москва, 1993 г.
3. Как устроена машина времени ? - М. : Знание, 1991. 48с. (Подписная научно-популярная серия "Знак вопроса";№5).