Земля как планета. Её отличие от других планет
Земля? (лат. Terra) - третья от Солнца планета Солнечной системы, крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.
Чаще всего упоминается как Земля, планета Земля, Мир. Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми существами.
Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из Солнечной туманности около 4,54 миллиардов лет назад, и вскоре после этого приобрела свой единственный естественный спутник - Луну. Жизнь появилась на Земле около 3,5 миллиардов лет назад. С тех пор биосфера Земли значительно изменила атмосферу и прочие абиотические факторы, обусловив количественный рост аэробных организмов, так же как и формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную солнечную радиацию, тем самым сохраняя условия для жизни на Земле. Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит, которые постепенно мигрируют по поверхности за периоды во много миллионов лет. Приблизительно 70,8% поверхности планеты занимает Мировой океан, остальную часть поверхности занимают континенты и острова. Жидкая вода, необходимая для всех известных жизненных форм, не существует на поверхности какой-либо из известных планет и планетоидов Солнечной системы. Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, относительно твёрдого слоя называемого мантией, которая покрывает жидкое внешнее ядро (которое и является источником магнитного поля Земли) и внутреннее твёрдое железное ядро.
Земля взаимодействует (притягивается гравитационными силами) с другими объектами в космосе, включая Солнце и Луну. Земля обращается вокруг Солнца и делает вокруг него полный оборот примерно за 365,26 дней. Этот отрезок времени - сидерический год, который равен 365,26 солнечным суткам. Ось вращения Земли наклонена на 23,4° относительно её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год (365,24 солнечных суток). Луна - начала своё обращение на орбите вокруг Земли примерно 4,53 миллиарда лет назад, что стабилизировало осевой наклон планеты и является причиной приливов, которые замедляют вращение Земли. Некоторые теории полагают, что падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, в частности, массовые вымирания различных видов живых существ.
Земля - более чем в 14 раз уступает по массе наименее массивной газовой планете - Урану, но при этом примерно в 400 раз массивнее наибольшего известного объекта пояса Койпера.
Планеты земной группы состоят главным образом из кислорода, кремния, железа, магния, алюминия и других тяжёлых элементов.
Все планеты земной группы имеют следующее строение:
в центре ядро из железа с примесью никеля.
мантия, состоит из силикатов.
кора, образовавшаяся в результате частичного плавления мантии и состоящая также из силикатных пород, но обогащённая несовместимыми элементами. Из планет земной группы коры нет у Меркурия, что объясняют её разрушением в результате метеоритной бомбардировки. Земля отличается от других планет земной группы высокой степенью химической дифференциации вещества и широким распространением гранитов в коре.
Две дальние из планет земной группы (Земля и Марс) имеют спутники и (в отличие от всех планет-гигантов) ни одна из них не имеет колец.

Внутреннее строение Земли (ядро внутреннее и внешнее, мантия, земная кора) методы следования(сейсморазведка)

Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя - твёрдая. Геологические слои Земли по глубине от поверхности:
Внутренняя теплота планеты, скорее всего, обеспечивается радиоактивным распадом изотопов калия-40, урана-238 и тория-232. У всех трёх элементов период полураспада составляет более миллиарда лет. В центре планеты, температура, возможно, поднимается до 7 000 К, а давление может достигать 360 ГПа (3,6 млн. атм). Часть тепловой энергии ядра передаётся к земной коре посредством плюмов. Плюмы приводят к появлению горячих точек и траппов.
Земная кора
Земная кора - это верхняя часть твёрдой земли. От мантии отделена границей с резким повышением скоростей сейсмических волн - границей Мохоровичича. Бывает два типа коры - континентальная и океаническая. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30-50 км на континентах. В строении континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами основного состава, плюс осадочный чехол. Земная кора разделена на различные по величине литосферные плиты, двигающиеся относительно друг друга. Кинематику этих движений описывает тектоника плит.
Мантия - это силикатная оболочка Земли, сложенная преимущественно перидотитами - породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и др. Частичное плавление мантийных пород порождает базальтовые и им подобные расплавы, формирующие при подъёме к поверхности земную кору.
Мантия составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5-70 километров ниже границы с земной корой, до границы с ядром на глубине 2900 км. Мантия расположена в огромном диапазоне глубин, и с увеличением давления в веществе происходят фазовые переходы, при которых минералы приобретают всё более плотную структуру. Наиболее значительное превращение происходит на глубине 660 километров. Термодинамика этого фазового перехода такова, что мантийное вещество ниже этой границы не может проникнуть через неё, и наоборот. Выше границы 660 километров находится верхняя мантия, а ниже, соответственно, нижняя. Эти две части мантии имеют различный состав и физические свойства. Хотя сведения о составе нижней мантии ограничены, и число прямых данных весьма невелико, можно уверенно утверждать, что её состав со времён формирования Земли изменился значительно меньше, чем верхней мантии, породившей земную кору.
Теплоперенос в мантии происходит путём медленной конвекции, посредством пластической деформации минералов. Скорости движения вещества при мантийной конвекции составляют порядка нескольких сантиметров в год. Эта конвекция приводит в движение литосферные плиты (см. тектоника плит). Конвекция в верхней мантии происходит раздельно. Существуют модели, которые предполагают ещё более сложную структуру конвекции.
Ядро Земли
Ядро - центральная, наиболее глубокая часть Земли, геосфера, находящаяся под мантией и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания - 2900 км. Средний радиус сферы - 3,5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000 С, плотность около 12,5 т/м?,давление до 361 ГПа. Масса ядра - 1,932?1024 кг.
Сейсморазве?дка - геофизический метод изучения структуры и состава земной коры при помощи искусственно возбуждаемых упругих волн. Основной характеристикой упругой волны является ее скорость - величина, определяемая плотностью, пористостью, трещиноватостью, глубиной залегания и минеральным составом горных пород. Различие геологических пластов по упругим свойствами обуславливает наличие в разрезе границ, отражающих и преломляющих упругие волны. Вторичные волны, образовавшиеся на границах раздела достигают поверхности наблюдений, где регистрируются и преобразуются для удобства интерпретации.
Методы определения возраста земли и Вселенной
Изучая через века прошлое нашей земли и вселенной физическими методами, некоторые ученые оценивают ее возраст миллиардами лет, хотя существует огромное количество фактов, опровергающих это утверждение. Остановимся подробнее на этом вопросе.
После открытия в конце XIX века французским физиком Анри Беккерелем явления радиоактивности и установления законов радиоактивного распада появился еще один способ определения абсолютного возраста геологических объектов. Радиоизотопные методы вскоре, если не вытеснили, то существенно потеснили остальные методы датирования. Во-первых, они, казалось бы, дают возможность абсолютного определения возраста, а, во-вторых, они давали очень большой возраст пород порядка миллиардов лет, который устраивал эволюционистов.
Рассмотрим сущность метода радиоизотопного датирования. Радиоактивный распад подобен песочным часам: по отношению числа атомов элемента, возникшего в результате распада, к числу атомов распадающегося элемента возможно определение продолжительности процесса распада. При этом считается, что скорость распада является постоянной величиной и не зависит от температуры, давления, химических реакций и других внешних воздействий. Чаще всего применяются методы, основанные аргон®Pb), калий ® свинец (U®на реакциях превращения атомных ядер: уран Sr) и радиоуглеродный метод датирования.® стронций (Rb®Ar) , рубидий ®(K
Pb) использует для определения® свинец (U ®Радиоизотопный метод уран 4,51 ~возраста распад ядер изотопа урана U238 с периодом полураспада миллиардов лет. Процесс распада происходит в несколько стадий, от урана до свинца их 14:
® a Rn222 + ® a Ra226 + ® a Th230 + ® b U234 + ® b Pr234 + ® a Th234 + ®U238 Po210® b Bi210 + ® a Pb210 + ® b Po214 + ® b Bi214 + ® a Pb 214 + ® aPo218 + . и приводит к образованию стабильного изотопа Pb206. Ясно, чтоa Pb206 + ® b+ чем больше отношение числа атомов Pb206 к числу атомов U238 , тем старше должна быть проба, но при этом надо считаться с возможностью загрязнения свинцом Pb206 первоначальной породы.
Для радиоизотопного датирования выбирают породы, подобные гранитам, которые возникли путем кристаллизации жидкости. Такая порода допускает определение возраста, и может оказаться полезной для определения возраста связанной с ней осадочной породы или находящихся в ней окаменелостей. Например, при кристаллизации циркона (ZrSiО4) атомы изотопа урана U238 могут в кристаллической решетке замещать атомы циркония. Далее атомы U238 распадаются, превращаясь в итоге в свинец Pb206. Понятно, что для правильного датирования необходимо знать первоначальное содержание в породе изотопа свинца Pb206. Его можно учесть, допуская, что соотношение концентраций изотопов Pb206 и Pb204 в цирконе и окружающих его породах, не содержащих уран, одинаково. Тогда по избытку изотопа свинца Pb206 в цирконе по отношению к окружающей породе (только этот изотоп свинца получается из урана) можно определить его долю, получившуюся из урана. Далее делается допущение, что не было загрязнения образцов свинцом, например, из грунтовых вод или выхлопа автомобилей, равно как не было и вымывания урана, и по отношению концентраций изотопов Pb206 и U238 определяется возраст кристаллов циркона. Приведенный пример показывает, насколько скрупулезный должен быть химический анализ пород, какие предположения делаются, а о реальности их выполнения предоставим судить читателю.
Ar) важен потому, что содержащие уран® аргон (K ®Радиоизотопный метод калий минералы встречаются редко, а содержащие калий - часто. Метод базируется на том, Ar40, превращаясь в ядра®-распад K40bчто ядра изотопа калия K40 испытывают аргона (период полураспада составляет 1,31 миллиарда лет). Главным недостатком этого метода является проникновение в породы аргона из атмосферы (а его в атмосфере около 1%), которое пытаются учитывать по соотношению концентраций атомов двух изотопов аргона Ar40 / Ar36, присутствующих в атмосфере. Однако аргон дает правдоподобные®далеко не всегда датирование по методу калий результаты: при анализе лавы с Гавайских островов, возраст которой был известен Ar был получен возраст 22 млн. лет?!®и составлял 200 лет, по методу K (по-видимому, из-за избыточного давления подводные лавы содержат больше аргона). Ar в десятки раз®Возраст каменных метеоритов, определенный по методу K превышает возраст геологических пород, в которых они найдены. Подобные обескураживающие результаты показывают ненадежность этого метода датирования и повышают скептицизм и к результатам других радиоизотопных методов ввиду множества трудно учитываемых источников ошибок. Отметим, что в калий-аргоновом методе датирования предполагается постоянство отношения концентраций изотопов аргона Ar40/Ar36 в атмосфере на протяжении миллиардов лет, что маловероятно, т.к. изотоп Ar36 образуется в атмосфере под действием космического излучения.
Общий чертой перечисленных выше радиоизотопных методов датирования являются близкие значения периодов полураспада используемых изотопов в несколько миллиардов лет, и соответствующий этим периодам возраст геологических пород. Во многом сами методы определяют получаемый с их помощью возраст, так как другой возраст, например порядка тысяч лет, эти методы дать не могут, точно так же, как на весах для взвешивания вагонов и автомобилей, невозможно определить вес обручального кольца или использовать их для нужд фармакологии.
Не стоит особенно доверять согласованности результатов, полученными различными радиоизотопными методами: все они основаны на одних и тех же допущениях, несостоятельность многих из которых давно доказана. Основными предположениями являются:
1. Происхождение Земли в соответствии с небулярной гипотезой Лапласа. Гипотеза Лапласа не выдержала проверку временем. Однако для геологии модель Лапласа не отменена и сегодня.
2. Пирогенное (застывание жидкости) или метаморфное (кристаллизация осадочной породы) образование кристаллов.
3. Замкнутость кристалла после его формирования.
4. Допущения о неизменности периодов полураспада и постоянстве процентного соотношения между изотопами во все времена.
Последнее допущение - экстраполяция в гигантском масштабе времени, так как распад ядер наблюдают всего около ста лет, а обобщают выводы о постоянстве характеристик на миллиарды лет, т.е. на период времени в 107 раз больший. Почему-то большинство людей индифферентно относятся к таким процедурам, по-видимому, у них существует иллюзия, что нам хорошо известно наше прошлое, но с этим нельзя согласиться, когда речь идет о геологических временах. Многие просто не осознают, что такое миллиард (ведь миллиардеров среди читателей, по-видимому, нет), и чем он отличается от миллиона. Чтобы легче понять о каких временах идет речь, сопоставим возрасту Земли в 5,6 млд лет одну неделю. Тогда Троянская война, - одно из первых событий, зафиксированных письменно в поэмах Гомера - имела место менее секунды назад.
Кроме того, независимость периода полураспада от внешних условий охватывает не все возможные случаи - ведь при облучении, например нейтронами, скорость распада ядер может стать сколь угодно большой, что реализуется в атомной бомбе и атомных реакторах. Поэтому во многом допущение постоянства скорости распада является актом веры, в чем не желает признаваться большая часть научного сообщества, убеждая мало посвященных, в том числе и такими терминами как «постоянная распада», чтобы не оставалось уже никаких сомнений в методе. Таким образом, из четырех предположений два являются сомнительными, как и сама униформистская концепция, имеющая и другие слабые места.
Существенно меньшими отрезками времени, соответствующими рукописной истории человечества (около 4000 лет) оперирует радиоуглеродный метод датирования. Углеродный метод был разработан и применен Уиллардом Либби, получившим в последствии за это Нобелевскую премию. Существуют два изотопа углерода стабильный и нестабильный с периодом полураспада 5700 лет. Баланс концентрации изотопов углерода обеспечивается потоком космических нейтронов в + p. Идея метода®результате происходящей в атмосфере ядерной реакции n + состоит в сопоставлении концентраций этих двух изотопов (на один атом С14 приходится 765 000 000 000 атомов С12). Метод опирается на допущение, что это соотношение не менялось в течение последних 50000 лет и концентрация изотопов одинакова во всей атмосфере. После образования, изотоп С14 практически сразу сахар®окисляется до СО2 и включается в углеродный цикл жизни: листья растений и т.д. Соотношение изотопов С14/С12 не меняется при жизни растения или® животного, а после гибели концентрация падает в соответствии с законом радиоактивного распада. Период полураспада - это время, за которое количество атомов радиоактивного изотопа уменьшается в два раза. Тогда за два периода оно уменьшится в четыре раза, за три - в восемь и т.д. Подобные рассуждения приводят к общей формуле: за n периодов полураспада число атомов уменьшается в 2n раз. Эта формула и устанавливает верхнюю границу применимости радиоуглеродного метода в 50000 лет. После разработки радиоуглеродного метода множество окаменелостей подверглись датированию, и среди них не оказалось объектов, не содержащих изотопа С14. Т.е. возраст всех окаменелостей был в пределах 50 000 лет, а не составлял миллионы и миллиарды лет, как считалось ранее. Однако впоследствии результаты углеродного датирования подвергались цензуре и неугодные эволюционистам факты стали попросту замалчиваться.
На основании сравнения скоростей продуцирования и распада изотопа С14 в рамках все той же униформистской модели возраст атмосферы, оцененный по сегодняшней концентрации изотопа С14, ограничивается примерно 20 000 лет.
и т.д.................

Урок окружающего мира во 2в классе. Тема: «Чем Земля отличается от других планет».
Дата
Учитель Паршина И.А.
Цель: способствовать формированию знаний учащихся о планете Земля, о её месте в солнечной системе, об особенностях и отличиях её от других планет солнечной системы; Луне, как спутнике Земли; расширению представлений о глобусе как модели Земли, формах земной поверхности; обеспечить развитие УУД:
1)личностных: мотивация учения; 2)познавательных: формулирование познавательной цели, поиск и выделение информации, моделирование, анализ с целью выделения признаков, выбор оснований и критериев для сравнения сериации, классификации объектов, установление причинно-следственных связей, выдвижение гипотез и их обоснование,3)коммуникативных: оценка действий партнера, умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли,
4)регулятивных: целеполагание, планирование, прогнозирование, контроль, коррекция, оценка; воспитание нравственного чувства, этического сознания и готовности совершать позитивные поступки, в том числе речевые; способности к познанию; экологическое воспитание; эстетическое воспитание.

Этапы урока
Ход урока
Формирование УУД

I. Мотивация (самоопределение) к учебной деятельности.

Какая наука занимается познанием звездного неба? (Ответы детей.)
- Как называют ученых, изучающих звездное небо? (Ответы детей.)
- Назовите имена великих ученых - астрономов? (Н. Коперник.)
- А хотите и вы узнать о космосе, планетах что-то новое?
- Давайте попробуем и мы стать исследователями.
Девиз нашего урока: « Границ научному познанию и предсказанию предвидеть невозможно». Это высказывание великого русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева.
- Как вы понимаете эти слова?

·I. Актуализация знаний, определение темы и постановка учебной проблемы

1.Отгадайте загадки и попробуйте определить тему сегодняшнего урока.
Есть одна планета-сад В этом космосе холодном. Только здесь леса шумят, Птиц скликая перелётных, Лишь на ней одной цветут Ландыши в траве зелёной, И стрекозы только тут В речку смотрят удивлённо...
Ночью на небе один Золотистый апельсин. Миновали две недели, Апельсина мы не ели, Но осталась в небе только Апельсиновая долька.
На ноге стоит одной,Крутит-вертит головой.Нам показывает страны,Реки, горы, океаны.
- Какая взаимосвязь между словами-отгадками?
Тема: Чем Земля отличается от других планет?
–Какие задачи будем решать на уроке?
Почему возможна жизнь на Земле?
Глобус – модель Земли.
Луна – спутник Земли.
- Что вам уже известно по данной теме?
– Какой вопрос заинтересовал вас больше всего?
– Почему?
- Что будем делать на уроке, чтобы реализовать поставленные задачи?
- Какие методы исследования помогут нам найти нужную информацию?
Регулятивные УУД:
1) формируем умение определять цель деятельности на уроке;
2) формируем умение определять успешность выполнения своего задания в диалоге с учителем;

Познавательные УУД:
1) формируем умение выявлять сущность, особенности объектов;
2) формируем умение на основе анализа объектов делать выводы;
3) формируем умение устанавливать аналогии;
4) формируем умение обобщать и классифицировать по признакам.

·
·I. Совместное открытие знаний

Как лучше организовать исследование?
- Почему вам нравится работать в группе?
- По ходу урока будем оценивать свою работу в листах самооценки.
Лист самооценки
Виды деятельности на уроке
Оценка деятельности

Выполнил самостоятельно
Были трудности
Выполнил с помощью товарищей

Определение темы

Постановка учебной задачи

Планирование

Изучение нового материала

Работа в группе

На доске маршрут исследования
1. Исследование «Чем Земля отличается от других планет?»
Таблица «Сравнение планет Солнечной системы». (Дополнительный материал.)
- Рассмотрите таблицу. Что вас заинтересовало? Какие вопросы возникли? (Краткие пояснения учителя.Прочитайте названия планет. (Ответы детей.)
Название
планеты
Температура поверхности

Длина суток (в земных
сутках)
Период
обращения
по орбите
(в годах)
Планета от Солнца
Количество
спутников

Макс. Мин.

Меркурий
+480 -180
58,65
0,24
первая
0

Венера
+480
243
0,62
вторая
0

Земля
+58 - 90
1
1
третья
1

Марс
0 - 150
1,03
1,88
четвертая
2

Юпитер
-160 -160
0,41
11,86
пятая
16

Сатурн
-150 - 150
0,44
29,46
шестая
17

Уран
-220 -220
0,72
84
седьмая
15

Нептун
-213 -213
0,74
165
восьмая
6

Плутон
-230 - 230
6,4
247,7
девятая
1

2. Анализ данных колонки «Температура поверхности».
- Определите, на каких планетах возможна жизнь, а на каких - нет?
- Какие еще условия необходимы для жизни, кроме температуры воздуха?
- Узнаем об этом из учебника. с.12
3. Работа со статьей учебника.
- Какие новые научные данные содержит статья «Чем Земл

Земля как планета. Её отличие от других планет

Земля́ (лат. Terra) - третья от Солнца планета Солнечной системы, крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.

Чаще всего упоминается как Земля, планета Земля, Мир. Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми существами.

Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из Солнечной туманности около 4,54 миллиардов лет назад, и вскоре после этого приобрела свой единственный естественный спутник - Луну. Жизнь появилась на Земле около 3,5 миллиардов лет назад. С тех пор биосфера Земли значительно изменила атмосферу и прочие абиотические факторы, обусловив количественный рост аэробных организмов, так же как и формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную солнечную радиацию, тем самым сохраняя условия для жизни на Земле. Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит, которые постепенно мигрируют по поверхности за периоды во много миллионов лет. Приблизительно 70,8% поверхности планеты занимает Мировой океан, остальную часть поверхности занимают континенты и острова. Жидкая вода, необходимая для всех известных жизненных форм, не существует на поверхности какой-либо из известных планет и планетоидов Солнечной системы. Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, относительно твёрдого слоя называемого мантией, которая покрывает жидкое внешнее ядро (которое и является источником магнитного поля Земли) и внутреннее твёрдое железное ядро.

Земля взаимодействует (притягивается гравитационными силами) с другими объектами в космосе, включая Солнце и Луну. Земля обращается вокруг Солнца и делает вокруг него полный оборот примерно за 365,26 дней. Этот отрезок времени - сидерический год, который равен 365,26 солнечным суткам. Ось вращения Земли наклонена на 23,4° относительно её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год (365,24 солнечных суток). Луна - начала своё обращение на орбите вокруг Земли примерно 4,53 миллиарда лет назад, что стабилизировало осевой наклон планеты и является причиной приливов, которые замедляют вращение Земли. Некоторые теории полагают, что падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, в частности, массовые вымирания различных видов живых существ.

Земля - более чем в 14 раз уступает по массе наименее массивной газовой планете - Урану, но при этом примерно в 400 раз массивнее наибольшего известного объекта пояса Койпера.

Планеты земной группы состоят главным образом из кислорода, кремния, железа, магния, алюминия и других тяжёлых элементов.

Все планеты земной группы имеют следующее строение:

в центре ядро из железа с примесью никеля.

мантия, состоит из силикатов.

кора, образовавшаяся в результате частичного плавления мантии и состоящая также из силикатных пород, но обогащённая несовместимыми элементами. Из планет земной группы коры нет у Меркурия, что объясняют её разрушением в результате метеоритной бомбардировки. Земля отличается от других планет земной группы высокой степенью химической дифференциации вещества и широким распространением гранитов в коре.

Две дальние из планет земной группы (Земля и Марс) имеют спутники и (в отличие от всех планет-гигантов) ни одна из них не имеет колец.

Внутреннее строение Земли (ядро внутреннее и внешнее, мантия, земная кора) методы следования(сейсморазведка)

Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя - твёрдая. Геологические слои Земли по глубине от поверхности:

Внутренняя теплота планеты, скорее всего, обеспечивается радиоактивным распадом изотопов калия-40, урана-238 и тория-232. У всех трёх элементов период полураспада составляет более миллиарда лет. В центре планеты, температура, возможно, поднимается до 7 000 К, а давление может достигать 360 ГПа (3,6 млн. атм). Часть тепловой энергии ядра передаётся к земной коре посредством плюмов. Плюмы приводят к появлению горячих точек и траппов.

Земная кора

Земная кора - это верхняя часть твёрдой земли. От мантии отделена границей с резким повышением скоростей сейсмических волн - границей Мохоровичича. Бывает два типа коры - континентальная и океаническая. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30-50 км на континентах. В строении континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами основного состава, плюс осадочный чехол. Земная кора разделена на различные по величине литосферные плиты, двигающиеся относительно друг друга. Кинематику этих движений описывает тектоника плит.

Мантия - это силикатная оболочка Земли, сложенная преимущественно перидотитами - породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и др. Частичное плавление мантийных пород порождает базальтовые и им подобные расплавы, формирующие при подъёме к поверхности земную кору.

Мантия составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5-70 километров ниже границы с земной корой, до границы с ядром на глубине 2900 км. Мантия расположена в огромном диапазоне глубин, и с увеличением давления в веществе происходят фазовые переходы, при которых минералы приобретают всё более плотную структуру. Наиболее значительное превращение происходит на глубине 660 километров. Термодинамика этого фазового перехода такова, что мантийное вещество ниже этой границы не может проникнуть через неё, и наоборот. Выше границы 660 километров находится верхняя мантия, а ниже, соответственно, нижняя. Эти две части мантии имеют различный состав и физические свойства. Хотя сведения о составе нижней мантии ограничены, и число прямых данных весьма невелико, можно уверенно утверждать, что её состав со времён формирования Земли изменился значительно меньше, чем верхней мантии, породившей земную кору.

Теплоперенос в мантии происходит путём медленной конвекции, посредством пластической деформации минералов. Скорости движения вещества при мантийной конвекции составляют порядка нескольких сантиметров в год. Эта конвекция приводит в движение литосферные плиты (см. тектоника плит). Конвекция в верхней мантии происходит раздельно. Существуют модели, которые предполагают ещё более сложную структуру конвекции.

Ядро Земли

Ядро - центральная, наиболее глубокая часть Земли, геосфера, находящаяся под мантией и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания - 2900 км. Средний радиус сферы - 3,5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000 С, плотность около 12,5 т/м³,давление до 361 ГПа. Масса ядра - 1,932×1024 кг.

Сейсморазве́дка - геофизический метод изучения структуры и состава земной коры при помощи искусственно возбуждаемых упругих волн. Основной характеристикой упругой волны является ее скорость - величина, определяемая плотностью, пористостью, трещиноватостью, глубиной залегания и минеральным составом горных пород. Различие геологических пластов по упругим свойствами обуславливает наличие в разрезе границ, отражающих и преломляющих упругие волны. Вторичные волны, образовавшиеся на границах раздела достигают поверхности наблюдений, где регистрируются и преобразуются для удобства интерпретации.

Методы определения возраста земли и Вселенной

Изучая через века прошлое нашей земли и вселенной физическими методами, некоторые ученые оценивают ее возраст миллиардами лет, хотя существует огромное количество фактов, опровергающих это утверждение. Остановимся подробнее на этом вопросе.

После открытия в конце XIX века французским физиком Анри Беккерелем явления радиоактивности и установления законов радиоактивного распада появился еще один способ определения абсолютного возраста геологических объектов. Радиоизотопные методы вскоре, если не вытеснили, то существенно потеснили остальные методы датирования. Во-первых, они, казалось бы, дают возможность абсолютного определения возраста, а, во-вторых, они давали очень большой возраст пород порядка миллиардов лет, который устраивал эволюционистов.

Рассмотрим сущность метода радиоизотопного датирования. Радиоактивный распад подобен песочным часам: по отношению числа атомов элемента, возникшего в результате распада, к числу атомов распадающегося элемента возможно определение продолжительности процесса распада. При этом считается, что скорость распада является постоянной величиной и не зависит от температуры, давления, химических реакций и других внешних воздействий. Чаще всего применяются методы, основанные аргон®Pb), калий ® свинец (U®на реакциях превращения атомных ядер: уран Sr) и радиоуглеродный метод датирования.® стронций (Rb®Ar) , рубидий ®(K

Pb) использует для определения® свинец (U ®Радиоизотопный метод уран 4,51 ~возраста распад ядер изотопа урана U238 с периодом полураспада миллиардов лет. Процесс распада происходит в несколько стадий, от урана до свинца их 14:

® a Rn222 + ® a Ra226 + ® a TH330 + ® b U234 + ® b Pr234 + ® a TH334 + ®U238 Po210® b Bi210 + ® a Pb210 + ® b Po214 + ® b Bi214 + ® a Pb 214 + ® aPo218 + . и приводит к образованию стабильного изотопа Pb206. Ясно, чтоa Pb206 + ® b+ чем больше отношение числа атомов Pb206 к числу атомов U238 , тем старше должна быть проба, но при этом надо считаться с возможностью загрязнения свинцом Pb206 первоначальной породы.

Для радиоизотопного датирования выбирают породы, подобные гранитам, которые возникли путем кристаллизации жидкости. Такая порода допускает определение возраста, и может оказаться полезной для определения возраста связанной с ней осадочной породы или находящихся в ней окаменелостей. Например, при кристаллизации циркона (ZrSiО4) атомы изотопа урана U238 могут в кристаллической решетке замещать атомы циркония. Далее атомы U238 распадаются, превращаясь в итоге в свинец Pb206. Понятно, что для правильного датирования необходимо знать первоначальное содержание в породе изотопа свинца Pb206. Его можно учесть, допуская, что соотношение концентраций изотопов Pb206 и Pb204 в цирконе и окружающих его породах, не содержащих уран, одинаково. Тогда по избытку изотопа свинца Pb206 в цирконе по отношению к окружающей породе (только этот изотоп свинца получается из урана) можно определить его долю, получившуюся из урана. Далее делается допущение, что не было загрязнения образцов свинцом, например, из грунтовых вод или выхлопа автомобилей, равно как не было и вымывания урана, и по отношению концентраций изотопов Pb206 и U238 определяется возраст кристаллов циркона. Приведенный пример показывает, насколько скрупулезный должен быть химический анализ пород, какие предположения делаются, а о реальности их выполнения предоставим судить читателю.

Ar) важен потому, что содержащие уран® аргон (K ®Радиоизотопный метод калий минералы встречаются редко, а содержащие калий - часто. Метод базируется на том, Ar40, превращаясь в ядра®-распад K40bчто ядра изотопа калия K40 испытывают аргона (период полураспада составляет 1,31 миллиарда лет). Главным недостатком этого метода является проникновение в породы аргона из атмосферы (а его в атмосфере около 1%), которое пытаются учитывать по соотношению концентраций атомов двух изотопов аргона Ar40 / Ar36, присутствующих в атмосфере. Однако аргон дает правдоподобные®далеко не всегда датирование по методу калий результаты: при анализе лавы с Гавайских островов, возраст которой был известен Ar был получен возраст 22 млн. лет?!®и составлял 200 лет, по методу K (по-видимому, из-за избыточного давления подводные лавы содержат больше аргона). Ar в десятки раз®Возраст каменных метеоритов, определенный по методу K превышает возраст геологических пород, в которых они найдены. Подобные обескураживающие результаты показывают ненадежность этого метода датирования и повышают скептицизм и к результатам других радиоизотопных методов ввиду множества трудно учитываемых источников ошибок. Отметим, что в калий-аргоновом методе датирования предполагается постоянство отношения концентраций изотопов аргона Ar40/Ar36 в атмосфере на протяжении миллиардов лет, что маловероятно, т.к. изотоп Ar36 образуется в атмосфере под действием космического излучения.

Общий чертой перечисленных выше радиоизотопных методов датирования являются близкие значения периодов полураспада используемых изотопов в несколько миллиардов лет, и соответствующий этим периодам возраст геологических пород. Во многом сами методы определяют получаемый с их помощью возраст, так как другой возраст, например порядка тысяч лет, эти методы дать не могут, точно так же, как на весах для взвешивания вагонов и автомобилей, невозможно определить вес обручального кольца или использовать их для нужд фармакологии.

Не стоит особенно доверять согласованности результатов, полученными различными радиоизотопными методами: все они основаны на одних и тех же допущениях, несостоятельность многих из которых давно доказана. Основными предположениями являются:

1. Происхождение Земли в соответствии с небулярной гипотезой Лапласа. Гипотеза Лапласа не выдержала проверку временем. Однако для геологии модель Лапласа не отменена и сегодня.

2. Пирогенное (застывание жидкости) или метаморфное (кристаллизация осадочной породы) образование кристаллов.

3. Замкнутость кристалла после его формирования.

4. Допущения о неизменности периодов полураспада и постоянстве процентного соотношения между изотопами во все времена.

Последнее допущение - экстраполяция в гигантском масштабе времени, так как распад ядер наблюдают всего около ста лет, а обобщают выводы о постоянстве характеристик на миллиарды лет, т.е. на период времени в 107 раз больший. Почему-то большинство людей индифферентно относятся к таким процедурам, по-видимому, у них существует иллюзия, что нам хорошо известно наше прошлое, но с этим нельзя согласиться, когда речь идет о геологических временах. Многие просто не осознают, что такое миллиард (ведь миллиардеров среди читателей, по-видимому, нет), и чем он отличается от миллиона. Чтобы легче понять о каких временах идет речь, сопоставим возрасту Земли в 5,6 млд лет одну неделю. Тогда Троянская война, - одно из первых событий, зафиксированных письменно в поэмах Гомера - имела место менее секунды назад.

Кроме того, независимость периода полураспада от внешних условий охватывает не все возможные случаи - ведь при облучении, например нейтронами, скорость распада ядер может стать сколь угодно большой, что реализуется в атомной бомбе и атомных реакторах. Поэтому во многом допущение постоянства скорости распада является актом веры, в чем не желает признаваться большая часть научного сообщества, убеждая мало посвященных, в том числе и такими терминами как «постоянная распада», чтобы не оставалось уже никаких сомнений в методе. Таким образом, из четырех предположений два являются сомнительными, как и сама униформистская концепция, имеющая и другие слабые места.

Существенно меньшими отрезками времени, соответствующими рукописной истории человечества (около 4000 лет) оперирует радиоуглеродный метод датирования. Углеродный метод был разработан и применен Уиллардом Либби, получившим в последствии за это Нобелевскую премию. Существуют два изотопа углерода стабильный и нестабильный с периодом полураспада 5700 лет. Баланс концентрации изотопов углерода обеспечивается потоком космических нейтронов в + p. Идея метода®результате происходящей в атмосфере ядерной реакции n + состоит в сопоставлении концентраций этих двух изотопов (на один атом С14 приходится 765 000 000 000 атомов С12). Метод опирается на допущение, что это соотношение не менялось в течение последних 50000 лет и концентрация изотопов одинакова во всей атмосфере. После образования, изотоп С14 практически сразу сахар®окисляется до СО2 и включается в углеродный цикл жизни: листья растений и т.д. Соотношение изотопов С14/С12 не меняется при жизни растения или® животного, а после гибели концентрация падает в соответствии с законом радиоактивного распада. Период полураспада - это время, за которое количество атомов радиоактивного изотопа уменьшается в два раза. Тогда за два периода оно уменьшится в четыре раза, за три - в восемь и т.д. Подобные рассуждения приводят к общей формуле: за n периодов полураспада число атомов уменьшается в 2n раз. Эта формула и устанавливает верхнюю границу применимости радиоуглеродного метода в 50000 лет. После разработки радиоуглеродного метода множество окаменелостей подверглись датированию, и среди них не оказалось объектов, не содержащих изотопа С14. Т.е. возраст всех окаменелостей был в пределах 50 000 лет, а не составлял миллионы и миллиарды лет, как считалось ранее. Однако впоследствии результаты углеродного датирования подвергались цензуре и неугодные эволюционистам факты стали попросту замалчиваться.

На основании сравнения скоростей продуцирования и распада изотопа С14 в рамках все той же униформистской модели возраст атмосферы, оцененный по сегодняшней концентрации изотопа С14, ограничивается примерно 20 000 лет.

Актуальность альтернативных трактовок истории Земли определяется и наличием еще многих других неоспоримых научных фактов, которые говорят о «молодом» (не достаточном для эволюционной теории) возрасте Земли:

1. Термоядерные реакции, ответственные за генерацию энергии Солнца, должны сопровождаться выбросом нейтрино, но в эксперименте интенсивность нейтринного фона не согласуется с теоретически предсказанным. Из-за этих трудностей возобновился интерес к теории сжатия Солнца, выдвинутой Германом Гельмгольцем, согласно которой возраст Земли не может быть более 10 млн. лет (сжатие экспериментально обнаружено и составляет около 0,1% за сто лет). Идеи циклических изменений размеров Солнца (как и циклических изменений магнитного поля Земли) ничего не объясняют и лишь приводят к прошлому с открытым концом.

Развивая идею Гельмгольца, мы придем к выводу о том, что Солнце моложе Земли. Это заключение согласуется со Священным писанием, но не устраивает эволюционистов, которые настаивают на идее образования солнечной системы, как единого комплекса тел, в результате последовательных превращений протозвезд в звезды и «обособившиеся» в силу случайных причин сгустки материи в планеты. Причем почему одни вращаются в одну сторону, а другие в противоположную (Венера, Уран) , а так же еще целый ряд «почему» с тем же ответом – в силу случайных причин. (Либо в нарушение физических законов.)

2. Считается, что замедление вращения Земли составляет 0,005 секунд в год, вопреки чему, начиная с 1980 г. добавляется 1 секунда в год, – величина в 200 раз большая. Но при такой скорости замедления вращения Земли пропорционально должен уменьшаться и ее возможный возраст.

3. В осадочных породах крайне редко встречаются железные метеориты, что удивительно при предполагаемом медленном их формировании в течение миллионов лет, и понятно, если они сформировались в короткое время локального или глобального потопа.

4. От 5 до 14 млн. тонн метеоритной пыли оседает на Землю в год, что за геологический возраст Земли в 4,6 млд. лет дает слой Fe-Co-Ni порошка в 15 м. Спрашивается, где он? Его нет и на Луне (в чем убедились американские космонавты), где ветер и дожди не могли бы смыть его в море.

5. Расстояние между Землей и Луной увеличивается на 4 см в год, что дает ее максимальный возраст 1 млд. лет. При этом вопрос о происхождении Луны повисает в воздухе, т.к. возраст Земли в 4,6 млд. лет не подлежит коррекции в вере эволюционистов.

Воистину, если бы не требования эволюционистской биологии и геологии, астрономия, освободившись от пут, могла бы развиваться без оглядки на возраст Земли и объектов Вселенной.

6. Ослабление магнитного поля Земли (природа которого до конца неизвестна) составляет 5 % в год, что соответствует времени полузатухания - 1400 лет. Поскольку магнитное поле Земли должно генерироваться токами, то с их циркуляцией связано Джоулево тепло, которое еще 8 000 - 10 000 лет назад делало жизнь невозможной. На основании существования пород с реверсированной намагниченностью предполагается, что могло асциллировать во времени и магнитное поле Земли. Но подчеркнем еще раз, любые предположения о периодичности подобных процессов приводят к прошлому с открытым концом и это - прежде всего попытка уйти от ответа по существу.

7. Модель Лапласа (охлаждение Земли из состояния расплава) позволила лорду Кельвину по тепловым потокам оценить верхний возраст Земли не более чем в 400 млн. лет. Новые расчеты по методу Кельвина дают верхний возраст в 20 млн. лет, а с учетом возможных ядерных реакций - 45 млн. лет - в 100 раз меньший возраста Земли, принятого у эволюционистов.

8. Геологический возраст Земли не согласуется с количеством гелия в атмосфере не менее, чем в 10 раз.

9. По отложениям Нильского ила можно сделать вывод, что их возраст составляет не более 30 000 лет.

10. Оценки возраста Мирового океана по концентрации солей и ионов дают результаты с большим разбросом от нескольких тысяч до сотен млн. лет. Например, по количеству соли NaCl в Мировом океане (в предположении, что он был первоначально пресным) его возраст ограничен 100 млн. лет.

11. Численность населения Земли при оценке в 2,2 ребенка на семью за миллион лет составила бы 102070 человек (для справки: число электронов во Вселенной примерно 1090) они бы не уместились во всей Вселенной, не то что на Земле. Современная численность населения Земли почти точно соответствует численности потомства от 4-х пар (семья Ноя), оставшихся в живых после Всемирного Потопа, произошедшего 5000 лет назад. По формуле, описывающей демографический взрыв, численность населения должна составить:(в "материалах к публикации)

где n - число поколений, х - число одновременно живущих поколений, с – число детей в семье. Расчет показывает, что при с =2,46, х = 3, числе поколений со времен потопа n = 100, численность населения на начало XXI века составила бы 4,8 млд. человек – что прекрасно согласуется с реальной численностью населения Земли. Кроме того, за миллион лет существования человека должно было накопиться гигантское количество его окаменелых останков, а их - нет. Таким образом, история человечества в миллионы и сотни тысяч лет не правдоподобна и с точки зрения численности жителей Земли.

Приведенные выше многочисленные факты, свидетельствующие в пользу молодого возраста земли, таким образом, не противоречат Священному Писанию, а находятся в согласии с ним.

Тектонические платформы

Согласно теории тектонических плит, внешняя часть Земли состоит из двух слоёв: литосферы, включающей земную кору, и затвердевшей верхней части мантии. Под Литосферой располагается астеносфера, составляющая внутреннюю часть мантии. Астеносфера ведёт себя как перегретая и чрезвычайно вязкая жидкость.

Литосфера разбита на тектонические плиты, и как бы плавает по астеносфере. Плиты представляют собой жёсткие сегменты, которые двигаются относительно друг друга. Существует три типа их взаимного перемещения: конвергенция, дивергенция и сдвиговые перемещения по трансформным разломам. На разломах между тектоническими плитами могут происходить землетрясения, вулканическая активность, горообразование, образование океанских впадин.

Список Крупнейших тектонических плит с размерами приведён в таблице справа. Среди плит меньших размеров следует отметить индостанскую, арабскую, карибскую плиты, плиту Наска и плиту Скотия. Австралийская плита фактически слилась с Индостанской между 50 и 55 млн лет назад. Наибольшей скоростью перемещения обладают океанские плиты; так, плита Кокос движется со скоростью 75 мм в год,а тихоокеанская плита - со скоростью 52-69 мм в год. Самая низкая скорость у евразийской плиты - 21 мм в год.

Эволюция земной коры

Горные породы, формирующие кору Земли, как мы помним, бывают изверженные - первичные, образовавшиеся при охлаждении и затвердевании магмы, и осадочные - вторичные, образовавшиеся в результате эрозии и накопления осадков на дне водоемов. Осадочные породы почти полностью покрывают поверхность суши, формируя - в числе прочего - значительную часть высочайших горных систем. Это означает, что порода, из которой слагаются ныне вершины Альп или Гималаев, когда-то формировалась под водой, ниже уровня моря. Любой геолог считает это обстоятельство совершенно тривиальным, но первое осознание этого факта обычно поражает человека.

Эволюция земли

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.

Из-за 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 из-за фотосинтеза.

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.

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. Из-за увеличения светимости Солнца в далеком будущем океан испарится, обнажив ровную безжизненную пустыню.

Какие регионы выделяют в Солнечной системе?

Каковы особенности Солнечной системы?

Дайте основные характеристики Солнечной системы.

Опишите строение Солнца.

Каковы теории происхождения Солнечной системы?

Какова общепризнанная гипотеза происхождения Солнечной системы?

Дайте определение планеты.

Что является основными атрибутами и параметрами планеты?

Какова общая характеристика планет земной группы?

Дайте характеристику Меркурия.

Дайте характеристику Венеры.

Опишите спутник Земли.

Дайте характеристику Марса.

Опишите спутники Марса.

Дайте характеристику планет малой группы – астероидов.

Дайте характеристику планеты-карлика Цереры.

Как возникают метеориты и чем они характеризуются?

Дайте общую характеристику планет-гигантов в сравнении с планетами земной группы.

Дайте характеристику Юпитера.

Опишите основные спутники Юпитера.

Дайте характеристику Сатурна.

Опишите основные спутники Сатурна.

Дайте характеристику Урана.

Опишите основные спутники Урана.

Дайте характеристику Нептуна.

Опишите основные спутники Нептуна.

Что представляют собой кометы?

Что такое кентавры?

Что относится к транснептуновым объектам?

Опишите пояс Койпера.

Какие планеты относятся к разряду карликов?

Дайте характеристику Плутона.

Опишите планеты-карлики: Хаумеа, Макемаке, Эрида.

В чем заключается особенность рассеянного диска?

В чем заключается особенность отдаленных областей Солнечной системы?

В чем заключается особенность пограничных областей Солнечной системы?

Глава 5 геологическая эволюция

5.1. Земля как планета,

Ее отличия от других планет земной группы

Земля – третья планета от Солнца. Среднее расстояние от Солнца 149,6 млн км принято за 1 астрономическую единицу. Средняя скорость движения по орбите 29,765 км/с. Период обращения вокруг Солнца составляет 365,24 сут. Наклон земной оси к плоскости эклиптики 66 0 . Период вращения вокруг оси 23 ч 56 мин. Форма земли – геоид. Из-за вращения ее форма близка к эллипсоиду, сплющена у полюсов и растянута в экваториальной зоне. Средний радиус Земли равен 6371,032 км. Земля обладает магнитным полем, имеющим дипольный характер. Магнитные полюса не совпадают с географическими.

Имеющиеся сведения позволяют проводить сравнительное изучение внешних оболочек Земли и других планет Солнечной системы. На этой основе возникло новое научное направление, названное сравнительной планетологией . Другие планеты удивительно не похожи на Землю, хотя подчинены тем же физическим закономерностям.

Земля – самая большая планета в своей группе. Но, как показывают оценки, даже такие размеры и масса оказываются минимальными для удержания своей газовой атмосферы. Земля интенсивно теряет водород и некоторые другие легкие газы, что подтверждают наблюдения за ее, так называемым шлейфом.

Атмосфера Земли кардинально отличается от атмосфер других планет: в ней низкое содержание углекислого газа, высокое содержание молекулярного кислорода и относительно много паров воды. Две причины создают выделенность атмосферы Земли: вода океанов и морей хорошо поглощает углекислый газ, а биосфера насыщает атмосферу молекулярным кислородом, образующимся в процессе растительного фотосинтеза. Расчеты показывают, что если освободить всю поглощенную и связанную в океанах углекислоту, убрав одновременно из атмосферы весь накопленный в результате жизнедеятельности растений кислород, то состав земной атмосферы в своих основных чертах стал бы подобен составу атмосфер Венеры и Марса.

В атмосфере Земли насыщенные водяные пары создают облачный слой, охватывающий значительную часть планеты. Облака входят важнейшим элементом в круговорот воды, происходящий на нашей планете в системе гидросфера – атмосфера – суша.

Наиболее близкие к Солнцу планеты – Меркурий и Венера – очень медленно вращаются вокруг оси, с периодом в десятки-сотни земных суток. Медленное вращение этих планет, по-видимому, связано с их резонансными взаимодействиями с Солнцем и друг с другом. Земля и Марс вращаются почти с одинаковыми периодами – около 24 ч.

Только Земля в своей группе имеет сильное собственное магнитное поле, более чем на два порядка превосходящее значения магнитных полей у других планет.

Ни одна из планет земной группы не имеет развитой системы спутников, что характерно для планет – гигантов. Планетоподобный спутник Земли Луна близок по размерам к Меркурию. До сих пор о происхождении Луны нет ясного представления.

Рельеф земной поверхности в целом характеризуется глобальной асимметрией двух полушарий (северного и южного): одно из них представляет собой гигантское пространство, заполненное водой. Это океаны, занимающие более 70% всей поверхности. В другом полушарии сосредоточены поднятия коры, образующие континенты. Океаническая и континентальная разновидности коры различаются и по возрасту, и по химико-геологическому составу. Понятно, что рельеф океанического дна отличен от континентального рельефа. Систематические исследования морского и океанического дна стали возможны лишь в последнее время. Они уже привели к новому пониманию глобального характера тектонических процессов, происходящих на Земле. Средняя глубина мирового океана близка к 4 км, отдельные впадины достигают 10 км и более, а отдельные конусы значительно возвышаются над поверхностью воды. Главная достопримечательность океанического рельефа – глобальная система срединных хребтов, тянущаяся на десятки тысяч километров (72 тыс. км). Цепи горных хребтов оплетают земной шар. Альпы, Кавказ, Памир, Гималаи, даже вместе взятые, несравнимы с обнаруженной полосой срединных хребтов Мирового океана. Вдоль их центральных частей протянулись разломы, так называемые рифтовые зоны, через которые из мантии на поверхность выходят свежие массы вещества. Они раздвигают океаническую кору, формируя ее в процессе непрерывного обновления. Возраст океанической коры не превышает 150 млн лет. Другая характерная особенность процесса – существование зон субдукции , где океаническая кора погружается под одну из островных дуг (например, под Курильскую, Марианскую и др.) или под край континента. Эти зоны характеризуются повышенной сейсмической и вулканической деятельностью. Таким образом, только на земле существует мощная гидросфера, сформировавшаяся одновременно с планетой.

Рельеф континентальной части планеты более разнообразный: равнины, возвышенности, плато, горные хребты и огромные горные системы. Отдельные участки суши лежат ниже уровня океана (например, район Мертвого моря), а часть горных хребтов поднята над его уровнем на 8-9 км. Согласно современным воззрениям, континентальная кора вместе с подстилающими слоями мантии образует систему литосферных континентальных плит. В отличие от литосферы океанов континентальные плиты имеют очень древнее происхождение, их возраст оценивается в 2,5-3,8 млрд лет. Толщина центральной части некоторых из них достигает 250 км.

На границах литосферных плит, называемых геосинклиналиями , происходит либо сжатие, либо растяжение коры, что зависит от направления местного горизонтального смещения плит.

В современную эпоху только Земля остается «живой» планетой, геологическое развитие которой продолжается и проявляет себя, в частности, в активной тектонической деятельности. Марс и Венера в прошлом прошли через период бурной сейсмической и вулканической активности, но на Марсе она прекратилась несколько сот миллионов, а на Венере – более миллиарда лет назад. Обе эти планеты, скорее всего, завершают или уже завершили цикл своего эволюционного развития.

Многочисленные признаки говорят о том, что процессы в недрах Земли протекали и продолжают протекать иначе, чем у Венеры и Марса. На это указывают такие факты, как существование континентальной коры с гранитными породами, явно выраженные литосферные плиты с их перемещениями под действием глубинных процессов и наличие у Земли относительно мощного магнитного поля.

Успехи науки и техники сделали доступным прямое изучение планет Солнечной системы, открыв принципиально новые возможности для сравнительного познания нашей собственной планеты. Тем самым открыта новая страница в постижении окружающего нас мира, но на ней пока записаны лишь первые строки. Все еще остается нерешенным особенно волнующий вопрос: что выделило Землю среди семейств планет одного с ней типа так, что она смогла стать обителью жизни? Остается открытым вопрос о возможном существовании каких-то форм жизни на Марсе в отдаленном прошлом.

Методы исследования строения Земли

Большинство частных наук о Земле составляют науки о ее поверхности, включая атмосферу. Пока человек не проник в глубь Земли далее 12-15 км (Кольская сверхглубокая скважина). С глубин примерно до 200 км разными путями выносится наружу вещество недр и оказывается доступным для исследования. Сведения о более глубоких слоях добываются косвенными методами: регистрацией характера прохождения сейсмических волн разных типов через земные недра, изучением метеоритов как реликтовых остатков прошлого, отражающих состав и структуру вещества протопланетного облака в зоне формирования планет земной группы. На этой основе делаются выводы о совпадении вещества метеоритов определенного типа с веществом тех или других слоев земных глубин. Выводы о составе земных недр, опирающиеся на данные о химико-минералогическом составе выпадающих на землю метеоритов, не считаются надежными, так как нет общепризнанной модели образования и развития Солнечной системы.

Строение Земли

Зондирование недр земли сейсмическими волнами позволило установить их оболочечное строение и дифференцированность химического состава.

Различают 3 главные концентрически расположенные области: ядро, мантия, кора. Ядро и мантия, в свою очередь, подразделяются на дополнительные оболочки, различающиеся физико-химическими свойствами (рис. 50).

Ядро занимает центральную область земного геоида и разделяется на 2 части. Внутреннее ядро находится в твердом состоянии, оно окружено внешним ядром ,пребывающим в жидкой фазе. Между внутренним и внешним ядрами нет четкой границы, их различает переходная зона . Считается, что состав ядра идентичен составу железных метеоритов. Внутреннее ядро состоит из железа (80%) и никеля (20%). Соответствующий сплав при давлении земных недр имеет температуру плавления порядка 4500 0 С. Внешнее ядро содержит железо (52%) и эвтектику (жидкая смесь твердых веществ), образуемую железом и серой (48%). Не исключается небольшая примесь никеля. Температура плавления такой смеси оценивается 3200 0 С. Чтобы внутреннее ядро оставалось твердым, а внешнее жидким, температура в центре Земли не должна превышать 4500 0 С, но и не быть ниже 3200 0 С. С жидким состоянием внешнего ядра связывают представления о природе земного магнетизма.

Рис. 50. Строение Земли

Палеомагнитные исследования характера магнитного поля планеты в далеком прошлом, основанные на измерениях остаточной намагниченности земных пород, показали, что на протяжении 80 млн лет имело место не только наличие напряженности магнитного поля, но и многократное систематическое перемагничивание, в результате которого северный и южный магнитные полюса Земли менялись местами. В периоды смены полярности наступали моменты полного исчезновения магнитного поля. Следовательно, земной магнетизм не может создаваться постоянным магнитом за счет стационарной намагниченности ядра или какой-то его части. Предполагают, что магнитное поле создается процессом, названным эффектом динамомашины с самовозбуждением. Роль ротора (подвижного элемента) динамо может играть масса жидкого ядра, перемещающаяся при вращении Земли вокруг своей оси, а система возбуждения образуется токами, создающими замкнутые петли внутри сферы ядра.

Плотность и химический состав мантии, по данным сейсмических волн, резко отличаются от соответствующих характеристик ядра. Мантию образуют различные силикаты (соединения, в основе которых кремний). Предполагается, что состав нижней мантии подобен составу каменных метеоритов (хондритов).

Верхняя мантия непосредственно связана с самым внешним слоем – корой. Она считается «кухней», где приготовляются многие слагающие кору породы или их полуфабрикаты. Полагают, что верхняя мантия состоит из оливина (60%), пироксена (30%) и полевого шпата (10%). В определенных зонах этого слоя происходит частичное плавление минералов и образуются щелочные базальты – основа океанической коры. Через рифтовые разломы среднеокеанических хребтов базальты поступают из мантии на поверхность Земли. Но этим не ограничивается взаимодействие коры и мантии. Хрупкая кора, обладающая высокой степенью жесткости, вместе с частью подстилающей мантии образует особый слой толщиной порядка 100 км, называемой литосферой. Этот слой опирается на верхнюю мантию, плотность которой заметно выше. Верхняя мантия обладает особенностью, определяющей характер ее взаимодействия с литосферой: по отношению к кратковременным нагрузкам она ведет себя как жесткий материал, а по отношению к длительным нагрузкам – как пластичный. Литосфера создает постоянную нагрузку на верхнюю мантию и под ее давлением подстилающий слой, называемый астеносферой , проявляет пластичные свойства. Литосфера «плавает» в нем. Такой эффект называют изостазией.

Астеносфера, в свою очередь, опирается на более глубокие слои мантии, плотность и вязкость которых возрастают с глубиной. Причина этого – сдавливание пород, вызывающее структурную перестройку некоторых химических соединений. Например, кристаллический кремний в обычном состоянии имеет плотность 2,53 г/см 3 , под действием возросших давлений и температур он переходит в одну из своих модификаций, названную стишовитом, плотность которой достигает 4,25 г/см 3 . Силикаты, слагаемые такой модификацией кремния, имеют очень компактную структуру. В целом же литосфера, астеносфера и остальная мантия могут рассматриваться в качестве трехслойной системы, каждая из частей которой подвижна относительно других компонентов. Особой подвижностью отличается легкая литосфера, опирающаяся на не слишком вязкую и пластичную астеносферу.

Земная кора, образующая верхнюю часть литосферы, в основном слагается из восьми химических элементов: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий и калий. Половина всей массы коры приходится на кислород, который содержится в ней в связанных состояниях, в основном в виде окислов металлов. Геологические особенности коры определяются совместными действиями на нее атмосферы, гидросферы и биосферы – этих трех внешних оболочек планеты. Состав коры и внешних оболочек непрерывно обновляется. Благодаря выветриванию и сносу вещество континентальной поверхности полностью обновляется за 80-100 млн лет. Убыль веществ континентов восполняется вековыми поднятиями их коры. Жизнедеятельность бактерий, растений и животных сопровождается полной сменой содержащейся в атмосфере углекислоты за 6-7 лет, кислорода – за 4 000 лет. Вся масса гидросферы (1,4 · 10 18 т) целиком обновляется за 10 млн лет. Еще более фундаментальный круговорот вещества поверхности планеты протекает в процессах, связывающих все внутренние оболочки в единую систему.

Существуют стационарные вертикальные потоки, называемые мантийными струями, они поднимаются из нижней мантии в верхнюю и доставляют туда горючее вещество. К явлениям той же природы относят внутриплитовые «горячие поля», с которыми, в частности, связывают наиболее крупные аномалии в форме земного геоида. Таким образом, образ жизни земных недр чрезвычайно сложен. Отклонения от мобилистских положений не подрывают идею тектонических плит и их горизонтальных движений. Но не исключено, что в недалеком будущем появится более общая теория планеты, учитывающая горизонтальные движения плит и незамкнутые вертикальные переносы горючего вещества в мантии.

Самые верхние оболочки Земли – гидросфера и атмосфера – заметно отличаются от других оболочек, образующих твердое тело планеты. По массе это совсем незначительная часть земного шара, не более 0,025% всей его массы. Но значение этих оболочек в жизни планеты огромно. Гидросфера и атмосфера возникли на ранней стадии формирования планеты, а может быть, и одновременно с ее формированием. Нет сомнений, что океан и атмосфера существовали 3,8 млрд лет назад.

Образование земли шло в русле единого процесса, вызвавшего химическую дифференциацию недр и возникновение предшественников современных атмосферы и гидросферы. Вначале из зерен тяжелых нелетучих веществ оформилось протоядро Земли, затем оно очень быстро присоединило вещество, ставшее впоследствии мантией. А когда Земля достигла примерно размеров Марса, начался период ее бомбардировки планетозималиями. Удары сопровождались сильным локальным разогревом и плавлением земных пород и планетозималий. При этом выделялись газы и пары воды, содержащиеся в породах. А так как средняя температура поверхности планеты оставалась низкой, пары воды конденсировались, образуя растущую гидросферу. В этих столкновениях Земля теряла водород и гелий, но сохраняла более тяжелые газы. Содержание изотопов инертных газов в современной атмосфере позволяет судить об источнике, их породившем. Этот изотопный состав согласуется с гипотезой об ударном происхождении газов и воды, но противоречит гипотезе о процессе постепенной дегазации земных недр как источнике образования атмосферы и гидросферы. Океан и атмосфера, безусловно, существовали не только на протяжении всей истории Земли как сформировавшейся планеты, но и в течение основной фазы аккреции, когда протоземля имела размеры Марса.

Идея ударной дегазации, рассматриваемой как основной механизм образования гидросферы и атмосферы, получает все большее признание. Лабораторными экспериментами подтверждалась способность ударных процессов выделять из земных пород заметные количества газов, в том числе и молекулярного кислорода. А это означает, что некоторое количество кислорода присутствовало в атмосфере земли еще до того, как возникла на ней биосфера. Идеи абиогенного происхождения некоторой части атмосферного кислорода выдвигались и другими учеными.

Обе внешние оболочки – атмосфера и гидросфера – плотно взаимодействуют друг с другом и с остальными оболочками Земли, особенно с литосферой. На них оказывают прямое воздействие Солнце и Космос. Каждая из этих оболочек представляет собой открытую систему, обдающую определенной автономией и своими внутренними законами развития. Все, кто изучает воздушный и водный океаны, убеждены, что объекты исследования обнаруживают удивительную тонкость организации, способность к саморегуляции. Но при этом ни одна из земных систем не выпадает из общего ансамбля, и их совместное существование демонстрирует не просто сумму частей, а новое качество.

Среди сообщества оболочек Земли особое место занимает биосфера. Она захватывает верхний слой литосферы, почти всю гидросферу и нижние слои атмосферы. Термин «биосфера» ввел в науку в 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс (1831-1914). Под биосферой понималась совокупность заселяющей поверхность планеты живой материи вместе со средой обитания. Новый смысл этому понятию придал В.И. Вернадский, рассматривавший биосферу как системное образование. Значимость этой системы выходит за пределы чисто земного мира, который представляет собой звено космического масштаба.

Возраст Земли

В 1896 г. было открыто явление радиоактивности, что привело к развитию методов радиометрической датировки. Суть его заключается в следующем. Атомы некоторых элементов (урана, радия, тория и др.) не остаются постоянными. Исходный, называемый материнский элемент спонтанно распадается, превращаясь в стабильный дочерний. Например, уран-238, распадаясь, превращается в свинец-206, а калий-40 – в аргон-40. Измеряя количество материнских и дочерних элементов в минерале, можно вычислить время, прошедшее с момента его образования: чем больше процент дочерних элементов, тем старше минерал.

Согласно радиометрической датировке, самым старым на Земле минералам 3,96 млрд лет, а самым старым монокристаллам – 4,3 млрд лет. Ученые считают, что сама Земля старше, потому что радиометрический отсчет ведется от момента кристаллизации минералов, а планета существовала в расплавленном состоянии. Эти данные вкупе с результатами исследований изотопов свинца в метеоритах позволяют сделать вывод о том, что вся Солнечная система сформировалась приблизительно 4,55 млрд лет тому назад.

Происхождение материков.

Эволюция земной коры: тектоника литосферных плит

В 1915 г. немецкий геофизик А. Вегенер (1880-1930) предположил, исходя из очертания континентов, что в геологический период существовал единый массив суши, названный им Пангеей (греч. «вся земля»). Пангея раскололась на Лавразию и Гондвану. 135 млн лет назад Африка отделилась от Южной Америки, а 85 млн лет назад Северная Америка – от Европы; 40 млн лет назад Индийский материк столкнулся с Азией и появились Тибет и Гималаи.

Решающим аргументом в пользу принятия данной концепции стало эмпирическое обнаружение в 50-х годах XX столетия расширения дна океанов, что послужило отправной точкой создания тектоники литосферных плит. В настоящее время считается, что континенты расходятся под влиянием глубинных конвективных течений, направленных вверх и в стороны и тянущих за собой плиты, на которых плавают континенты. Эту теорию подтверждают и биологические данные о распространении животных на нашей планете. Теория дрейфа континентов, основанная на тектонике литосферных плит, ныне общепризнанна в геологии.

Также в пользу этой теории говорит то, что береговая линия восточной части Южной Америки поразительно совпадает с береговой линией западной части Африки, а береговая линия восточной части Северной Америки – с береговой линией западной части Европы.

Одна из современных теорий, объясняющих динамику процессов в земной коре, называется теорией неомобилизма . Ее зарождение относится к концу 60-х годов XX в. и вызвано сенсационным открытием на дне океана цепи горных хребтов, оплетающих земной шар. Ничего подобного на суше нет. Альпы, Кавказ, Памир, Гималаи даже вместе взятые несравнимы с обнаруженной полосой срединных хребтов Мирового океана. Ее длина превышает 72 тыс. км.

Человечество как бы открыло неведомую прежде планету. Наличие узких впадин и больших котловин, глубоких ущелий, тянущихся почти непрерывно вдоль оси срединных хребтов, тысячи гор, подводных землетрясений, действующих вулканов, сильных магнитных, гравитационных и тепловых аномалий, горячих глубоководных источников, коллосальных скоплений железомарганцевых конкреций – все это обнаружено за короткий промежуток времени на дне океана.

Как выяснилось, океанической коре свойственно постоянное обновление. Она зарождается на дне рифта, секущего срединные хребты по оси. Сами хребты из той же купели и тоже молоды. Океаническая кора «умирает» в местах расколов – там, где она подвигается под соседние плиты. Опускаясь в глубь планеты, в мантию и оплавляясь, она успевает отдать часть себя вместе с накопившимися на ней осадочными отложениями на строительство материковой коры. Расслоение недр Земли по плотности рождает своего рода течения в мантии. Эти течения обеспечивают поставку материала для разрастания океанического дна. Они же заставляют дрейфовать глобальные плиты с выступающими из Мирового океана континентами. Дрейф крупных плит литосферы с возвышающейся на них сушей и называется неомобилизмом.

Перемещение материков подтверждено в настоящее время наблюдениями с космических аппаратов. Нарождение океанской коры исследователи увидели своими глазами, приблизившись ко дну Атлантики, Тихого и Индийского океанов, Красного моря. Используя современную технику глубоководного погружения, акванавты обнаружили образование трещин в растягиваемом дне и молодые вулканчики, поднимающиеся из таких «щелей».

Ближайшая к Солнцу и наименьшая планета системы, всего 0.055% от размера Земли. 80% ее массы составляет ядро. Поверхность камениста, изрезана кратерами и воронками. Атмосфера сильно разрежена, состоит из углекислого газа. Температура солнечной стороны составляет +500оС, обратной стороны -120оС. Гравитационного и магнитного поля на Меркурии нет.

Венера

Венера обладает очень плотной атмосферой, состоящей из двуокиси углерода. Температура поверхности достигает 450оС, что объясняется постоянным парниковым эффектом, давление порядка 90 Атм. Размер Венеры равняется 0.815 размера Земли. Ядро планеты сложено из железа. На поверхности имеется небольшое количество воды, а также множество метановых морей. У Венеры отсутствуют спутники.

Планета Земля

Единственная во Вселенной планета, на которой существует жизнь. Почти 70% поверхности покрыто водой. Атмосфера состоит из сложной смеси кислорода, азота, углекислого и инертных газов. Гравитация планеты имеет идеальную величину. Если она была бы меньшей – кислород бы в , если большей – водород собрался бы на поверхности, и жизнь не смогла существовать.

Если увеличить расстояние от Земли до Солнца на 1% - океаны замерзнут, если уменьшить на 5% - вскипят.

Марс

Из-за большого содержания окиси железа в грунте, Марс имеет ярко красный цвет. Его размер в 10 раз меньший, чем земной. Атмосфера состоит из углекислого газа. Поверхность покрыта кратерами и потухшими вулканами, наивысший из которых Олимп, его высота составляет 21.2 км.

Юпитер

Наибольшая из планет Солнечной системы. Крупнее Земли в 318 раз. Состоит из смеси гелия и водорода. Внутри Юпитер разжарен, и поэтому в его атмосфере преобладают вихревые структуры. Имеет 65 известных спутников.

Сатурн

Структура планеты схожа с Юпитером, но прежде всего, Сатурн известен благодаря системе колец. Сатурн в 95 раз крупнее Земли, но его плотность наименьшая среди Солнечной системы. Его плотность приравнивается к плотности воды. Имеет 62 известных спутника.

Уран

Уран крупнее Земли в 14 раз. Уникален своим вращением «на боку». Наклон его оси вращения равняется 98о. Ядро Урана очень холодное, поскольку отдает все тепло в космос. Имеет 27 спутников.

Нептун

Крупнее Земли в 17 раз. Излучает большое количество тепла. Проявляет невысокую геологическую активность, на его поверхности находятся гейзеры из . Имеет 13 спутников. Планету сопровождают так званые «Нептунские троянцы», которые являются телами астероидного характера.

В атмосфере Нептуна содержится большое количество метана, это придает ему характерный синий цвет.

Особенности планет Солнечной системы

Отличительной чертой планет Солнечной факт их вращения не только вокруг Солнца, но еще и по своей оси. Также все планеты в большей или меньшей степени являются теплыми .

Связанная статья

Источники:

• Планеты Солнечной системы

Солнечная система - совокупностью космических тел, взаимодействие между которыми объясняют законы гравитации. Солнце является центральным объектом Солнечной системы. Находясь от Солнца на разном расстоянии, планеты вращаются почти в одной плоскости, в одном направление по эллиптическим орбитам. 4,57 млрд лет назад произошло рождение Солнечной системы как результат мощного сжатия облака газа и пыли.

Солнце - это огромная раскаленная звезда, преимущественно состоящая из гелия и водорода. По эллиптическим орбитам вокруг Солнца вращается всего 8 планет, 166 лун, 3 карликовых планеты. А также миллиарды комет, малых планет, мелких метеорных тел, космическая пыль.

Польский ученый и астроном Николай Коперник в середине XVI века описал общие характеристики и строение Солнечной системы. Он изменил бытующее в то время мнение о том, что Земля – центр Вселенной. Доказал, что центром является Солнце. Остальные же планеты движутся вокруг него по определенным траекториям. Законы, объясняющие движение планет, сформулировал Иоганн Кеплер в XVII веке. Исаак Ньютон, физик и экспериментатор, обосновал закон всемирного притяжения. Однако детально изучить основные свойства и характеристики планет и объектов Солнечной системы смогли лишь в 1609 году. Великим Галилеем был изобретен телескоп. Это изобретение позволяло воочию наблюдать за характером планет и объектов. Галилей смог доказать, что Солнце вращается вокруг своей оси, наблюдая движение солнечных пятен.

Основные характеристики планет

Вес Солнца превышает массу других почти в 750 раз. Сила притяжения Солнца позволяет ему удерживать вокруг себя 8 планет. Их названия: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Все они вращаются вокруг Солнца по определенной траектории. Каждая из планет имеет свою систему спутников. Раньше еще одной планетой, вращающейся вокруг Солнца, был Плутон. Но современные ученые на основе новых фактов лишили Плутон статуса планеты.

Из 8 планет самой большой является Юпитер. Его диаметр приблизительно 142 800 км. Это превышает диаметр Земли в 11 раз. Планеты, ближе всего находящиеся к Солнцу, считаются планетами земного типа, или внутренними. К ним относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Они, как и Земля, состоят из твердых металлов и силикатов. Это позволяет им значительно отличаться от других планет, расположенных в Солнечной системе.

Второй тип планет - Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран. Их называют внешними, или юпитерианскими планетами. Эти планеты представляют собой планеты-гиганты. Состоят преимущественно из расплавленных водорода и гелия.

Практически вокруг всех планет Солнечной системы вращаются спутники. Около 90% спутников сосредоточено в основном на орбитах вокруг юпитерианских планет. Планеты перемещаются вокруг Солнца по определенным траекториям. Дополнительно у них также происходит вращение вокруг собственной оси.

Небольшие объекты Солнечной системы

Самыми многочисленными и маленькими телами в Солнечной системе являются астероиды. Целый пояс астероидов расположен между Марсом и Юпитером, состоит из объектов диаметром более 1 км. Скопления астероидов еще называют «астероидным поясом». Траектория полета некоторых астероидов очень близко проходит от Земли. Количество астероидов в поясе – до нескольких миллионов. Самое крупное тело – карликовая планета Церера. Это глыба неправильной формы с диаметром в поперечнике 0,5-1 км.

К своеобразной группе малых тел относятся кометы, состоящие преимущественно из обломков льда. От больших планет и их спутников они отличаются небольшим весом. Диаметр самых больших комет – всего несколько километров. Зато все кометы имеют огромные «хвосты», по объему превосходящие Солнце. Когда кометы близко подходят к Солнцу, лед испаряется и в результате сублимационных процессов вокруг кометы образуется облако пыли. Высвобожденные частички пыли под давлением солнечного ветра начинают светиться.

Еще одним космическим телом является метеор. Попадая в орбиту Земли, он сгорает, оставляя в небе светящийся след. Разновидностью метеоров являются метеориты. Это более крупные метеоры. Их траектория движения иногда близко проходит возле атмосферы Земли. Из-за нестабильности траектории движения метеоры могут падать на поверхность нашей планеты, образуя кратеры.

Еще одними объектами солнечной системы являются кентавры. Они представляют собой кометоподобные тела, состоящие из обломков льда большого диаметра. По своим характеристикам, строению и характеру движения они считаются и кометами и астероидами.

По последним данным научных исследований Солнечная система образовалась в результате гравитационного коллапса. В результате мощного сжатия образовалось облако. Под действием гравитационных сил из частичек пыли и газа образовались планеты. Солнечная система принадлежит к Галактике Млечный Путь и удалена от ее центра приблизительно на 25-35 тыс. световых лет. Повсюду во Вселенной ежесекундно рождаются системы планет, подобные Солнечной системе. И, очень возможно, в них также есть разумные существа, подобные нам.

Связанная статья

Те, кто продолжает считать, что Солнечная система включает в себя девять планет, глубоко заблуждается. Все дело в том, что в 2006 году Плутон был отчислен из большой девятки и теперь относится к разряду карликовых планет. Обычных же осталось восемь, хотя власти Иллинойса законодательно закрепили в своем штате за Плутоном прежний статус.

Инструкция

После 2006 года звание самой маленькой планеты стал носить Меркурий. Для ученых он представляет интерес как из-за необычного рельефа в виде зубчатых откосов, усыпавших всю поверхность, так и периода вращения вокруг своей оси. Оказывается, он всего на треть меньше времени полного оборота вокруг Солнца. Это происходит из-за сильного приливного воздействия светила, которое замедлило естественное вращение Меркурия.

Вторая по дальности от центра притяжения Венера знаменита своей «горячностью» - температура ее атмосферы даже больше, чем у предыдущего объекта. Эффект обусловлен имеющейся на ней парниковой системой, возникшей благодаря повышенной плотности и преобладанию углекислого газа.

Третья планета – Земля – является местом обитания людей, и пока что она единственная, где точно зафиксировано присутствие жизни. У нее есть то, чего нет у предыдущих двух – спутник под названием Луна, присоединившийся к ней вскоре после возникновения, а произошло это знаменательное событие около 4,5 млрд лет назад.

Самой воинственной сферой Солнечной системы можно назвать Марс: его цвет красный из-за высокого процента в почве оксида железа, геологическая активность закончилась всего 2 млн лет назад, а два спутника были привлечены насильственным образом из числа астероидов.

Пятый по удаленности от Солнца, но первый по размерам Юпитер имеет необычную историю. Считается, что у него были все задатки к превращению в коричневый карлик – небольшую звезду, ведь самая малая из этой категории превосходит его в диаметре лишь на 30%. Большие, чем есть, габариты Юпитер уже не получит: если бы его масса повышалась, это привело бы под действием гравитации к увеличению плотности.

Сатурн единственный среди всех остальных обладает заметным диском – поясом Кассини, состоящим из окруживших его мелких объектов и обломков. Как и Юпитер, он относится к классу газовых гигантов, но значительно уступает по плотности не только ему, но и земной воде. Несмотря на свою «газообразность», Сатурн имеет на одном из своих полюсов настоящее северное сияние, а его атмосфера бушует ураганами и штормами.

Следующий по списку Уран, как и его сосед Нептун, относится к разряду ледяных гигантов: его недра содержат в себе так называемый «горячий лед», от обычного отличающийся высокой температурой, но не превращающийся в пар из-за сильного сжатия. Помимо «холодного» составляющего, на Уране есть и ряд горных пород, а также сложная структура облаков.

Замыкает перечень Нептун, открытый весьма необычным способом. В отличие от остальных планет, обнаруженных методом визуального наблюдения, то есть и более сложные оптические устройства, Нептун заметили не сразу, а только благодаря странному поведению Урана. Позже путем сложных расчетов было обнаружено местонахождение оказывающего на него влияние таинственного объекта.

Совет 4: Какие планеты солнечной системы имеют атмосферу

Атмосфера Земли сильно отличается от атмосфер других планет Солнечной системы. Имея азотно-кислородную основу, земная атмосфера создает условия для жизни, которой, в силу определенных обстоятельств, не может быть на других планетах.

Инструкция

Венера – ближайшая к планета, которая имеет атмосферу, причем такой высокой плотности, что еще Михаил Ломоносов в 1761 году утверждал о ее существовании. Присутствие атмосферы у Венеры настолько очевидный факт, что вплоть до двадцатого века человечество находилось под влиянием иллюзии, будто Земля и Венера являются планетами-близнецами, и на Венере тоже возможна жизнь.

Космические исследования показали, что все далеко не так радужно. Атмосфера Венеры на девяносто пять процентов состоит из углекислого газа, и не выпускает наружу тепло от Солнца, создавая парниковый эффект. Из-за этого температура на поверхности Венеры составляет 500 градусов по Цельсию, и вероятность существования жизни на ней ничтожна.

Марс имеет схожую по составу с Венерой атмосферу, так же состоящую в основном из углекислого газа, но с примесями азота, аргона, кислорода и водяного пара, правда, в очень небольших количествах. Несмотря на приемлемую температуры поверхности Марса в определенное время суток, дышать такой атмосферой невозможно.

В защиту сторонников идей о жизни на других планетах, стоит отметить, что планетологи, исследовав химический состав пород Марса, в 2013 году заявили, что 4 миллиарда лет назад на красной планете было

Уран, как и остальные планеты-гиганты, имеет атмосферу, состоящую из водорода и гелия. Во время исследований, которые проводились с помощью аппаратов «Вояджер», была открыта интересная особенность этой планеты: атмосфера Урана не подогревается никакими внутренними источниками планеты, и всю энергию получает только от Солнца. Именно поэтому Уран имеет самую холодную атмосферу во всей Солнечной системе.

Нептун имеет газообразную атмосферу, но ее синий цвет говорит о том, что в ее составе есть неизвестное пока вещество, которое придает атмосфере из водорода и гелия такой оттенок. Теории о поглощении красного цвета атмосферы метаном, своего полного подтверждения пока не получили.

Совет 5: Какая планета Солнечной системы имеет больше всего спутников

Начало в научном исследовании спутников Юпитера было положено еще в XVII веке известным астрономом Галилео Галилеем. Он открыл первые четыре спутника. Благодаря развитию космической индустрии и запуску межпланетных исследовательских станций, стало возможно открытие мелких спутников Юпитера. В настоящее время, основываясь на информации космической лаборатории НАСА, можно с уверенностью говорить о 67-ми спутниках с подтвержденными орбитами.

Считается, что спутники Юпитера можно сгруппировать на внешние и внутренние. К внешним относятся объекты, находящиеся на значительном удалении от планеты. Орбиты же внутренних располагаются гораздо ближе.

Спутники с внутренними орбитами, или как их еще называют Юпитерианские луны – это довольно крупные тела. Ученые заметили, что устройство расположения этих лун схоже с Солнечной системой, только в миниатюре. Юпитер в этом случае выступает как бы в роли Солнца. Внешние же спутники отличаются от внутренних своими небольшими размерами.

Среди самых известных крупных спутников Юпитера можно отметить те, которые относятся к так назывемым Галилеевым спутникам. Это Ганимед (размеры в км – 5262, 4,),Европа (3121,6 км), Ио. а также Калисто (4820, 6 км).

Видео по теме