Космос с давних времен интересовал человека. Вначале рассуждали о том, что же это может быть, но с развитием науки люди начали осваивать космос. Начали наблюдение за ним с земли, далее стали изучать космос изнутри при помощи спутников, и наконец, в 1961г. человек смог «прочувствовать» космос на себе.

Космос - это интересное, неисследованное пространство, на которое тратятся большие деньги.Вто же время, космос представляетбольшую опасность.

Самая глобальная катастрофа, которая может обрушиться на землю, исходит из космоса. Основная теория исчезновения динозавров основывается на падении метеорита 65 млн. лет назад. Это достаточно большой период, и, как известно, метеорит снова может ударить по земле через определенное время.

Развитие науки движется быстрыми темпами возможно скоро это не будет представлять уже такую угрозу, но на данный момент, к сожалению, даже при обнаружение метеорита на расстоянии 1.5 млн. км. невозможно полностью отвести угрозу от земли. В нормативных документах (как в отечественных, так и в зарубежных), регламентирующих вопросы безопасности в чрезвычайных ситуациях, проблема безопасности Земли в случае воздействия на нее космических объектов не отражена.

Я же в своем реферате попробую отразить ту опасность, которая ждет человечество и к каким последствиям онаможетпривести, а также меры предосторожности, которым человечество должно следовать, чтобы обезопасить себя.

Часть I: Угрозы из космоса

Вначале проведем общую характеристику космоса, а также его объектов, которые непосредственно могут представлять угрозу для планеты Земля. "Космос" по-гречески - это порядок, устройство, стройность (вообще, нечто упорядоченное). Философы Древней Греции понимали под словом "космос" Мироздание, рассматривая его как упорядоченную гармоничную систему. Космосу противопоставлялся беспорядок, хаос. В понятие "космос" сначала включали не только мир небесных светил, но и всё, с чем мы сталкиваемся на поверхности Земли. Чаще под космосом понимают Вселенную, рассматриваемую как нечто единое, подчиняющееся общим законам. Отсюда происходит название космологии - науки, пытающейся найти законы строения и развития Вселенной как целого. В современном понимании космос есть всё находящееся за пределами Земли и её атмосферы.

Ближайшая и наиболее доступная исследованию область космического пространства - околоземное пространство. Именно с этой области началось освоение космоса людьми, в ней побывали первые ракеты и пролегли первые трассы ИСЗ. Полёты космических кораблей с экипажами на борту и выход космонавтов непосредственно в космическое пространство значительно расширили возможности исследования "ближнего космоса". Космические исследования включают также изучение "дальнего космоса" и ряда новых явлений, связанных с влиянием невесомости и других космических факторов на физические, химические и биологические процессы.

Какова же физическая природа околоземного пространства? Газы, образующие верхние слои земной атмосферы, ионизованы УФ-излучением Солнца, т. е. находятся в состоянии плазмы. Плазма взаимодействует с магнитным полем Земли так, что магнитное поле оказывает на плазму давление. С удалением от Земли давление самой плазмы падает быстрее, чем давление, оказываемое на неё земным магнитным полем. Вследствие этого плазменную оболочку Земли можно разбить на две части. Нижняя часть, где давление плазмы превышает давление магнитного поля - ионосфера. Выше лежит магнитосфера - область, где давление магнитного поля больше, чем газовое давление плазмы. Поведение плазмы в магнитосфере определяется и регулируется прежде всего магн. полем и коренным образом отличается от поведения обычного газа. Поэтому, в отличие от ионосферы, которую относят к верхней атмосфере Земли, магнитосферу принято относить уже к космич. пространству. По физической природе околоземное пространство, или ближний космос,- это и есть магнитосфера. В магнитосфере становятся возможными явления захвата заряженных частиц магнитным полем Земли, которое действует как естественная магнитная ловушка. Так образуются радиационные пояса Земли.

Отнесение магнитосферы к космическому пространству обусловливается тем, что она тесно взаимодействует с более далёкими космическими объектами, и прежде всего с Солнцем. Внешняя оболочка Солнца - корона - испускает непрерывный поток плазмы - солнечный ветер. У Земли он взаимодействует с земным магнитным полем (для плазмы достаточно сильное магнитное поле - то же, что твёрдое тело), обтекая его, как сверхзвуковой газовый поток обтекает препятствие. При этом возникает стационарная отходящая ударная волна, фронт которой расположен на расстоянии ок. 14 радиусов Земли (~100 000 км) от её центра с дневной стороны. Ближе к Земле плазма, прошедшая через фронт волны, находится в беспорядочном турбулентном движении. Переходная турбулентная область кончается там, где давление регулярного магнитного поля Земли превосходит давление турбулентной плазмы солнечного ветра. Это - внеш. граница магнитосферы, или магнитопауза, расположенная на расстоянии ок. 10 земных радиусов (~60000 км) от центра Земли с дневной стороны. С ночной стороны солнечный ветер образует плазменный хвост Земли (иногда его неточно наз. газовым). Проявления солнечной активности - вспышки на Солнце - приводят к выбросу солнечного вещества в виде отдельных плазменных сгустков. Сгустки, летящие в направлении Земли, ударяясь о магнитосферу, вызывают её кратковрем. сжатие с последующим расширением. Так возникают магнитные бури, а некоторые частицы сгустка, проникающие через магнитосферу, вызывают полярные сияния, нарушения радио- и даже телеграфной связи. Наиболее энергичные частицы сгустков регистрируются как солнечные космические лучи (они составляют лишь малую часть общего потока космических лучей).

Кратко охарактеризуем Солнечную систему. Здесь находятся ближайшие цели космических полётов - Луна и планеты. Пространство между планетами заполнено плазмой очень малой плотности, которую несёт солнечный ветер. Характер взаимодействия плазмы солнечного ветра с планетами зависит от того, имеют или нет планеты магнитное поле.

Большим разнообразием отличается семейство естественных спутников планет-гигантов. Один из спутников Юпитера, Ио, является самым активным в вулканическом отношении телом Солнечной системы. Титан, самый крупный из спутников Сатурна, обладает достаточно плотной атмосферой, едва ли не сравнимой с земной. Весьма необычным явл. и взаимодействие таких спутников с окружающей их плазмой магнитосфер материнских планет. Кольца Сатурна, состоящие из каменных и ледяных глыб разных размеров, вплоть до мельчайших пылинок, можно рассматривать как гигантский конгломерат миниатюрных естественных спутников.

По очень вытянутым орбитам вокруг Солнца движутся кометы. Ядра комет состоят из отдельных камней и пылевых частиц, вмороженных в глыбу льда. Лёд этот не совсем обычный, в нём кроме воды содержатся аммиак и метан. Хим. состав кометного льда напоминает состав самой большой планеты - Юпитера. Когда комета приближается к Солнцу, лёд частично испаряется, образуя гигантский газовый хвост кометы. Кометные хвосты обращены в сторону от Солнца, т. к. постоянно испытывают воздействие давления излучения и солнечного ветра.

Наше Солнце - лишь одна из множества звёзд, образующих гигантскую звёздную систему - Галактику. А эта система в свою очередь - лишь одна из множества др. галактик. Астрономы привыкли относить слово "Галактика" как имя собственное к нашей звёздной системе, а то же слово как нарицательное - ко всем таким системам вообще. Наша Галактика содержит 150- 200 млрд. звёзд. Они располагаются так, что Галактика имеет вид плоского диска, в середину к-рого как бы вставлен шар диаметром меньшим, чем у диска. Солнце расположено на периферии диска, практически в его плоскости симметрии. Поэтому, когда мы смотрим на небо в плоскости диска, то видим на ночном небосводе светящуюся полосу - Млечный Путь, состоящий из звёзд, принадлежащих диску. Само название «Галактика» происходит от греческого слова «galaktikos» - млечный, молочный и означает систему Млечного Пути.

Изучение спектров звёзд, их движений и др. свойств в сопоставлении с теоретическими расчётами позволило создать теорию строения и эволюции звёзд. По этой теории основным источником энергии звёзд являются ядерные реакции, протекающие глубоко в недрах звезды, где температура в тысячи раз больше, чем на поверхности. Ядерные реакции в космосе и происхождение хим. элементов изучает ядерная астрофизика. На определённых стадиях эволюции звёзды выбрасывают часть своего вещества, которое присоединяется к межзвёздному газу. Особенно мощные выбросы происходят при звёздных взрывах, наблюдаемых как вспышки сверхновых звёзд. В др. случаях при звёздных взрывах могут образоваться чёрные дыры - объекты, вещество которых падает к центру со скоростью, близкой к скорости света, и в силу эффектов общей теории относительности (теории тяготения) как бы застывшее в этом падении. Из недр чёрных дыр излучение вырваться не может. В то же время окружающее чёрную дыру вещество образует т. н. аккреционный диск и при определённых условиях испускает рентгеновское излучение за счёт гравитационной энергии притяжения к чёрной дыре.

Итак, чем же грозит космос?

В числе природных катастроф особое место принадлежит космогенным катастрофам, учитывая их крупные масштабы и возможность тяжелых экологических последствий. Различают два типа космических катастроф: ударно-столкновительная (УСК), когда не разрушенные в атмосфере части КО сталкиваются с поверхностью Земли, образуя на ней кратеры, и воздушно-взрывная (ВВК), при которой объект полностью разрушается в атмосфере. Возможны и комбинированные катастрофы. Примером УСК может служить Аризонский метеоритный кратер диаметром 1,2 км, образовавшийся около 50 тыс. лет назад вследствие падения железного метеорита массой 10 тыс. т, а ВВК - тунгусская катастрофа (метеорит диаметром 50 м полностью распылился в атмосфере).

Последствия катастроф, возникающих при воздействии на Землю космических объектов, могут быть следующие:

- природно-климатические - возникновение эффекта ядерной зимы, нарушение климатического и экологического баланса, эрозия почвы, необратимые и обратимые воздействия на флору и фауну, загазованность атмосферы окислами азота, обильные кислотные дожди, разрушение озонного слоя атмосферы, массовые пожары; гибель и поражение людей;

- экономические - разрушение объектов экономики, инженерных сооружений и коммуникаций, в том числе разрушение и повреждение транспортных магистралей;

- культурно-исторические - разрушение культурно-исторических ценностей;

- политические - возможное осложнение международной обстановки, связанной с миграцией населения из мест катастрофы, и ослабление отдельных государств.

Поражающие факторы в результате воздействия КО.

Поражающие факторы и их энергетика в каждом конкретном случае зависят от вида катастрофы, а также от места падения космического объекта, Они в значительной степени схожи с поражающими факторами, характерными для ядерного оружия (за исключением радиологических).

Таковыми являются:

· Ударная волна:

- воздушная - вызывает разрушения зданий и сооружений, коммуникаций, линий связи, повреждения транспортных магистралей, поражения людей, флоры и фауны;

- в воде - разрушения и повреждения гидросооружений, надводных и подводных судов, частичные поражения морской флоры и фауны (в месте катастрофы), а также стихийные природные явления (цунами), приводящие к разрушениям в прибрежных районах;

- в грунте - явления, аналогичные землетрясениям (разрушения зданий и сооружений, инженерных коммуникаций, линий связи, транспортных магистралей, гибель и поражения людей, флоры и фауны).

· Световое излучение приводит к уничтожению материальных ценностей, возникновению различных атмосферно-климатических эффектов, гибели и поражению людей, флоры и фауны.

· Электромагнитный импульс оказывает воздействие на электрическую и электронную аппаратуру, повреждает системы связи, теле- и радиовещания и др.

· Атмосферное электричество - последствия поражающего фактора аналогичны воздействию молний.

· Отравляющие вещества - это возникновение загазованности атмосферы в районе катастрофы в основном окислами азота и его ядовитыми соединениями.

· Аэрозольное загрязнение атмосферы - эффект этого подобен пыльным бурям, а при больших масштабах катастрофы может привести к изменению климатических условий на Земле.

Вторичные поражающие факторы появляются в результате разрушения атомных электростанций, плотин, химических заводов, складов различного назначения, хранилищ радиоактивных отходов и т.п.

Опасность для планеты Земля представляют такие космические ”гости” и явления как: астероиды (малые планеты), кометы, метеориты, вирусы заносимые космическими телами из космоса, возмущения на солнце, черные дыры, рождение сверхновых звезд.

С мелкими космическими телами Земля встречается постоянно. Эти встречи правильнее назвать столкновениями, ведь наша планета движется по орбите со скоростью около 30 км/с, и небесное тело тоже летит к Земле по своей орбите со скоростью того же порядка. Если тело невелико, то, врезаясь в верхние слои земной атмосферы, оно окутывается слоем раскаленной плазмы и полностью испаряется. Такие частички в науке называют метеорами, а в народе «падающими звездами». Метеор неожиданно вспыхивает и прочерчивает в ночном небе быстро гаснущий след. Иногда случаются «метеорные дожди» -- массовое появление метеоров при встрече Земли с метеорными роями, или потоками Хорошо известен рой Персеид, наблюдающийся в области созвездия Персея. Связанные с ним «звездопады'' отмечаются ежегодно в ночи, близкие к 12 августа. А каждые 33 года в середине ноября на Землю «проливается» метеорный дождь Леониды, наблюдаемый в области созвездия Льва. Последний раз это событие произошло 16-18 ноября 1998 г.. Совсем иначе выглядит встреча Земли с более крупным телом. Оно испаряется только частично, проникает в нижние слои атмосферы, иногда распадается на части или взрывается, и, потеряв скорость, падает на земную поверхность. Такое тело в полете называют болидом, а то, что долетело до поверхности, -- метеоритом.

Еще в XVIII веке при помощи телескопа были впервые обнаружены малые планеты - астероиды. К нашему времени их открыто уже несколько сотен, причем орбиты примерно 500 из них пересекают орбиту Земли или опасно к ней приближаются. Не исключено, что на самом деле таких астероидов больше - несколько тысяч. Немалую опасность могут представлять для Земли и кометы: в истории человечества их, видимо, было около 2000. А с мелкими космическими телами Земля вообще встречается постоянно. "Наука и жизнь" № 8, 1995 г.; № 3, 2000 г. Почти 20 тысяч метеоритов падает ежегодно на Землю, но подавляющая их часть имеет весьма небольшие размеры и массу. Самые малые - весом всего несколько граммов - даже не долетают до поверхности нашей планеты, сгорая в плотных слоях ее атмосферы. Но уже стограммовые долетают и способны принести немалый вред как живому существу, так и зданию или, например, транспортному средству. Но, к счастью, по статистике более 2/3 метеоритов любого размера падает в океан, а вызвать цунами способны лишь достаточно крупные. Падение же в океан малых космических тел приводит к куда менее опасным последствиям, чем при падении на сушу, в результате которого на Земле появляются кратеры.

Из относительно больших кратеров на Земле известно более 230. Предполагается, что падения на Землю крупных космических тел приводили к гибели значительной части биоты. И в частности - к гибели 2/3 живых организмов, включая динозавров, которая произошла 65 млн. лет назад в результате столкновения с Землей крупного астероида или ядра кометы. Возможно, именно с этим событием связано появление кратера диаметром 180 км на полуострове Юкатан: возраст этого кратера 64,98±0,04 млн. лет. Но столь серьезные катастрофы случаются редко и в обозримом будущем не предвидятся, между тем как соударения с Землей метеоритов, в том числе крупных, а значит, способных принести человечеству немалые бедствия, вполне вероятны. Оптимизм, однако, внушается тем обстоятельством, что современная наука вполне может не только предсказать, но и предотвратить подобные соударения. Ведь астрономы способны рассчитать траекторию полета космического тела на несколько лет вперед, а этого вполне достаточно, чтобы найти способ изменить ее или в крайнем случае разрушить сам метеорит А. Микиша, М. Смирнов. Земные катастрофы, вызванные падением метеоритов. "Вестник РАН" том 69, № 4, 1999, стр. 327-336

Согласно статистике, столкновения Земли с астероидом размерами до полутора километров в диаметре могут происходить примерно раз в 300 тысяч лет. Чем больше времени наш мир прожил без встреч с "космическими бомбами", тем выше вероятность такого происшествия в будущем.

На снимках, сделанных из космоса, на теле планеты видно около 4 тысяч странных кольцевых структур от десятков до нескольких тысяч километров в поперечине. Это не что иное, как следы попаданий "космических снарядов". Конечно, в непрекращающемся метеоритном ливне чаще встречаются не очень крупные (по космическим, конечно, меркам) тела К примеру, масса Сихотэ-Алиньского метеорита, упавшего на Дальнем Востоке в 1947 году, достигала 100 тонн. Метеорит, рухнувший в пустыню Гоби, весил 600 тонн. Но и от встречи с такими "малышами" на теле Земли остаются очень заметные шрамы и "оспины". Так, камешек, упавший некогда в Аризоне, оставил кратер диаметром почти полтора километра и глубиной 170 метров. .

Блуждающие в пространстве камни то и дело просвистывают рядом с нашей планетой, "как пули у виска".

Из официальных источников:

1932 год. Атаку на Землю совершил астероид "Аполлон". Каменная "бомба" диаметром один километр промахнулась на 10 миллионов километров. Совсем немного по космическим масштабам.

1936 год. Астероид "Адонис" вынырнул из космического мрака уже на расстоянии 2 миллиона километров.

1968 год. В опасной близости промчалась микро-планета Икар.

1989 год. Астероид диаметром около километра пересек орбиту Земли, лишь на шесть часов разминувшись с нашей планетой.

В мае 1996 года со скоростью 20 километров в секунду совсем рядом (по космическим меркам) пролетел пятисотметровый в диаметре астероид... Столкнись такая крошка с Землей, мощность взрыва достигала бы примерно 3 тысячи мегатонн тротилового эквивалента. А последствия таковы, что дальнейшее существование нашей цивилизации становилось весьма сомнительным.

В 1997 году еще два крупных астероида пересекли орбиту Земли... Нельзя сказать, что человечество так уж беззащитно перед метеоритной опасностью. Подсчитано, что существующие сегодня боевые ракеты могут встретить на подлете к Земле и разрушить любое космическое тело диаметром до километра. План такого перехвата возник еще в 60-х годах, когда астероид "Икар"' опасно приблизился к нашей планете.

Недавно эта проблема вновь была поднята на щит. Об угрозе из космоса говорилось на Международной конференции "Астероидная опасность", прошедшей в Санкт-Петербурге. Те же вопросы поднимались на симпозиуме "Космическая защита Земли", проведенном в российском секретном городе Снежинске. За короткий промежуток времени прошло еще одно представительное собрание (на этот раз в Риме), где было объявлено о создании "космической стражи" - международной организации, ставящей перед

Космическая защита необходима, причем она должна быть многоплановой, так как Землю надо защищать не только от "небесных камней", но и от других напастей, поставляемых нам космосом.

Тайна происхождения новых вирусов заставила некоторых ученых выдвинуть предположение, что эта напасть попадает к нам из космоса Опасность таких "подарков" трудно переоценить. Вспомним хотя бы легендарную "испанку" (устаревшее название гриппа, бытовавшее в начале XX века). Во время пандемии "испанки" 1918-1919 годов от этой болезни умерло около 20 миллионов человек. Смерть наступала в результате острого воспаления и отека легких. Сегодня ученые считают, что к столь многочисленным жертвам привел вовсе не грипп, а какое-то другое, еще неизвестное заболевание.

В те годы вирусология находилась в зачаточном состоянии и не смогла однозначно выявить возбудителя болезни. В некоторых лабораториях мира сохранились образцы тканей людей, умерших во время пандемии "испанки", но проведенные через много лет исследования не обнаружили там микробы, которые обладали бы столь смертельными свойствами.

Сейчас предполагается произвести эксгумацию трупов на острове Шпицберген, где в начале XX века находилась действующая шахта и в вечной мерзлоте тела горняков, умерших во время пандемии, могли сохранить в себе неизвестный вирус. Вирусологи настаивают на этих исследованиях, так как эпидемии происходят циклами и врачам надо точно знать истинную природу "испанки" начала века, чтобы предотвратить гибель людей, если болезнь вернется, когда Земля в очередной раз пересечет облако космической пыли, возможно зараженное вирусами.

Солнце тоже делает нам "подарки". Ученые напоминают о катастрофическом событии, случившемся в марте 1989 года в Квебеке. После мощной солнечной вспышки поток частиц достиг поверхности нашей планеты, вызвав в Канаде техногенную катастрофу - там вышли из строя все генераторы электричества и шесть миллионов человек почти на сутки остались без тепла и света.

Многие ученые утверждают, что нынешняя активность Солнца создает возможность повторения "квебекского катаклизма" в самое ближайшее время. Несколько американских космических спутников уже якобы вышли из строя из-за мощных солнечных выбросов, несущихся к Земле.

Впрочем, в отделе физики Солнца астрономического института им. Штернберга утешают человечество, сообщив, что ситуация находится в пределах нормы и ничего сверхъестественного не предвидится. Да, несколько спутников получили повреждения, но шум, который поднимают вокруг этого события, опять-таки вызван в большей степени желанием выбить деньги под свои исследовательские программы, чем реальной опасностью.

Однако дата возможной будущей встречи с очередной "космической бомбой" уже определена - 14 августа 2126 года. Прогноз сделан авторитетным американским астрономом Брайаном Марсденом. Он предсказал столкновение с кометой Свифта - Татла. Речь идет о ледяной горе диаметром 10 километров. Ее удар о Землю будет равносилен взрыву 100 миллионов мощнейших атомных бомб. Будем верить, что к этому сроку земная цивилизация уже наверняка сможет защитить себя от любых комет и метеоритов.

Не надо забывать, что наша планета тот же каменный снаряд, который с огромной скоростью мчится по космосу. И на этом пути по просторам Вселенной нашу Землю, подстерегают самые неожиданные и опасные сюрпризы. Специалисты рассуждают о фатальных секторах Галактики, где существуют миниатюрные "черные дыры", рассеянные облака ядовитых газов, "пузыри" с измененными пространственными и временными характеристиками...

К сожалению, на космическую защиту и исследования в этой области отсутствует достаточное финансирование, даже в цивилизованных странах.

В частности, хотя американское космическое агентство NASA и способно обнаружить практически все астероиды, угрожающие Земле, однако для этих целей у ведомства не хватает средств. Чтобы обнаружить примерно 20 000 потенциально опасных для планеты астероидов и комет (что составляет примерно 90% от возможных) NASA требуется миллиард долларов до 2020 года. Еще в 2005 году Конгресс США поручил агентству разработать план по отслеживанию траекторий движения большей части астероидов и комет.

Кроме того, ученые должны были выявить наиболее опасные их них и предложить проект их уклонения от планеты. NASA в настоящее время отслеживает в основном самые крупные космические объекты, диаметр которых составляют более километра. Однако по крайней мере 769 известных астероидов и комет, диаметр которых не превышает 140 метров, наблюдаются не так пристально. Хотя ученые отмечают, что даже небольшие объекты представляют угрозу Земле, поскольку их взрывы вблизи планеты в результате нагрева могут привести к значительным разрушениям. Чтобы в полной мере отслеживать движение астероидов, NASA предлагает два варианта: либо построить новый наземный телескоп стоимостью 800 миллионов, либо запустить космический инфракрасный телескоп стоимостью 1,1 миллиардов. Администрация США считает оба варианта слишком дорогими.

Таким образом, космос полон опасностями для жизни, особенно астероидами, метеоритами, кометами, грозящими врезаться в Землю. Число опасностей возрастает по мере удаления в космос: например сверхновые, которые выбрасывают достаточно излучения, чтобы пробить защитный озоновый слой Земли. Новое исследование показало, что для этого бывшая звезда должна оказаться на расстоянии 25 световых лет от Земли - так близко, что это может случиться только раз или два в миллиард лет. Ранее считалось, что этот риск гораздо выше. Физик Мальвин Рудерман из Колумбийского университета в 1974 году подсчитал, что космические и гамма-лучи от сверхновой, находящейся на расстоянии 50 световых лет, за десятки лет могут уничтожить большую часть озонового слоя. Но последние оценки Нила Герельса из Goddard Space Flight Center позволяют вздохнуть с облегчением. Ученый использовал подробную модель атмосферы, чтобы понять, как оксид азота - соединение, появление которого катализируется радиацией сверхновой - будет разрушать озон. Оказалось, что для того, чтобы сквозь атмосферу проникало вдвое больше ультрафиолетовых лучей, чем сейчас, звезда должна взорваться на расстоянии не больше 25 световых лет. Сегодня на столь небольшой дистанции до Земли нет ни одной достаточно крупной звезды, чтобы она погибла, превратившись в сверхновую. Более того, подобные звезды очень редко приближаются к Солнечной системе, так что сверхновая здесь может появляться не чаще раза в 700 миллионов лет.

Существует опасность, от так называемых черных дыр. Известный физик Стефан Хоукин вынужден был пересмотреть свою теорию черных дыр. Прежде считалось, что ни один объект не способен выйти из мощного гравитационного поля черной дыры. Однако впоследствии ученый пришел к выводу, что информация об этих объектах, попавших в космическую дыру, может быть излучена обратно в трансформированном виде. Эта извращенная информация, в свою очередь, меняет сущность объекта. "Зараженный" подобным образом объект трансформирует любую информацию о предмете, который встречается у него на пути. При этом если облако достигнет Земли, то эффект его воздействия на планету будет сродни тому, как если пролить на рукописный чернильный текст воду, которая разъедает слова и превращает в месиво.

Опасны вспышки на Солнце. Межпланетная ударная волна, порожденная солнечной вспышкой, достигнув Земли вызывает, полярное сияние, видимое даже в средних широтах. Скорость выброшенного материала может составлять около 908 км/с (наблюдалась в 2000 г.). Выброс, состоящий из гигантских облаков электронов и магнитных полей, достигнув Земли способен вызвать крупные магнитные бури, способные прерывать спутниковую связь. Выбросы корональной массы могут уносить до 10 миллиардов тонн наэлектризованного газа из короны Солнца, распространяющегося со скоростью до 2000 км/c. Так как их становятся все больше и больше, они окутывают Солнце, формируя ореол вокруг нашей звезды. Это может звучать угрожающе, но на самом деле такие выбросы не представляют опасности для людей, находящихся на Земле. Магнитное поле нашей планеты служит надежным защитным экраном против солнечного ветра. Когда солнечный ветер достигает магнитосферы - области вокруг Земли, контролируемой ее магнитным полем - большая часть материала отклоняется далеко за пределы нашей планеты. Если волна солнечного ветра велика, она может сжимать магнитосферу и вызывать геомагнитный шторм. В предыдущий раз такое событие произошло в начале апреля 2000 года.

studfiles.net

Исследовательская работа "Космические катастрофы" | Социальная сеть работников образования

li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_1-7}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-8.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_2-8 0}#doc5287943 .lst-kix_list_2-6>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_2-6}#doc5287943 .lst-kix_list_2-8>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_2-8,lower-roman) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_1-1>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_1-1,lower-latin) ". "}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-0{list-style-type:none}#doc5287943 .lst-kix_list_3-2>li:before{content:"\0025cf "}#doc5287943 .lst-kix_list_1-1>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_1-1}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-0.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_2-0 0}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-1{list-style-type:none}#doc5287943 .lst-kix_list_3-7>li:before{content:"\0025cf "}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-2{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-3{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-4{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-5{list-style-type:none}#doc5287943 .lst-kix_list_2-0>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_2-0,decimal) ". "}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-2.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_1-2 0}#doc5287943 .lst-kix_list_1-2>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_1-2,lower-roman) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_2-8>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_2-8}#doc5287943 .lst-kix_list_1-5>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_1-5,lower-roman) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_2-3>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_2-3}#doc5287943 .lst-kix_list_1-8>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_1-8}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-7.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_1-7 0}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-7{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-6{list-style-type:none}#doc5287943 .lst-kix_list_2-3>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_2-3,decimal) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_3-5>li:before{content:"\0025cf "}#doc5287943 .lst-kix_list_2-4>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_2-4,lower-latin) ". "}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-8{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-5.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_1-5 0}#doc5287943 .lst-kix_list_1-4>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_1-4,lower-latin) ". "}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-4.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_2-4 0}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-1.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_1-1 0}#doc5287943 .lst-kix_list_2-1>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_2-1}#doc5287943 .lst-kix_list_2-0>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_2-0}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-0.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_1-0 0}#doc5287943 .lst-kix_list_3-0>li:before{content:"\0025cf "}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-3.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_2-3 0}#doc5287943 .lst-kix_list_1-5>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_1-5}#doc5287943 .lst-kix_list_2-5>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_2-5,lower-roman) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_1-0>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_1-0,decimal) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_2-4>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_2-4}#doc5287943 .lst-kix_list_2-7>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_2-7,lower-latin) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_1-8>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_1-8,lower-roman) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_1-6>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_1-6}#doc5287943 .lst-kix_list_2-5>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_2-5}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-6.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_1-6 0}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-2.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_2-2 0}#doc5287943 .lst-kix_list_3-4>li:before{content:"\0025cf "}#doc5287943 .lst-kix_list_1-3>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_1-3,decimal) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_3-3>li:before{content:"\0025cf "}#doc5287943 .lst-kix_list_1-0>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_1-0}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-7.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_2-7 0}#doc5287943 .lst-kix_list_3-6>li:before{content:"\0025cf "}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-1.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_2-1 0}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-3.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_1-3 0}#doc5287943 .lst-kix_list_1-3>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_1-3}#doc5287943 .lst-kix_list_2-7>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_2-7}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-6.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_2-6 0}#doc5287943 .lst-kix_list_1-2>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_1-2}#doc5287943 .lst-kix_list_3-8>li:before{content:"\0025cf "}#doc5287943 ul.lst-kix_list_3-7{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_2-5.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_2-5 0}#doc5287943 ul.lst-kix_list_3-8{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-7{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-8{list-style-type:none}#doc5287943 .lst-kix_list_1-6>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_1-6,decimal) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_2-6>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_2-6,decimal) ". "}#doc5287943 ul.lst-kix_list_3-0{list-style-type:none}#doc5287943 ul.lst-kix_list_3-1{list-style-type:none}#doc5287943 ul.lst-kix_list_3-2{list-style-type:none}#doc5287943 ul.lst-kix_list_3-3{list-style-type:none}#doc5287943 ul.lst-kix_list_3-4{list-style-type:none}#doc5287943 ul.lst-kix_list_3-5{list-style-type:none}#doc5287943 .lst-kix_list_3-1>li:before{content:"\0025cf "}#doc5287943 .lst-kix_list_1-4>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_1-4}#doc5287943 ul.lst-kix_list_3-6{list-style-type:none}#doc5287943 .lst-kix_list_2-2>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_2-2,lower-roman) ". "}#doc5287943 .lst-kix_list_1-7>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_1-7,lower-latin) ". "}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-8.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_1-8 0}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-4.start{counter-reset:lst-ctn-kix_list_1-4 0}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-2{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-1{list-style-type:none}#doc5287943 .lst-kix_list_2-1>li:before{content:"" counter(lst-ctn-kix_list_2-1,lower-latin) ". "}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-0{list-style-type:none}#doc5287943 .lst-kix_list_2-2>li{counter-increment:lst-ctn-kix_list_2-2}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-6{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-5{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-4{list-style-type:none}#doc5287943 ol.lst-kix_list_1-3{list-style-type:none}#doc5287943 ol{margin:0;padding:0}#doc5287943 .c1{line-height:1.0;padding-top:0pt;widows:2;orphans:2;height:11pt;direction:ltr;padding-bottom:0pt}#doc5287943 .c4{line-height:1.0;padding-top:0pt;widows:2;orphans:2;direction:ltr;padding-bottom:0pt}#doc5287943 .c22{vertical-align:baseline;color:#008000;font-size:36pt;font-family:"Times New Roman"}#doc5287943 .c0{vertical-align:baseline;font-size:14pt;font-family:"Times New Roman";font-weight:bold}#doc5287943 .c2{vertical-align:baseline;font-size:16pt;font-family:"Times New Roman"}#doc5287943 .c7{vertical-align:baseline;font-size:14pt;font-family:"Times New Roman"}#doc5287943 .c14{max-width:467.7pt;background-color:#ffffff;padding:56.7pt 42.5pt 56.7pt 85pt}#doc5287943 .c23{vertical-align:baseline;font-size:24pt;font-family:"Times New Roman"}#doc5287943 .c9{vertical-align:baseline;font-size:20pt;font-family:"Times New Roman"}#doc5287943 .c11{vertical-align:baseline;font-size:18pt;font-family:"Times New Roman"}#doc5287943 .c21{vertical-align:baseline;font-size:12pt;font-family:"Times New Roman"}#doc5287943 .c19{vertical-align:baseline;font-size:26pt;font-family:"Times New Roman"}#doc5287943 .c3{text-align:justify;margin-left:18pt}#doc5287943 .c20{padding-left:0pt;margin-left:0pt}#doc5287943 .c17{margin:0;padding:0}#doc5287943 .c10{margin-left:18pt}#doc5287943 .c8{margin-left:70.8pt}#doc5287943 .c6{text-indent:35.4pt}#doc5287943 .c13{font-style:italic}#doc5287943 .c12{font-weight:bold}#doc5287943 .c16{margin-left:177pt}#doc5287943 .c18{text-indent:18pt}#doc5287943 .c15{color:#000000}#doc5287943 .c5{text-align:justify}#doc5287943 .title{widows:2;padding-top:24pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:36pt;font-family:"Arial";font-weight:bold;padding-bottom:6pt;page-break-after:avoid}#doc5287943 .subtitle{widows:2;padding-top:18pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#666666;font-style:italic;font-size:24pt;font-family:"Georgia";padding-bottom:4pt;page-break-after:avoid}#doc5287943 li{color:#000000;font-size:11pt;font-family:"Arial"}#doc5287943 p{color:#000000;font-size:11pt;margin:0;font-family:"Arial"}#doc5287943 h2{widows:2;padding-top:24pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:24pt;font-family:"Arial";font-weight:bold;padding-bottom:6pt;page-break-after:avoid}#doc5287943 h3{widows:2;padding-top:18pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:18pt;font-family:"Arial";font-weight:bold;padding-bottom:4pt;page-break-after:avoid}#doc5287943 h4{widows:2;padding-top:14pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:14pt;font-family:"Arial";font-weight:bold;padding-bottom:4pt;page-break-after:avoid}#doc5287943 h5{widows:2;padding-top:12pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:12pt;font-family:"Arial";font-weight:bold;padding-bottom:2pt;page-break-after:avoid}#doc5287943 h5{widows:2;padding-top:11pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:11pt;font-family:"Arial";font-weight:bold;padding-bottom:2pt;page-break-after:avoid}#doc5287943 h6{widows:2;padding-top:10pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:10pt;font-family:"Arial";font-weight:bold;padding-bottom:2pt;page-break-after:avoid}#doc5287943 ]]>

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 1

Учебно-исследовательская работа

Космические катастрофы.

Выполнил:

Десятниченко Александр,

ученик 3б класса

Руководитель: Жаркова В.В.,

учитель начальных классов

г. Нижнеудинск 2010 год

Содержание:

I. ВВЕДЕНИЕ

1. Актуальность вопроса.

2. Гипотеза.

3. Сроки проведения.

4. Задачи исследования.

II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Практическая часть

III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выводы

IV. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

I. ВВЕДЕНИЕ

1. Актуальность темы.

В наше время стали актуальны вопросы о космических катастрофах. Но мы, обычные люди, никогда не сталкиваемся на Земле с такими проблемами, поэтому понятие «космическая катастрофа» для нас далека.

Однако, если посмотреть на фотографии Луны, Меркурия, Марса, то увидим, что эти планеты просто разбомблены метеоритами.

2. Гипотеза.

1. Я думаю, что в Солнечной системе космические катастрофы случаются довольно часто.

2. Можно предположить, если планета Земля относится к солнечной системе, то и здесь тоже происходят космические катастрофы.

3. Я считаю, что столкновения Земли с малыми телами может закончится глобальной катастрофой.

2. ЦЕЛИ:

Узнать:

А) О космических катастрофах на планете Земля.

Б) О самой большой космической катастрофе мира (Тунгусском метеорите)

3. СРОКИ РАБОТЫ:

январь - март 2010 года

4. Задачи

А) Узнать о космических телах, с которыми сталкиваются планеты

Б) Выяснить, были ли у нас на планете Земля космические катастрофы.

В) Определить: где, как и когда произошла катастрофа в Сибири, и каковы ее последствия.

II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

а) Узнать о космических телах, с которыми сталкиваются планеты

Кроме Солнца и девяти больших планет со спутниками, «население» Солнечной системы составляют так называемые малые тела. Их принято делить на три класса: астероиды, кометы и метеорные тела (метеориды)

Астероиды (малые планеты) – космические тела размером в сотни километров и меньше, движущиеся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, между орбитами Марса и Юпитера. В кольце малых планет изредка происходит их столкновение друг с другом, сопровождающееся дроблением. Малые планеты, движущиеся внутри орбиты Юпитера, считаются каменистыми телами, родственными планетами земной группы. Это подтверждает представление о том, что выпадающие на Землю метеориты являются обломками малых планет.

Кометы - тела Солнечной системы, имеющие вид туманных объектов, обычно со светлым сгустком – ядром в центре и хвостом. Ядро кометы состоит в основном из обычного льда (с небольшими включениями углекислых и метановых льдов), а также пылевых частиц. Именно они образуют оболочку кометы. А с приближением ее к Солнцу часть из них – под давлением солнечных лучей и солнечного ветра – переходит в хвост. Большинство комет имеют орбиты. Они приближаются к Солнцу через промежутки времени в миллионы лет. У всех комет при их движении в области, занятой планетами, орбиты изменяются под действием планетных притяжений. Изменения бывают особенно велики при тесных сближениях комет с планетами гигантами. Изредка происходят столкновения кометы с планетами. Часть кратеров на Луне, Меркурии и Марсе образовалась в результате ударов ядер комет.

Метеоры – это в основном частички распавшихся комет, более мелкие по размерам и массам, чем кометы. Влетая в земную атмосферу с огромной скоростью, они встречают очень сильное сопротивление воздуха. Частички нагреваются до такой высокой температуры, что начинают дробиться и испаряться, вызывая явление стремительно падающей звезды. Метеор, влетевший в земную атмосферу, может иметь довольно крупные размеры и весить уже не доли грамма, а килограммы и даже тонны! В таком случае это уже метеорное тело, оно воспринимается на Земле как стремительно несущийся по небу сияющий шар – болид, за которым тянется огненный хвост. Полет болида тянется несколько секунд. Он непрерывно меняет свою форму, изгибается, а потом разрывается на части ветром. Болид не всегда летит бесшумно, изредка слышен шорох и треск, как при электрическом разряде. Иногда - когда болид очень крупный и яркий – через некоторое время после его исчезновения слышится раскатистый грохот.

Метеориты – это частички не до конца сгоревших метеоров и болидов, достигающие поверхности Земли. По своему составу метеориты бывают разными: примерно 92,8% каменные, 5,7% - железные, 1,5% - железно-каменные. В силу того, что каменные метеориты практически не сохраняются после удара о Землю, их очень трудно обнаружить. Метеориты падают всегда неожиданно, и нельзя заранее определить, где и когда он упадет.

б) Выяснить, были ли у нас на планете Земля катастрофы.

Земля, благодаря плотной атмосфере, неплохо защищена от мелких метеорных тел массой в десятки и сотни килограммов. Но тем не менее, и на Земле обнаруживаются кратеры от падающих метеоритов. Начиная со второй половины 19 века, известен кратер в штате Аризона (США) «Каньон дьявола» Его диаметр - 1240 метров, а глубина 170метров. В 1906 году было доказано (геологом Д. Барринджер), что кратер имеет ударное происхождение, а не вулканическое, как считали ранее. При многочисленных исследованиях было найдено около 12 тонн метеоритного вещества. Ученые считают, что кратер возник около 50 тысяч лет назад, в результате падения на землю железно – никелевого метеорита. К настоящему времени известно свыше 230 больших ударных кратеров - их называют астроблемами («звездные раны») наибольшие из них имеют диаметр до 200 км. Впрочем, далеко не вся поверхность Земли обследована, особенно это касается дна океанов. Но даже на поверхности нашей планеты, может быть открыто множество новых кратеров и астроблем.

Первенство по размерам среди найденных метеоритов удерживает метеорит найденный в Намибии. Он продолжает лежать на месте падения, т. к. его масса составляет 60 тонн. Есть сведения, что в пустыне Адрар (Мавритания) находится огромный метеорит длинной около 100 метров, высотой около 45 метров и массой порядком 100 тысяч тонн, Он находится в глухом уголке пустыни вдали от населенных пунктов.

12 февраля 1947 г. на Дальнем Востоке упал метеорит. Болид был виден в радиусе 400 км. Его заметили в Хабаровске и других местах Приморья. После исчезновения болида долго слышался грохот и гул, наблюдались сотрясения воздуха, а пылевой след от огненного шара не рассеивался два часа. На месте падения были выявлены 24 кратера и огромное число воронок. Ученые определили, что метеорит распался еще в воздухе и выпал в виде каменного дождя. Предполагается, что метеорит имел массу близкую к 70 тоннам. Упади такая глыба на какой - нибудь город, случилось бы много бед…

в) Определить где, как и когда произошла катастрофа в Сибири.

Что же будет, если Земля столкнется с астероидом, либо кометой в миллион тонн? Предполагается, что подобное событие на Земле происходит не чаще одного раза в 20 тыс. лет. Именно поэтому сибирская катастрофа 1908 года является уникальным событием и бесценным материалом для изучения возможных столкновений космических тел. В истории человечества трудно найти более загадочное событие, чем падение «Тунгусского метеорита». Ученые многих стран бьются над разгадкой тайны века. Что же это было: космический корабль, осколок холодной кометы, или обычный метеорит?

Во вторник 30 июня 1908 года в 7 часов 15 минут местного времени, над огромной территорией Восточной Сибири в междуречье Лены и Подкаменной Тунгуски (Красноярский край) с юго – востока на северо– запад со стороны Солнца пролетел большой огненный шар – болид. Его наблюдали многие жители Восточной Сибири. В далеких таежных поселках началась паника. Полет этого необычного тела сопровождался звуком, напоминавшим раскаты грома, слышавшиеся более чем на тысячу км вокруг. Полет космического пришельца закончился грандиозным взрывом над безлюдной тайгой на высоте около 7 – 10 км. В считанные секунды взрывной волной в радиусе около 40 км был повален лес, уничтожены звери, пострадали люди. Одновременно под действием светового излучения на десятки километров вокруг вспыхнула тайга. Начавшийся пожар уничтожил все, что уцелело после взрыва.

Широкого интереса к падению внеземного тела никто в тот период не проявил. Научное исследование тунгусского феномена началось лишь в 1920 году.

г) Каковы последствия этой катастрофы.

Космический ураган на много лет превратил богатую растительностью и дичью тайгу в унылое кладбище мертвого леса.

Энергия взрыва составила от 10 до 40 мегатонн тротилового эквивалента (можно сравнить с энергией двух тысяч единовременно взорванных ядерных бомб). Взрывная воздушная волна несколько раз обогнула земной шар.

На месте катастрофы, произошла частичная мутация растений: ускорился рост деревьев, изменился химический состав и физические свойства почв.

Вызванное взрывом землетрясение было отмечено в Иркутске, Ташкенте, Тбилиси, в немецком городе Йене.

Магнитная буря, отмеченная вблизи Иркутска, продолжалась около 3,5 часов

В ночь с 30 июня на 1 июля от западных берегов Атлантики до Центральной Сибири, от Ташкента до Санкт – Петербурга началось необычное свечение земной атмосферы и ночных светящихся облаков, которые отражали солнечные лучи, тем самым создавая эффект светлых ночей там, где их прежде не наблюдали. В ряде городов ночью можно было свободно читать газету. Это явление продолжалось несколько ночей.

III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Выводы:

Из своего исследования я сделал вывод:

1. В Солнечной системе космические катастрофы случаются довольно часто.

2. На планете Земля тоже происходят космические катастрофы.

3. Столкновения Земли с малыми телами могут закончиться глобальной катастрофой.

Литература:

«Энциклопедический словарь юного астронома»

М. «Педагогика» 1980

«Большая серия знаний. Вселенная»

М. «Русское энциклопедическое товарищество» 2003

3. Источники Интернет ресурсов:

http:// _ 90 _ll.htm

nsportal.ru

Реферат - Космические причины возникновения глобальных катастроф

Космические причины возникновения глобальных катастроф .

Харьков 2007

Столкновение Земли с другими небесными телами и естественный

отбор в биосфере.

Согласно современным представлениям о сущности эволюции биосферы, главенствующую роль в этом процессе играют естественный отбор и мутации.

В результате мутаций появляются новые формы жизни. Естественный отбор закрепляет право на дальнейшее существование и развитие за наиболее жизнеспособными .

Темпами этих процессов управляют катастрофы, играющие роль регуляторов эволюции.

При бескатастрофическом существовании биосферы условия обитания видов являются практически неизменными. При этом естественный отбор сравнительно быстро стабилизирует структуру сообществ. У новых форм жизни, образующихся в результате мутаций, практически нет шансов на выживание- все экологические ниши заняты. В результате темпы эволюции резко снижаются. Начинается своеобразный “застой” и механизмы адаптации к изменениям параметров окружающей среды у доминирующих форм жизни “за ненадобностью “ ослабевают.

При возникновени глобальных катастроф существенно изменяются условия обитания всех видов. Каждый вид попадает в неблагоприятные для себя условия и вынужден бороться за существование. При этом резко возрастает внутривидовая и межвидовая конкуренция; многочисленные и ранее господствовавшие формы жизни утрачивают свои естественные преимущества перед малочисленными и слабыми.

В этой борьбе выживают и приобретают статус доминирующих виды, обладающие наиболее развитыми способностями к адаптации и спобные быстрее других приспособиться к новым условиям.

Чем больше масштабы катастрофы тем существеннее она влияет на эволюцию. К числу наиболее глобальных, имеющих действительно всепланетные масштабы, относятся катастрофы, вызванные столкновением Земли с другими небесными телами.

Поиском следов подобных катастроф – т.н. астроблем впервые занялся американский геолог и астроном Джим Шумейкер. Он убедительно доказал, что ряд кольцевых геологических структур на нашей планете и других небесных телах образовались в результате столкновений с астероидами и кометами.

В настоящее время обнаружено 30 таких структур в Европе, 26 в Северной Америке, 18 в Африке, 14 в Азии, 9 в Австралии.

К ним относятся

Попигайская котловина на севере Сибири. Внутренний кратер имеет диаметр 75 км, внешний –100 км. Возраст –30 миллионов лет. Крупное небесное тело пробило 1200 м толщу осадочных пород до самого кристаллического основания Сибирской платформы. Энергия взрыва составила 10 в 23 Джоулей- т.е. в 1000 раз сильнее взрыва вулкана Кракатау. При взрыве образовались особые формы кварца- тектиты, которые не могут возникнуть ныне иначе чем в эпицентре ядерного взрыва.

Болтышский кратер в Украине. Диаметр 25 км. Возраст 10 млн. лет.

Внутри метеорного кратера Риз в Германии построен город Норлинген. 15 млн. лет назад сюда упал астероид. В результате образовался кратер диаметром 20 км и глубиной 700м.

В штате Аризона США имеется еще один метеорный кратер- т.н. Каньон Дьябло. Его диаметр 1.2 км, глубина 170м. Кратер окружает вал выброшенной породы высотой 50м. Кратер образовался в прошлом тысячелетии. Об этом событии сохранились предания у местных индейцев. Согласно им здесь с неба спустился бог смерти на огненной колеснице. Исследования показали, что здесь упал маленький астероид диаметром всего 30м и массой 63000 т. Энергия взрыва составила 3.5 мегатонны в тротиловом эквиваленте.

В Мексике на полуострове Юкатан располагается крупнейшая астроблема- астероидный кратер Чиксулаб. Его диаметр более 260 км. Кратер образовался 65 млн. лет назад в результате падения крупного астероида диаметром около 10 км..

О происхождении ряда кольцевых структур такого же масштаба идут споры. В частности имеются гипотезы согласно которых гигантскими астроблемами (т.н. гилемами) являются Тихий океан, Черное море, Западная Антарктида, Северный ледовитый океан. Как показывают теоретические исследования, при падении астероида большая часть его энергии расходуется на формирование сейсмических волн. Также она идет на формирование ударной волны, разрушение и подъем в атмосферу вещества из кратера, нагрев атмосферы. Энергия взрыва и его последствия тем значительнее чем больше диаметр астероида.

Диаметр: Частота столкнов.: Энергия эквивалентного: Площадь астероида: за 500 тыс. лет ядерного взрыва (Мт) зоны 50м 5000 20 1 тыс.кв.км 500м 10 5000 10 тыс.кв.км 2000с 1 100000 200 тыс.кв.км

В результате падения 10 км астероида 65 млн лет назад в атмосферу поднялось такое количество пыли, что на планете установилась т.н. «ударная зима»- средняя температура понизилась более чем на 20 градусов на срок более 500 лет.

Сотрясение недр земли было столь сильным, что вызвало землетрясение силой не менее 6 баллов в любой точке поверхности планеты, а также пробудило все старые и новые вулканы. Начался новый горообразовательный цикл, результатом которого являются многие структуры современного Альпийско-Гималайского пояса, а также Кордильер и Анд в Америке. Произошло завершение Мезозойской эры и началась Кайнозойская эра.

В результате глобального похолодания погибли теплолюбивые растения, служившие пищей крупным травоядным, а также сами эти травоядные и питающиеся ими хищники. Господствовавшие на планете динозавры вымерли. Выжили лишь теплокровные животные не крупнее кролика (к счастью к ним относились и наши предки). Глобальная катастрофа дала им шанс и они им воспользовались.

Таким образом, вызванные падением астероидов глобальные катастрофы, уничтожающие большинство видов входящих в состав биосферы – для немногих выживших- подарок судьбы, мощный ускоритель их эволюции. Указанная закономерность носит всеобщий характер, проявляясь не только в биологии, но и в экономике, политике и искусстве.

Возможны ли катастрофы подобные описанным в будущем- несомненно. В космосе имеются сотни, а возможно и тысячи астероидов, орбиты которых пересекают орбиту Земли. Среди известных науке астероидов угрожающих столкновением в ближайшем будущем не выявлено. Тем не менее оптимистический вывод из этого был бы неверен, поскольку по оценкам астрономов общее число известных астероидов составляет лишь малую часть от общего их количества.

2. Динамика магнитосферы Земли как фактор ускорения эволюции.

Не менее важным фактором активизации процессов видообразования, а также ускорения эволюции биосферы является интенсификация действующих на планете мутагенных факторов.

Одним из важнейших факторов подобного рода является кратковременное повышение на планете радиоактивного фона, вызывающее ионизацию внутренних сред клеток, в том числе клеточных ядер, содержащих хромосомы.

Указанное явление в периоды резкого ускорения эволюции могло быть вызвано либо увеличением поступления радиоактивных элементов на поверхность планеты в результате резкой активизации вулканизма, либо возростанием интенсивности потока заряженных частиц высокой энергии, достигающих ее поверхности.

Как показало сопоставление временных рамок известных науке стадий бурного видообразования на нашей планете и периодов активизации вулканизма указанные явления по времени реже совпадают чем не совпадают. Поэтому наиболее вероятной причиной повышения радиационного фона на планете в периоды бурного видообразования принято считать резкое возрастание интенсивности воздействующего на биосферу потока частиц высоких энергий.

Упомянутые выше частицы имеют различное происхождение. Часть из них это космические частицы- главным образом электроны, позитроны, протоны и антипротоны. Источники космических частиц расположены вне Солнечной системы, а быть может и вне нашей галактики. Космические частицы движутся со скоростями близкими к скорости света и обладают высочайшими энергиями. Их источниками являются взрывы сверхновых звезд и другие подобные процессы. При взаимодействии с атомами газов в земной атмосферой эти частицы вызывают целый ливень вторичных элементарных частиц. Большинство вторичных частиц являются сверхкороткоживущими, но имеются и достаточно стабильные, способные достигать земной поверхности и воздействовать на биосферу. В настоящее время интенсивность пересекающего орбиту Земли потока рассматриваемых частиц невелика, однако по мнению астрофизиков, в других точках галактической орбиты Солнца она может быть существенно выше. Поэтому не исключено, что в некоторые периоды своей геологической истории наша планета пересекала существенно более плотные потоки космических частиц, что несомненно интенсифицировало процессы мутации в биосфере.

Другой источник частиц высокой энергии- Солнце.

Помимо солнечной радиации (электромагнитных волн микроволнового, инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазона) оно испускает сравнительно узкие, но интенсивные пучки корпускулярных частиц высокой энергии, а также т.н. «солнечный ветер»- непрерывно истекающей по всем направлениям поток солнечной плазмы.

Потоки корпускулярных частиц излучаются через т.н. «коронарные дыры»- промежутки между лучами солнечной короны и взаимодействуют с нашей планетой лишь иногда. Солнечный ветер достигает нашей планеты постоянно. Интенсивность солнечного ветра в течение времени изменяется, она зависит от состояния солнечной атмосферы и расположения Земли относительно Солнца.

Частицы входящие в состав солнечного ветра и корпускулярных потоков, излучаемых Солнцем, это в основном ядра водорода, гелия и других элементов, а также свободные электроны. Частицы входящие в состав корпускулярных потоков имеют более высокие скорости достигающие 400 км в секунду. Несмотря на сравнительно высокую плотность потока космических частиц за пределами земной атмосферы земной поверхности достигают лишь немногие из них. На пути их природа воздвигла надежный заслон- магнитосферу Земли.

Магнитосферы имеются далеко не у всех планет Солнечной системы. В настоящее время мощное магнитное поле обнаружено лишь у Юпитера. Магнитный момент Марса составляет всего около 0.0003 от магнитного момента Земли, на Венере и Луне магнитосферы вовсе отсутствуют.

По данным измерений с борта космических аппаратов, магнитосфера нашей планеты простирается от ее поверхности на несколько земных радиусов. Со стороны Солнца она сжата, в противоположном направлении- вытянута.

В среднем на расстоянии 10 земных радиусов регулярное магнитное поле Земли переходит в хаотичное. Граница между регулярным и хаотичным полем называется магнитопаузой.

Хаотичное магнитное поле представляет собой переходную область между магнитосферой и невозмущенным космическим полем и простирается в среднем на 14 земных радиусов. Напряженность магнитного поля Земли убывает пропорционально кубу расстояния от поверхности.

Заряженные частицы солнечного ветра и другие частицы высоких энергий при подлете к Земле отклоняются ее магнитосферой в сторону магнитных полюсов. При этом часть из них захватывается магнитным полем Земли, попадая в т.н. радиационные пояса. Как показали исследования с борта космических аппаратов, наша планета имеет два радиационных пояса.

Радиационные пояса в меридианальном разрезе имеют вид рогов полумесяца. В объеме их форма тороидальна. Внутренний радиационный пояс относительно стабилен во времени. Он характеризуется максимальной плотностью плазмы. Внутренний радиационный пояс протянулся от экватора до35 градусов северной и южной широты и удален от земной поверхности на 3-3.5 тыс.км.

Внешний пояс характеризуется высокой изменчивостью своих характеристик. Они непрерывно изменяются в результате нестационарности взаимодействующего с магнитосферой потока солнечного ветра и других частиц высокой энергии. Внешний радиационный пояс состоит преимущественно из электронов. Он почти в два раза шире внутреннего и удален от поверхности земли на 25-50 тыс.км.

Попавшие в радиационные пояса частицы по спирали движутся к магнитным полюсам, замедляя свое движение (при этом они излучают свет- т. н. полярное сияние).

Продвижение большинства частиц в направлении земной поверхности останавливается на высоте 100-200 км, после чего они заворачивают обратно и таким образом совершают колебательные движения от полюса к полюсу. Самые энергичные частицы достигают земной поверхности и несколько увеличивают радиационный фон в приполярных областях.

При воздействии на магнитосферу Земли потоков корпускулярных частиц возникают магнитные бури, не только нарушающие радиосвязь и работу компасов, но и ухудшающие самочувствие людей.

Магнитные полюса нашей планеты не совпадают с географическими.

Магнитный экватор пересекает экватор географический на 169 градусе восточной долготы и на 23 градусе западной долготы.

На магнитном экваторе напряженность магнитного поля минимальна –0.4 э. По мере приближения к магнитным полюсам она возрастает до 0.7 э. При этом горизонтальная составляющая магнитного поля Земли максимальна на экваторе- 0.4э и минимальна на полюсах-0. Вертикальная составляющая магнитного полюса максимальна на полюсах –0.7э и равна 0 на экваторе. Такое распределение элементов магнитного поля сближает его с полем намагниченного шара, точнее с полем соответствующим образом ориентированного магнитного диполя, расположенного в центре Земли .

Реальное магнитное поле Земли несколько отличается от дипольного наложением на него внешнего и внутреннего недипольных полей.

Внешнее поле связано с движением заряженных частиц в радиационных поясах и меняется в зависимости от процессов на Солнце. Амплитуда его флуктуаций может достигать единиц % от суммарного магнитного поля Земли(это бывает во время магнитных бурь).

Внутреннее, недипольное поле проявляется в виде существования на поверхности планеты неравномерно расположенных участков с высокой и слабой интенсивностью магнитного поля. Эти участки имеют размеры от 25 до 100 градусов, изменяющиеся со временем. В среднем они существуют около 100 лет. Упомянутые участки перемещаются («дрейфуют») по земной поверхности в западном направлении со скоростью около 20 км в год.

В ряде зон на земной поверхности имеются также стационарные магнитные аномалии регионального и местного масштаба. Региональные аномалии охватывают территории миллионы квадратных километров. Местные аномалии -от единиц метров до десятков тысяч квадратных километров.

Причина существования региональных аномалий не выяснена. Местные вызваны залежами магнитных пород и руд (Курсакя магнитная аномалия).

В зоне КМА стрелка компаса ведет себя как на полюсе- останавливется на любом азимуте. КМА вызвана наличием на некоторой глубине крупных залежей железистых кварцитов.

Местоположение магнитных полюсов непрерывно изменяется. Зафиксированы незначительные суточные клебания, несколько большие годовые. Еще большие – вековые, они достигают 30 градусов. В среднем ось вращения земли образует с осью соединяющей магнитные полюса угол 11.5 градуса.

Неустойчивое положение земных магнитных полюсов отчасти определяется влиянием сравнительно быстро изменяющегося внутреннего недипольного поля. На магнитных полюсах горизонтальная составляющая недипольного поля полностью компенсирует горизонтальную составляющую дипольного поля.

При застывании в магнитном поле Земли магмы, извергающейся вулканами, образуются горные породы, обладающие некоторой остаточной намагниченностью.

Изучение остаточной намагниченности вулканических пород позволяет определить характеристики магнитного поля Земли в момент их застывания. Исследования палеомагнитизма в различных регионах нашей планеты привело ряду удивительных открытий. В частности было установлено, что координаты магнитных полюсов, определенные по измерениям остаточной намагниченности вулканических пород, имеющих одинаковый возраст, но обнаруженных на различных материках, не совпадают. Различия тем более, чем больше возраст изучаемых пород. Эти расхождения удается устранить, если предположить, что расположение материков со временем изменялось. Реконструкция указанных движений материков привела к открытию существования на определенных этапах геологической истории нашей планеты единого гигантского материка Пангеи.

Исследования остаточной намагниченности вулканических горных пород, имеющих различный возраст и расположенных в различных регионах нашей планеты показали, что наряду с упомянутыми выше колебаниями положений магнитных полюсов, за последние 11 млн лет не менее 9 раз возникала смена их полярности. Северный магнитный полюс становился южным, а южный северным. Изменения полярности полюсов происходили каждые 0.5 –1,5 млн. лет.

Как показывают геологические данные, процесс смены полярности магнитных полюсов Земли протекает всего на протяжении нескольких тысяч лет. При этом суммарное магнитное поле Земли резко ослабевает, а значит частицы высоких энергий имеют возможность беспрепятственно проникать к поверхности нашей планеты и воздействовать на биосферу. Доказано, что в период смены полюсов магнитосфера Земли утрачивает свои защитные свойства и влияние частиц высокой энергии как мутагенного фактора резко возрастает.

Последний раз рассматриваемое явление наблюдалось 500-800 тыс лет назад. Не исключено, что в результате произошедших в этот период мутаций некоторые человекообразные обезьяны превратились в наших предков. Не вызывает сомнений, что аналогичный период смены полярности земных полюсов ожидает и нас в обозримом будущем.

Каково же происхождение магнитного поля Земли и что может вызвать смену его полярности.

В соответствии с наиболее ранними научными гипотезами о происхождении магнитосферы Земли, выдвинутыми еще в 19 веке, существование магнитного поля объясняется ее остаточной намагниченностью и наличием у планеты ядра, состоящего из магнитных материалов (Земля- постоянный магнит).

Появившиеся в последствии научные данные показали несостоятельность подобных предположений. Основные возражения против указанной гипотезы сводятся к следующему:

1. Не ясно почему существует изменяющаяся во времени внутренняя недипольная составляющая магнитного поля Земли. Геологические процесы в земной коре и мантии происходят медленно, а перемещение недипольного поля в западном направлении происходит со скоростями около 20 км в год. .

2. Не объясняются причины периодической смены полярности магнитных полюсов.

3. Температура земных недр по мере приблюжения к центру Земли возростает. При этом точка Кюри (температура, выше которой горные породы утрачивают свойства постоянного магнита) достигается уже на глубинах около 25 км. Следовательно лишь тонкий приповерхностный слой земной коры может обладать остаточной намагниченностью. Известные запасы горных пород с магнитными свойствами, расположенные в этом слое, недостаточны для объяснения наблюдаемых величин напряженности магнитного поля.

В настоящее время более правдоподобной принято считать гипотезу о происхождении земного магнетизма, выдвинутую в 1956 г. Эльзассером и Френкелем. Согласно этой гипотезе наша планета имеет жидкое ядро и твердую мантию. Ядро взаимодействует с нижней мантией как самовозбуждающаяся динамомашина, вырабатывающая мощный постоянный ток. Этот ток и образует дипольную составляющую магнитного поля Земли.

Быстрые изменения недипольной составляющей магнитного поля Земли объясняются вихревыми движениями жидкости у границы ядра и мантии, а перемещение этого поля в западном направлении связывают с меньшей угловой скоростью внешней зоны ядра по сравнению с мантией.

Гипотеза «земного динамо» нашла успешное применение при объяснении свойств магнитных полей Солнца и Юпитера отсутствия таковых у Венеры и Луны.

Одним из выводов рассматриваемой гипотезы является то, что ось вращения Земли и средняя ось магнитного поля должны совпадать (что как известно противоречит действительности). Она предсказала, что перемещении магнитных полюсов должны были происходить также перемещения полюсов географических.

Палеогеографические и палеоклиматологические данные подтвердили справедливость этого вывода. Установлено, что географические полюса не всегда занимали свое нынешнее положение… Например в позднем палеозое они находились в современной экваториальной области Земли, где в то время имелось мощное покровное оледенение.

Как видим, гипотеза «земного динамо» оказалась весьма продуктивной,

вместе с тем она не объясняет многие установленные наукой факты.

Остаются без объяснений :

1. причины в следствие которых ядро и мантия Земли должны вести себя так как того требует гипотеза.

2. причины резкой смены полярности полюсов и периодически возникающего существенного ослабления магнитного поля на земной поверхности.

3. причины существования самих электрических токов в ядре нашей планеты ( каков источник их их электродвижущей силы) .

4. почему не происходит существенного замедления вращения Земли и разогрева ее недр за счет потерь энергии вращательного движения в результате трения на границе ядра и мантии, вращающихся с разными скоростями.

5. почему вопреки предсказаниям рассматриваемой гипотезы в наши дни не фиксируется заметных перемещений географических полюсов, несмотря на то, что перемещение магнитных полюсов происходит непрерывно и за 100 лет достигает 30 градусов (в среднем 11.5 град.) .

Ответы на эти вопросы предстоит получить в будущем.

Таким образом, причинами существенной интенсификации мутаций в биосфере Земли на этапах ее эволюции, характеризующихся высокими темпами видообразования, может быть попадание нашей планеты в интенсивный галактический поток космических частиц высокой энергии, резкое усиление корпускулярноых потоков Солнца, либо ослабление магнитного поля Земли.

Список рекомендованной литературы:

1.Денисова П. Тайны катастроф.- М.: «РИПОЛ-КЛАССИК»,2000г., 336с.

2.Катастрофы в истории Земли.- М. :«Мир», 1986-450с.

3.Григорьев А.А. Экологические уроки прошлого и современности- Л.: «Наука»,1991.

4. Шейдеггер А.Е. Физические аспекты природных катастроф. Пер. с англ.- М.: «Недра»,1981.

6. Алексеев Н.А. Стихийные явления в природе: проявления, эффектвность защиты.-М.:1988.

7. Будыко М.И., Голицин Г.С., ИзраэльЮ.А. Глобальные климатические катастрофы.-Л.: «Гидрометеоиздат»,1986.

8. Горенчук К.И., Боков В.А., Черванев И.Г. Общее землеведение.-М.: «Высшая школа»,1984.

9. Стихийные бедствия: изучение и методы борьбы.- М.: «Прогресс»,1978.

10. Болт Б.А. и др. Геологические стихии.- М.: «Наука»,1978.

www.ronl.ru

Курсовая работа - Космические причины возникновения глобальных катастроф

Космические причины возникновения глобальных катастроф .

Харьков 2007

Столкновение Земли с другими небесными телами и естественный

отбор в биосфере.

Темпами этих процессов управляют катастрофы, играющие роль регуляторов эволюции.

К ним относятся

Болтышский кратер в Украине. Диаметр 25 км. Возраст 10 млн. лет.

В результате падения 10 км астероида 65 млн лет назад в атмосферу поднялось такое количество пыли, что на планете установилась т.н. «ударная зима»- средняя температура понизилась более чем на 20 градусов на срок более 500 лет.

Сотрясение недр земли было столь сильным, что вызвало землетрясение силой не менее 6 баллов в любой точке поверхности планеты, а также пробудило все старые и новые вулканы. Начался новый горообразовательный цикл, результатом которого являются многие структуры современного Альпийско-Гималайского пояса, а также Кордильер и Анд в Америке. Произошло завершение Мезозойской эры и началась Кайнозойская эра.

В результате глобального похолодания погибли теплолюбивые растения, служившие пищей крупным травоядным, а также сами эти травоядные и питающиеся ими хищники. Господствовавшие на планете динозавры вымерли. Выжили лишь теплокровные животные не крупнее кролика (к счастью к ним относились и наши предки). Глобальная катастрофа дала им шанс и они им воспользовались.

Таким образом, вызванные падением астероидов глобальные катастрофы, уничтожающие большинство видов входящих в состав биосферы – для немногих выживших- подарок судьбы, мощный ускоритель их эволюции. Указанная закономерность носит всеобщий характер, проявляясь не только в биологии, но и в экономике, политике и искусстве.

Возможны ли катастрофы подобные описанным в будущем- несомненно. В космосе имеются сотни, а возможно и тысячи астероидов, орбиты которых пересекают орбиту Земли. Среди известных науке астероидов угрожающих столкновением в ближайшем будущем не выявлено. Тем не менее оптимистический вывод из этого был бы неверен, поскольку по оценкам астрономов общее число известных астероидов составляет лишь малую часть от общего их количества.

2. Динамика магнитосферы Земли как фактор ускорения эволюции.

Другой источник частиц высокой энергии- Солнце.

Магнитные полюса нашей планеты не совпадают с географическими.

Каково же происхождение магнитного поля Земли и что может вызвать смену его полярности.

2. Не объясняются причины периодической смены полярности магнитных полюсов.

Как видим, гипотеза «земного динамо» оказалась весьма продуктивной,

вместе с тем она не объясняет многие установленные наукой факты.

Остаются без объяснений :

1. причины в следствие которых ядро и мантия Земли должны вести себя так как того требует гипотеза.

Ответы на эти вопросы предстоит получить в будущем.

Список рекомендованной литературы:

1.Денисова П. Тайны катастроф.- М.: «РИПОЛ-КЛАССИК»,2000г., 336с.

2.Катастрофы в истории Земли.- М. :«Мир», 1986-450с.

3.Григорьев А.А. Экологические уроки прошлого и современности- Л.: «Наука»,1991.

4. Шейдеггер А.Е. Физические аспекты природных катастроф. Пер. с англ.- М.: «Недра»,1981.

6. Алексеев Н.А. Стихийные явления в природе: проявления, эффектвность защиты.-М.:1988.

7. Будыко М.И., Голицин Г.С., ИзраэльЮ.А. Глобальные климатические катастрофы.-Л.: «Гидрометеоиздат»,1986.

8. Горенчук К.И., Боков В.А., Черванев И.Г. Общее землеведение.-М.: «Высшая школа»,1984.

9. Стихийные бедствия: изучение и методы борьбы.- М.: «Прогресс»,1978.

10. Болт Б.А. и др. Геологические стихии.- М.: «Наука»,1978.

www.ronl.ru

Доклад - Космические причины возникновения глобальных катастроф

Космические причины возникновения глобальных катастроф .

Харьков 2007

Столкновение Земли с другими небесными телами и естественный

отбор в биосфере.

Темпами этих процессов управляют катастрофы, играющие роль регуляторов эволюции.

К ним относятся

Болтышский кратер в Украине. Диаметр 25 км. Возраст 10 млн. лет.

В результате падения 10 км астероида 65 млн лет назад в атмосферу поднялось такое количество пыли, что на планете установилась т.н. «ударная зима»- средняя температура понизилась более чем на 20 градусов на срок более 500 лет.

Сотрясение недр земли было столь сильным, что вызвало землетрясение силой не менее 6 баллов в любой точке поверхности планеты, а также пробудило все старые и новые вулканы. Начался новый горообразовательный цикл, результатом которого являются многие структуры современного Альпийско-Гималайского пояса, а также Кордильер и Анд в Америке. Произошло завершение Мезозойской эры и началась Кайнозойская эра.

В результате глобального похолодания погибли теплолюбивые растения, служившие пищей крупным травоядным, а также сами эти травоядные и питающиеся ими хищники. Господствовавшие на планете динозавры вымерли. Выжили лишь теплокровные животные не крупнее кролика (к счастью к ним относились и наши предки). Глобальная катастрофа дала им шанс и они им воспользовались.

Таким образом, вызванные падением астероидов глобальные катастрофы, уничтожающие большинство видов входящих в состав биосферы – для немногих выживших- подарок судьбы, мощный ускоритель их эволюции. Указанная закономерность носит всеобщий характер, проявляясь не только в биологии, но и в экономике, политике и искусстве.

Возможны ли катастрофы подобные описанным в будущем- несомненно. В космосе имеются сотни, а возможно и тысячи астероидов, орбиты которых пересекают орбиту Земли. Среди известных науке астероидов угрожающих столкновением в ближайшем будущем не выявлено. Тем не менее оптимистический вывод из этого был бы неверен, поскольку по оценкам астрономов общее число известных астероидов составляет лишь малую часть от общего их количества.

2. Динамика магнитосферы Земли как фактор ускорения эволюции.

Другой источник частиц высокой энергии- Солнце.

Магнитные полюса нашей планеты не совпадают с географическими.

Каково же происхождение магнитного поля Земли и что может вызвать смену его полярности.

2. Не объясняются причины периодической смены полярности магнитных полюсов.

Как видим, гипотеза «земного динамо» оказалась весьма продуктивной,

вместе с тем она не объясняет многие установленные наукой факты.

Остаются без объяснений :

1. причины в следствие которых ядро и мантия Земли должны вести себя так как того требует гипотеза.

Ответы на эти вопросы предстоит получить в будущем.

Список рекомендованной литературы:

1.Денисова П. Тайны катастроф.- М.: «РИПОЛ-КЛАССИК»,2000г., 336с.

2.Катастрофы в истории Земли.- М. :«Мир», 1986-450с.

3.Григорьев А.А. Экологические уроки прошлого и современности- Л.: «Наука»,1991.

4. Шейдеггер А.Е. Физические аспекты природных катастроф. Пер. с англ.- М.: «Недра»,1981.

6. Алексеев Н.А. Стихийные явления в природе: проявления, эффектвность защиты.-М.:1988.

7. Будыко М.И., Голицин Г.С., ИзраэльЮ.А. Глобальные климатические катастрофы.-Л.: «Гидрометеоиздат»,1986.

8. Горенчук К.И., Боков В.А., Черванев И.Г. Общее землеведение.-М.: «Высшая школа»,1984.

9. Стихийные бедствия: изучение и методы борьбы.- М.: «Прогресс»,1978.

10. Болт Б.А. и др. Геологические стихии.- М.: «Наука»,1978.

www.ronl.ru

Космические причины возникновения глобальных катастроф

Космические причины возникновения глобальных катастроф .

Харьков 2007

Столкновение Земли с другими небесными телами и естественный

отбор в биосфере.

Темпами этих процессов управляют катастрофы, играющие роль регуляторов эволюции.

При бескатастрофическом существовании биосферы условия обитания видов являются практически неизменными . При этом естественный отбор сравнительно быстро стабилизирует структуру сообществ . У новых форм жизни , образующихся в результате мутаций, практически нет шансов на выживание- все экологические ниши заняты. В результате темпы эволюции резко снижаются. Начинается своеобразный “застой” и механизмы адаптации к изменениям параметров окружающей среды у доминирующих форм жизни “за ненадобностью “ ослабевают.

Поиском следов подобных катастроф - т.н. астроблем впервые занялся американский геолог и астроном Джим Шумейкер. Он убедительно доказал, что ряд кольцевых геологических структур на нашей планете и других небесных телах образовались в результате столкновений с астероидами и кометами.

К ним относятся

Попигайская котловина на севере Сибири. Внутренний кратер имеет диаметр 75 км, внешний -100 км. Возраст -30 миллионов лет. Крупное небесное тело пробило 1200 м толщу осадочных пород до самого кристаллического основания Сибирской платформы. Энергия взрыва составила 10 в 23 Джоулей- т.е. в 1000 раз сильнее взрыва вулкана Кракатау. При взрыве образовались особые формы кварца- тектиты, которые не могут возникнуть ныне иначе чем в эпицентре ядерного взрыва.

Болтышский кратер в Украине. Диаметр 25 км. Возраст 10 млн. лет.

Внутри метеорного кратера Риз в Германии построен город Норлинген . 15 млн. лет назад сюда упал астероид . В результате образовался кратер диаметром 20 км и глубиной 700м.

Диаметр : Частота столкнов.: Энергия эквивалентного :Площадь астероида : за 500 тыс. лет ядерного взрыва (Мт) зоны 50м 5000 20 1 тыс.кв.км 500м 10 5000 10 тыс.кв.км 2000с 1 100000 200 тыс.кв.км

В результате падения 10 км астероида 65 млн лет назад в атмосферу поднялось такое количество пыли, что на планете установилась т.н. «ударная зима»- средняя температура понизилась более чем на 20 градусов на срок более 500 лет. Сотрясение недр земли было столь сильным, что вызвало землетрясение силой не менее 6 баллов в любой точке поверхности планеты, а также пробудило все старые и новые вулканы. Начался новый горообразовательный цикл, результатом которого являются многие структуры современного Альпийско-Гималайского пояса, а также Кордильер и Анд в Америке. Произошло завершение Мезозойской эры и началась Кайнозойская эра. В результате глобального похолодания погибли теплолюбивые растения, служившие пищей крупным травоядным , а также сами эти травоядные и питающиеся ими хищники. Господствовавшие на планете динозавры вымерли . Выжили лишь теплокровные животные не крупнее кролика (к счастью к ним относились и наши предки). Глобальная катастрофа дала им шанс и они им воспользовались. Таким образом, вызванные падением астероидов глобальные катастрофы, уничтожающие большинство видов входящих в состав биосферы - для немногих выживших- подарок судьбы, мощный ускоритель их эволюции. Указанная закономерность носит всеобщий характер , проявляясь не только в биологии, но и в экономике, политике и искусстве. Возможны ли катастрофы подобные описанным в будущем- несомненно. В космосе имеются сотни , а возможно и тысячи астероидов , орбиты которых пересекают орбиту Земли. Среди известных науке астероидов угрожающих столкновением в ближайшем будущем не выявлено. Тем не менее оптимистический вывод из этого был бы неверен , поскольку по оценкам астрономов общее число известных астероидов составляет лишь малую часть от общего их количества.2. Динамика магнитосферы Земли как фактор ускорения эволюции.Не менее важным фактором активизации процессов видообразования, а также ускорения эволюции биосферы является интенсификация действующих на планете мутагенных факторов. Одним из важнейших факторов подобного рода является кратковременное повышение на планете радиоактивного фона, вызывающее ионизацию внутренних сред клеток, в том числе клеточных ядер, содержащих хромосомы. Указанное явление в периоды резкого ускорения эволюции могло быть вызвано либо увеличением поступления радиоактивных элементов на поверхность планеты в результате резкой активизации вулканизма, либо возростанием интенсивности потока заряженных частиц высокой энергии , достигающих ее поверхности. Как показало сопоставление временных рамок известных науке стадий бурного видообразования на нашей планете и периодов активизации вулканизма указанные явления по времени реже совпадают чем не совпадают. Поэтому наиболее вероятной причиной повышения радиационного фона на планете в периоды бурного видообразования принято считать резкое возрастание интенсивности воздействующего на биосферу потока частиц высоких энергий. Упомянутые выше частицы имеют различное происхождение. Часть из них это космические частицы- главным образом электроны, позитроны, протоны и антипротоны. Источники космических частиц расположены вне Солнечной системы, а быть может и вне нашей галактики. Космические частицы движутся со скоростями близкими к скорости света и обладают высочайшими энергиями. Их источниками являются взрывы сверхновых звезд и другие подобные процессы. При взаимодействии с атомами газов в земной атмосферой эти частицы вызывают целый ливень вторичных элементарных частиц. Большинство вторичных частиц являются сверхкороткоживущими , но имеются и достаточно стабильные, способные достигать земной поверхности и воздействовать на биосферу. В настоящее время интенсивность пересекающего орбиту Земли потока рассматриваемых частиц невелика, однако по мнению астрофизиков , в других точках галактической орбиты Солнца она может быть существенно выше. Поэтому не исключено , что в некоторые периоды своей геологической истории наша планета пересекала существенно более плотные потоки космических частиц, что несомненно интенсифицировало процессы мутации в биосфере. Другой источник частиц высокой энергии- Солнце.Помимо солнечной радиации (электромагнитных волн микроволнового , инфракрасного , видимого и ультрафиолетового диапазона) оно испускает сравнительно узкие , но интенсивные пучки корпускулярных частиц высокой энергии, а также т.н. «солнечный ветер»- непрерывно истекающей по всем направлениям поток солнечной плазмы. Потоки корпускулярных частиц излучаются через т.н. «коронарные дыры»- промежутки между лучами солнечной короны и взаимодействуют с нашей планетой лишь иногда. Солнечный ветер достигает нашей планеты постоянно. Интенсивность солнечного ветра в течение времени изменяется, она зависит от состояния солнечной атмосферы и расположения Земли относительно Солнца.Частицы входящие в состав солнечного ветра и корпускулярных потоков, излучаемых Солнцем, это в основном ядра водорода, гелия и других элементов, а также свободные электроны. Частицы входящие в состав корпускулярных потоков имеют более высокие скорости достигающие 400 км в секунду. Несмотря на сравнительно высокую плотность потока космических частиц за пределами земной атмосферы земной поверхности достигают лишь немногие из них. На пути их природа воздвигла надежный заслон- магнитосферу Земли. Магнитосферы имеются далеко не у всех планет Солнечной системы. В настоящее время мощное магнитное поле обнаружено лишь у Юпитера. Магнитный момент Марса составляет всего около 0.0003 от магнитного момента Земли, на Венере и Луне магнитосферы вовсе отсутствуют.По данным измерений с борта космических аппаратов, магнитосфера нашей планеты простирается от ее поверхности на несколько земных радиусов. Со стороны Солнца она сжата, в противоположном направлении- вытянута.В среднем на расстоянии 10 земных радиусов регулярное магнитное поле Земли переходит в хаотичное. Граница между регулярным и хаотичным полем называется магнитопаузой. Хаотичное магнитное поле представляет собой переходную область между магнитосферой и невозмущенным космическим полем и простирается в среднем на 14 земных радиусов. Напряженность магнитного поля Земли убывает пропорционально кубу расстояния от поверхности.Заряженные частицы солнечного ветра и другие частицы высоких энергий при подлете к Земле отклоняются ее магнитосферой в сторону магнитных полюсов. При этом часть из них захватывается магнитным полем Земли , попадая в т.н. радиационные пояса. Как показали исследования с борта космических аппаратов, наша планета имеет два радиационных пояса. Радиационные пояса в меридианальном разрезе имеют вид рогов полумесяца. В объеме их форма тороидальна. Внутренний радиационный пояс относительно стабилен во времени. Он характеризуется максимальной плотностью плазмы. Внутренний радиационный пояс протянулся от экватора до35 градусов северной и южной широты и удален от земной поверхности на 3-3.5 тыс.км. Внешний пояс характеризуется высокой изменчивостью своих характеристик. Они непрерывно изменяются в результате нестационарности взаимодействующего с магнитосферой потока солнечного ветра и других частиц высокой энергии. Внешний радиационный пояс состоит преимущественно из электронов. Он почти в два раза шире внутреннего и удален от поверхности земли на 25-50 тыс.км.Попавшие в радиационные пояса частицы по спирали движутся к магнитным полюсам, замедляя свое движение (при всём этом они излучают свет- т. н. полярное сияние) . Продвижение большинства частиц в направлении земной поверхности останавливается на высоте 100-200 км , после чего они заворачивают обратно и таким образом совершают колебательные движения от полюса к полюсу. Самые энергичные частицы достигают земной поверхности и несколько увеличивают радиационный фон в приполярных областях.При воздействии на магнитосферу Земли потоков корпускулярных частиц возникают магнитные бури, не только нарушающие радиосвязь и работу компасов, но и ухудшающие самочувствие людей.Магнитные полюса нашей планеты не совпадают с географическими.Магнитный экватор пересекает экватор географический на 169 градусе восточной долготы и на 23 градусе западной долготы. На магнитном экваторе напряженность магнитного поля минимальна -0.4 э. По мере приближения к магнитным полюсам она возрастает до 0.7 э. При этом горизонтальная составляющая магнитного поля Земли максимальна на экваторе- 0.4э и минимальна на полюсах-0. Вертикальная составляющая магнитного полюса максимальна на полюсах -0.7э и равна 0 на экваторе. Такое распределение элементов магнитного поля сближает его с полем намагниченного шара, точнее с полем соответствующим образом ориентированного магнитного диполя, расположенного в центре Земли .Реальное магнитное поле Земли несколько отличается от дипольного наложением на него внешнего и внутреннего недипольных полей. Внешнее поле связано с движением заряженных частиц в радиационных поясах и меняется в зависимости от процессов на Солнце. Амплитуда его флуктуаций может достигать единиц % от суммарного магнитного поля Земли(это бывает во время магнитных бурь). Внутреннее, недипольное поле проявляется в виде существования на поверхности планеты неравномерно расположенных участков с высокой и слабой интенсивностью магнитного поля. Эти участки имеют размеры от 25 до 100 градусов, изменяющиеся со временем. В среднем они существуют около 100 лет. Упомянутые участки перемещаются («дрейфуют») по земной поверхности в западном направлении со скоростью около 20 км в год.В ряде зон на земной поверхности имеются также стационарные магнитные аномалии регионального и местного масштаба. Региональные аномалии охватывают территории миллионы квадратных километров. Местные аномалии -от единиц метров до десятков тысяч квадратных километров. Причина существования региональных аномалий не выяснена. Местные вызваны залежами магнитных пород и руд (Курсакя магнитная аномалия). В зоне КМА стрелка компаса ведет себя как на полюсе- останавливется на любом азимуте. КМА вызвана наличием на некоторой глубине крупных залежей железистых кварцитов.Местоположение магнитных полюсов непрерывно изменяется. Зафиксированы незначительные суточные клебания, несколько большие годовые. Еще большие - вековые, они достигают 30 градусов. В среднем ось вращения земли образует с осью соединяющей магнитные полюса угол 11.5 градуса. Неустойчивое положение земных магнитных полюсов отчасти определяется влиянием сравнительно быстро изменяющегося внутреннего недипольного поля. На магнитных полюсах горизонтальная составляющая недипольного поля полностью компенсирует горизонтальную составляющую дипольного поля.При застывании в магнитном поле Земли магмы, извергающейся вулканами, образуются горные породы, обладающие некоторой остаточной намагниченностью. Изучение остаточной намагниченности вулканических пород позволяет определить характеристики магнитного поля Земли в момент их застывания. Исследования палеомагнитизма в различных регионах нашей планеты привело ряду удивительных открытий. В частности было установлено, что координаты магнитных полюсов, определенные по измерениям остаточной намагниченности вулканических пород, имеющих одинаковый возраст , но обнаруженных на различных материках, не совпадают. Различия тем более, чем больше возраст изучаемых пород. Эти расхождения удается устранить, если предположить, что расположение материков со временем изменялось. Реконструкция указанных движений материков привела к открытию существования на определенных этапах геологической истории нашей планеты единого гигантского материка Пангеи. Исследования остаточной намагниченности вулканических горных пород , имеющих различный возраст и расположенных в различных регионах нашей планеты показали, что наряду с упомянутыми выше колебаниями положений магнитных полюсов, за последние 11 млн лет не менее 9 раз возникала смена их полярности. Северный магнитный полюс становился южным, а южный северным. Изменения полярности полюсов происходили каждые 0.5 -1,5 млн. лет . Как показывают геологические данные, процесс смены полярности магнитных полюсов Земли протекает всего на протяжении нескольких тысяч лет . При этом суммарное магнитное поле Земли резко ослабевает, а значит частицы высоких энергий имеют возможность беспрепятственно проникать к поверхности нашей планеты и воздействовать на биосферу. Доказано, что в период смены полюсов магнитосфера Земли утрачивает свои защитные свойства и влияние частиц высокой энергии как мутагенного фактора резко возрастает. Последний раз рассматриваемое явление наблюдалось 500-800 тыс лет назад. Не исключено, что в результате произошедших в этот период мутаций некоторые человекообразные обезьяны превратились в наших предков. Не вызывает сомнений, что аналогичный период смены полярности земных полюсов ожидает и нас в обозримом будущем. Каково же происхождение магнитного поля Земли и что может вызвать смену его полярности.В соответствии с наиболее ранними научными гипотезами о происхождении магнитосферы Земли, выдвинутыми еще в 19 веке, существование магнитного поля объясняется ее остаточной намагниченностью и наличием у планеты ядра, состоящего из магнитных материалов (Земля- постоянный магнит).Появившиеся в последствии научные данные показали несостоятельность подобных предположений. Основные возражения против указанной гипотезы сводятся к следующему:Не ясно почему существует изменяющаяся во времени внутренняя недипольная составляющая магнитного поля Земли. Геологические процесы в земной коре и мантии происходят медленно, а перемещение недипольного поля в западном направлении происходит со скоростями около 20 км в год. .Не объясняются причины периодической смены полярности магнитных полюсов.Температура земных недр по мере приблюжения к центру Земли возростает. При этом точка Кюри (температура, выше которой горные породы утрачивают свойства постоянного магнита) достигается уже на глубинах около 25 км. Следовательно лишь тонкий приповерхностный слой земной коры может обладать остаточной намагниченностью. Известные запасы горных пород с магнитными свойствами , расположенные в этом слое, недостаточны для объяснения наблюдаемых величин напряженности магнитного поля.

Палеогеографические и палеоклиматологические данные подтвердили справедливость этого вывода. Установлено, что географические полюса не всегда занимали свое нынешнее положение.. Например в позднем палеозое они находились в современной экваториальной области Земли, где в то время имелось мощное покровное оледенение.

Как видим, гипотеза «земного динамо» оказалась весьма продуктивной,

вместе с тем она не объясняет многие установленные наукой факты.

Остаются без объяснений :

1. причины в следствие которых ядро и мантия Земли должны вести себя так как того требует гипотеза.

почему не происходит существенного замедления вращения Земли и разогрева ее недр за счет потерь энергии вращательного движения в результате трения на границе ядра и мантии , вращающихся с разными скоростями.

почему вопреки предсказаниям рассматриваемой гипотезы в наши дни не фиксируется заметных перемещений географических полюсов , несмотря на то, что перемещение магнитных полюсов происходит непрерывно и за 100 лет достигает 30 градусов (в среднем 11.5 град.) .

Ответы на эти вопросы предстоит получить в будущем.

Таким образом, причинами существенной интенсификации мутаций в биосфере Земли на этапах ее эволюции , характеризующихся высокими темпами видообразования, может быть попадание нашей планеты в интенсивный галактический поток космических частиц высокой энергии , резкое усиление корпускулярноых потоков Солнца, либо ослабление магнитного поля Земли.

Список рекомендованной литературы:

1.Денисова П. Тайны катастроф.- М.: «РИПОЛ-КЛАССИК»,2000г., 336с.

2.Катастрофы в истории Земли.- М. :«Мир», 1986-450с.

3.Григорьев А.А. Экологические уроки прошлого и современности- Л. : «Наука»,1991.

4. Шейдеггер А.Е. Физические аспекты природных катастроф. Пер. с англ.- М.: «Недра»,1981.

Алексеев Н.А. Стихийные явления в природе: проявления, эффектвность защиты.-М.:1988.

Будыко М.И., Голицин Г.С.,ИзраэльЮ.А. Глобальные климатические катастрофы.-Л.: «Гидрометеоиздат»,1986.

Горенчук К.И., Боков В.А.,Черванев И.Г. Общее землеведение.-М.: «Высшая школа»,1984.

Стихийные бедствия: изучение и методы борьбы.- М.: «Прогресс»,1978.

10. Болт Б.А. и др. Геологические стихии.- М.: «Наука»,1978.

referatwork.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..