Дипломная работа: Планета Земля. Планета земля реферат по астрономии

Доклад - Планета Земля - Астрономия

Министерство образованияРоссийской Федерации

Реферат по астрономии:

<span Monotype Corsiva"">ПЛАНЕТАЗЕМЛЯ

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

Выполнила:

Ученица11 класса Б

МОУСОШ №50

ЯкушеваАлена

Преподаватель:

ШипиловаН.Н.

Г. Слюдянка, 2003 год

Содержание

1.<span Times New Roman"">    

2.<span Times New Roman"">    

3.<span Times New Roman"">    

Планета Земля

Земля как одна из планет Солнечной системы на первый взгляд ничем непримечательна. Это не самая большая, но и не самая малая из планет. Она неближе других к солнцу, но и не обитает на периферии планетной системы. И всё жеЗемля обладает одной уникальной особенностью – на ней есть жизнь. Однако привзгляде на Землю из космоса это не заметно. Хорошо видны облака, плавающие ватмосфере. Сквозь просветы в них различимы материки. Большая же часть Землипокрыта океанами.

Появление жизни, живого вещества – биосферы – на нашейпланете явилось следствием её эволюции. В свою очередь биосфера оказалазначительное влияние на весь дальнейший ход природных процессов. Так, не будьжизни на Земле, химический состав её атмосферы был бы совершенно иным.

Несомненно, всестороннее изучение Земли имеетгромадное значение для человечества, но знания о ней служат также своеобразнойотправной точкой при изучении остальных планет земной группы.

ВнутреннеестроениеЗемли

Не просто «заглянуть» в недра Земли. Даже самые глубокие скважины насуше едва преодолевают 10 – километровый рубеж, а под водой удаётся, пройдяосадочный чехол, проникнуть в базальтовый фундамент не более чем на 1.5 км.Однако нашёлся другой способ. Как в медицине рентгеновские лучи позволяютувидеть внутренние органы человека, так при исследовании недр планеты на помощьприходят сейсмические волны. Скорость сейсмических волн зависит от плотности иупругих свойств горных пород, через которые они проходят. Более того, ониотражаются от границ между пластами пород разного типа и преломляются на этихграницах.

По записям колебаний земной поверхности приземлятресениях – сейсмограммам – было установлено, что недра Земли состоят изтрёх основных частей: коры, оболочки (мантии) и ядра.

Кора отделяется от оболочки отчётливой границей, накоторой скачкообразно возрастают скорости сейсмических волн, что вызвано резкимповышением плотности вещества. Эта граница носит название раздел Мохоровичича(иначе – поверхность Мохо или раздел М) по фамилии сербского сейсмолога,открывшего её в 1909 г.

Толщина коры непостоянна, она изменяется от несколькихкилометров в океанических областях до нескольких десятков километров в горныхрайонах материков. В самых грубых моделях Земли кору представляют в видеоднородного слоя толщиной порядка 35 километров. Ниже, до глубины примерно 2900км, расположена мантия. Она, как и земная кора, имеет сложное строение.

Ещё в XIXстолетии сталоясно, что у Земли должно быть плотное ядро. Действительно, плотность наружныхпород земной коры составляет около 2800 кг/м3 для гранитов ипримерно 3000 кг/м3 для базальтов, а средняя плотность нашей планеты– 5500 кг/м3. В то же время существуют железные метеориты со среднейплотностью 7850 кг/м3 и возможна ещё более значительная концентрацияжелеза. Это послужило основанием для гипотезы о железном ядре Земли. А в началеXXв. были получены первые сейсмологическиесвидетельства его существования.

Граница между ядром и мантией наиболее отчётливая. Онасильно отражает продольные (Р) и поперечные (S) сейсмические волны и преломляет Р-волны. Ниже этойграницы скорость Р-волны резко падает, а плотность вещества возрастает: от 5600кг/м3 до 10000 кг/м3. S-волны ядро вообще не пропускает. Это означает, чтовещество там находится в жидком состоянии.

Есть и другие свидетельства в пользу гипотезы о жидкомжелезном ядре планеты. Так, открытое в 1905г. изменение магнитного поля Земли впространстве и по интенсивности привело к заключению, что оно зарождается вглубинах планеты. Там сравнительно быстрые движения могут происходить, невызывая катастрофических последствий. Наиболее вероятный источник такого поля –жидкое железо (т.е. проводящее токи) ядро, где возникают движения, действующиепо механизму самовозбуждающегося динамо. В нём должны существовать токовыепетли, грубо напоминающие витки провода в электромагните, которые и генерируютразличные составляющие геомагнитного поля.

В 30–е гг. сейсмологи установили, что у Земли есть ивнутреннее, твёрдое ядро. Современное значение глубины границы между внутренними внешним ядрами примерно 5150 км.

Граница наружной зоны Земли – расположена на глубинепорядка 70 км. Литосфера включает в себя как земную кору, так и часть верхнеймантии. Этот жёсткий слой объединяется в единое целое его механическимисвойствами. Литосфера расколота примерно на десять больших плит, на границахкоторых случается подавляющее число землетрясений.

Под литосферой на глубинах от 70 до 250 км существуетслой повышенной текучести – так называемая астеносфера Земли. Жёсткиелитосферные плиты плавают в «астеносферном океане».

В астеносфере температура мантийного веществаприближается к температуре его плавления. Чем глубже, тем выше давление итемпература. В ядре Земли давление превышает 3600 кбар, а температура – 6000 С0.

Тепловая энергия планеты

О высокой температуре земных недр учёные догадывались давно. Об этомсвидетельствовали и вулканические извержения, и рост температуры при погружениив глубокие шахты. В среднем у поверхности Земли её увеличение составляет 20градусов на километр.

Тепловая энергия земных недр выделяется с поверхностипланеты в виде теплового потока, который измеряется количеством тепла,выделяемого с единицы площади за  единицувремени. Измерить тепловой поток Земли с достаточной точностью удалось тольково второй половине XXвека.

Континентальную земную кору можно представить в виде15 – километрового слоя гранита, лежащего на слое базальта такой же толщины.Концентрация радиоактивных изотопов, служащих источниками тепла, в гранитах ибазальтах хорошо изучена. Это прежде всего радиоактивный калий, уран и торий.Подсчитано, что при их распаде выделяется примерно 130 Дж/(см год). В тожевремя средний тепловой поток, который равен 130 – 170 Дж/(см год).Следовательно, он почти полностью определяется тепловыделением в гранитном ибазальтовом слоях.

С океанической корой всё обстоит иначе. Оназначительно тоньше континентальной, и основу её составляет 5 – 6 –километровыйбазальтовый слой. Распад содержащихся в нём радиоактивных элементов даёт всегооколо 10 Дж/(см год). Однако, когда специалисты измерили тепловой поток наокеанах, он оказался примерно таким же, как и на материках.

Сегодня установлено, что основная часть теплапоступает в океаническую кору через литосферную плиту из мантии. Веществомантии постоянно находится в движении. Неравенство температур различных слоёв вней приводит к активному перемешиванию вещества: более холодное и,соответственно, более плотное тонет, более горячее всплывает. Это такназываемая тепловая конвекция.

Большинство современных исследователей указывают натри возможных источника энергии для поддержания тепловой конвекции в мантии. Во– первых, мантия всё ещё сохраняет большое количество тепла, накопленного впериод формирования планеты. Его достаточно, чтобы поверхностный тепловой потоксохранялся на его теперешнем уровне в течение срока, в несколько разпревышающего нынешний возраст Земли. При этом планета должна остывать, но еёостывание происходит очень медленно. Во – вторых, определённое количествотепла, по-видимому, поставляется в мантию из ядра. И, наконец, третий источник– это распад радиоактивных элементов (их содержание в мантии в настоящее времятрудно оценить).

Тектоника плит

Ещё в 1912 г. немецкий исследователь Альфред Вегенер выдвинул гипотезудрейфа континентов. На эту идею его натолкнули поразительное соответствиеочертаний береговых линий материков Африки и Южной Америки, а также явные следыглобального изменения климата в прошлом во многих регионах мира. Но гипотезапоначалу была отвергнута научным сообществом, так как не указывала причиндрейфа. В 30 – е гг. английский геолог Артур Холмс предложил объяснить движениеконтинентов тепловой конвекцией. В 50 – гг., когда широко проводилисьисследования дна океана, гипотеза о крупны горизонтальных перемещениях влитосфере получила новые подтверждение. Значительную роль в этом сыгралоизучение магнитных свойств пород, слагающих океаническое дно.

Ещё в начале XXв. былоустановлено, что намагниченность современных лав соответствует нынешнемумагнитному полю Земли, а у древних лав она часто ориентирована под большимиуглами или вообще противоположна направлению современного поля. По сути делаэта картина отражает состояние магнитного поля в предшествующие геологическиеэпохи. В базальтовых лавах много железа, и они, затвердевая по мере охлаждения,намагничивались в соответствии с существовавшим в тот период геомагнитнымполем.

Имелись также данные о перемене полярности: северный магнитный полюс Землистановился южным, и наоборот. Зарегистрировано 16 инверсий магнитных полюсов запоследние несколько миллионов лет. (Причины такой переполюсировки до сих порокончательно не выяснены, предположительно её вызвали процессы, происходившие вжидком ядре.). И, как оказалось, график этих инверсий свидетельствовал в пользукрупномасштабных перемещений материков.

Магнитная съёмка тихоокеанского дна в 1955 и 1957 гг. обнаружилапростирающиеся почти параллельно с севера на юг «полосы» с магнитными полямианомальной напряжённости. А в 1963 г. были открыты полосовые магнитныеаномалии, вытянутые параллельно хребту Карлсберг в Индийском океане. К этомувремени уже стала довольно известной гипотеза, выдвинутая в 1960г. профессоромПринстонского университета (США) Гарри Хессом и названная позже гипотезойспрединга, или «расширения морского дна». По ней, горячая полурасплавленнаямантийная масса поднимается под срединно – океаническими хребтами,распространяется в стороны от них в виде мощных потоков, которые разрывают ирасталкивают плиты литосферы в разные стороны. Мантийное вещество заполняетобразовавшиеся с обеих сторон от хребтов трещины – рифты.

На площадь поверхности Земли (как и её объём) практически не измениласьза время её существования. Поэтому если новые участки поверхности наращиваютсявдоль хребтов, то где – нибудь они должны и уничтожаться. Вероятнее всего, этопроисходит в глубоководных океанских желобах. Эти так называемые зоны субдукции(поглощения) расположены вдоль вулканических дуг, протянувшихся в Тихом океанеот Аляски вдоль Алеутских островов к Японии, Марианским островам и Филиппинамвплоть до Новой Зеландии и вдоль берегов Америки. Когда в этих зонах земнаякора опускается до глубины 100 – 150 км, часть вещества плавится, образуямагму, которая затем в виде лавы прорывается наверх и извергается в вулканах.

Таким образом, земная кора создаётся в рифтовых зонах океанов, какленточный конвейер, движется со средней скоростью 5 см в год, постепенноостывая.

Гипотеза спрединга может хорошо объяснить магнитные аномалии морскогодна. Если расплавленная порода, изливающаяся в срединно – океанических хребтах,затвердевает с обоих сторон от них, а затем расползается в противоположныхнаправлениях, то она будет создавать полосы, намагниченные согласно с ориентациеймагнитного поля в период их застывания. Когда поверхность меняется, вновьобразовавшееся морское дно намагничивается в противоположном направлении.Чередование полос даёт подробную картину формирования морского дна по обеимсторонам от активного хребта, причём одна сторона является зеркальнымотражением другой.

Первые же магнитные карты тихоокеанского дна у берегов СевернойАмерики, в районе хребта Хуан-де-Фука, показали наличие зеркальной симметрии.Ещё более симметричная картина обнаружена с обеих сторон центрального хребта вАтлантическом океане.

Используя концепцию дрейфа материков, известную сегодня как «новаяглобальная тектоника», можно восстановить взаимное расположение континентов вдалёком прошлом. Оказывается, 200 млн. лет назад она составляли единый материк.

Эволюция Земли

Вопрос ранней эволюции Земли тесно связан с теорией её происхождения.Сегодня известно, что наша планета образовалась около 4.6 млрд лет назад. Впроцессе формирования Земли из частиц протопланетного облака постепенноувеличивалась её масса. Росли силы тяготения, а следовательно, и скоростичастиц, падавших на планету. Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло,и Земля всё сильнее разогревалась. При ударах на ней возникали кратеры, причёмвыбрасываемое из них вещество уже не могло преодолеть земного тяготения ипадало обратно. 

Чем крупнее были падавшие тела, тем сильнее онинагревали Землю. Энергия удара освобождалась не на поверхности, а на глубине,равной примерно двум поперечникам внедрившегося тела. А так как основная массана этом этапе поставлялась планете телами размером в несколько сот километров,то энергия выделялась в слое толщиной порядка 1000 км. Она не успевалаизлучится в пространство, оставаясь в недрах Земли. В результате температура наглубинах 100 – 1000 км могла приблизиться к точке плавления. Дополнительноеповышение температуры, вероятно, вызывал распад короткоживущих радиоактивныхизотопов.

По – видимому, первые возникшие расплавы представлялисобой смесь жидких железа, никеля и серы. Расплав накапливался, а затемвследствие более высокой плотности просачивался вниз, постепенно формируяземное ядро. Таким образом, дифференциация (расслоение) вещества Земли могланачаться ещё на стадии её формирования. Ударная переработка поверхности и начавшаясяконвекция, несомненно, препятствовали этому процессу. Но определённая частьболее тяжёлого вещества всё же успевала опуститься под перемешиваемый слой. Всвою очередь дифференциация по плотности приостанавливала конвекцию исопровождалась дополнительным выделением тепла, ускоряя процесс формированияразличных зон в Земле.

Предположительно ядро сформировалось за несколько сомиллионов лет. При постепенном остывании планеты богатый никелемжелезоникелевый сплав, имеющий высокую температуру плавления, началкристаллизоваться – так зародилось твёрдое внутреннее ядро. К настоящемувремени оно составляет 1.7% массы Земли. В расплавленном внешнем ядресосредоточено около 30% земной массы.

Развитие других оболочек продолжалось гораздо дольше ив некотором отношении не закончилось до сих пор.

Литосфера сразу после своего образования имеланебольшую толщину и была очень не устойчивой. Она снова поглощалась мантией,разрушалась в эпоху великой бомбардировки (от 4.2 до 3.9 млрд лет назад), когдаЗемля, как и Луна, подвергалась ударам очень крупных и довольно многочисленныхметеоритов. На Луне и сегодня можно увидеть свидетельства метеоритнойбомбардировки – многочисленные кратеры и моря (области, заполненные излившейсямагмой). На нашей планете активные тектонические процессы и воздействиеатмосферы и гидросферы практически стёрли следы этого периода.

Около 3.8 млрд лет назад сложилась первая лёгкая и,следовательно, «непотопляемая» гранитная кора. В то время планета уже имелавоздушную оболочку и океаны; необходимые для их образования газы усиленнопоставлялись из недр Земли в предшествующий период. Атмосфера тогда состояла восновном из углекислого газа, азота и водяных паров, кислорода в ней было мало,но он вырабатывался в результате, во – первых, фотохимической диссоциации водыи, во – вторых фотосинтезирующей деятельности простых организмов, таких, каксине – зелёные водоросли.

600 млн лет назад на Земле было несколько подвижныхконтинентальных плит, весьма похожих на современные. Новый сверхматерик Пангеяпоявился значительно позже. Он существовал 300 – 200 млн лет назад, а затемраспался на части, которые и сформировали нынешние материки.

Что ждёт Землю в будущем? На этот вопрос можноответить лишь с большой степенью неопределённости, абстрагируя как от возможноговнешнего, космического влияния, так и от деятельности человечества,преобразующего окружающую среду, причём не всегда в лучшую сторону.

В конце концов недра Земли остынут до такой степени,что конвекция в мантии и, следовательно, движение материков (а значит, игорообразование, извержение вулканов, землетрясения) постепенно ослабнут ипрекратятся. Выветривание со временем сотрёт неровности земной коры, иповерхность планеты скроется под водой. Дальнейшая её судьба будет определятсясреднегодовой температурой. Если она значительно понизится, то океан замёрзнети Земля покроется ледяной коркой. Если же температура повысится (а скорее кэтому и приведёт возрастающая светимость Солнца), то вода испарится, обнаживравную поверхность планеты. Очевидно, ни в том, ни в другом случае жизньчеловечества на Земле будет уже не возможна, по крайней мере в нашемсовременном представлении о ней.

Атмосфера Земли

В настоящее время Земля обладает атмосферой массойпримерно 5.15*10 кг., т.е. менее миллионной доли массы планеты. Вблизиповерхности она содержит 78.08% азота, 20.05% кислорода, 0.94% инертных газов,0.03% углекислого газа и в незначительных количествах другие газы.

Давление и плотность в атмосфере убывают с высотой.Половина воздуха содержитсь в нижних 5.6 км, а почти вся вторая половинасосредоточена до высоты 11.3 км. На высоте 95 километров плотность воздуха вмиллион раз ниже, чем у поверхности. На этом кровне и химический составатмосферы уже иной. Растёт доля лёгких газов, и преобладающими становятся водороди гелий. Часть молекул разлагается на ионы, образуя ионосферу.

Выше 1000 км. Находятся радиационные пояса. Их тожеможно рассматривать как часть атмосферы, заполненную очень энергичными ядрамиатомов водорода и электронами, захваченными магнитным полем планеты.

Гидросфера Земли

Вода покрывает более 70% поверхности земного шара, а средняя глубинаМирового океана около 4 км. Масса гидросферы примерно 1.46*10 кг. Это в 275 разбольше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей Земли.

Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, вкоторых растворены соли (в среднем 3.5%), а также ряд газов. Верхний слойокеана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворённого кислорода – 8трлл тонн.

Литература:

Энциклопедия«Астрономия для детей»

www.ronl.ru

Дипломная работа - Планета Земля

      Государственное образовательное учреждение

       средняя  общеобразовательная школа № 1166       

/>                

                                                (реферат)

              по теме: ,,Планета Земля.”

Выполнил:                                       Ученик 11 ,, А” класса

                                               Кунавин Максим Вячеславович.

                                                             Проверила  учитель

                                                           физики и астрономии:

                                                                Пивоварова Н. В.

                               Москва 2008 г.

/> 

   />

                        />

Я решил познакомиться с современным состоянием нашей планеты. Основа для выбора темы послужил интерес о моей родной планете.

Вероятно, могут повториться ледниковые периоды. Человек способен изменить климат, но при этом может совершить ошибку.

Континенты в последующие эпохи будут подниматься и опускаться, но я надеюсь, что процессы будут происходить медленно. Время от времени возможны падения массивных метеоритов. Но в основном планета Земля будет сохранять свой современный вид.

Целью данного проекта было создание наглядного пособия для проведения уроков.

                       />

Глава 1.0.

1.1.Земля …………………………………………….……….........................…………………………...1

Глава2.0.

2.1.Античные и современные исследования Земли… ………...……………………….………....4

2.2.Изучение Земли из космоса ……………………………………….……………………………..…..8

Глава3.0. Заключение

3.1. Заключение……………………………….………………...….……………………………....……24

Глава4.0.Список используемой литературы

4.1. Литература…………………………………………………………………………………….…….25

 />                                                                                />

Земля — это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращается вокруг звезды по эллиптической орбите (очень близкой к круговой) со средней скоростью 29.765 км/с на среднем расстоянии 149.6 млн. км за период равный 365.24 суток. Земля имеет спутник — Луну, обращающуюся вокруг Солнца на среднем расстоянии 384400 км. Период вращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4.1 сек. Вращение вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси и обращение вокруг Солнца — смену времен года. Форма Земли — геоид, приближенно — трехосный эллипсоид, сфероид. Средний радиус Земли составляет 6371.032 км, экваториальный — 6378.16 км, полярный — 6356.777 км. Площадь поверхности земного шара 510 млн. км2, объем — 1.083 * 1012 км2, средняя плотность 5518 кг/м3. Масса Земли составляет 5976 * 1021 кг. Земля обладает магнитным и тесно связанным с ним электрическим полями. Гравитационное поле Земли обуславливает её сферическую форму и существование атмосферы. По современным космогоническим представлениям, Земля образовалась примерно 4.7 млрд. лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества, Земля, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки — геосферы: ядро (в центре), мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладает железо (34.6%), кислород (29.5%), кремний (15.2%), магний (12.7%). Земная кора, мантия и внутренняя чаять ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой). От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура. Давление в центре планеты 3.6 * 1011 Па, плотность около 12.5 * 103 кг/м3, температура колеблется от 50000 до 60000С.

                                                                                   1

Основные типы земной коры — материковый и океанический, в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.

Большая часть Земли занята Мировым океаном (361.1 млн. км2;70.8%), суша составляет 149.1 млн. км2 (29.2%), и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м — гора Джомолунгма), горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают примерно 20% поверхности суши, леса — около 30%, ледники — свыше 10%. Средняя глубина мирового океана около 3800 м (наибольшая глубина 11020 м — Марианский желоб (впадина) в Тихом океане). Объем воды на планете составляет 1370 млн. км3, средняя соленость 35 г/л. Атмосфера Земли, общая масса которой 5.15 * 1015 т, состоит из воздуха — смеси в основном азота (78.08%) и кислорода (20.95%), остальное — это водяные пары углекислый газ, а также инертный и другие газы. Максимальная температура поверхности суши 570-580C (в тропических пустынях Африки и Северной Америки), минимальная — около -900C (в центральных районах Антарктиды). Образование Земли и начальный этап ее развития относятся к догеологической истории. Абсолютный возраст наиболее древних горных пород составляет свыше 3.5 млрд. лет. Геологическая история Земли делится на два неравных этапа: докембрий, занимающий примерно 5/6 всего геологического летоисчисления (около 3 млрд. лет), и фанерозой, охватывающей последние 570 млн. лет. Около 3-3.5 млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возникла жизнь, началось развитие биосферы. Совокупность всех населяющих ее живых организмов, так называемое живое вещество Земли, оказала значительное влияние на развитие атмосферы, гидросферы и осадочной оболочки. Новый фактор, оказывающий мощное влияние на биосферу — производственная деятельность человека, который появился на Земле менее 3 млн. лет назад. Высокий темп роста населения Земли (275 млн. чел в 1000 году, 1.6 млрд. чел в 1900 году и примерно 6.3 млрд. чел в 1995

                                                                                   2

году) и усиление влияния человеческого общества на природную среду выдвинули проблемы рационального использования всех природных ресурсов и охраны природы.

/>

                                                                                            3

Впервые получить довольно точные размеры нашей планеты удалось древнегреческому математику и астроному Эратосфену в I веке до нашей эры (точность около 1,3%). Эратосфен обнаружил, что в полдень самого длинного дня лета, когда Солнце в небе города Асуана находится в наивысшем положении и его лучи падают вертикально, в Александрии в это же время зенитное расстояние Солнца составляет 1/50 часть окружности (те 7о 12!).

/>

                                                                                                                    4   

 Зная расстояние от Асуана до Александрии, он смог вычислить радиус Земли, который по его подсчетам составил 6290 км. Не менее существенный вклад в астрономию внес мусульманский астроном и математик Бируни, живший в X-XIвеке н. э. Несмотря на то, что он пользовался геоцентрической системой, ему удалось довольно точно определить размеры Земли и наклон экватора к эклиптике. Размеры планет им хоть и были определены, но с большой ошибкой; единственный размер, определенный им относительно точно — размер Луны. В XVвеке Коперник выдвинул гелиоцентрическую теорию о строении мира. Теория, как известно, довольно длительное время не имела развития, так как была преследуема церковью. Окончательно система была уточнена И. Кеплером в конце XVIвека. Так же Кеплер открыл законы движения планет и рассчитал эксцентриситеты их орбит,  теоретически создал модель телескопа. Галилей, живший несколько позднее  Кеплера, сконструировал телескоп с увеличением в 34,6 раз, что позволило ему оценить даже высоту гор на Луне, также он обнаружил характерное различие при наблюдении в телескоп звезд и планет: четкость вида и формы у планет была значительно больше, а также обнаружил несколько новых звезд. На протяжении почти 2000 лет астрономы считали, что расстояние от Земли до Солнца равно 1200 расстояниям Земли, т.е. допуская ошибку примерно в 20 раз! Впервые эти данные были уточнены только в конце XVIIвека как 140 млн. км, т.е. с ошибкой на 6,3% астрономами Кассини и Рише. Они же определили скорость света как 215 км/c, что было существенным прорывом в астрономии, так как раньше считали, что скорость света бесконечна. Примерно в это же время Ньютоном был открыт закон всемирного тяготения, и разложения света на спектр, что положило начало спектральному анализу через несколько веков. Земля кажется нам такой огромной, такой надёжной и так много значит для нас, что мы не замечаем её второстепенного положения в семье планет. Слабое единственное утешение состоит в том, что Земля — наибольшая из планет

                                                           5

земной группы. К тому же она обладает атмосферой средней мощности, значительная часть земной поверхности покрыта тонким неоднородным слоем воды. А вокруг неё вращается величественный спутник, диаметр которого равен четверти земного диаметра. Однако этих аргументов вряд ли достаточно для того, чтобы поддерживать наше космическое самомнение. Крошечная по астрономическим масштабам, Земля – это наша родная планета, и поэтому она заслуживает самого тщательного изучения. После кропотливой и упорной работы десятков поколений учёных было неопровержимо доказано, что Земля вовсе не «центр мироздания», а самая обыкновенная планета, т.е. холодный шар, движущийся вкруг Солнца. В соответствии с законами Кеплера  Земля обращается вокруг Солнца с переменной скоростью по слегка вытянутому эллипсу. Ближе всего к солнцу она подходит в начале января, когда в Северном полушарии царит зима, дальше всего отходит в начале июля, когда у нас лето. Разница в удалении Земли от Солнца между январём и июлем составляет около 5 млн. км. Поэтому зима в северном полушарии чуть-чуть теплее, чем в Южном, а лето, наоборот, чуть-чуть прохладнее. Это явственнее всего даёт себя знать в Арктике и в Антарктиде. Эллиптичность орбиты Земли оказывает на характер времён года лишь косвенное и очень незначительное влияние. Причина смены времён года кроется в наклоне земной оси.  Ось вращения Земли расположена под углом в 66.5º к плоскости её движения вокруг Солнца. Для большинства практических задач можно принимать, что ось вращения Земли перемещается в пространстве всегда параллельно самой себе. На самом же деле ось вращения Земли, или, что-то же самое, ось мира, поскольку они параллельны, описывает на небесной сфере малый круг, совершая один полный оборот за 26 тыс. лет.  В ближайшие сотни лет северный полюс мира будет находиться недалеко от Полярной звезды, затем начнёт удаляться от неё, и название последней звезды в ручке ковша Малой Медведицы – Полярная – утратит свой смысл. Через 12 тыс. лет полюс мира

                                                                                   6

приблизится к самой яркой звезде северного неба – Веге из созвездия Лиры. Описанное явление носит название прецессии оси вращения Земли. Обнаружил явление прецессии уже Гиппарх, который сравнил положения звёзд в своём каталоге с составленным задолго до него звёздным каталогом Аристилла и Тимохариса. Сравнение каталогов и указало Гиппарху на медленное перемещение оси мира. Различают три наружных оболочки Земли: литосферу, гидросферу и атмосферу. Под литосферой понимают верхний твердый покров планеты, который служит ложем океана, а на материках совпадает с сушей. Гидросфера – это подземные воды, воды рек, озер, морей и, наконец, Мирового океана. Вода покрывает 71% всей поверхности  Земли. Средняя глубина Мирового океана 3900 м.

/>

                                                       7

    />

  Человек впервые оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственных угодий, лесов и других природных ресурсов Земли лишь спустя несколько лет после наступления космической эры. Начало было положено в 1960г., когда с помощью метеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертания земного шара, лежащего под

облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображения давали весьма слабое представление о деятельности человека и, тем не менее, это было первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившие повысить качество  наблюдений. Информация извлекалась из многоспектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК) областях спектра. Первыми  спутниками, предназначенными для максимального использования   этих возможностей, были аппараты типа «Лэндсат». Например, спутник  «Лэндсат», четвертый из серии, осуществлял наблюдение Земли с  высоты более 640 км с помощью усовершенствованных чувствительных приборов, что позволило потребителям получать значительно более детальную и своевременную информацию. Одной из первых областей применения изображений земной поверхности, была картография. В доспутниковую эпоху карты многих областей, даже в развитых районах мира были составлены неточно. Изображения, полученные с помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректировать и обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения, полученные со станции «Салют», оказались незаменимыми для выверки   железнодорожной трассы БАМ. В середине 70-х годов НАСА, министерство сельского хозяйства США  приняли решение продемонстрировать возможности спутниковой системы в прогнозировании важнейшей сельскохозяйственной культуры   пшеницы. Спутниковые наблюдения, оказавшиеся на редкость

                                                                                   8

точными  в дальнейшем были распространены на другие сельскохозяйственные  культуры. Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурами проводились со спутников серий   «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».

  Использование информации со спутников выявило ее неоспоримые преимущества при оценке объема строевого леса на обширных территориях любой страны. Стало возможным управлять процессом вырубки леса и при необходимости давать рекомендации по изменению контуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности леса. Благодаря изображениям со спутников стало также возможным быстро оценивать границы лесных пожаров, особенно «коронообразных», характерных для западных областей Северной Америки, а также районов Приморья и южных районов Восточной Сибири в России. Огромное значение для человечества в целом имеет возможность наблюдения практически непрерывно за просторами Мирового Океана,  этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанской воды зарождаются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленные жертвы и разрушения для жителей побережья. Раннее оповещение  населения часто имеет решающее значение для спасения жизней десятков тысяч людей. Определение запасов рыбы и других морепродуктов  также имеет огромное практическое значение. Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например, Эль Нино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годы может распространяться вдоль берегов Перу до 12гр. ю. ш. Когда это происходит, планктон и рыба гибнут в огромных количествах, нанося  непоправимый ущерб рыбным промыслам многих стран и том числе и  России. Большие концентрации одноклеточных морских организмов  повышают смертность рыбы, возможно из-за содержащихся в них токсинов. Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы» таких  течений и дать полезную информацию тем, кто в ней нуждается. По некоторым оценкам российских и американских ученых экономия топлива в сочетании с «дополнительным

                                                                                   9

уловом» за счет использования информации со спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегодную прибыль в 2,44 млн. долл. Использование спутников для  целей обзора облегчило задачу прокладывания курса морских судов. При эксплуатации российского атомного ледокола «Сибирь» была использована информация с четырех типов спутников для составления наиболее безопасных и экономичных путей в северных морях. Получаемая с навигационного спутника «Космос-1000» информация использовалась в вычислительной машине корабля для определения точного местоположения. Со спутников «Метеор» поступали изображения   облачного покрова и прогнозы снежной и ледовой обстановки, что  позволило выбирать лучший курс. С помощью спутника «Молния»   поддерживалась связь с корабля с базой. Также с помощью спутников  находят нефтяные загрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.

/>

                                                                        10

Возникновению живого вещества на Земле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольно длительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итоге приведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулы впоследствии послужили как бы  “кирпичиками” для образования живого вещества.

По современным данным планеты образуются из первичного газово-пылевого облака, химический состав которого аналогичен химическому составу Солнца и звёзд, первоначальная их атмосфера состояла в основном из простейших соединений водорода — наиболее распространённого элемента в космосе. Больше всего было молекул водорода, аммиака, воды и метана. Кроме того, первичная атмосфера должна была быть богата инертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородных газов на Земле мало так как они в своё время диссипировали (улетучились) в межпланетное пространство, как и многие водородсодержащие соединения.

Однако, по-видимому, решающую роль в установлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, при котором выделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть даже существенное, количество органических веществ было принесено на Землю при падениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольно богаты органическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеориты могли принести на Землю от 108 до 1012 тонн таких веществ. Также органические соединения могут в небольших количествах возникать в результате вулканической деятельности, ударов метеоритов, молний, из-за радиоактивного распада некоторых элементов. Имеются довольно надёжные геологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд. лет назад

                                                                                   11

земная атмосфера была богата кислородом. С другой стороны возраст земной коры оценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнуть на Земле до того, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний в основном является продуктом жизнедеятельности растений. 

/>

                                                                                   12

Согласно недавней оценке американского специалиста по планетной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0-4.4 млрд. лет назад. Механизм усложнения строения органических веществ и появление у них свойств, присущих живому веществу, в настоящее время ещё недостаточно изучен, хотя в последнее время наблюдаются большие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно, что подобные процессы длятся в течение миллиардов лет. Любая сколь угодно сложная комбинация аминокислот и других органических соединений — это ещё не живой организм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительных обстоятельствах где-то на Земле возникла некая “праДНК”, которая и послужила началом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая “праДНК” была вполне подобна современной.  Дело в том, что современная ДНК сама по себе совершенно беспомощна. Она может функционировать только при наличии белков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путём “перетряхивания” отдельных белков — многоатомных молекул, могла возникнуть такая сложнейшая машина, как “праДНК” и нужный для её функционирования комплекс белков-ферментов — это значит верить в чудеса. Однако можно предположить, что молекулы ДНК и РНК произошли от более примитивной молекулы. Для образовавшихся на планете первых примитивных живых организмов высокие дозы радиации могут представлять смертельную опасность, так как мутации будут происходить так быстро, что естественный отбор не поспеет за ними. Заслуживает внимания ещё такой вопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживого вещества в наше время? Объяснить это можно только тем, что ранее возникшая жизнь не даст

возможность новому зарождению жизни.  Микроорганизмы и вирусы буквально съедят уже первые ростки новой жизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, что жизнь на Земле возникла случайно.

Существует ещё одно обстоятельство, на которое, может быть, стоит

            13

 обратить внимание. Хорошо известно, что все “живые” белки состоят из 22 аминокислот, между тем, как всего аминокислот известно свыше 100. Не с

www.ronl.ru

Дипломная работа - Планета Земля

Школа№41

Реферат

<img src="/cache/referats/12465/image002.jpg" v:shapes="_x0000_s1034"> Планета Земля

Выполнил:  Илларионов Алексей

Проверила:  Тимофеева Надежда Ивановна.

Чебоксары’2002

Чебоксары’2002

 TOC o «1-1» Земля… PAGEREF _Toc12287807 h 3

Античные и современные исследования Земли… PAGEREF _Toc12287808 h 7

Изучение Земли из космоса… PAGEREF _Toc12287809 h 11

Возникновение жизни на Земле… PAGEREF _Toc12287810 h 15

Астероиды вблизи Земли… PAGEREF _Toc12287811 h 20

Движутся ли материки Земли?.. PAGEREF _Toc12287812 h 21

Тринадцать движений Земли… PAGEREF _Toc12287813 h 23

Единственный спутник Земли – Луна… PAGEREF _Toc12287814 h 29

Заключение… PAGEREF _Toc12287815 h 31

Список используемой литературы… PAGEREF _Toc12287816 h 32

Земля- это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращается вокруг звездыпо эллиптической орбите (очень близкой к круговой) со средней скоростью 29.765 км/с на среднем расстоянии 149.6 млн. км за период равный 365.24 суток. Земля имеет спутник — Луну, обращающуюся вокруг Солнца на среднем расстоянии 384400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптике составляет 66033`22``. Период вращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4.1 сек. Вращение вокругсвоей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси и обращение вокруг Солнца — смену времен года.

<img src="/cache/referats/12465/image005.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1035">Форма Земли- геоид, приближенно — трехосный эллипсоид, сфероид. Средний радиус Земли составляет6371.032 км, экваториальный — 6378.16 км, полярный — 6356.777 км. Площадь поверхности земногошара 510 млн. км2, объем- 1.083 * 1012 км2,средняя плотность 5518 кг/м3.Масса Земли составляет 5976 * 1021кг. Земля обладает магнитным и тесно связанным с ним электрическим полями.Гравитационное поле Земли обуславливает её сферическую форму и существованиеатмосферы.

Посовременным космогоническим представлениям, Земля образовалась примерно 4.7 млрд. лет назад из рассеянного впротосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества,Земля, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земныхнедр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатномусостоянию и физическим свойствам оболочки — геосферы: ядро (в центре), мантия,земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладаетжелезо (34.6%), кислород (29.5%), кремний (15.2%), магний (12.7%). Земная кора,мантия и внутренняя чаять ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой).От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура.Давление в центре планеты 3.6 * 1011Па, плотность около 12.5 * 103кг/м3, температура колеблется от 50000до 60000С. Основные типы земной коры — материковый и океанический, в переходнойзоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.

Большаячасть Земли занята Мировым океаном (361.1млн. км2;70.8%), суша составляет 149.1 млн. км2 (29.2%),и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем мировогоокеана в среднем на 875 м(наибольшая высота 8848 м — гораДжомолунгма), горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрываютпримерно 20% поверхности суши, леса- около 30%, ледники — свыше 10%. Средняя глубина мирового океанаоколо 3800 м (наибольшая глубина 11020 м — Марианский желоб (впадина) вТихом океане). Объем воды на планете составляет 1370 млн. км3, средняя соленость 35 г/л.

АтмосфераЗемли, общая масса которой 5.15 * 1015т, состоит из воздуха — смеси в основном азота (78.08%) и кислорода (20.95%),остальное — это водяные пары углекислый газ, а также инертный и другие газы.Максимальная температура поверхности суши 570-580C(в тропических пустынях Африки и Северной Америки), минимальная — около -900C (в центральныхрайонах Антарктиды).

ОбразованиеЗемли и начальный этап ее развития относятся к догеологической истории.Абсолютный возраст наиболее древних горных пород составляет свыше 3.5 млрд. лет. Геологическая историяЗемли делится на два неравных этапа: докембрий, занимающий примерно 5/6 всегогеологического летоисчисления (около 3млрд. лет), и фанерозой, охватывающей последние 570 млн. лет. Около 3-3.5млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возниклажизнь, началось развитие биосферы. Совокупность всех населяющих ее живыхорганизмов, так называемое живое вещество Земли, оказала значительное влияниена развитие атмосферы, гидросферы и осадочной оболочки. Новый фактор,оказывающий мощное влияние на биосферу — производственная деятельность <img src="/cache/referats/12465/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1047"> человека,который появился на Земле менее 3 млн.лет назад.

Схематическое строение земного шара

Впервыеполучить довольно точные размеры нашей планеты удалось древнегреческомуматематику и астроному Эратосфену в I веке до нашей эры (точность около 1,3%).Эратосфен обнаружил, что в полдень самого длинного дня лета, когда Солнце внебе города Асуана находится в наивысшем положении и его лучи падаютвертикально, в Александрии в это же время зенитное расстояние Солнца составляет1/50 часть окружности (те 7о 12!). Зная расстояние от Асуана до Александрии, онсмог вычислить радиус Земли, который по его подсчетам составил 6290 км.

Не менеесущественный вклад в астрономию внес мусульманский астроном и математик Бируни,живший в X-XI веке н. э. Несмотря на то, что он пользовалсягеоцентрической системой, ему удалось довольно точно определить размеры Земли инаклон экватора к эклиптике. Размеры планет им хоть и были определены, но сбольшой ошибкой; единственный размер, определенный им относительно точно —размер Луны.

В XV веке Коперник выдвинулгелиоцентрическую теорию о строении мира. Теория, как известно, довольнодлительное время не имела развития, так как была преследуема церковью.Окончательно система была уточнена И. Кеплером в конце XVI века. Так же Кеплер открыл законыдвижения планет и рассчитал эксцентриситеты их орбит,  теоретически создал модель телескопа.Галилей, живший несколько позднее  Кеплера,сконструировал телескоп с увеличением в 34,6 раз, что позволило ему оценитьдаже высоту гор на Луне, также он обнаружил характерное различие при наблюдениив телескоп звезд и планет: четкость вида и формы у планет была значительнобольше, а также обнаружил несколько новых звезд.

Напротяжении почти 2000 лет астрономы считали, что расстояние от Земли до Солнцаравно 1200 расстояниям Земли, т.е. допуская ошибку примерно в 20 раз! Впервыеэти данные были уточнены только в конце XVII века как 140 млн. км, т.е. с ошибкой на 6,3% астрономамиКассини и Рише. Они же определили скорость света как 215 км/c, что было существенным прорывом вастрономии, так как раньше считали, что скорость света бесконечна. Примерно вэто же время Ньютоном был открыт закон всемирного тяготения, и разложения светана спектр, что положило начало спектральному анализу через несколько веков.

Земля кажется нам такой огромной, такой надёжной и так многозначит для нас, что мы не замечаем её второстепенного положения в семье планет.Слабое единственное утешение состоит в том, что Земля — наибольшая из планет земнойгруппы. К тому же она обладает атмосферой средней мощности, значительная частьземной поверхности покрыта тонким неоднородным слоем воды. А вокруг неёвращается величественный спутник, диаметр которого равен четверти земногодиаметра. Однако этих аргументов вряд ли достаточно для того, чтобы поддерживатьнаше космическое самомнение. Крошечная по астрономическим масштабам, Земля –это наша родная планета, и поэтому она заслуживает самого тщательного изучения.

После кропотливой и упорной работы десятков поколений учёных былонеопровержимо доказано, что Земля вовсе не «центр мироздания», а самая обыкновеннаяпланета, т.е. холодный шар, движущийся вкруг Солнца.

<img src="/cache/referats/12465/image010.jpg" v:shapes="_x0000_s1036"> В соответствии с законами Кеплера Земля обращается вокруг Солнца с переменной скоростью по слегкавытянутому эллипсу. Ближе всего к солнцу она подходит в начале января, когда вСеверном полушарии царит зима, дальше всего отходит в начале июля, когда у наслето. Разница в удалении Земли от Солнца между январём и июлем составляет около5 млн. км. Поэтому зима в северном полушарии чуть-чуть теплее, чем в Южном, алето, наоборот, чуть-чуть прохладнее. Это явственнее всего даёт себя знать вАрктике и в Антарктиде.

Эллиптичность орбиты Земли оказывает на характер времён года лишькосвенное и очень незначительное влияние. Причина смены времён года кроется в наклонеземной оси.

Ось вращения Земли расположена под углом в 66.5º к плоскостиеё движения вокруг Солнца. Для большинства практических задач можно принимать,что ось вращения Земли перемещается в пространстве всегда параллельно самой себе.На самом же деле ось вращения Земли, или, что-то же самое, ось мира, посколькуони параллельны, описывает на небесной сфере малый круг, совершая один полныйоборот за 26 тыс. лет.

В ближайшие сотни лет северный полюс мира будет находитьсянедалеко от Полярной звезды, затем начнёт удаляться от неё, и названиепоследней звезды в ручке ковша Малой Медведицы – Полярная – утратит свой смысл.Через 12 тыс. лет полюс мира приблизится к самой яркой звезде северного неба –Веге из созвездия Лиры.

Описанное явление носитназвание прецессии оси вращения Земли. Обнаружил явление прецессии уже Гиппарх,который сравнил положения звёзд в своём каталоге с составленным задолго до негозвёздным каталогом Аристилла и Тимохариса. Сравнение каталогов и указалоГиппарху на медленное перемещение оси мира.

<img src="/cache/referats/12465/image011.gif" align=«right» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1037">Различаюттри наружных оболочки Земли: литосферу, гидросферу и атмосферу. Под литосферойпонимают верхний твердый покров планеты, который служит ложем океана, а наматериках совпадает с сушей. Гидросфера – это подземные воды, воды рек, озер,морей и, наконец, Мирового океана. Вода покрывает 71% всей поверхности  Земли. Средняя глубина Мирового океана 3900м.

  Человеквпервые оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственныхугодий, лесов и других природных ресурсов Земли лишь спустя несколько лет посленаступления космической эры. Начало было положено в 1960г., когда с помощьюметеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертанияземного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображениядавали весьма слабое представление о деятельности человека и, тем не менее, этобыло первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившиеповысить качество  наблюдений. Информацияизвлекалась из многоспектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК)областях спектра. Первыми  спутниками,предназначенными для максимального использования   этих возможностей, были аппараты типа «Лэндсат». Например, спутник  «Лэндсат-D», четвертый из серии, осуществлялнаблюдение Земли с  высоты более 640 км спомощью усовершенствованных чувствительных приборов, что позволило потребителямполучать значительно более детальную и своевременную информацию. Одной из первыхобластей применения изображений земной поверхности, была картография. В доспутниковуюэпоху карты многих областей, даже в развитых районах мира были составленынеточно. Изображения, полученные с помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректироватьи обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения, полученные состанции «Салют», оказались незаменимыми для выверки   железнодорожной трассы БАМ.

<img src="/cache/referats/12465/image013.jpg" v:shapes="_x0000_s1048">  В середине 70-х годов НАСА, министерствосельского хозяйства США  приняли решениепродемонстрировать возможности спутниковой системы в прогнозировании важнейшейсельскохозяйственной культуры   пшеницы.Спутниковые наблюдения, оказавшиеся на редкость точными  в дальнейшем были распространены на другиесельскохозяйственные  культуры.Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурамипроводились со спутников серий  «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».

  Использованиеинформации со спутников выявило ее неоспоримые преимущества при оценке объемастроевого леса на обширных территориях любой страны. Стало возможным управлятьпроцессом вырубки леса и при необходимости давать рекомендации по изменениюконтуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности леса. Благодаряизображениям со спутников стало также возможным быстро оценивать границы лесныхпожаров, особенно «коронообразных», характерных для западных областей СевернойАмерики, а также районов Приморья и южных районов Восточной Сибири в России.

  Огромноезначение для человечества в целом имеет возможность наблюдения практическинепрерывно за просторами Мирового Океана, этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанской воды зарождаютсячудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленные жертвы и разрушениядля жителей побережья. Раннее оповещение населения часто имеет решающее значение для спасения жизней десятковтысяч людей. Определение запасов рыбы и других морепродуктов  также имеет огромное практическое значение.Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например, ЭльНино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годыможет распространяться вдоль берегов Перу до 12гр. ю. ш. Когда это происходит,планктон и рыба гибнут в огромных количествах, нанося  непоправимый ущерб рыбным промыслам многихстран и том числе и  России. Большиеконцентрации одноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, возможно из-за содержащихся в них токсинов.Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы» таких             

<img src="/cache/referats/12465/image015.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1045">  течений и дать полезную информацию тем, кто вней нуждается. По некоторым оценкам российских и американских ученых экономиятоплива в сочетании с «дополнительным уловом» за счет использования информациисо спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегодную прибыль в2,44 млн. долл. Использование спутников для целей обзора облегчило задачу прокладывания курса морских судов.

При эксплуатации российского атомного ледокола«Сибирь» была использована информация с четырех типов спутников для составлениянаиболее безопасных и экономичных путей в северных морях. Получаемая снавигационного спутника «Космос-1000» информация использовалась ввычислительной машине корабля для определения точного местоположения. Соспутников «Метеор» поступали изображения  облачного покрова и прогнозы снежной и ледовой обстановки, что  позволило выбирать лучший курс. С помощьюспутника «Молния»   поддерживалась связьс корабля с базой. Также с помощью спутников находят нефтяные загрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.

Возникновению живого вещества наЗемле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольнодлительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итогеприведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулы впоследствиипослужили как бы  “кирпичиками” дляобразования живого вещества.

          Посовременным данным планеты образуются из первичного газово-пылевого облака,химический состав которого аналогичен химическому составу Солнца и звёзд, первоначальнаяих атмосфера состояла в основном из простейших соединений водорода — наиболеераспространённого элемента в космосе. Больше всего было молекул водорода,аммиака, воды и метана. Кроме того, первичная атмосфера должна была быть богатаинертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородныхгазов на Земле мало так как они в своё время диссипировали (улетучились) вмежпланетное пространство, как и многие водородсодержащие соединения.

<img src="/cache/referats/12465/image017.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1040">          Однако, по-видимому, решающую роль вустановлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, при которомвыделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть дажесущественное, количество органических веществ было принесено на Землю припадениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольно богатыорганическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеориты моглипринести на Землю от 108 до 1012 тонн таких веществ. Также органическиесоединения могут в небольших количествах возникать в результате вулканическойдеятельности, ударов метеоритов, молний, из-за радиоактивного распада некоторыхэлементов.

          Имеютсядовольно надёжные геологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд.лет назад земная атмосфера была богата кислородом. С другой стороны возрастземной коры оценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнутьна Земле до того, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний восновном является продуктом жизнедеятельности растений.  Согласно недавней оценке американскогоспециалиста по планетной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0-4.4млрд. лет назад.

          Механизмусложнения строения органических веществ и появление у них свойств, присущихживому веществу, в настоящее время ещё недостаточно изучен, хотя в последнеевремя наблюдаются большие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно,что подобные процессы длятся в течение миллиардов лет.

          Любаясколь угодно сложная комбинация аминокислот и других органических соединений — это ещё не живой организм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительныхобстоятельствах где-то на Земле возникла некая “праДНК”, которая и послужиланачалом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая “праДНК”была вполне подобна современной.  Дело втом, что современная ДНК сама по себе совершенно беспомощна. Она может функционироватьтолько при наличии белков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путём“перетряхивания” отдельных белков — многоатомных молекул, могла возникнутьтакая сложнейшая машина, как “праДНК” и нужный для её функционирования комплексбелков-ферментов — это значит верить в чудеса. Однако можно предположить, чтомолекулы ДНК и РНК произошли от более примитивной молекулы.

          Дляобразовавшихся на планете первых примитивных живых организмов высокие дозырадиации могут представлять смертельную опасность, так как мутации будут происходитьтак быстро, что естественный отбор не поспеет за ними.

          Заслуживаетвнимания ещё такой вопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживоговещества в наше время? Объяснить это можно только тем, что ранее возникшаяжизнь не даст возможность новому зарождению жизни.  Микроорганизмы и вирусы буквально съедят ужепервые ростки новой жизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, чтожизнь на Земле возникла случайно.

          Существуетещё одно обстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание.Хорошо известно, что все “живые” белки состоят из 22 аминокислот, между тем,как всего аминокислот известно свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаютсяот остальных своих “собратьев”. Нет ли какой-нибудь глубокой связи междупроисхождением жизни и этим удивительным явлением?

<img src="/cache/referats/12465/image019.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1041">          Если жизнь на Земле возникла случайно,значит, жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случае неединичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля) возникновениеособой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем “жизнью”,является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающая такимобразом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

          Надоещё раз отметить, что центральная проблема возникновения жизни на Земле — объяснение качественного скачка от “неживого” к “живому” — всё ещё далека отясности. Недаром один из основоположников современной молекулярной биологиипрофессор Крик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций всентябре 1971 года сказал:  “Мы не видимпути от первичного бульона до естественного отбора. Можно прийти к выводу, чтопроисхождение жизни — чудо, но это свидетельствует только о нашем незнании”.

    Возможно,нам, жителям Земли, наиболее важно знать астероиды, орбиты которых близкоподходят к орбите нашей планеты. Обычно выделяют три семейства сближающихся сЗемлёй астероидов: 1221 Амур, 1862 Аполлон, 2962 Атон. К семейству Амураотносятся астероиды, орбиты которых в перигелии почти касаются орбиты Земли.«Аполлонцы» пересекают земную орбиту с внешней стороны, ихперигелийное расстояние меньше 1 астрономической единицы. «Атонцы» имеюторбиты с большой полуосью меньше земной и пересекают земную орбиту изнутри.Представители всех указанных семейств могут встретиться с Землёй. Что жекасается близких прохождений, то они случаются нередко.

Движутся ли материки Земли?

<img src="/cache/referats/12465/image021.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1042">          АльфредВегенер, начинающий немецкий геофизик, подметил сходство в очертаниях земныхматериков по обе стороны Атлантики. Убедиться в этом не составляет труда каждому:достаточно взглянуть на глобус. Если мысленно пододвинуть Северную и ЮжнуюАмерики к берегам Европы и Африки, то они сольются воедино точно так же, как вруках археологов складываются в одно целое черепки разбитой греческой амфоры. Ачто если, вообразил Вегенер, некогда на Земле в действительности существовалодин-единственный материк? Потом он был расколот на куски, и осколки дрейфовали,отодвигаясь, друг от друга до тех пор, пока заняли современное взаимноерасположение.

          В этом случае Атлантический океанпредставляет собой не то, что иное, как рану на теле Земли: след гигантского разлома,по одну сторону от которого «отплывают» Северная и Южная Америки, по другую –Евразия и Африка.

<img src="/cache/referats/12465/image023.jpg" v:shapes="_x0000_s1051">          Догадка Вегенера была высказана вначале нашего века. Большинство учёных приняло её в штыки. Главное возражениесостояло в том, что науке не известны силы, которые могли бы приводить вдвижение по поверхности планеты, словно льдины на озёрной глади, такиегромадные образования, как материки. Над сходством береговых линий посмеялиськак над курьёзом.

          Сегодня гипотеза Вегенера о дрейфематериков обрела новую жизнь, причём многие черты её заметно преобразились. Изглубин Земли к поверхности планеты, считают геофизики, поднимается потоквещества, который образует длинное центральное поднятие –Срединно-Атлантический хребет и далее растекается от него в обе стороны.Растекающиеся по обе стороны от Срединно-Атлантического хребта глубинное веществоЗемли обусловливает удаление друг от друга, с одной стороны хребта Северной иЮжной Америк, с другой – Евразии и Африки. Процесс этот медленный, он длитсясотни миллионов лет. Те побережья материков, которые «плывут» первыми, какносовая часть корабля, сминаются в складки. В результате на материках вдольэтих побережий образуются протяжённые горные хребты: Скалистые горы иКордильеры в Америке, Драконовы горы в Африке.

          Сверхглубокаяскважина на Кольском полуострове – дерзкий вызов природе, фантастическийрекорд, уникальное достижение науки и техники. Но много ли это или мало посравнению с размерами Земли? Уподобим для сравнения тело Земли телу человека.Это значит, что глубочайшая скважина Земли как средство зондажа строения еёнедр, будучи соответственно отнесена к размерам тела человека, гораздо меньшеглубины укуса комара.

          Прежде чем подробно рассмотреть тедвижения нашей планеты, которые имеют непосредственное отношение к её недрам,представим общую картину очень сложно движущейся Земли. Некоторые из этихдвижений быстры и заметны, другие, наоборот, почти неощутимо медленны. Ихсовокупность демонстрирует на примере Земли ту вечную изменчивость, котораясвойственна всему мирозданию и является общим свойством материи. Главной силой,определяющей все эти движения, служит гравитация – притяжение Земли другимителами космоса.

          Трудно поверить, что такое огромноетело, как земной шар, весящий 6 000 000 000 000 000 000 000 тонн, одновременноучаствует в самых разнообразных движениях. Однако существование этих движенийтвёрдо установлено современной наукой. Два движения Земли известны с давнихвремён – это вращение вокруг собственной оси и обращение вокруг солнца.

          Известно немало доказательств вращенияЗемли. Так, например, если с высокой башни бросить камень, то при падении онрасколется к востоку, т.е. в том же направлении, в котором вращается Земля.

          Все движения в природе в той или инойстепени неравномерны. Например, второе движение Земли вокруг Солнца. Оносовершается по эллипсу. Когда Земля проходит через перигелий – ближайшую кСолнцу точку  своей орбиты, нас отделяетот Солнца почти 147 млн. км. Через полгода расстояние от Земли до Солнцастановится близким к 152 млн. км.

          Скоростьдвижения Земли всё время меняется. Вблизи Солнца она увеличивается, с удалениемот него – уменьшается. В среднем же Земля летит по своей орбите в 36 разбыстрее пули – 30 километров в секунду. Но эта скорость кажется огромной лишьпо земным мерам расстояний. Если бы мы смогли откуда-то из вне с большогорасстояния следить за орбитальным движениям земного шара, он показался бы намболее медлительным, чем черепаха: за один час земной шар проходит путь, вдевять раз превышающий его диаметр между тем как черепаха за один час покрываетрасстояние, равное нескольким десяткам её поперечников.   

          Земной шар часто сравнивают с волчком.Такое сравнение имеет более глубокий смысл, чем иногда кажется. Если раскрутитьволчок, а потом слегка толкнуть его ось – она начнёт описывать конус, причём соскоростью, значительно меньшей скорости вращения волчка. Это движениеназывается прецессией. Оно свойственно и земному шару, являясь его третьимдвижением.

<img src="/cache/referats/12465/image025.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1043">          Луна вызывает ещё одно, гораздо менеезначительное, четвёртое движение Земли. Из-за воздействия Луны на различныеточки земного эллипсоида земная ось описывает маленький конус с периодом в 18.6года. Благодаря этому движению, называемому нутацией небесный полюс вычерчиваетна фоне звёздного неба крошечный эллипс, у которого наибольший диаметр близок к18 секундам дуги, а наименьший – около 14 секунд.

<img src="/cache/referats/12465/image027.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1049">          Во всех учебников географии подчёркивается,что наклон оси Земли к плоскости её орбиты всегда остаётся неизменным. Строгоговоря, это не совсем точно. Земля, хотя и крайне медленно всё же«покачивается», и наклон земной оси слегка меняется. Впрочем, это пятоедвижение Земли мало ощутимо.

          Не остаётся неизменной и форма земнойорбиты. Её эллипс становится то более, то менее вытянутым. В этом заключаетсяшестое движение земного шара.

          Прямая, соединяющая ближайшую инаиболее отдалённую от Солнца точки орбиты Земли, называется линией апсид. В еёмедленном повороте выражается седьмое движение Земли.

Из-заэтого меняются сроки прохождения Земли через перигелий. В настоящую эпоху максимальноесближение Солнца и Земли приходится на 3 января. За 4000 лет до нашей эры Земляпроходила через перигелий 21 сентября. Это снова повторится лишь в 17000 году.

          Выражение «Луна обращается вокругземли» не совсем точно. Дело в том, что Земля притягивает луну, а Луна Землю,поэтому оба тела движутся вокруг общего центра тяжести. Если бы массы Земли иЛуны были одинаковы, то этот центр находился бы по середине между ними, и обанебесных тела обращались бы вокруг по одной орбите. На самом же деле Луна в 81раз легче Земли, и центр тяжести системы Земля Луна в 81 раз ближе к Земле, чемк Луне. Он отстоит на 4664 километра от центра Земли в сторону Луны, т.е.находится внутри Земли почти в 1700 километрах от неё поверхности. Вот вокругэтой точки происходит восьмое движение Земли.

          Если бы вокруг Солнца обращаласьтолько Земля, оба тела описывали бы эллипсы вокруг общего неподвижного центратяжести. Однако в действительности притяжение Солнца другими планетамизаставляет этот центр двигаться по очень сложной кривой. Ясно, что эго движениеотражается и на Земле, порождая ещё одно девятое её движение.

           Наконец, сама Земля весьма чутко реагирует напритяжение всех других планет Солнечной системы. Их общее воздействие отклоняетЗемлю с её простого эллиптического пути вокруг Солнца и вызывает все тенеправильности в орбитальном движении Земли, которые астрономы называют возмущениями.Движение Земли под действием притяжения планет является её десятым движением.

<img src="/cache/referats/12465/image029.jpg" v:shapes="_x0000_s1050">          Установлено, что звёзды несутся впространстве со скоростью в десятки, а иногда и сотни километров в секунду.Наше солнце и в этом проявляет себя как рядовая звезда. Вместе со всейсолнечной системой, в том числе и Землёй, оно летит в направлении созвездияГеркулеса со скоростью около 20 километров в секунду, перемещение Землиотносительно ближайших к Солнцу звёзд называется одиннадцатым её движением.

          Долог путь Солнца вокруггалактического ядра. Солнечная система завершает его почти за 200 млн. лет –такова продолжительность «галактического года»!

          Полёт Земли в пространстве вместе сСолнцем вокруг центра Галактики – двенадцатое её движение дополняетсятринадцатым движением всей нашей звёздной системы Галактики относительноближайших к ней и известных  нам другихгалактик.

          Перечисленные тринадцать движенийЗемли вовсе не исчерпывают всех её движений. В бесконечной Вселенной каждое изнебесных тел, строго говоря, участвует в бесчисленном множестве различныхотносительных движений.

<img src="/cache/referats/12465/image031.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1044">Давноминули те времена, когда люди считали, что таинственные силы Луны оказываютвлияние на их повседневную жизнь. Никто больше не пытается приписать Луне своиуспехи или обвинить её в своих неудачах. Но Луна действительно оказывает разнообразноевлияние на Землю, которое обусловлено простыми законами физики и, прежде всегодинамики.

Самая удивительная особенность движения Луны состоит в том, что скоростьеё вращения вокруг оси совпадает со средней угловой скоростью обращения вокругЗемли. Поэтому Луна всегда обращена к Земле одним и тем же полушарием.

Поскольку Луна — ближайшее небесное тело её расстояние от Землиизвестно с наибольшей точностью, до нескольких сантиметров по измерениям припомощи лазеров и лазерных дальномеров. Наименьшее расстояние между центрамиЗемли и Луны равно 356 410 км. Наибольшее расстояние Луны от Земли достигает406 700 км, а среднее расстояние составляет 384 401 км.

Земная атмосфера искривляет лучи света до такой степени, что всюЛуну (или Солнце) можно видеть ещё до восхода или после заката. Дело в том, чтопреломление лучей света, входящих в атмосферу из безвоздушного пространства, составляетоколо 0.5º, т.е. равно видимому угловому диаметру луны. Таким образом,когда верхний край истинной Луны находится чуть ниже горизонта, вся Луна виднанад горизонтом.

Из приливных экспериментовбыл получен другой удивительный результат. Оказывается Земля – упругий шар. Допроведения этих экспериментов обычно считали, что Земля вязкая, подобно патокеили расплавленному стеклу; при небольших искажениях она должна была бы, вероятно,сохранять их или же медленно возвращаться к своей исходной форме под действиемслабых восстанавливающих сил. Эксперименты показали, что Земля в целомпридаётся приливообразующим силам и сразу же возвращается к первоначальнойформе после прекращения их действия. Таким образом, Земля не только твёржестали, но и более упругая.

<img src="/cache/referats/12465/image033.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1046">

Но в основном планета Земля будет сохранять свой современный вид.

1.    П. Г.Куликовский :«Справочник любителя АСТРОНОМИИ» М.1971 г.

2.   Б. А. Воронцов- Вельяминов :«Очерки о Вселенной» М.«Наука» 1976 г.

3.   И.Д. Новиков «Эволюция Вселенной», М. 1983 г. С.П.Левитан.«Астрономия», М., «Просвещение» 1994 г.

www.ronl.ru

Реферат - Планета Земля - Астрономия

Министерство образованияРоссийской Федерации

Реферат по астрономии:

<span Monotype Corsiva"">ПЛАНЕТАЗЕМЛЯ

<span Monotype Corsiva"">

<span Monotype Corsiva"">

Выполнила:

Ученица11 класса Б

МОУСОШ №50

ЯкушеваАлена

Преподаватель:

ШипиловаН.Н.

Г. Слюдянка, 2003 год

Содержание

1.<span Times New Roman"">    

2.<span Times New Roman"">    

3.<span Times New Roman"">    

Планета Земля

Земля как одна из планет Солнечной системы на первый взгляд ничем непримечательна. Это не самая большая, но и не самая малая из планет. Она неближе других к солнцу, но и не обитает на периферии планетной системы. И всё жеЗемля обладает одной уникальной особенностью – на ней есть жизнь. Однако привзгляде на Землю из космоса это не заметно. Хорошо видны облака, плавающие ватмосфере. Сквозь просветы в них различимы материки. Большая же часть Землипокрыта океанами.

Появление жизни, живого вещества – биосферы – на нашейпланете явилось следствием её эволюции. В свою очередь биосфера оказалазначительное влияние на весь дальнейший ход природных процессов. Так, не будьжизни на Земле, химический состав её атмосферы был бы совершенно иным.

Несомненно, всестороннее изучение Земли имеетгромадное значение для человечества, но знания о ней служат также своеобразнойотправной точкой при изучении остальных планет земной группы.

ВнутреннеестроениеЗемли

Не просто «заглянуть» в недра Земли. Даже самые глубокие скважины насуше едва преодолевают 10 – километровый рубеж, а под водой удаётся, пройдяосадочный чехол, проникнуть в базальтовый фундамент не более чем на 1.5 км.Однако нашёлся другой способ. Как в медицине рентгеновские лучи позволяютувидеть внутренние органы человека, так при исследовании недр планеты на помощьприходят сейсмические волны. Скорость сейсмических волн зависит от плотности иупругих свойств горных пород, через которые они проходят. Более того, ониотражаются от границ между пластами пород разного типа и преломляются на этихграницах.

По записям колебаний земной поверхности приземлятресениях – сейсмограммам – было установлено, что недра Земли состоят изтрёх основных частей: коры, оболочки (мантии) и ядра.

Кора отделяется от оболочки отчётливой границей, накоторой скачкообразно возрастают скорости сейсмических волн, что вызвано резкимповышением плотности вещества. Эта граница носит название раздел Мохоровичича(иначе – поверхность Мохо или раздел М) по фамилии сербского сейсмолога,открывшего её в 1909 г.

Толщина коры непостоянна, она изменяется от несколькихкилометров в океанических областях до нескольких десятков километров в горныхрайонах материков. В самых грубых моделях Земли кору представляют в видеоднородного слоя толщиной порядка 35 километров. Ниже, до глубины примерно 2900км, расположена мантия. Она, как и земная кора, имеет сложное строение.

Ещё в XIXстолетии сталоясно, что у Земли должно быть плотное ядро. Действительно, плотность наружныхпород земной коры составляет около 2800 кг/м3 для гранитов ипримерно 3000 кг/м3 для базальтов, а средняя плотность нашей планеты– 5500 кг/м3. В то же время существуют железные метеориты со среднейплотностью 7850 кг/м3 и возможна ещё более значительная концентрацияжелеза. Это послужило основанием для гипотезы о железном ядре Земли. А в началеXXв. были получены первые сейсмологическиесвидетельства его существования.

Граница между ядром и мантией наиболее отчётливая. Онасильно отражает продольные (Р) и поперечные (S) сейсмические волны и преломляет Р-волны. Ниже этойграницы скорость Р-волны резко падает, а плотность вещества возрастает: от 5600кг/м3 до 10000 кг/м3. S-волны ядро вообще не пропускает. Это означает, чтовещество там находится в жидком состоянии.

Есть и другие свидетельства в пользу гипотезы о жидкомжелезном ядре планеты. Так, открытое в 1905г. изменение магнитного поля Земли впространстве и по интенсивности привело к заключению, что оно зарождается вглубинах планеты. Там сравнительно быстрые движения могут происходить, невызывая катастрофических последствий. Наиболее вероятный источник такого поля –жидкое железо (т.е. проводящее токи) ядро, где возникают движения, действующиепо механизму самовозбуждающегося динамо. В нём должны существовать токовыепетли, грубо напоминающие витки провода в электромагните, которые и генерируютразличные составляющие геомагнитного поля.

В 30–е гг. сейсмологи установили, что у Земли есть ивнутреннее, твёрдое ядро. Современное значение глубины границы между внутренними внешним ядрами примерно 5150 км.

Граница наружной зоны Земли – расположена на глубинепорядка 70 км. Литосфера включает в себя как земную кору, так и часть верхнеймантии. Этот жёсткий слой объединяется в единое целое его механическимисвойствами. Литосфера расколота примерно на десять больших плит, на границахкоторых случается подавляющее число землетрясений.

Под литосферой на глубинах от 70 до 250 км существуетслой повышенной текучести – так называемая астеносфера Земли. Жёсткиелитосферные плиты плавают в «астеносферном океане».

В астеносфере температура мантийного веществаприближается к температуре его плавления. Чем глубже, тем выше давление итемпература. В ядре Земли давление превышает 3600 кбар, а температура – 6000 С0.

Тепловая энергия планеты

О высокой температуре земных недр учёные догадывались давно. Об этомсвидетельствовали и вулканические извержения, и рост температуры при погружениив глубокие шахты. В среднем у поверхности Земли её увеличение составляет 20градусов на километр.

Тепловая энергия земных недр выделяется с поверхностипланеты в виде теплового потока, который измеряется количеством тепла,выделяемого с единицы площади за  единицувремени. Измерить тепловой поток Земли с достаточной точностью удалось тольково второй половине XXвека.

Континентальную земную кору можно представить в виде15 – километрового слоя гранита, лежащего на слое базальта такой же толщины.Концентрация радиоактивных изотопов, служащих источниками тепла, в гранитах ибазальтах хорошо изучена. Это прежде всего радиоактивный калий, уран и торий.Подсчитано, что при их распаде выделяется примерно 130 Дж/(см год). В тожевремя средний тепловой поток, который равен 130 – 170 Дж/(см год).Следовательно, он почти полностью определяется тепловыделением в гранитном ибазальтовом слоях.

С океанической корой всё обстоит иначе. Оназначительно тоньше континентальной, и основу её составляет 5 – 6 –километровыйбазальтовый слой. Распад содержащихся в нём радиоактивных элементов даёт всегооколо 10 Дж/(см год). Однако, когда специалисты измерили тепловой поток наокеанах, он оказался примерно таким же, как и на материках.

Сегодня установлено, что основная часть теплапоступает в океаническую кору через литосферную плиту из мантии. Веществомантии постоянно находится в движении. Неравенство температур различных слоёв вней приводит к активному перемешиванию вещества: более холодное и,соответственно, более плотное тонет, более горячее всплывает. Это такназываемая тепловая конвекция.

Большинство современных исследователей указывают натри возможных источника энергии для поддержания тепловой конвекции в мантии. Во– первых, мантия всё ещё сохраняет большое количество тепла, накопленного впериод формирования планеты. Его достаточно, чтобы поверхностный тепловой потоксохранялся на его теперешнем уровне в течение срока, в несколько разпревышающего нынешний возраст Земли. При этом планета должна остывать, но еёостывание происходит очень медленно. Во – вторых, определённое количествотепла, по-видимому, поставляется в мантию из ядра. И, наконец, третий источник– это распад радиоактивных элементов (их содержание в мантии в настоящее времятрудно оценить).

Тектоника плит

Ещё в 1912 г. немецкий исследователь Альфред Вегенер выдвинул гипотезудрейфа континентов. На эту идею его натолкнули поразительное соответствиеочертаний береговых линий материков Африки и Южной Америки, а также явные следыглобального изменения климата в прошлом во многих регионах мира. Но гипотезапоначалу была отвергнута научным сообществом, так как не указывала причиндрейфа. В 30 – е гг. английский геолог Артур Холмс предложил объяснить движениеконтинентов тепловой конвекцией. В 50 – гг., когда широко проводилисьисследования дна океана, гипотеза о крупны горизонтальных перемещениях влитосфере получила новые подтверждение. Значительную роль в этом сыгралоизучение магнитных свойств пород, слагающих океаническое дно.

Ещё в начале XXв. былоустановлено, что намагниченность современных лав соответствует нынешнемумагнитному полю Земли, а у древних лав она часто ориентирована под большимиуглами или вообще противоположна направлению современного поля. По сути делаэта картина отражает состояние магнитного поля в предшествующие геологическиеэпохи. В базальтовых лавах много железа, и они, затвердевая по мере охлаждения,намагничивались в соответствии с существовавшим в тот период геомагнитнымполем.

Имелись также данные о перемене полярности: северный магнитный полюс Землистановился южным, и наоборот. Зарегистрировано 16 инверсий магнитных полюсов запоследние несколько миллионов лет. (Причины такой переполюсировки до сих порокончательно не выяснены, предположительно её вызвали процессы, происходившие вжидком ядре.). И, как оказалось, график этих инверсий свидетельствовал в пользукрупномасштабных перемещений материков.

Магнитная съёмка тихоокеанского дна в 1955 и 1957 гг. обнаружилапростирающиеся почти параллельно с севера на юг «полосы» с магнитными полямианомальной напряжённости. А в 1963 г. были открыты полосовые магнитныеаномалии, вытянутые параллельно хребту Карлсберг в Индийском океане. К этомувремени уже стала довольно известной гипотеза, выдвинутая в 1960г. профессоромПринстонского университета (США) Гарри Хессом и названная позже гипотезойспрединга, или «расширения морского дна». По ней, горячая полурасплавленнаямантийная масса поднимается под срединно – океаническими хребтами,распространяется в стороны от них в виде мощных потоков, которые разрывают ирасталкивают плиты литосферы в разные стороны. Мантийное вещество заполняетобразовавшиеся с обеих сторон от хребтов трещины – рифты.

На площадь поверхности Земли (как и её объём) практически не измениласьза время её существования. Поэтому если новые участки поверхности наращиваютсявдоль хребтов, то где – нибудь они должны и уничтожаться. Вероятнее всего, этопроисходит в глубоководных океанских желобах. Эти так называемые зоны субдукции(поглощения) расположены вдоль вулканических дуг, протянувшихся в Тихом океанеот Аляски вдоль Алеутских островов к Японии, Марианским островам и Филиппинамвплоть до Новой Зеландии и вдоль берегов Америки. Когда в этих зонах земнаякора опускается до глубины 100 – 150 км, часть вещества плавится, образуямагму, которая затем в виде лавы прорывается наверх и извергается в вулканах.

Таким образом, земная кора создаётся в рифтовых зонах океанов, какленточный конвейер, движется со средней скоростью 5 см в год, постепенноостывая.

Гипотеза спрединга может хорошо объяснить магнитные аномалии морскогодна. Если расплавленная порода, изливающаяся в срединно – океанических хребтах,затвердевает с обоих сторон от них, а затем расползается в противоположныхнаправлениях, то она будет создавать полосы, намагниченные согласно с ориентациеймагнитного поля в период их застывания. Когда поверхность меняется, вновьобразовавшееся морское дно намагничивается в противоположном направлении.Чередование полос даёт подробную картину формирования морского дна по обеимсторонам от активного хребта, причём одна сторона является зеркальнымотражением другой.

Первые же магнитные карты тихоокеанского дна у берегов СевернойАмерики, в районе хребта Хуан-де-Фука, показали наличие зеркальной симметрии.Ещё более симметричная картина обнаружена с обеих сторон центрального хребта вАтлантическом океане.

Используя концепцию дрейфа материков, известную сегодня как «новаяглобальная тектоника», можно восстановить взаимное расположение континентов вдалёком прошлом. Оказывается, 200 млн. лет назад она составляли единый материк.

Эволюция Земли

Вопрос ранней эволюции Земли тесно связан с теорией её происхождения.Сегодня известно, что наша планета образовалась около 4.6 млрд лет назад. Впроцессе формирования Земли из частиц протопланетного облака постепенноувеличивалась её масса. Росли силы тяготения, а следовательно, и скоростичастиц, падавших на планету. Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло,и Земля всё сильнее разогревалась. При ударах на ней возникали кратеры, причёмвыбрасываемое из них вещество уже не могло преодолеть земного тяготения ипадало обратно. 

Чем крупнее были падавшие тела, тем сильнее онинагревали Землю. Энергия удара освобождалась не на поверхности, а на глубине,равной примерно двум поперечникам внедрившегося тела. А так как основная массана этом этапе поставлялась планете телами размером в несколько сот километров,то энергия выделялась в слое толщиной порядка 1000 км. Она не успевалаизлучится в пространство, оставаясь в недрах Земли. В результате температура наглубинах 100 – 1000 км могла приблизиться к точке плавления. Дополнительноеповышение температуры, вероятно, вызывал распад короткоживущих радиоактивныхизотопов.

По – видимому, первые возникшие расплавы представлялисобой смесь жидких железа, никеля и серы. Расплав накапливался, а затемвследствие более высокой плотности просачивался вниз, постепенно формируяземное ядро. Таким образом, дифференциация (расслоение) вещества Земли могланачаться ещё на стадии её формирования. Ударная переработка поверхности и начавшаясяконвекция, несомненно, препятствовали этому процессу. Но определённая частьболее тяжёлого вещества всё же успевала опуститься под перемешиваемый слой. Всвою очередь дифференциация по плотности приостанавливала конвекцию исопровождалась дополнительным выделением тепла, ускоряя процесс формированияразличных зон в Земле.

Предположительно ядро сформировалось за несколько сомиллионов лет. При постепенном остывании планеты богатый никелемжелезоникелевый сплав, имеющий высокую температуру плавления, началкристаллизоваться – так зародилось твёрдое внутреннее ядро. К настоящемувремени оно составляет 1.7% массы Земли. В расплавленном внешнем ядресосредоточено около 30% земной массы.

Развитие других оболочек продолжалось гораздо дольше ив некотором отношении не закончилось до сих пор.

Литосфера сразу после своего образования имеланебольшую толщину и была очень не устойчивой. Она снова поглощалась мантией,разрушалась в эпоху великой бомбардировки (от 4.2 до 3.9 млрд лет назад), когдаЗемля, как и Луна, подвергалась ударам очень крупных и довольно многочисленныхметеоритов. На Луне и сегодня можно увидеть свидетельства метеоритнойбомбардировки – многочисленные кратеры и моря (области, заполненные излившейсямагмой). На нашей планете активные тектонические процессы и воздействиеатмосферы и гидросферы практически стёрли следы этого периода.

Около 3.8 млрд лет назад сложилась первая лёгкая и,следовательно, «непотопляемая» гранитная кора. В то время планета уже имелавоздушную оболочку и океаны; необходимые для их образования газы усиленнопоставлялись из недр Земли в предшествующий период. Атмосфера тогда состояла восновном из углекислого газа, азота и водяных паров, кислорода в ней было мало,но он вырабатывался в результате, во – первых, фотохимической диссоциации водыи, во – вторых фотосинтезирующей деятельности простых организмов, таких, каксине – зелёные водоросли.

600 млн лет назад на Земле было несколько подвижныхконтинентальных плит, весьма похожих на современные. Новый сверхматерик Пангеяпоявился значительно позже. Он существовал 300 – 200 млн лет назад, а затемраспался на части, которые и сформировали нынешние материки.

Что ждёт Землю в будущем? На этот вопрос можноответить лишь с большой степенью неопределённости, абстрагируя как от возможноговнешнего, космического влияния, так и от деятельности человечества,преобразующего окружающую среду, причём не всегда в лучшую сторону.

В конце концов недра Земли остынут до такой степени,что конвекция в мантии и, следовательно, движение материков (а значит, игорообразование, извержение вулканов, землетрясения) постепенно ослабнут ипрекратятся. Выветривание со временем сотрёт неровности земной коры, иповерхность планеты скроется под водой. Дальнейшая её судьба будет определятсясреднегодовой температурой. Если она значительно понизится, то океан замёрзнети Земля покроется ледяной коркой. Если же температура повысится (а скорее кэтому и приведёт возрастающая светимость Солнца), то вода испарится, обнаживравную поверхность планеты. Очевидно, ни в том, ни в другом случае жизньчеловечества на Земле будет уже не возможна, по крайней мере в нашемсовременном представлении о ней.

Атмосфера Земли

В настоящее время Земля обладает атмосферой массойпримерно 5.15*10 кг., т.е. менее миллионной доли массы планеты. Вблизиповерхности она содержит 78.08% азота, 20.05% кислорода, 0.94% инертных газов,0.03% углекислого газа и в незначительных количествах другие газы.

Давление и плотность в атмосфере убывают с высотой.Половина воздуха содержитсь в нижних 5.6 км, а почти вся вторая половинасосредоточена до высоты 11.3 км. На высоте 95 километров плотность воздуха вмиллион раз ниже, чем у поверхности. На этом кровне и химический составатмосферы уже иной. Растёт доля лёгких газов, и преобладающими становятся водороди гелий. Часть молекул разлагается на ионы, образуя ионосферу.

Выше 1000 км. Находятся радиационные пояса. Их тожеможно рассматривать как часть атмосферы, заполненную очень энергичными ядрамиатомов водорода и электронами, захваченными магнитным полем планеты.

Гидросфера Земли

Вода покрывает более 70% поверхности земного шара, а средняя глубинаМирового океана около 4 км. Масса гидросферы примерно 1.46*10 кг. Это в 275 разбольше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей Земли.

Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, вкоторых растворены соли (в среднем 3.5%), а также ряд газов. Верхний слойокеана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворённого кислорода – 8трлл тонн.

Литература:

Энциклопедия«Астрономия для детей»

www.ronl.ru

Реферат - Планета Земля - Астрономия

Школа№41

Реферат

<img src="/cache/referats/12465/image002.jpg" v:shapes="_x0000_s1034"> Планета Земля

Выполнил:  Илларионов Алексей

Проверила:  Тимофеева Надежда Ивановна.

Чебоксары’2002

Чебоксары’2002

 TOC o «1-1» Земля… PAGEREF _Toc12287807 h 3

Античные и современные исследования Земли… PAGEREF _Toc12287808 h 7

Изучение Земли из космоса… PAGEREF _Toc12287809 h 11

Возникновение жизни на Земле… PAGEREF _Toc12287810 h 15

Астероиды вблизи Земли… PAGEREF _Toc12287811 h 20

Движутся ли материки Земли?.. PAGEREF _Toc12287812 h 21

Тринадцать движений Земли… PAGEREF _Toc12287813 h 23

Единственный спутник Земли – Луна… PAGEREF _Toc12287814 h 29

Заключение… PAGEREF _Toc12287815 h 31

Список используемой литературы… PAGEREF _Toc12287816 h 32

Земля- это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращается вокруг звездыпо эллиптической орбите (очень близкой к круговой) со средней скоростью 29.765 км/с на среднем расстоянии 149.6 млн. км за период равный 365.24 суток. Земля имеет спутник — Луну, обращающуюся вокруг Солнца на среднем расстоянии 384400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптике составляет 66033`22``. Период вращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4.1 сек. Вращение вокругсвоей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси и обращение вокруг Солнца — смену времен года.

<img src="/cache/referats/12465/image005.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1035">Форма Земли- геоид, приближенно — трехосный эллипсоид, сфероид. Средний радиус Земли составляет6371.032 км, экваториальный — 6378.16 км, полярный — 6356.777 км. Площадь поверхности земногошара 510 млн. км2, объем- 1.083 * 1012 км2,средняя плотность 5518 кг/м3.Масса Земли составляет 5976 * 1021кг. Земля обладает магнитным и тесно связанным с ним электрическим полями.Гравитационное поле Земли обуславливает её сферическую форму и существованиеатмосферы.

Посовременным космогоническим представлениям, Земля образовалась примерно 4.7 млрд. лет назад из рассеянного впротосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества,Земля, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земныхнедр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатномусостоянию и физическим свойствам оболочки — геосферы: ядро (в центре), мантия,земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладаетжелезо (34.6%), кислород (29.5%), кремний (15.2%), магний (12.7%). Земная кора,мантия и внутренняя чаять ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой).От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура.Давление в центре планеты 3.6 * 1011Па, плотность около 12.5 * 103кг/м3, температура колеблется от 50000до 60000С. Основные типы земной коры — материковый и океанический, в переходнойзоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.

Большаячасть Земли занята Мировым океаном (361.1млн. км2;70.8%), суша составляет 149.1 млн. км2 (29.2%),и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем мировогоокеана в среднем на 875 м(наибольшая высота 8848 м — гораДжомолунгма), горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрываютпримерно 20% поверхности суши, леса- около 30%, ледники — свыше 10%. Средняя глубина мирового океанаоколо 3800 м (наибольшая глубина 11020 м — Марианский желоб (впадина) вТихом океане). Объем воды на планете составляет 1370 млн. км3, средняя соленость 35 г/л.

АтмосфераЗемли, общая масса которой 5.15 * 1015т, состоит из воздуха — смеси в основном азота (78.08%) и кислорода (20.95%),остальное — это водяные пары углекислый газ, а также инертный и другие газы.Максимальная температура поверхности суши 570-580C(в тропических пустынях Африки и Северной Америки), минимальная — около -900C (в центральныхрайонах Антарктиды).

ОбразованиеЗемли и начальный этап ее развития относятся к догеологической истории.Абсолютный возраст наиболее древних горных пород составляет свыше 3.5 млрд. лет. Геологическая историяЗемли делится на два неравных этапа: докембрий, занимающий примерно 5/6 всегогеологического летоисчисления (около 3млрд. лет), и фанерозой, охватывающей последние 570 млн. лет. Около 3-3.5млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возниклажизнь, началось развитие биосферы. Совокупность всех населяющих ее живыхорганизмов, так называемое живое вещество Земли, оказала значительное влияниена развитие атмосферы, гидросферы и осадочной оболочки. Новый фактор,оказывающий мощное влияние на биосферу — производственная деятельность <img src="/cache/referats/12465/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1047"> человека,который появился на Земле менее 3 млн.лет назад.

Схематическое строение земного шара

Впервыеполучить довольно точные размеры нашей планеты удалось древнегреческомуматематику и астроному Эратосфену в I веке до нашей эры (точность около 1,3%).Эратосфен обнаружил, что в полдень самого длинного дня лета, когда Солнце внебе города Асуана находится в наивысшем положении и его лучи падаютвертикально, в Александрии в это же время зенитное расстояние Солнца составляет1/50 часть окружности (те 7о 12!). Зная расстояние от Асуана до Александрии, онсмог вычислить радиус Земли, который по его подсчетам составил 6290 км.

Не менеесущественный вклад в астрономию внес мусульманский астроном и математик Бируни,живший в X-XI веке н. э. Несмотря на то, что он пользовалсягеоцентрической системой, ему удалось довольно точно определить размеры Земли инаклон экватора к эклиптике. Размеры планет им хоть и были определены, но сбольшой ошибкой; единственный размер, определенный им относительно точно —размер Луны.

В XV веке Коперник выдвинулгелиоцентрическую теорию о строении мира. Теория, как известно, довольнодлительное время не имела развития, так как была преследуема церковью.Окончательно система была уточнена И. Кеплером в конце XVI века. Так же Кеплер открыл законыдвижения планет и рассчитал эксцентриситеты их орбит,  теоретически создал модель телескопа.Галилей, живший несколько позднее  Кеплера,сконструировал телескоп с увеличением в 34,6 раз, что позволило ему оценитьдаже высоту гор на Луне, также он обнаружил характерное различие при наблюдениив телескоп звезд и планет: четкость вида и формы у планет была значительнобольше, а также обнаружил несколько новых звезд.

Напротяжении почти 2000 лет астрономы считали, что расстояние от Земли до Солнцаравно 1200 расстояниям Земли, т.е. допуская ошибку примерно в 20 раз! Впервыеэти данные были уточнены только в конце XVII века как 140 млн. км, т.е. с ошибкой на 6,3% астрономамиКассини и Рише. Они же определили скорость света как 215 км/c, что было существенным прорывом вастрономии, так как раньше считали, что скорость света бесконечна. Примерно вэто же время Ньютоном был открыт закон всемирного тяготения, и разложения светана спектр, что положило начало спектральному анализу через несколько веков.

Земля кажется нам такой огромной, такой надёжной и так многозначит для нас, что мы не замечаем её второстепенного положения в семье планет.Слабое единственное утешение состоит в том, что Земля — наибольшая из планет земнойгруппы. К тому же она обладает атмосферой средней мощности, значительная частьземной поверхности покрыта тонким неоднородным слоем воды. А вокруг неёвращается величественный спутник, диаметр которого равен четверти земногодиаметра. Однако этих аргументов вряд ли достаточно для того, чтобы поддерживатьнаше космическое самомнение. Крошечная по астрономическим масштабам, Земля –это наша родная планета, и поэтому она заслуживает самого тщательного изучения.

После кропотливой и упорной работы десятков поколений учёных былонеопровержимо доказано, что Земля вовсе не «центр мироздания», а самая обыкновеннаяпланета, т.е. холодный шар, движущийся вкруг Солнца.

<img src="/cache/referats/12465/image010.jpg" v:shapes="_x0000_s1036"> В соответствии с законами Кеплера Земля обращается вокруг Солнца с переменной скоростью по слегкавытянутому эллипсу. Ближе всего к солнцу она подходит в начале января, когда вСеверном полушарии царит зима, дальше всего отходит в начале июля, когда у наслето. Разница в удалении Земли от Солнца между январём и июлем составляет около5 млн. км. Поэтому зима в северном полушарии чуть-чуть теплее, чем в Южном, алето, наоборот, чуть-чуть прохладнее. Это явственнее всего даёт себя знать вАрктике и в Антарктиде.

Эллиптичность орбиты Земли оказывает на характер времён года лишькосвенное и очень незначительное влияние. Причина смены времён года кроется в наклонеземной оси.

Ось вращения Земли расположена под углом в 66.5º к плоскостиеё движения вокруг Солнца. Для большинства практических задач можно принимать,что ось вращения Земли перемещается в пространстве всегда параллельно самой себе.На самом же деле ось вращения Земли, или, что-то же самое, ось мира, посколькуони параллельны, описывает на небесной сфере малый круг, совершая один полныйоборот за 26 тыс. лет.

В ближайшие сотни лет северный полюс мира будет находитьсянедалеко от Полярной звезды, затем начнёт удаляться от неё, и названиепоследней звезды в ручке ковша Малой Медведицы – Полярная – утратит свой смысл.Через 12 тыс. лет полюс мира приблизится к самой яркой звезде северного неба –Веге из созвездия Лиры.

Описанное явление носитназвание прецессии оси вращения Земли. Обнаружил явление прецессии уже Гиппарх,который сравнил положения звёзд в своём каталоге с составленным задолго до негозвёздным каталогом Аристилла и Тимохариса. Сравнение каталогов и указалоГиппарху на медленное перемещение оси мира.

<img src="/cache/referats/12465/image011.gif" align=«right» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1037">Различаюттри наружных оболочки Земли: литосферу, гидросферу и атмосферу. Под литосферойпонимают верхний твердый покров планеты, который служит ложем океана, а наматериках совпадает с сушей. Гидросфера – это подземные воды, воды рек, озер,морей и, наконец, Мирового океана. Вода покрывает 71% всей поверхности  Земли. Средняя глубина Мирового океана 3900м.

  Человеквпервые оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственныхугодий, лесов и других природных ресурсов Земли лишь спустя несколько лет посленаступления космической эры. Начало было положено в 1960г., когда с помощьюметеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертанияземного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображениядавали весьма слабое представление о деятельности человека и, тем не менее, этобыло первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившиеповысить качество  наблюдений. Информацияизвлекалась из многоспектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК)областях спектра. Первыми  спутниками,предназначенными для максимального использования   этих возможностей, были аппараты типа «Лэндсат». Например, спутник  «Лэндсат-D», четвертый из серии, осуществлялнаблюдение Земли с  высоты более 640 км спомощью усовершенствованных чувствительных приборов, что позволило потребителямполучать значительно более детальную и своевременную информацию. Одной из первыхобластей применения изображений земной поверхности, была картография. В доспутниковуюэпоху карты многих областей, даже в развитых районах мира были составленынеточно. Изображения, полученные с помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректироватьи обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения, полученные состанции «Салют», оказались незаменимыми для выверки   железнодорожной трассы БАМ.

<img src="/cache/referats/12465/image013.jpg" v:shapes="_x0000_s1048">  В середине 70-х годов НАСА, министерствосельского хозяйства США  приняли решениепродемонстрировать возможности спутниковой системы в прогнозировании важнейшейсельскохозяйственной культуры   пшеницы.Спутниковые наблюдения, оказавшиеся на редкость точными  в дальнейшем были распространены на другиесельскохозяйственные  культуры.Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурамипроводились со спутников серий  «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».

  Использованиеинформации со спутников выявило ее неоспоримые преимущества при оценке объемастроевого леса на обширных территориях любой страны. Стало возможным управлятьпроцессом вырубки леса и при необходимости давать рекомендации по изменениюконтуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности леса. Благодаряизображениям со спутников стало также возможным быстро оценивать границы лесныхпожаров, особенно «коронообразных», характерных для западных областей СевернойАмерики, а также районов Приморья и южных районов Восточной Сибири в России.

  Огромноезначение для человечества в целом имеет возможность наблюдения практическинепрерывно за просторами Мирового Океана, этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанской воды зарождаютсячудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленные жертвы и разрушениядля жителей побережья. Раннее оповещение населения часто имеет решающее значение для спасения жизней десятковтысяч людей. Определение запасов рыбы и других морепродуктов  также имеет огромное практическое значение.Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например, ЭльНино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годыможет распространяться вдоль берегов Перу до 12гр. ю. ш. Когда это происходит,планктон и рыба гибнут в огромных количествах, нанося  непоправимый ущерб рыбным промыслам многихстран и том числе и  России. Большиеконцентрации одноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, возможно из-за содержащихся в них токсинов.Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы» таких             

<img src="/cache/referats/12465/image015.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1045">  течений и дать полезную информацию тем, кто вней нуждается. По некоторым оценкам российских и американских ученых экономиятоплива в сочетании с «дополнительным уловом» за счет использования информациисо спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегодную прибыль в2,44 млн. долл. Использование спутников для целей обзора облегчило задачу прокладывания курса морских судов.

При эксплуатации российского атомного ледокола«Сибирь» была использована информация с четырех типов спутников для составлениянаиболее безопасных и экономичных путей в северных морях. Получаемая снавигационного спутника «Космос-1000» информация использовалась ввычислительной машине корабля для определения точного местоположения. Соспутников «Метеор» поступали изображения  облачного покрова и прогнозы снежной и ледовой обстановки, что  позволило выбирать лучший курс. С помощьюспутника «Молния»   поддерживалась связьс корабля с базой. Также с помощью спутников находят нефтяные загрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.

Возникновению живого вещества наЗемле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольнодлительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итогеприведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулы впоследствиипослужили как бы  “кирпичиками” дляобразования живого вещества.

          Посовременным данным планеты образуются из первичного газово-пылевого облака,химический состав которого аналогичен химическому составу Солнца и звёзд, первоначальнаяих атмосфера состояла в основном из простейших соединений водорода — наиболеераспространённого элемента в космосе. Больше всего было молекул водорода,аммиака, воды и метана. Кроме того, первичная атмосфера должна была быть богатаинертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородныхгазов на Земле мало так как они в своё время диссипировали (улетучились) вмежпланетное пространство, как и многие водородсодержащие соединения.

<img src="/cache/referats/12465/image017.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1040">          Однако, по-видимому, решающую роль вустановлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, при которомвыделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть дажесущественное, количество органических веществ было принесено на Землю припадениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольно богатыорганическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеориты моглипринести на Землю от 108 до 1012 тонн таких веществ. Также органическиесоединения могут в небольших количествах возникать в результате вулканическойдеятельности, ударов метеоритов, молний, из-за радиоактивного распада некоторыхэлементов.

          Имеютсядовольно надёжные геологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд.лет назад земная атмосфера была богата кислородом. С другой стороны возрастземной коры оценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнутьна Земле до того, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний восновном является продуктом жизнедеятельности растений.  Согласно недавней оценке американскогоспециалиста по планетной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0-4.4млрд. лет назад.

          Механизмусложнения строения органических веществ и появление у них свойств, присущихживому веществу, в настоящее время ещё недостаточно изучен, хотя в последнеевремя наблюдаются большие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно,что подобные процессы длятся в течение миллиардов лет.

          Любаясколь угодно сложная комбинация аминокислот и других органических соединений — это ещё не живой организм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительныхобстоятельствах где-то на Земле возникла некая “праДНК”, которая и послужиланачалом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая “праДНК”была вполне подобна современной.  Дело втом, что современная ДНК сама по себе совершенно беспомощна. Она может функционироватьтолько при наличии белков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путём“перетряхивания” отдельных белков — многоатомных молекул, могла возникнутьтакая сложнейшая машина, как “праДНК” и нужный для её функционирования комплексбелков-ферментов — это значит верить в чудеса. Однако можно предположить, чтомолекулы ДНК и РНК произошли от более примитивной молекулы.

          Дляобразовавшихся на планете первых примитивных живых организмов высокие дозырадиации могут представлять смертельную опасность, так как мутации будут происходитьтак быстро, что естественный отбор не поспеет за ними.

          Заслуживаетвнимания ещё такой вопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживоговещества в наше время? Объяснить это можно только тем, что ранее возникшаяжизнь не даст возможность новому зарождению жизни.  Микроорганизмы и вирусы буквально съедят ужепервые ростки новой жизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, чтожизнь на Земле возникла случайно.

          Существуетещё одно обстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание.Хорошо известно, что все “живые” белки состоят из 22 аминокислот, между тем,как всего аминокислот известно свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаютсяот остальных своих “собратьев”. Нет ли какой-нибудь глубокой связи междупроисхождением жизни и этим удивительным явлением?

<img src="/cache/referats/12465/image019.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1041">          Если жизнь на Земле возникла случайно,значит, жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случае неединичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля) возникновениеособой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем “жизнью”,является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающая такимобразом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

          Надоещё раз отметить, что центральная проблема возникновения жизни на Земле — объяснение качественного скачка от “неживого” к “живому” — всё ещё далека отясности. Недаром один из основоположников современной молекулярной биологиипрофессор Крик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций всентябре 1971 года сказал:  “Мы не видимпути от первичного бульона до естественного отбора. Можно прийти к выводу, чтопроисхождение жизни — чудо, но это свидетельствует только о нашем незнании”.

    Возможно,нам, жителям Земли, наиболее важно знать астероиды, орбиты которых близкоподходят к орбите нашей планеты. Обычно выделяют три семейства сближающихся сЗемлёй астероидов: 1221 Амур, 1862 Аполлон, 2962 Атон. К семейству Амураотносятся астероиды, орбиты которых в перигелии почти касаются орбиты Земли.«Аполлонцы» пересекают земную орбиту с внешней стороны, ихперигелийное расстояние меньше 1 астрономической единицы. «Атонцы» имеюторбиты с большой полуосью меньше земной и пересекают земную орбиту изнутри.Представители всех указанных семейств могут встретиться с Землёй. Что жекасается близких прохождений, то они случаются нередко.

Движутся ли материки Земли?

<img src="/cache/referats/12465/image021.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1042">          АльфредВегенер, начинающий немецкий геофизик, подметил сходство в очертаниях земныхматериков по обе стороны Атлантики. Убедиться в этом не составляет труда каждому:достаточно взглянуть на глобус. Если мысленно пододвинуть Северную и ЮжнуюАмерики к берегам Европы и Африки, то они сольются воедино точно так же, как вруках археологов складываются в одно целое черепки разбитой греческой амфоры. Ачто если, вообразил Вегенер, некогда на Земле в действительности существовалодин-единственный материк? Потом он был расколот на куски, и осколки дрейфовали,отодвигаясь, друг от друга до тех пор, пока заняли современное взаимноерасположение.

          В этом случае Атлантический океанпредставляет собой не то, что иное, как рану на теле Земли: след гигантского разлома,по одну сторону от которого «отплывают» Северная и Южная Америки, по другую –Евразия и Африка.

<img src="/cache/referats/12465/image023.jpg" v:shapes="_x0000_s1051">          Догадка Вегенера была высказана вначале нашего века. Большинство учёных приняло её в штыки. Главное возражениесостояло в том, что науке не известны силы, которые могли бы приводить вдвижение по поверхности планеты, словно льдины на озёрной глади, такиегромадные образования, как материки. Над сходством береговых линий посмеялиськак над курьёзом.

          Сегодня гипотеза Вегенера о дрейфематериков обрела новую жизнь, причём многие черты её заметно преобразились. Изглубин Земли к поверхности планеты, считают геофизики, поднимается потоквещества, который образует длинное центральное поднятие –Срединно-Атлантический хребет и далее растекается от него в обе стороны.Растекающиеся по обе стороны от Срединно-Атлантического хребта глубинное веществоЗемли обусловливает удаление друг от друга, с одной стороны хребта Северной иЮжной Америк, с другой – Евразии и Африки. Процесс этот медленный, он длитсясотни миллионов лет. Те побережья материков, которые «плывут» первыми, какносовая часть корабля, сминаются в складки. В результате на материках вдольэтих побережий образуются протяжённые горные хребты: Скалистые горы иКордильеры в Америке, Драконовы горы в Африке.

          Сверхглубокаяскважина на Кольском полуострове – дерзкий вызов природе, фантастическийрекорд, уникальное достижение науки и техники. Но много ли это или мало посравнению с размерами Земли? Уподобим для сравнения тело Земли телу человека.Это значит, что глубочайшая скважина Земли как средство зондажа строения еёнедр, будучи соответственно отнесена к размерам тела человека, гораздо меньшеглубины укуса комара.

          Прежде чем подробно рассмотреть тедвижения нашей планеты, которые имеют непосредственное отношение к её недрам,представим общую картину очень сложно движущейся Земли. Некоторые из этихдвижений быстры и заметны, другие, наоборот, почти неощутимо медленны. Ихсовокупность демонстрирует на примере Земли ту вечную изменчивость, котораясвойственна всему мирозданию и является общим свойством материи. Главной силой,определяющей все эти движения, служит гравитация – притяжение Земли другимителами космоса.

          Трудно поверить, что такое огромноетело, как земной шар, весящий 6 000 000 000 000 000 000 000 тонн, одновременноучаствует в самых разнообразных движениях. Однако существование этих движенийтвёрдо установлено современной наукой. Два движения Земли известны с давнихвремён – это вращение вокруг собственной оси и обращение вокруг солнца.

          Известно немало доказательств вращенияЗемли. Так, например, если с высокой башни бросить камень, то при падении онрасколется к востоку, т.е. в том же направлении, в котором вращается Земля.

          Все движения в природе в той или инойстепени неравномерны. Например, второе движение Земли вокруг Солнца. Оносовершается по эллипсу. Когда Земля проходит через перигелий – ближайшую кСолнцу точку  своей орбиты, нас отделяетот Солнца почти 147 млн. км. Через полгода расстояние от Земли до Солнцастановится близким к 152 млн. км.

          Скоростьдвижения Земли всё время меняется. Вблизи Солнца она увеличивается, с удалениемот него – уменьшается. В среднем же Земля летит по своей орбите в 36 разбыстрее пули – 30 километров в секунду. Но эта скорость кажется огромной лишьпо земным мерам расстояний. Если бы мы смогли откуда-то из вне с большогорасстояния следить за орбитальным движениям земного шара, он показался бы намболее медлительным, чем черепаха: за один час земной шар проходит путь, вдевять раз превышающий его диаметр между тем как черепаха за один час покрываетрасстояние, равное нескольким десяткам её поперечников.   

          Земной шар часто сравнивают с волчком.Такое сравнение имеет более глубокий смысл, чем иногда кажется. Если раскрутитьволчок, а потом слегка толкнуть его ось – она начнёт описывать конус, причём соскоростью, значительно меньшей скорости вращения волчка. Это движениеназывается прецессией. Оно свойственно и земному шару, являясь его третьимдвижением.

<img src="/cache/referats/12465/image025.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1043">          Луна вызывает ещё одно, гораздо менеезначительное, четвёртое движение Земли. Из-за воздействия Луны на различныеточки земного эллипсоида земная ось описывает маленький конус с периодом в 18.6года. Благодаря этому движению, называемому нутацией небесный полюс вычерчиваетна фоне звёздного неба крошечный эллипс, у которого наибольший диаметр близок к18 секундам дуги, а наименьший – около 14 секунд.

<img src="/cache/referats/12465/image027.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1049">          Во всех учебников географии подчёркивается,что наклон оси Земли к плоскости её орбиты всегда остаётся неизменным. Строгоговоря, это не совсем точно. Земля, хотя и крайне медленно всё же«покачивается», и наклон земной оси слегка меняется. Впрочем, это пятоедвижение Земли мало ощутимо.

          Не остаётся неизменной и форма земнойорбиты. Её эллипс становится то более, то менее вытянутым. В этом заключаетсяшестое движение земного шара.

          Прямая, соединяющая ближайшую инаиболее отдалённую от Солнца точки орбиты Земли, называется линией апсид. В еёмедленном повороте выражается седьмое движение Земли.

Из-заэтого меняются сроки прохождения Земли через перигелий. В настоящую эпоху максимальноесближение Солнца и Земли приходится на 3 января. За 4000 лет до нашей эры Земляпроходила через перигелий 21 сентября. Это снова повторится лишь в 17000 году.

          Выражение «Луна обращается вокругземли» не совсем точно. Дело в том, что Земля притягивает луну, а Луна Землю,поэтому оба тела движутся вокруг общего центра тяжести. Если бы массы Земли иЛуны были одинаковы, то этот центр находился бы по середине между ними, и обанебесных тела обращались бы вокруг по одной орбите. На самом же деле Луна в 81раз легче Земли, и центр тяжести системы Земля Луна в 81 раз ближе к Земле, чемк Луне. Он отстоит на 4664 километра от центра Земли в сторону Луны, т.е.находится внутри Земли почти в 1700 километрах от неё поверхности. Вот вокругэтой точки происходит восьмое движение Земли.

          Если бы вокруг Солнца обращаласьтолько Земля, оба тела описывали бы эллипсы вокруг общего неподвижного центратяжести. Однако в действительности притяжение Солнца другими планетамизаставляет этот центр двигаться по очень сложной кривой. Ясно, что эго движениеотражается и на Земле, порождая ещё одно девятое её движение.

           Наконец, сама Земля весьма чутко реагирует напритяжение всех других планет Солнечной системы. Их общее воздействие отклоняетЗемлю с её простого эллиптического пути вокруг Солнца и вызывает все тенеправильности в орбитальном движении Земли, которые астрономы называют возмущениями.Движение Земли под действием притяжения планет является её десятым движением.

<img src="/cache/referats/12465/image029.jpg" v:shapes="_x0000_s1050">          Установлено, что звёзды несутся впространстве со скоростью в десятки, а иногда и сотни километров в секунду.Наше солнце и в этом проявляет себя как рядовая звезда. Вместе со всейсолнечной системой, в том числе и Землёй, оно летит в направлении созвездияГеркулеса со скоростью около 20 километров в секунду, перемещение Землиотносительно ближайших к Солнцу звёзд называется одиннадцатым её движением.

          Долог путь Солнца вокруггалактического ядра. Солнечная система завершает его почти за 200 млн. лет –такова продолжительность «галактического года»!

          Полёт Земли в пространстве вместе сСолнцем вокруг центра Галактики – двенадцатое её движение дополняетсятринадцатым движением всей нашей звёздной системы Галактики относительноближайших к ней и известных  нам другихгалактик.

          Перечисленные тринадцать движенийЗемли вовсе не исчерпывают всех её движений. В бесконечной Вселенной каждое изнебесных тел, строго говоря, участвует в бесчисленном множестве различныхотносительных движений.

<img src="/cache/referats/12465/image031.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1044">Давноминули те времена, когда люди считали, что таинственные силы Луны оказываютвлияние на их повседневную жизнь. Никто больше не пытается приписать Луне своиуспехи или обвинить её в своих неудачах. Но Луна действительно оказывает разнообразноевлияние на Землю, которое обусловлено простыми законами физики и, прежде всегодинамики.

Самая удивительная особенность движения Луны состоит в том, что скоростьеё вращения вокруг оси совпадает со средней угловой скоростью обращения вокругЗемли. Поэтому Луна всегда обращена к Земле одним и тем же полушарием.

Поскольку Луна — ближайшее небесное тело её расстояние от Землиизвестно с наибольшей точностью, до нескольких сантиметров по измерениям припомощи лазеров и лазерных дальномеров. Наименьшее расстояние между центрамиЗемли и Луны равно 356 410 км. Наибольшее расстояние Луны от Земли достигает406 700 км, а среднее расстояние составляет 384 401 км.

Земная атмосфера искривляет лучи света до такой степени, что всюЛуну (или Солнце) можно видеть ещё до восхода или после заката. Дело в том, чтопреломление лучей света, входящих в атмосферу из безвоздушного пространства, составляетоколо 0.5º, т.е. равно видимому угловому диаметру луны. Таким образом,когда верхний край истинной Луны находится чуть ниже горизонта, вся Луна виднанад горизонтом.

Из приливных экспериментовбыл получен другой удивительный результат. Оказывается Земля – упругий шар. Допроведения этих экспериментов обычно считали, что Земля вязкая, подобно патокеили расплавленному стеклу; при небольших искажениях она должна была бы, вероятно,сохранять их или же медленно возвращаться к своей исходной форме под действиемслабых восстанавливающих сил. Эксперименты показали, что Земля в целомпридаётся приливообразующим силам и сразу же возвращается к первоначальнойформе после прекращения их действия. Таким образом, Земля не только твёржестали, но и более упругая.

<img src="/cache/referats/12465/image033.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1046">

Но в основном планета Земля будет сохранять свой современный вид.

1.    П. Г.Куликовский :«Справочник любителя АСТРОНОМИИ» М.1971 г.

2.   Б. А. Воронцов- Вельяминов :«Очерки о Вселенной» М.«Наука» 1976 г.

3.   И.Д. Новиков «Эволюция Вселенной», М. 1983 г. С.П.Левитан.«Астрономия», М., «Просвещение» 1994 г.

www.ronl.ru

Доклад - Планета Земля - Астрономия

Содержание

1.  Планета Земля

2.  Внутреннее строение Земли

3.  Тепловая энергия планеты

Планета Земля

Землякак одна из планет Солнечной системы на первый взгляд ничем не примечательна.Это не самая большая, но и не самая малая из планет. Она не ближе других ксолнцу, но и не обитает на периферии планетной системы. И всё же Земля обладаетодной уникальной особенностью – на ней есть жизнь. Однако при взгляде на Землюиз космоса это не заметно. Хорошо видны облака, плавающие в атмосфере. Сквозьпросветы в них различимы материки. Большая же часть Земли покрыта океанами.

Появление жизни, живого вещества – биосферы – на нашейпланете явилось следствием её эволюции. В свою очередь биосфера оказалазначительное влияние на весь дальнейший ход природных процессов. Так, не будьжизни на Земле, химический состав её атмосферы был бы совершенно иным.

Несомненно, всестороннее изучение Земли имеетгромадное значение для человечества, но знания о ней служат также своеобразнойотправной точкой при изучении остальных планет земной группы.

Внутреннее строение Земли

Непросто «заглянуть» в недра Земли. Даже самые глубокие скважины на суше едвапреодолевают 10 – километровый рубеж, а под водой удаётся, пройдя осадочныйчехол, проникнуть в базальтовый фундамент не более чем на 1.5 км. Однаконашёлся другой способ. Как в медицине рентгеновские лучи позволяют увидетьвнутренние органы человека, так при исследовании недр планеты на помощьприходят сейсмические волны. Скорость сейсмических волн зависит от плотности иупругих свойств горных пород, через которые они проходят. Более того, ониотражаются от границ между пластами пород разного типа и преломляются на этихграницах.

По записям колебаний земной поверхности приземлятресениях – сейсмограммам – было установлено, что недра Земли состоят изтрёх основных частей: коры, оболочки (мантии) и ядра.

Кора отделяется от оболочки отчётливой границей, накоторой скачкообразно возрастают скорости сейсмических волн, что вызвано резкимповышением плотности вещества. Эта граница носит название раздел Мохоровичича(иначе – поверхность Мохо или раздел М) по фамилии сербского сейсмолога,открывшего её в 1909 г.

Толщина коры непостоянна, она изменяется от несколькихкилометров в океанических областях до нескольких десятков километров в горныхрайонах материков. В самых грубых моделях Земли кору представляют в видеоднородного слоя толщиной порядка 35 километров. Ниже, до глубины примерно 2900км, расположена мантия. Она, как и земная кора, имеет сложное строение.

Ещё в XIX столетии стало ясно, что у Земли должно быть плотноеядро. Действительно, плотность наружных пород земной коры составляет около 2800кг/м3 для гранитов и примерно 3000 кг/м3 для базальтов, асредняя плотность нашей планеты – 5500 кг/м3. В то же времясуществуют железные метеориты со средней плотностью 7850 кг/м3 ивозможна ещё более значительная концентрация железа. Это послужило основаниемдля гипотезы о железном ядре Земли. А в начале XX в. былиполучены первые сейсмологические свидетельства его существования.

Граница между ядром и мантией наиболее отчётливая. Онасильно отражает продольные (Р) и поперечные (S) сейсмическиеволны и преломляет Р-волны. Ниже этой границы скорость Р-волны резко падает, аплотность вещества возрастает: от 5600 кг/м3 до 10000 кг/м3.S-волны ядро вообще не пропускает. Это означает, чтовещество там находится в жидком состоянии.

Есть и другие свидетельства в пользу гипотезы о жидкомжелезном ядре планеты. Так, открытое в 1905г. изменение магнитного поля Земли впространстве и по интенсивности привело к заключению, что оно зарождается вглубинах планеты. Там сравнительно быстрые движения могут происходить, невызывая катастрофических последствий. Наиболее вероятный источник такого поля –жидкое железо (т.е. проводящее токи) ядро, где возникают движения, действующиепо механизму самовозбуждающегося динамо. В нём должны существовать токовые петли,грубо напоминающие витки провода в электромагните, которые и генерируютразличные составляющие геомагнитного поля.

В 30–е гг. сейсмологи установили, что у Земли есть ивнутреннее, твёрдое ядро. Современное значение глубины границы между внутренними внешним ядрами примерно 5150 км.

Граница наружной зоны Земли – расположена на глубинепорядка 70 км. Литосфера включает в себя как земную кору, так и часть верхнеймантии. Этот жёсткий слой объединяется в единое целое его механическимисвойствами. Литосфера расколота примерно на десять больших плит, на границахкоторых случается подавляющее число землетрясений.

Под литосферой на глубинах от 70 до 250 км существуетслой повышенной текучести – так называемая астеносфера Земли. Жёсткиелитосферные плиты плавают в «астеносферном океане».

В астеносфере температура мантийного веществаприближается к температуре его плавления. Чем глубже, тем выше давление итемпература. В ядре Земли давление превышает 3600 кбар, а температура – 6000 С0.

Тепловая энергия планеты

Овысокой температуре земных недр учёные догадывались давно. Об этомсвидетельствовали и вулканические извержения, и рост температуры при погружениив глубокие шахты. В среднем у поверхности Земли её увеличение составляет 20градусов на километр.

Тепловая энергия земных недр выделяется с поверхностипланеты в виде теплового потока, который измеряется количеством тепла,выделяемого с единицы площади за  единицу времени. Измерить тепловой потокЗемли с достаточной точностью удалось только во второй половине XXвека.

Континентальную земную кору можно представить в виде15 – километрового слоя гранита, лежащего на слое базальта такой же толщины.Концентрация радиоактивных изотопов, служащих источниками тепла, в гранитах ибазальтах хорошо изучена. Это прежде всего радиоактивный калий, уран и торий.Подсчитано, что при их распаде выделяется примерно 130 Дж/(см год). В тожевремя средний тепловой поток, который равен 130 – 170 Дж/(см год).Следовательно, он почти полностью определяется тепловыделением в гранитном ибазальтовом слоях.

С океанической корой всё обстоит иначе. Оназначительно тоньше континентальной, и основу её составляет 5 – 6 –километровыйбазальтовый слой. Распад содержащихся в нём радиоактивных элементов даёт всегооколо 10 Дж/(см год). Однако, когда специалисты измерили тепловой поток наокеанах, он оказался примерно таким же, как и на материках.

Сегодня установлено, что основная часть теплапоступает в океаническую кору через литосферную плиту из мантии. Веществомантии постоянно находится в движении. Неравенство температур различных слоёв вней приводит к активному перемешиванию вещества: более холодное и,соответственно, более плотное тонет, более горячее всплывает. Это такназываемая тепловая конвекция.

Большинство современных исследователей указывают натри возможных источника энергии для поддержания тепловой конвекции в мантии. Во– первых, мантия всё ещё сохраняет большое количество тепла, накопленного впериод формирования планеты. Его достаточно, чтобы поверхностный тепловой потоксохранялся на его теперешнем уровне в течение срока, в несколько разпревышающего нынешний возраст Земли. При этом планета должна остывать, но еёостывание происходит очень медленно. Во – вторых, определённое количествотепла, по-видимому, поставляется в мантию из ядра. И, наконец, третий источник– это распад радиоактивных элементов (их содержание в мантии в настоящее времятрудно оценить).

Тектоника плит

Ещёв 1912 г. немецкий исследователь Альфред Вегенер выдвинул гипотезу дрейфаконтинентов. На эту идею его натолкнули поразительное соответствие очертанийбереговых линий материков Африки и Южной Америки, а также явные следыглобального изменения климата в прошлом во многих регионах мира. Но гипотезапоначалу была отвергнута научным сообществом, так как не указывала причиндрейфа. В 30 – е гг. английский геолог Артур Холмс предложил объяснить движениеконтинентов тепловой конвекцией. В 50 – гг., когда широко проводилисьисследования дна океана, гипотеза о крупны горизонтальных перемещениях влитосфере получила новые подтверждение. Значительную роль в этом сыгралоизучение магнитных свойств пород, слагающих океаническое дно.

Ещёв начале XX в. было установлено, что намагниченность современныхлав соответствует нынешнему магнитному полю Земли, а у древних лав она частоориентирована под большими углами или вообще противоположна направлениюсовременного поля. По сути дела эта картина отражает состояние магнитного поляв предшествующие геологические эпохи. В базальтовых лавах много железа, и они,затвердевая по мере охлаждения, намагничивались в соответствии с существовавшимв тот период геомагнитным полем.

Имелисьтакже данные о перемене полярности: северный магнитный полюс Земли становилсяюжным, и наоборот. Зарегистрировано 16 инверсий магнитных полюсов за последниенесколько миллионов лет. (Причины такой переполюсировки до сих пор окончательноне выяснены, предположительно её вызвали процессы, происходившие в жидкомядре.). И, как оказалось, график этих инверсий свидетельствовал в пользукрупномасштабных перемещений материков.

Магнитнаясъёмка тихоокеанского дна в 1955 и 1957 гг. обнаружила простирающиеся почтипараллельно с севера на юг «полосы» с магнитными полями аномальнойнапряжённости. А в 1963 г. были открыты полосовые магнитные аномалии, вытянутыепараллельно хребту Карлсберг в Индийском океане. К этому времени уже сталадовольно известной гипотеза, выдвинутая в 1960г. профессором Принстонскогоуниверситета (США) Гарри Хессом и названная позже гипотезой спрединга, или«расширения морского дна». По ней, горячая полурасплавленная мантийная массаподнимается под срединно – океаническими хребтами, распространяется в стороныот них в виде мощных потоков, которые разрывают и расталкивают плиты литосферыв разные стороны. Мантийное вещество заполняет образовавшиеся с обеих сторон отхребтов трещины – рифты.

Наплощадь поверхности Земли (как и её объём) практически не изменилась за времяеё существования. Поэтому если новые участки поверхности наращиваются вдольхребтов, то где – нибудь они должны и уничтожаться. Вероятнее всего, этопроисходит в глубоководных океанских желобах. Эти так называемые зоны субдукции(поглощения) расположены вдоль вулканических дуг, протянувшихся в Тихом океанеот Аляски вдоль Алеутских островов к Японии, Марианским островам и Филиппинамвплоть до Новой Зеландии и вдоль берегов Америки. Когда в этих зонах земнаякора опускается до глубины 100 – 150 км, часть вещества плавится, образуямагму, которая затем в виде лавы прорывается наверх и извергается в вулканах.

Такимобразом, земная кора создаётся в рифтовых зонах океанов, как ленточныйконвейер, движется со средней скоростью 5 см в год, постепенно остывая.

Гипотезаспрединга может хорошо объяснить магнитные аномалии морского дна. Еслирасплавленная порода, изливающаяся в срединно – океанических хребтах,затвердевает с обоих сторон от них, а затем расползается в противоположныхнаправлениях, то она будет создавать полосы, намагниченные согласно сориентацией магнитного поля в период их застывания. Когда поверхность меняется,вновь образовавшееся морское дно намагничивается в противоположном направлении.Чередование полос даёт подробную картину формирования морского дна по обеимсторонам от активного хребта, причём одна сторона является зеркальнымотражением другой.

Первыеже магнитные карты тихоокеанского дна у берегов Северной Америки, в районехребта Хуан-де-Фука, показали наличие зеркальной симметрии. Ещё болеесимметричная картина обнаружена с обеих сторон центрального хребта вАтлантическом океане.

Используяконцепцию дрейфа материков, известную сегодня как «новая глобальная тектоника»,можно восстановить взаимное расположение континентов в далёком прошлом.Оказывается, 200 млн. лет назад она составляли единый материк.

Эволюция Земли

Вопросранней эволюции Земли тесно связан с теорией её происхождения. Сегодняизвестно, что наша планета образовалась около 4.6 млрд лет назад. В процессеформирования Земли из частиц протопланетного облака постепенно увеличивалась еёмасса. Росли силы тяготения, а следовательно, и скорости частиц, падавших на планету.Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло, и Земля всё сильнееразогревалась. При ударах на ней возникали кратеры, причём выбрасываемое из нихвещество уже не могло преодолеть земного тяготения и падало обратно. 

Чем крупнее были падавшие тела, тем сильнее онинагревали Землю. Энергия удара освобождалась не на поверхности, а на глубине,равной примерно двум поперечникам внедрившегося тела. А так как основная массана этом этапе поставлялась планете телами размером в несколько сот километров,то энергия выделялась в слое толщиной порядка 1000 км. Она не успевалаизлучится в пространство, оставаясь в недрах Земли. В результате температура наглубинах 100 – 1000 км могла приблизиться к точке плавления. Дополнительноеповышение температуры, вероятно, вызывал распад короткоживущих радиоактивныхизотопов.

По – видимому, первые возникшие расплавы представлялисобой смесь жидких железа, никеля и серы. Расплав накапливался, а затемвследствие более высокой плотности просачивался вниз, постепенно формируяземное ядро. Таким образом, дифференциация (расслоение) вещества Земли могланачаться ещё на стадии её формирования. Ударная переработка поверхности иначавшаяся конвекция, несомненно, препятствовали этому процессу. Ноопределённая часть более тяжёлого вещества всё же успевала опуститься подперемешиваемый слой. В свою очередь дифференциация по плотностиприостанавливала конвекцию и сопровождалась дополнительным выделением тепла,ускоряя процесс формирования различных зон в Земле.

Предположительно ядро сформировалось за несколько сомиллионов лет. При постепенном остывании планеты богатый никелемжелезоникелевый сплав, имеющий высокую температуру плавления, началкристаллизоваться – так зародилось твёрдое внутреннее ядро. К настоящемувремени оно составляет 1.7% массы Земли. В расплавленном внешнем ядресосредоточено около 30% земной массы.

Развитие других оболочек продолжалось гораздо дольше ив некотором отношении не закончилось до сих пор.

Литосфера сразу после своего образования имеланебольшую толщину и была очень не устойчивой. Она снова поглощалась мантией,разрушалась в эпоху великой бомбардировки (от 4.2 до 3.9 млрд лет назад), когдаЗемля, как и Луна, подвергалась ударам очень крупных и довольно многочисленныхметеоритов. На Луне и сегодня можно увидеть свидетельства метеоритнойбомбардировки – многочисленные кратеры и моря (области, заполненные излившейсямагмой). На нашей планете активные тектонические процессы и воздействиеатмосферы и гидросферы практически стёрли следы этого периода.

Около 3.8 млрд лет назад сложилась первая лёгкая и,следовательно, «непотопляемая» гранитная кора. В то время планета уже имелавоздушную оболочку и океаны; необходимые для их образования газы усиленнопоставлялись из недр Земли в предшествующий период. Атмосфера тогда состояла восновном из углекислого газа, азота и водяных паров, кислорода в ней было мало,но он вырабатывался в результате, во – первых, фотохимической диссоциации водыи, во – вторых фотосинтезирующей деятельности простых организмов, таких, каксине – зелёные водоросли.

600 млн лет назад на Земле было несколько подвижныхконтинентальных плит, весьма похожих на современные. Новый сверхматерик Пангеяпоявился значительно позже. Он существовал 300 – 200 млн лет назад, а затемраспался на части, которые и сформировали нынешние материки.

Что ждёт Землю в будущем? На этот вопрос можноответить лишь с большой степенью неопределённости, абстрагируя как отвозможного внешнего, космического влияния, так и от деятельности человечества,преобразующего окружающую среду, причём не всегда в лучшую сторону.

В конце концов недра Земли остынут до такой степени,что конвекция в мантии и, следовательно, движение материков (а значит, игорообразование, извержение вулканов, землетрясения) постепенно ослабнут ипрекратятся. Выветривание со временем сотрёт неровности земной коры, иповерхность планеты скроется под водой. Дальнейшая её судьба будет определятсясреднегодовой температурой. Если она значительно понизится, то океан замёрзнети Земля покроется ледяной коркой. Если же температура повысится (а скорее кэтому и приведёт возрастающая светимость Солнца), то вода испарится, обнаживравную поверхность планеты. Очевидно, ни в том, ни в другом случае жизньчеловечества на Земле будет уже не возможна, по крайней мере в нашем современномпредставлении о ней.

Атмосфера Земли

В настоящее время Земля обладает атмосферой массойпримерно 5.15*10 кг., т.е. менее миллионной доли массы планеты. Вблизиповерхности она содержит 78.08% азота, 20.05% кислорода, 0.94% инертных газов,0.03% углекислого газа и в незначительных количествах другие газы.

Давление и плотность в атмосфере убывают с высотой.Половина воздуха содержитсь в нижних 5.6 км, а почти вся вторая половинасосредоточена до высоты 11.3 км. На высоте 95 километров плотность воздуха вмиллион раз ниже, чем у поверхности. На этом кровне и химический составатмосферы уже иной. Растёт доля лёгких газов, и преобладающими становятсяводород и гелий. Часть молекул разлагается на ионы, образуя ионосферу.

Выше 1000 км. Находятся радиационные пояса. Их тожеможно рассматривать как часть атмосферы, заполненную очень энергичными ядрамиатомов водорода и электронами, захваченными магнитным полем планеты.

Гидросфера Земли

Водапокрывает более 70% поверхности земного шара, а средняя глубина Мирового океанаоколо 4 км. Масса гидросферы примерно 1.46*10 кг. Это в 275 раз больше массыатмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей Земли.

Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, вкоторых растворены соли (в среднем 3.5%), а также ряд газов. Верхний слойокеана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворённого кислорода – 8трлл тонн.

Литература:

Энциклопедия«Астрономия для детей»

www.ronl.ru

Доклад - Планета Земля - Астрономия

Школа№41

Реферат

<img src="/cache/referats/12465/image002.jpg" v:shapes="_x0000_s1034"> Планета Земля

Выполнил:  Илларионов Алексей

Проверила:  Тимофеева Надежда Ивановна.

Чебоксары’2002

Чебоксары’2002

 TOC o «1-1» Земля… PAGEREF _Toc12287807 h 3

Античные и современные исследования Земли… PAGEREF _Toc12287808 h 7

Изучение Земли из космоса… PAGEREF _Toc12287809 h 11

Возникновение жизни на Земле… PAGEREF _Toc12287810 h 15

Астероиды вблизи Земли… PAGEREF _Toc12287811 h 20

Движутся ли материки Земли?.. PAGEREF _Toc12287812 h 21

Тринадцать движений Земли… PAGEREF _Toc12287813 h 23

Единственный спутник Земли – Луна… PAGEREF _Toc12287814 h 29

Заключение… PAGEREF _Toc12287815 h 31

Список используемой литературы… PAGEREF _Toc12287816 h 32

Земля- это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращается вокруг звездыпо эллиптической орбите (очень близкой к круговой) со средней скоростью 29.765 км/с на среднем расстоянии 149.6 млн. км за период равный 365.24 суток. Земля имеет спутник — Луну, обращающуюся вокруг Солнца на среднем расстоянии 384400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптике составляет 66033`22``. Период вращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4.1 сек. Вращение вокругсвоей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси и обращение вокруг Солнца — смену времен года.

<img src="/cache/referats/12465/image005.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1035">Форма Земли- геоид, приближенно — трехосный эллипсоид, сфероид. Средний радиус Земли составляет6371.032 км, экваториальный — 6378.16 км, полярный — 6356.777 км. Площадь поверхности земногошара 510 млн. км2, объем- 1.083 * 1012 км2,средняя плотность 5518 кг/м3.Масса Земли составляет 5976 * 1021кг. Земля обладает магнитным и тесно связанным с ним электрическим полями.Гравитационное поле Земли обуславливает её сферическую форму и существованиеатмосферы.

Посовременным космогоническим представлениям, Земля образовалась примерно 4.7 млрд. лет назад из рассеянного впротосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества,Земля, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земныхнедр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатномусостоянию и физическим свойствам оболочки — геосферы: ядро (в центре), мантия,земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладаетжелезо (34.6%), кислород (29.5%), кремний (15.2%), магний (12.7%). Земная кора,мантия и внутренняя чаять ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой).От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура.Давление в центре планеты 3.6 * 1011Па, плотность около 12.5 * 103кг/м3, температура колеблется от 50000до 60000С. Основные типы земной коры — материковый и океанический, в переходнойзоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.

Большаячасть Земли занята Мировым океаном (361.1млн. км2;70.8%), суша составляет 149.1 млн. км2 (29.2%),и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем мировогоокеана в среднем на 875 м(наибольшая высота 8848 м — гораДжомолунгма), горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрываютпримерно 20% поверхности суши, леса- около 30%, ледники — свыше 10%. Средняя глубина мирового океанаоколо 3800 м (наибольшая глубина 11020 м — Марианский желоб (впадина) вТихом океане). Объем воды на планете составляет 1370 млн. км3, средняя соленость 35 г/л.

АтмосфераЗемли, общая масса которой 5.15 * 1015т, состоит из воздуха — смеси в основном азота (78.08%) и кислорода (20.95%),остальное — это водяные пары углекислый газ, а также инертный и другие газы.Максимальная температура поверхности суши 570-580C(в тропических пустынях Африки и Северной Америки), минимальная — около -900C (в центральныхрайонах Антарктиды).

ОбразованиеЗемли и начальный этап ее развития относятся к догеологической истории.Абсолютный возраст наиболее древних горных пород составляет свыше 3.5 млрд. лет. Геологическая историяЗемли делится на два неравных этапа: докембрий, занимающий примерно 5/6 всегогеологического летоисчисления (около 3млрд. лет), и фанерозой, охватывающей последние 570 млн. лет. Около 3-3.5млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возниклажизнь, началось развитие биосферы. Совокупность всех населяющих ее живыхорганизмов, так называемое живое вещество Земли, оказала значительное влияниена развитие атмосферы, гидросферы и осадочной оболочки. Новый фактор,оказывающий мощное влияние на биосферу — производственная деятельность <img src="/cache/referats/12465/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1047"> человека,который появился на Земле менее 3 млн.лет назад.

Схематическое строение земного шара

Впервыеполучить довольно точные размеры нашей планеты удалось древнегреческомуматематику и астроному Эратосфену в I веке до нашей эры (точность около 1,3%).Эратосфен обнаружил, что в полдень самого длинного дня лета, когда Солнце внебе города Асуана находится в наивысшем положении и его лучи падаютвертикально, в Александрии в это же время зенитное расстояние Солнца составляет1/50 часть окружности (те 7о 12!). Зная расстояние от Асуана до Александрии, онсмог вычислить радиус Земли, который по его подсчетам составил 6290 км.

Не менеесущественный вклад в астрономию внес мусульманский астроном и математик Бируни,живший в X-XI веке н. э. Несмотря на то, что он пользовалсягеоцентрической системой, ему удалось довольно точно определить размеры Земли инаклон экватора к эклиптике. Размеры планет им хоть и были определены, но сбольшой ошибкой; единственный размер, определенный им относительно точно —размер Луны.

В XV веке Коперник выдвинулгелиоцентрическую теорию о строении мира. Теория, как известно, довольнодлительное время не имела развития, так как была преследуема церковью.Окончательно система была уточнена И. Кеплером в конце XVI века. Так же Кеплер открыл законыдвижения планет и рассчитал эксцентриситеты их орбит,  теоретически создал модель телескопа.Галилей, живший несколько позднее  Кеплера,сконструировал телескоп с увеличением в 34,6 раз, что позволило ему оценитьдаже высоту гор на Луне, также он обнаружил характерное различие при наблюдениив телескоп звезд и планет: четкость вида и формы у планет была значительнобольше, а также обнаружил несколько новых звезд.

Напротяжении почти 2000 лет астрономы считали, что расстояние от Земли до Солнцаравно 1200 расстояниям Земли, т.е. допуская ошибку примерно в 20 раз! Впервыеэти данные были уточнены только в конце XVII века как 140 млн. км, т.е. с ошибкой на 6,3% астрономамиКассини и Рише. Они же определили скорость света как 215 км/c, что было существенным прорывом вастрономии, так как раньше считали, что скорость света бесконечна. Примерно вэто же время Ньютоном был открыт закон всемирного тяготения, и разложения светана спектр, что положило начало спектральному анализу через несколько веков.

Земля кажется нам такой огромной, такой надёжной и так многозначит для нас, что мы не замечаем её второстепенного положения в семье планет.Слабое единственное утешение состоит в том, что Земля — наибольшая из планет земнойгруппы. К тому же она обладает атмосферой средней мощности, значительная частьземной поверхности покрыта тонким неоднородным слоем воды. А вокруг неёвращается величественный спутник, диаметр которого равен четверти земногодиаметра. Однако этих аргументов вряд ли достаточно для того, чтобы поддерживатьнаше космическое самомнение. Крошечная по астрономическим масштабам, Земля –это наша родная планета, и поэтому она заслуживает самого тщательного изучения.

После кропотливой и упорной работы десятков поколений учёных былонеопровержимо доказано, что Земля вовсе не «центр мироздания», а самая обыкновеннаяпланета, т.е. холодный шар, движущийся вкруг Солнца.

<img src="/cache/referats/12465/image010.jpg" v:shapes="_x0000_s1036"> В соответствии с законами Кеплера Земля обращается вокруг Солнца с переменной скоростью по слегкавытянутому эллипсу. Ближе всего к солнцу она подходит в начале января, когда вСеверном полушарии царит зима, дальше всего отходит в начале июля, когда у наслето. Разница в удалении Земли от Солнца между январём и июлем составляет около5 млн. км. Поэтому зима в северном полушарии чуть-чуть теплее, чем в Южном, алето, наоборот, чуть-чуть прохладнее. Это явственнее всего даёт себя знать вАрктике и в Антарктиде.

Эллиптичность орбиты Земли оказывает на характер времён года лишькосвенное и очень незначительное влияние. Причина смены времён года кроется в наклонеземной оси.

Ось вращения Земли расположена под углом в 66.5º к плоскостиеё движения вокруг Солнца. Для большинства практических задач можно принимать,что ось вращения Земли перемещается в пространстве всегда параллельно самой себе.На самом же деле ось вращения Земли, или, что-то же самое, ось мира, посколькуони параллельны, описывает на небесной сфере малый круг, совершая один полныйоборот за 26 тыс. лет.

В ближайшие сотни лет северный полюс мира будет находитьсянедалеко от Полярной звезды, затем начнёт удаляться от неё, и названиепоследней звезды в ручке ковша Малой Медведицы – Полярная – утратит свой смысл.Через 12 тыс. лет полюс мира приблизится к самой яркой звезде северного неба –Веге из созвездия Лиры.

Описанное явление носитназвание прецессии оси вращения Земли. Обнаружил явление прецессии уже Гиппарх,который сравнил положения звёзд в своём каталоге с составленным задолго до негозвёздным каталогом Аристилла и Тимохариса. Сравнение каталогов и указалоГиппарху на медленное перемещение оси мира.

<img src="/cache/referats/12465/image011.gif" align=«right» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1037">Различаюттри наружных оболочки Земли: литосферу, гидросферу и атмосферу. Под литосферойпонимают верхний твердый покров планеты, который служит ложем океана, а наматериках совпадает с сушей. Гидросфера – это подземные воды, воды рек, озер,морей и, наконец, Мирового океана. Вода покрывает 71% всей поверхности  Земли. Средняя глубина Мирового океана 3900м.

  Человеквпервые оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственныхугодий, лесов и других природных ресурсов Земли лишь спустя несколько лет посленаступления космической эры. Начало было положено в 1960г., когда с помощьюметеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертанияземного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображениядавали весьма слабое представление о деятельности человека и, тем не менее, этобыло первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившиеповысить качество  наблюдений. Информацияизвлекалась из многоспектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК)областях спектра. Первыми  спутниками,предназначенными для максимального использования   этих возможностей, были аппараты типа «Лэндсат». Например, спутник  «Лэндсат-D», четвертый из серии, осуществлялнаблюдение Земли с  высоты более 640 км спомощью усовершенствованных чувствительных приборов, что позволило потребителямполучать значительно более детальную и своевременную информацию. Одной из первыхобластей применения изображений земной поверхности, была картография. В доспутниковуюэпоху карты многих областей, даже в развитых районах мира были составленынеточно. Изображения, полученные с помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректироватьи обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения, полученные состанции «Салют», оказались незаменимыми для выверки   железнодорожной трассы БАМ.

<img src="/cache/referats/12465/image013.jpg" v:shapes="_x0000_s1048">  В середине 70-х годов НАСА, министерствосельского хозяйства США  приняли решениепродемонстрировать возможности спутниковой системы в прогнозировании важнейшейсельскохозяйственной культуры   пшеницы.Спутниковые наблюдения, оказавшиеся на редкость точными  в дальнейшем были распространены на другиесельскохозяйственные  культуры.Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурамипроводились со спутников серий  «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».

  Использованиеинформации со спутников выявило ее неоспоримые преимущества при оценке объемастроевого леса на обширных территориях любой страны. Стало возможным управлятьпроцессом вырубки леса и при необходимости давать рекомендации по изменениюконтуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности леса. Благодаряизображениям со спутников стало также возможным быстро оценивать границы лесныхпожаров, особенно «коронообразных», характерных для западных областей СевернойАмерики, а также районов Приморья и южных районов Восточной Сибири в России.

  Огромноезначение для человечества в целом имеет возможность наблюдения практическинепрерывно за просторами Мирового Океана, этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанской воды зарождаютсячудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленные жертвы и разрушениядля жителей побережья. Раннее оповещение населения часто имеет решающее значение для спасения жизней десятковтысяч людей. Определение запасов рыбы и других морепродуктов  также имеет огромное практическое значение.Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например, ЭльНино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годыможет распространяться вдоль берегов Перу до 12гр. ю. ш. Когда это происходит,планктон и рыба гибнут в огромных количествах, нанося  непоправимый ущерб рыбным промыслам многихстран и том числе и  России. Большиеконцентрации одноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, возможно из-за содержащихся в них токсинов.Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы» таких             

<img src="/cache/referats/12465/image015.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1045">  течений и дать полезную информацию тем, кто вней нуждается. По некоторым оценкам российских и американских ученых экономиятоплива в сочетании с «дополнительным уловом» за счет использования информациисо спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегодную прибыль в2,44 млн. долл. Использование спутников для целей обзора облегчило задачу прокладывания курса морских судов.

При эксплуатации российского атомного ледокола«Сибирь» была использована информация с четырех типов спутников для составлениянаиболее безопасных и экономичных путей в северных морях. Получаемая снавигационного спутника «Космос-1000» информация использовалась ввычислительной машине корабля для определения точного местоположения. Соспутников «Метеор» поступали изображения  облачного покрова и прогнозы снежной и ледовой обстановки, что  позволило выбирать лучший курс. С помощьюспутника «Молния»   поддерживалась связьс корабля с базой. Также с помощью спутников находят нефтяные загрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.

Возникновению живого вещества наЗемле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольнодлительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итогеприведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулы впоследствиипослужили как бы  “кирпичиками” дляобразования живого вещества.

          Посовременным данным планеты образуются из первичного газово-пылевого облака,химический состав которого аналогичен химическому составу Солнца и звёзд, первоначальнаяих атмосфера состояла в основном из простейших соединений водорода — наиболеераспространённого элемента в космосе. Больше всего было молекул водорода,аммиака, воды и метана. Кроме того, первичная атмосфера должна была быть богатаинертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородныхгазов на Земле мало так как они в своё время диссипировали (улетучились) вмежпланетное пространство, как и многие водородсодержащие соединения.

<img src="/cache/referats/12465/image017.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1040">          Однако, по-видимому, решающую роль вустановлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, при которомвыделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть дажесущественное, количество органических веществ было принесено на Землю припадениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольно богатыорганическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеориты моглипринести на Землю от 108 до 1012 тонн таких веществ. Также органическиесоединения могут в небольших количествах возникать в результате вулканическойдеятельности, ударов метеоритов, молний, из-за радиоактивного распада некоторыхэлементов.

          Имеютсядовольно надёжные геологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд.лет назад земная атмосфера была богата кислородом. С другой стороны возрастземной коры оценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнутьна Земле до того, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний восновном является продуктом жизнедеятельности растений.  Согласно недавней оценке американскогоспециалиста по планетной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0-4.4млрд. лет назад.

          Механизмусложнения строения органических веществ и появление у них свойств, присущихживому веществу, в настоящее время ещё недостаточно изучен, хотя в последнеевремя наблюдаются большие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно,что подобные процессы длятся в течение миллиардов лет.

          Любаясколь угодно сложная комбинация аминокислот и других органических соединений — это ещё не живой организм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительныхобстоятельствах где-то на Земле возникла некая “праДНК”, которая и послужиланачалом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая “праДНК”была вполне подобна современной.  Дело втом, что современная ДНК сама по себе совершенно беспомощна. Она может функционироватьтолько при наличии белков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путём“перетряхивания” отдельных белков — многоатомных молекул, могла возникнутьтакая сложнейшая машина, как “праДНК” и нужный для её функционирования комплексбелков-ферментов — это значит верить в чудеса. Однако можно предположить, чтомолекулы ДНК и РНК произошли от более примитивной молекулы.

          Дляобразовавшихся на планете первых примитивных живых организмов высокие дозырадиации могут представлять смертельную опасность, так как мутации будут происходитьтак быстро, что естественный отбор не поспеет за ними.

          Заслуживаетвнимания ещё такой вопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживоговещества в наше время? Объяснить это можно только тем, что ранее возникшаяжизнь не даст возможность новому зарождению жизни.  Микроорганизмы и вирусы буквально съедят ужепервые ростки новой жизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, чтожизнь на Земле возникла случайно.

          Существуетещё одно обстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание.Хорошо известно, что все “живые” белки состоят из 22 аминокислот, между тем,как всего аминокислот известно свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаютсяот остальных своих “собратьев”. Нет ли какой-нибудь глубокой связи междупроисхождением жизни и этим удивительным явлением?

<img src="/cache/referats/12465/image019.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1041">          Если жизнь на Земле возникла случайно,значит, жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случае неединичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля) возникновениеособой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем “жизнью”,является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающая такимобразом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

          Надоещё раз отметить, что центральная проблема возникновения жизни на Земле — объяснение качественного скачка от “неживого” к “живому” — всё ещё далека отясности. Недаром один из основоположников современной молекулярной биологиипрофессор Крик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций всентябре 1971 года сказал:  “Мы не видимпути от первичного бульона до естественного отбора. Можно прийти к выводу, чтопроисхождение жизни — чудо, но это свидетельствует только о нашем незнании”.

    Возможно,нам, жителям Земли, наиболее важно знать астероиды, орбиты которых близкоподходят к орбите нашей планеты. Обычно выделяют три семейства сближающихся сЗемлёй астероидов: 1221 Амур, 1862 Аполлон, 2962 Атон. К семейству Амураотносятся астероиды, орбиты которых в перигелии почти касаются орбиты Земли.«Аполлонцы» пересекают земную орбиту с внешней стороны, ихперигелийное расстояние меньше 1 астрономической единицы. «Атонцы» имеюторбиты с большой полуосью меньше земной и пересекают земную орбиту изнутри.Представители всех указанных семейств могут встретиться с Землёй. Что жекасается близких прохождений, то они случаются нередко.

Движутся ли материки Земли?

<img src="/cache/referats/12465/image021.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1042">          АльфредВегенер, начинающий немецкий геофизик, подметил сходство в очертаниях земныхматериков по обе стороны Атлантики. Убедиться в этом не составляет труда каждому:достаточно взглянуть на глобус. Если мысленно пододвинуть Северную и ЮжнуюАмерики к берегам Европы и Африки, то они сольются воедино точно так же, как вруках археологов складываются в одно целое черепки разбитой греческой амфоры. Ачто если, вообразил Вегенер, некогда на Земле в действительности существовалодин-единственный материк? Потом он был расколот на куски, и осколки дрейфовали,отодвигаясь, друг от друга до тех пор, пока заняли современное взаимноерасположение.

          В этом случае Атлантический океанпредставляет собой не то, что иное, как рану на теле Земли: след гигантского разлома,по одну сторону от которого «отплывают» Северная и Южная Америки, по другую –Евразия и Африка.

<img src="/cache/referats/12465/image023.jpg" v:shapes="_x0000_s1051">          Догадка Вегенера была высказана вначале нашего века. Большинство учёных приняло её в штыки. Главное возражениесостояло в том, что науке не известны силы, которые могли бы приводить вдвижение по поверхности планеты, словно льдины на озёрной глади, такиегромадные образования, как материки. Над сходством береговых линий посмеялиськак над курьёзом.

          Сегодня гипотеза Вегенера о дрейфематериков обрела новую жизнь, причём многие черты её заметно преобразились. Изглубин Земли к поверхности планеты, считают геофизики, поднимается потоквещества, который образует длинное центральное поднятие –Срединно-Атлантический хребет и далее растекается от него в обе стороны.Растекающиеся по обе стороны от Срединно-Атлантического хребта глубинное веществоЗемли обусловливает удаление друг от друга, с одной стороны хребта Северной иЮжной Америк, с другой – Евразии и Африки. Процесс этот медленный, он длитсясотни миллионов лет. Те побережья материков, которые «плывут» первыми, какносовая часть корабля, сминаются в складки. В результате на материках вдольэтих побережий образуются протяжённые горные хребты: Скалистые горы иКордильеры в Америке, Драконовы горы в Африке.

          Сверхглубокаяскважина на Кольском полуострове – дерзкий вызов природе, фантастическийрекорд, уникальное достижение науки и техники. Но много ли это или мало посравнению с размерами Земли? Уподобим для сравнения тело Земли телу человека.Это значит, что глубочайшая скважина Земли как средство зондажа строения еёнедр, будучи соответственно отнесена к размерам тела человека, гораздо меньшеглубины укуса комара.

          Прежде чем подробно рассмотреть тедвижения нашей планеты, которые имеют непосредственное отношение к её недрам,представим общую картину очень сложно движущейся Земли. Некоторые из этихдвижений быстры и заметны, другие, наоборот, почти неощутимо медленны. Ихсовокупность демонстрирует на примере Земли ту вечную изменчивость, котораясвойственна всему мирозданию и является общим свойством материи. Главной силой,определяющей все эти движения, служит гравитация – притяжение Земли другимителами космоса.

          Трудно поверить, что такое огромноетело, как земной шар, весящий 6 000 000 000 000 000 000 000 тонн, одновременноучаствует в самых разнообразных движениях. Однако существование этих движенийтвёрдо установлено современной наукой. Два движения Земли известны с давнихвремён – это вращение вокруг собственной оси и обращение вокруг солнца.

          Известно немало доказательств вращенияЗемли. Так, например, если с высокой башни бросить камень, то при падении онрасколется к востоку, т.е. в том же направлении, в котором вращается Земля.

          Все движения в природе в той или инойстепени неравномерны. Например, второе движение Земли вокруг Солнца. Оносовершается по эллипсу. Когда Земля проходит через перигелий – ближайшую кСолнцу точку  своей орбиты, нас отделяетот Солнца почти 147 млн. км. Через полгода расстояние от Земли до Солнцастановится близким к 152 млн. км.

          Скоростьдвижения Земли всё время меняется. Вблизи Солнца она увеличивается, с удалениемот него – уменьшается. В среднем же Земля летит по своей орбите в 36 разбыстрее пули – 30 километров в секунду. Но эта скорость кажется огромной лишьпо земным мерам расстояний. Если бы мы смогли откуда-то из вне с большогорасстояния следить за орбитальным движениям земного шара, он показался бы намболее медлительным, чем черепаха: за один час земной шар проходит путь, вдевять раз превышающий его диаметр между тем как черепаха за один час покрываетрасстояние, равное нескольким десяткам её поперечников.   

          Земной шар часто сравнивают с волчком.Такое сравнение имеет более глубокий смысл, чем иногда кажется. Если раскрутитьволчок, а потом слегка толкнуть его ось – она начнёт описывать конус, причём соскоростью, значительно меньшей скорости вращения волчка. Это движениеназывается прецессией. Оно свойственно и земному шару, являясь его третьимдвижением.

<img src="/cache/referats/12465/image025.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1043">          Луна вызывает ещё одно, гораздо менеезначительное, четвёртое движение Земли. Из-за воздействия Луны на различныеточки земного эллипсоида земная ось описывает маленький конус с периодом в 18.6года. Благодаря этому движению, называемому нутацией небесный полюс вычерчиваетна фоне звёздного неба крошечный эллипс, у которого наибольший диаметр близок к18 секундам дуги, а наименьший – около 14 секунд.

<img src="/cache/referats/12465/image027.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1049">          Во всех учебников географии подчёркивается,что наклон оси Земли к плоскости её орбиты всегда остаётся неизменным. Строгоговоря, это не совсем точно. Земля, хотя и крайне медленно всё же«покачивается», и наклон земной оси слегка меняется. Впрочем, это пятоедвижение Земли мало ощутимо.

          Не остаётся неизменной и форма земнойорбиты. Её эллипс становится то более, то менее вытянутым. В этом заключаетсяшестое движение земного шара.

          Прямая, соединяющая ближайшую инаиболее отдалённую от Солнца точки орбиты Земли, называется линией апсид. В еёмедленном повороте выражается седьмое движение Земли.

Из-заэтого меняются сроки прохождения Земли через перигелий. В настоящую эпоху максимальноесближение Солнца и Земли приходится на 3 января. За 4000 лет до нашей эры Земляпроходила через перигелий 21 сентября. Это снова повторится лишь в 17000 году.

          Выражение «Луна обращается вокругземли» не совсем точно. Дело в том, что Земля притягивает луну, а Луна Землю,поэтому оба тела движутся вокруг общего центра тяжести. Если бы массы Земли иЛуны были одинаковы, то этот центр находился бы по середине между ними, и обанебесных тела обращались бы вокруг по одной орбите. На самом же деле Луна в 81раз легче Земли, и центр тяжести системы Земля Луна в 81 раз ближе к Земле, чемк Луне. Он отстоит на 4664 километра от центра Земли в сторону Луны, т.е.находится внутри Земли почти в 1700 километрах от неё поверхности. Вот вокругэтой точки происходит восьмое движение Земли.

          Если бы вокруг Солнца обращаласьтолько Земля, оба тела описывали бы эллипсы вокруг общего неподвижного центратяжести. Однако в действительности притяжение Солнца другими планетамизаставляет этот центр двигаться по очень сложной кривой. Ясно, что эго движениеотражается и на Земле, порождая ещё одно девятое её движение.

           Наконец, сама Земля весьма чутко реагирует напритяжение всех других планет Солнечной системы. Их общее воздействие отклоняетЗемлю с её простого эллиптического пути вокруг Солнца и вызывает все тенеправильности в орбитальном движении Земли, которые астрономы называют возмущениями.Движение Земли под действием притяжения планет является её десятым движением.

<img src="/cache/referats/12465/image029.jpg" v:shapes="_x0000_s1050">          Установлено, что звёзды несутся впространстве со скоростью в десятки, а иногда и сотни километров в секунду.Наше солнце и в этом проявляет себя как рядовая звезда. Вместе со всейсолнечной системой, в том числе и Землёй, оно летит в направлении созвездияГеркулеса со скоростью около 20 километров в секунду, перемещение Землиотносительно ближайших к Солнцу звёзд называется одиннадцатым её движением.

          Долог путь Солнца вокруггалактического ядра. Солнечная система завершает его почти за 200 млн. лет –такова продолжительность «галактического года»!

          Полёт Земли в пространстве вместе сСолнцем вокруг центра Галактики – двенадцатое её движение дополняетсятринадцатым движением всей нашей звёздной системы Галактики относительноближайших к ней и известных  нам другихгалактик.

          Перечисленные тринадцать движенийЗемли вовсе не исчерпывают всех её движений. В бесконечной Вселенной каждое изнебесных тел, строго говоря, участвует в бесчисленном множестве различныхотносительных движений.

<img src="/cache/referats/12465/image031.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1044">Давноминули те времена, когда люди считали, что таинственные силы Луны оказываютвлияние на их повседневную жизнь. Никто больше не пытается приписать Луне своиуспехи или обвинить её в своих неудачах. Но Луна действительно оказывает разнообразноевлияние на Землю, которое обусловлено простыми законами физики и, прежде всегодинамики.

Самая удивительная особенность движения Луны состоит в том, что скоростьеё вращения вокруг оси совпадает со средней угловой скоростью обращения вокругЗемли. Поэтому Луна всегда обращена к Земле одним и тем же полушарием.

Поскольку Луна — ближайшее небесное тело её расстояние от Землиизвестно с наибольшей точностью, до нескольких сантиметров по измерениям припомощи лазеров и лазерных дальномеров. Наименьшее расстояние между центрамиЗемли и Луны равно 356 410 км. Наибольшее расстояние Луны от Земли достигает406 700 км, а среднее расстояние составляет 384 401 км.

Земная атмосфера искривляет лучи света до такой степени, что всюЛуну (или Солнце) можно видеть ещё до восхода или после заката. Дело в том, чтопреломление лучей света, входящих в атмосферу из безвоздушного пространства, составляетоколо 0.5º, т.е. равно видимому угловому диаметру луны. Таким образом,когда верхний край истинной Луны находится чуть ниже горизонта, вся Луна виднанад горизонтом.

Из приливных экспериментовбыл получен другой удивительный результат. Оказывается Земля – упругий шар. Допроведения этих экспериментов обычно считали, что Земля вязкая, подобно патокеили расплавленному стеклу; при небольших искажениях она должна была бы, вероятно,сохранять их или же медленно возвращаться к своей исходной форме под действиемслабых восстанавливающих сил. Эксперименты показали, что Земля в целомпридаётся приливообразующим силам и сразу же возвращается к первоначальнойформе после прекращения их действия. Таким образом, Земля не только твёржестали, но и более упругая.

<img src="/cache/referats/12465/image033.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1046">

Но в основном планета Земля будет сохранять свой современный вид.

1.    П. Г.Куликовский :«Справочник любителя АСТРОНОМИИ» М.1971 г.

2.   Б. А. Воронцов- Вельяминов :«Очерки о Вселенной» М.«Наука» 1976 г.

3.   И.Д. Новиков «Эволюция Вселенной», М. 1983 г. С.П.Левитан.«Астрономия», М., «Просвещение» 1994 г.

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Изменчивость наследственная и ненаследственная реферат
• 
  Жидкие кристаллы реферат по химии
• 
  Вызовы будущего и россия реферат
• 
  Азовское море реферат 4 класс
• 
  Реферат математика в гуманитарных науках
• 
  Реферат духовная и светская музыка
• 
  Реферат рефлексия алгоритм рефлексивной деятельности
• 
  Правовые основы орд реферат темы
• 
  Физкультура в жизни девушки реферат
• 
  Ярослав мудрый реферат 5 класс
• 
  Сестринский уход при деменции реферат