Планета Земля

Планета Земля

Откуда произошла Земля?

Большинство ученых пришли к выводу, что Земля, Солнце и другие планеты нашей Солнечной системы образовались из замерзшего облака космической пыли примерно 100 миллионов лет тому назад.

Первым эту гипотезу высказал русский физик О. Ю. Шмидт.

Благодаря притяжению из пылинок образовался гигантский диск. Этот огромный диск непрерывно вращался. Из-за вращения диск разделился на маленькие кольца. Это постоянное движение заставило частицы в каждом из колец собраться вместе. Частицы пыли постепенно сжимались и наконец превратились в облака раскаленного газа.

Центральную часть диска заняло Солнце. Огненные шары, в которые превратились кольца, начали медленно остывать и конденсироваться. Конденсация – это переход газа в жидкость (например, пара в воду).

И постепенно Земля приняла ту форму, которую она имеет и сейчас. Она напоминает несколько приплюснутый шар и называется геоид.

Все это происходило очень медленно. Ученые подсчитали, что образование Земли и планет продолжалось примерно 500 000 миллионов лет!

Мы рассказали наиболее вероятную историю происхождения Земли.

Земля окружена атмосферой, состоящей из азота, кислорода и других газов, 70 % земной поверхности покрыто водой.

Самая большая окружность, проходящая по поверхности Земли, называется экватором. Она делит Землю на два полушария – северное и южное.

Ученые измерили длину экватора. Она составляет 40 000 километров (248 000 миль). Значит, 1 метр составляет одну сорокамиллионную часть окружности Земли.

Другая воображаемая линия проходит через полюса и разделяет восток и запад. Она называется гринвичским меридианом.

Из чего сделана Земля?

Точное строение Земли до сих пор неизвестно.

Приблизительный ответ на этот вопрос таков: Земля представляет собой огромный шар, или сферу, в основном состоящую из твердых скальных пород. Ядро Земли также твердое, так как внутренние породы находятся под чудовищным давлением.

Рассмотрим все это поподробнее. Поверхность Земли – это земная кора толщиной 18–50 километров, состоящая из скальных пород. Ее еще называют «литосфера». Верхняя часть коры – это континенты, а углубления в ней занимают воды морей и океанов, внутренних морей и озер. Вся вода земной поверхности: океанов, озер, рек и всех малых водоемов – называется «гидросфера».

Человек смог изучить только самую верхнюю часть земной коры, поэтому нам трудно сказать, как выглядит Земля изнутри. При бурении скважин и проходке шахт обнаружили, что с увеличением глубины повышается температура. На глубине порядка 3,5 километра от поверхности земли температура достаточно высока, чтобы вскипятить воду.

Ученым при изучении внутреннего строения Земли помогло исследование землетрясений. Они полагают, что на большей глубине температура не повышается так быстро, как в земной коре. Поэтому, по их оценкам, температура ядра Земли не превышает 5 500 °C. Несомненно, это очень высокая температура, так как при температуре 1 200 °C плавятся скальные породы.

Земная кора состоит из двух слоев. Верхний слой, служащий основанием для континентов, состоит из гранита. Под этим слоем гранита находится очень обширный слой, состоящий из очень твердой породы, которая называется «базальт». Ученые считают, что в центре Земли расположено огромное ядро из расплавленного железа диаметром около 7 500 километров. Между центральным ядром и земной корой располагается слой толщиной около 3 500 километров, называемый «мантией». В состав мантии предположительно входят породы, наподобие скальных, которые называют «оливины».

Сколько весит Земля?

Так как Земля подвешена в космосе, «взвесить» ее – совсем не то же самое, что положить предмет на чашу весов. Когда мы говорим о весе Земли, мы имеем в виду количество вещества, из которого она состоит. Это называется массой.

Масса Земли – около 5,976 секстиллионов тонн. Чтобы наглядно себе представить, как выглядит это число, то вот оно: 5 976 000 000 000 000 000 000. Как же ученые подсчитали, что масса Земли именно такая.

Чтобы сделать это, они использовали принцип, основанный на том, что два тела притягиваются друг к другу. От этого зависит сила гравитации. Проще говоря, закон гравитации гласит, что два тела притягиваются друг к другу с силой, которая зависит от их массы и расстояния между ними.

Чем больше предметы, тем значительнее сила, которая притягивает их друг к другу. Чем дальше друг от друга они находятся, тем эта сила меньше.

Чтобы измерить вес Земли, нужно сделать следующее: маленький груз подвесить на нити, затем измерить точное положение этого груза. Потом тонну свинца надо расположить рядом с подвешенным грузом. Между ним и свинцом возникнет притяжение, в результате которого груз чуть-чуть отклоняется в сторону. (Это отклонение составляет меньше чем 0,00002 миллиметра, то есть вы видите, насколько точным должно быть измерение.)

После этих измерений ученые могут с помощью математики вычислить вес Земли. Они измерили силу земного притяжения по отношению к весу, и измерили силу, с которой тонна свинца притягивает подвешенный груз. Относительная разница может быть вычислена, она и скажет о массе Земли.

Чем же создается эта масса?

Сюда входит кора из твердых горных пород, затем слой, называемый мантией, который также представляет собой твердые породы и уходит вглубь на 2 880 километров, затем идет внутренняя часть – ядро (около 3 360 километров в радиусе). Ядро жидкое из-за высокой температуры в центре Земли.

Каков возраст Земли?

На этот вопрос мы никогда не сможем дать точный ответ. Человек с незапамятных времен интересовался возрастом Земли, и на эту тему появилось множество мифов и легенд, которые, казалось, давали ответ. Но лишь около 400 лет тому назад к этому вопросу стали подходить с научной точки зрения.

В это время было доказано, что Земля вращается вокруг Солнца (другими словами, что Земля является частью Солнечной системы). Определить возраст Земли было необходимо, чтобы объяснить, как родилась Солнечная система. Как появилось Солнце и все планеты?

Одна из теорий получила название небулярной гипотезы. По этой теории, когда-то в пространстве носилось огромное облако раскаленного газа, которое уменьшалось в размерах и все сильнее нагревалось. По мере уменьшения газового облака оно выбрасывало сгустки газа. Каждый из этих сгустков сформировался в планету, а оставшаяся масса собралась в центре и стала Солнцем.

Другое объяснение называется планетезимальной теорией. Согласно ей, миллионы и миллионы лет тому назад в пространстве находилось громадное скопление небольших твердых тел, называемых планетезималями, с Солнцем в середине. Поблизости проходила огромная звезда, под воздействием которой оторвались части этой массы. Эти части притянули к себе небольшие планетезимали, подобно тому, как к снежному кому пристает снег, и так появились планеты.

Независимо от правильности той или иной теории, астрономы вычислили, что это произошло примерно 5 500 000 000 лет тому назад! Но решением этого вопроса занимались не только астрономы, но и другие ученые. Они попытались найти ответ, выясняя, сколько лет понадобилось Земле, чтобы стать такой, какой мы ее знаем. Они определили время, за которое выветрились самые старые горы, и время, за которое океаны накопили нынешнее количество соли.

В результате всех исследований эти ученые согласились с астрономами в том, что возраст Земли составляет примерно 5 500 000 000 лет.

На чем держится земной шар?

В древности люди чего только не говорили о Земле! Например, что она похожа на большую лепешку, на толстый блин или гору… Теперь даже маленькие дети такого не скажут: они знают, что наша планета – шар. Но тут возникает другой вопрос: на чем земной шар держится? Когда люди в древности думали, что Земля напоминает большой толстый блин, они понимали, что без подставки блин держаться не может. Вот и придумали, что блин лежит на спинах слонов, а те стоят на огромной черепахе. Забавная получалась пирамида, причем вся она плавала в космическом океане…

Сейчас в такую сказку никто, конечно, не верит. Ну, а на чем же все-таки держится Земля? Если вы узнаете, что она ни на чем не держится и никаких подставок не имеет, как вы это себе представите?

Вопрос трудный. Поэтому, чтобы докопаться до ответа, начнем с более простого. Как вы думаете, что будет, если ведро с водой перевернуть вверх дном у вас над головой? Наверное, уверены, что вода польется вам на голову. Тогда рискните и проделайте такой цирковой номер. Крепко привяжите к маленькому детскому ведерку веревку и сначала научитесь вращать над головой пустое ведерко, а потом и наполненное водой. Учиться, конечно, лучше где-нибудь во дворе. Можно так натренироваться, что ни одна капля воды из вращающегося ведра не выльется. Но если вы вдруг резко затормозите вращение, то обольете себя с ног до головы. Значит, пока ведро находилось в движении, все было хорошо, но стоило ему остановиться, и вода в опрокинутом ведре уже не держится.

Примерно то же самое происходит и с Землей. Земной шар действительно ни на чем не держится, а не падает только потому, что быстро, не останавливаясь, движется вокруг Солнца, делая виток за витком, – каждый виток за один год. Конечно, никакой веревкой Земля к Солнцу не привязана. Да веревка здесь и не нужна, потому что и без нее Солнце притягивает к себе Землю и другие планеты. Земля как бы одновременно падает на Солнце и улетает от него, а в результате уже миллиарды лет движется вокруг Солнца, не падая и не улетая…

Если бы Солнце вдруг перестало притягивать Землю, она сразу же унеслась бы куда-нибудь в космическое пространство. А если бы вдруг Земля почему-то остановилась, она немедленно упала бы на Солнце. Хорошо, что ни того, ни другого не может быть!

Ну а раз Земля ни на секунду не останавливается, а все время летит и летит, то и мы летим с ней.

Земной шар не только движется вокруг Солнца, он еще и вращается вокруг собственной оси. Один оборот – одни сутки. Поэтому мы живем как будто бы на карусели, поворачиваясь вокруг своей оси. Земля подставляет Солнцу то одну, то другую стороны. Именно поэтому происходит смена времен года, и день сменяется ночью.

Как движется Земля?

Земля совершает два вида движения. Она вращается вокруг собственной оси, а также по орбите вокруг Солнца.

Первым движением Земли, которое открыл человек, было движение вокруг своей оси. От этого движения зависит смена дня и ночи, восход и закат солнца, Луны и звезд. Время поворота на 360° (полный поворот Земли вокруг своей оси) составляет 23 часа 56 минут 4,091 секунды.

Считалось, что скорость вращения Земли никогда не менялась или была постоянна, по крайней мере, в течение тысячелетий. Но очень небольшие отклонения все-таки наблюдались. В связи с трением, возникающим при морских приливах, и с изменениями в земной коре, наш день становится длинней на 1/1000 секунды в столетие. Ученые следят за этими незначительными изменениями и измеряют их.

Земля движется также вокруг Солнца. В некоторых точках своей орбиты она ближе к Солнцу, чем к другим планетам. Когда она приближается максимально к Солнцу, это положение называется «перигей», а когда Земля максимально удаляется от Солнца, это называется «апогей». Земля, как и другие планеты, движется по определенной орбите со скоростью, которая зависит от расстояния планеты до Солнца. Планета движется быстрее, чем ближе к Солнцу она находится. Таким образом, она движется быстрей всего в перигее, а медленней в апогее. Так как расстояние от Земли до Солнца все время разное, орбитальная скорость постоянно изменяется.

В перигее Земля движется по орбите со скоростью 30,2 км/с. А в апогее ее скорость составляет 29,2 км/с.

Почему Земля горячая внутри?

Толщина внешней части земной коры в разных местах составляет от 15 до 50 километров, причем ее температура растет по мере приближения к центру Земли.

Примерно через каждые 40 метров она увеличивается на один градус. На глубине трех километров настолько жарко, что если опустить туда стакан с водой, то вода начнет кипеть! Если бы было возможно опуститься на 50 километров вглубь земной поверхности, то термометр показал бы 1 100 °C. В таких условиях начинают плавиться даже скалы. Как считают ученые, в центре Земли температура достигает 5 500 °C.

Земная кора состоит из двух слоев. Верхний – это гранитные плиты континентов. Под ним находится толстый слой очень твердой черной каменной породы, называемой базальтом. Он образует океанские впадины, и на нем покоятся материки. Центр Земли, по мнению ученых, представляет собой раскаленный шар из жидкого железа диаметром около 6 500 километров.

Почему дело обстоит именно так? Согласно большинству научных теорий, Земля некогда отделилась от Солнца. Она была огненной массой из газообразных, жидких и твердых веществ, когда начала вращаться вокруг Солнца. С течением времени эта масса несколько остыла и уменьшилась в объеме, постепенно, за счет постоянного вращения, приняв форму чуть приплюснутого у полюсов шара.

Наконец она остыла настолько, что на ее поверхности образовалась твердая кора. Никто не может сказать, как долго длился этот процесс, однако имеющиеся факты свидетельствуют о том, что, по всей видимости, ядро Земли, спрятанное под твердой оболочкой, по-прежнему остается той самой первоначальной огнедышащей массой.

Что такое ось земли?

Вы, конечно, видели глобус – это модель Земли – и, наверное, обратили внимание, что на глобусах Землю всегда изображают в наклонном положении. У нашей планеты ось действительно наклонена, и это имеет большое значение. Только не подумайте, что ось Земли похожа на ось глобуса или ось велосипедного колеса. Земная ось – это прямая линия, которую мысленно можно провести через Северный и Южный полюсы планеты.

Так вот, из-за того, что земная ось наклонена, у нас существует четыре времени года: лето сменяется осенью, осень – зимой, зима – весной, весна – летом.

Чтобы убедиться в этом, проделайте опыт, где глобус будет Землей, а настольная лампа – Солнцем. Если вы с глобусом в руках начнете двигаться вокруг лампы, то увидите, что Солнце неодинаково освещает северное и южное полушария Земли.

Когда хорошо освещено северное – там лето, когда южное, то лето – в южном полушарии, а в северном – зима.

Глобус и лампа помогут вам понять и смену дня и ночи. Найдите на глобусе место, в котором вы живете, воткните булавку и, вращая перед лампой глобус, смотрите, как в том месте, где вы живете, наступает то день, то ночь.

Живя на Земле, мы не замечаем ее движения. Но когда наблюдаем за Солнцем, за звездами, то видим, что они восходят и заходят.

Мы видим, как Солнце проходит свой земной путь от восхода до захода – от восточной стороны небосвода до западной. Теперь вы знаете, что нам лишь кажется, будто Солнце движется по небосводу с востока на запад. На самом деле это земной шар вращается вокруг своей оси с запада на восток.

Когда мы движемся вокруг Солнца быстрее – днем или ночью?

Этот вопрос способен вызвать недоумение: ведь всегда на одной стороне Земли день, на другой – ночь; какой же смысл имеет наш вопрос? На первый взгляд, кажется, никакого. Однако это не так. Спрашивается ведь не о том, когда вся Земля перемещается скорее, а о том, когда мы, ее обитатели, движемся скорее среди звезд. А это уже вовсе не бессмысленный вопрос. В Солнечной системе мы совершаем два движения: вращаемся вокруг Солнца и в то же время обращаемся вокруг земной оси. Оба движения складываются. Но результат получается различный, смотря по тому, находимся ли мы на дневной или ночной половине Земли. В полночь скорость вращения прибавляется к поступательной скорости Земли, а в полдень, наоборот, отнимается от нее. Значит, в полночь мы движемся в солнечной системе быстрее, нежели в полдень.

Всегда ли Земля находилась на одном и том же расстоянии от Солнца?

Знаете ли вы, почему летом жарко, а зимой холодно? Это происходит потому, что положение земной оси по направлению к Солнцу изменяется во время ее вращения вокруг Солнца. Это изменение очень мало, если взять во внимание огромное расстояние между этими небесными телами. Но этого изменения достаточно, чтобы мы почувствовали жару летом и холод зимой.

Можете ли вы представить, какой бы была жизнь, если бы расстояние от Земли до Солнца изменилось намного? Если бы мы отодвинулись дальше, жизнь стала бы невозможной из-за холода. Если бы мы намного приблизились, то сгорели бы от сильной жары. На самом деле расстояние от Земли до Солнца все время почти одинаково, и оно составляет около 148 миллионов километров.

Но орбиты планет, вращающихся вокруг Солнца, не совсем круглые, и поэтому у многих других планет расстояние до Солнца значительно меняется в течение года.

Например, Плутон, дальше всех расположенный от Солнца, имеет менее круглую орбиту, чем другие планеты. Расстояние от Венеры до Солнца колеблется от 107 до 108 миллионов километров.

Марсу требуется 687 дней для обращения вокруг Солнца. Во время этого путешествия расстояние до Солнца изменяется, но в среднем оно составляет около 226 720 000 километров.

Юпитер, третья планета от Солнца после Земли и Марса, является примером планеты, чье расстояние до Солнца изменяется значительно. Итак, мы видим, что при обсуждении расстояния от планеты до Солнца берется средняя величина. Причина возникновения колебаний заключается во взаимном притяжении планет Солнечной системы.

Почему мы не чувствуем вращения Земли?

Еще несколько столетий назад люди верили, что Земля неподвижна, а Солнце, Луна и звезды вращаются вокруг нее. Легко понять, почему люди так думали. По крайней мере, именно так все выглядело. И никто не мог почувствовать, что Земля вращается. Если Земля вращается, почему предметы не улетают с нее?

Сегодня мы, конечно, знаем, что Земля вращается в двух направлениях. Она движется вокруг Солнца и вращается вокруг собственной оси. Причина того, почему мы не чувствуем этого, – в том, что мы движемся вместе с поверхностью Земли. Нас, как и воду в океанах, на поверхности Земли удерживает гравитация.

Вращение Земли известно нам по многим вещам, которые мы наблюдаем и чувствуем. Именно вращение вызывает смену дня и ночи. Если бы Земля не вращалась, то на стороне, обращенной к Солнцу, всегда был бы день, а противоположная сторона всегда находилась бы в темноте. Но каждая точка Земли в течение 24 часов находится сначала на освещенной стороне, а затем на темной. Другое важное движение Земли, которое мы не можем «чувствовать», но которое меняет нашу жизнь, – это вращение Земли вокруг Солнца. Именно это движение является причиной смены времен года, а вы знаете, как меняется наша жизнь каждый сезон. Это путешествие вокруг Солнца происходит за 365,25 дня, то есть за год.

Существование четырех времен года вызвано наклоном земной оси. Он составляет 23,5° по вертикали. Каждый полюс наклонен к Солнцу в течение полугода и отклонен от него в течение второй половины. Поэтому 6 месяцев северная часть Земли получает больше солнечного света и тепла, а в течение других 6 месяцев она получает меньше солнечного света.

Какова сила притяжения?

Притяжение всех земных предметов Землей кажется нам естественным и обычным явлением. Но когда нам говорят, что предметы притягивают также и друг друга, мы не склонны этому верить, потому что в обыденной жизни ничего подобного не замечаем.

Почему, в самом деле, закон всемирного тяготения не проявляется постоянно вокруг нас в обычной обстановке? Почему мы не видим, чтобы притягивали друг друга столы, арбузы, люди? Потому что для небольших предметов сила притяжения чрезвычайно мала. Например, два человека, отстоящих на два метра друг от друга, притягивают один другого, но сила этого притяжения ничтожна: менее 0,01 доли миллиграмма. Это значит, что два человека притягивают друг друга с такой же силой, с какой гирька в одну стотысячную часть грамма давит на чашку весов. Только чрезвычайно чувствительные весы научных лабораторий способны обнаружить столь ничтожный грузик!

Такая сила, понятно, не может сдвинуть нас с места – этому мешает трение наших подошв о пол. Чтобы сдвинуть нас, например, на деревянном полу, нужна сила не менее 20 килограммов. Поэтому неудивительно, что при обычных условиях мы не замечаем и намека на взаимное притяжение земных тел.

Почему мы не всегда видим Солнце?

Чтобы совершить оборот вокруг Солнца, Земле требуется целый год. Однако вокруг своей оси Земля оборачивается примерно за двадцать четыре часа.

Часть Земли, которая повернута к Солнцу, освещается и нагревается им – на ней наступает день. На другой стороне Земли в это время темно, и туда приходит ночь.

Однако длина дня и ночи меняется в течение года. Ты, наверное, слышал о том, что дни бывают длинными и короткими.

Запомни, что вместе день и ночь всегда составляют ровно 24 часа.

В северном полушарии, что расположено к северу от экватора, самый длинный день наступает в середине лета. Тогда Солнце заходит за горизонт всего на несколько часов.

Самый короткий день бывает в середине зимы. В это время Солнце невысоко поднимается над горизонтом. Утром поздно светает, а вечером рано начинает темнеть. Ночь тянется очень долго.

К югу от экватора, в южном полушарии, все как раз наоборот. Если на севере – лето, на юге – зима. И, конечно, когда на юге – лето, на севере – зима. И Новый год наступает в Австралии в самом разгаре лета.

Солнце могут загораживать и облака. Когда они особенно темные, Солнце прячется от нас на целый день.

Иногда Луна проходит между Солнцем и Землей, загораживая его. Это явление называется солнечным затмением. Затмения бывают полными и частичными. Во время полного солнечного затмения дневной свет меркнет, и на небе появляются звезды. Правда, длится затмение недолго, всего несколько минут.

Откуда мы знаем, что находится в центре Земли?

Поскольку ученые (даже с помощью приборов) не могут проникнуть очень глубоко в недра Земли, они вынуждены использовать другие методы исследования ее внутреннего содержания.

Один из этих методов – изучение вулканических извержений. Они выбрасывают на поверхность раскаленные газы и расплавленные горные породы, что указывает на то, что внутри Земли очень жарко. Другой метод – изучение землетрясений. Волны, возникающие во время землетрясений, создают подобие рентгеновского снимка внутренней части Земли.

Когда происходит землетрясение, различные типы колебаний распространяются во всех направлениях через горные породы. Эти волны называются сейсмическими волнами. Они проходят через разные материалы с разной скоростью, а их направление изменяется, когда они идут от одного вида горной породы к другому. Изучая эти волны с помощью очень чувствительных приборов, ученые могут узнать, что находится внутри Земли. Они заметили, что на глубине 2 880 километров происходит резкое изменение направления движения сейсмических волн. Одни типы волн изменяют направление, другие полностью гасятся. Поэтому на этой глубине должно быть изменение материала. Ударные волны от землетрясения достигают разных сейсмических станций в разное время. Отчасти это, происходит из-за материала, через который проходят волны. В этом другой ключ к разгадке того, что находится внутри Земли.

Вот лишь краткий ответ на вопрос, что находится внутри Земли: верхний слой, кора, состоит из твердых горных пород. Ее толщина составляет около 48 километров под континентами и 5 километров под океанами.

Под корой находится мантия, которая также состоит из твердых пород. Она уходит вглубь на 2 880 километров. Внутренняя часть Земли – ядро. Существует внешнее жидкое ядро, в основном состоящее из расплавленного железа и никеля, внутри которого находится внутреннее твердое металлическое ядро, диаметр его около 2 560 километров.

Как выглядела Земля в далеком прошлом?

Возможно, давным-давно, в самом начале истории Земли Гренландия и север Европы соединялись огромным перешейком.

Похожее соединение существовало между Испанией и Северной Америкой. Южная Америка, Африка и Австралия тоже составляли единое целое.

С течением времени куски суши отделились друг от друга и начали медленно перемещаться. Происходит это очень медленно – материки передвигаются на 1–2 сантиметра в столетие. Сегодня между ними пролегают тысячи морских миль.

Во время великого обледенения Британские острова и оконечность современной южной Швеции были соединены вместе в единый европейский континент.

Где же находилось Северное море? И где был пролив Ла-Манш?

Попробуй представить, как выглядела географическая карта в то далекое время!

Рейн протекал по территории Швейцарии, а река Темза была его притоком! Эта огромная река и сегодня сохранилась, только протекает она по дну Северного моря и называется Норвежский желоб.

В то же самое время Сибирь, возможно, соединялась с Аляской там, где впоследствии появился Берингов пролив. Первобытный человек и животные свободно путешествовали по этому мосту между Азией и Америкой.

Кто рассказал ученым о жизни на Земле миллионы лет тому назад?

О жизни наших предшественников археологи узнают по остаткам материальной культуры, прежде всего предметам быта. А как узнать о жизни доисторических животных, о том, как выглядела Земля в самом начале своего бытования?

Об этом ученым рассказывают различные окаменелости, ископаемые кости животных, органические остатки или их отпечатки в горных породах. Это могут быть раковины, кости, зубы, листья, скелеты или даже целые туловища!

Наиболее распространены те ископаемые, которые являются останками животных или растений, превращенных в скальную породу, или окаменевшие. Так, великие Белые скалы Дувра, расположенные вдоль Ла-Манша, состоят из мириадов крошечных ископаемых одноклеточных животных. Когда-то они населяли толщу морской воды. Конечно, на протяжении многих сотен тысяч лет от них могли сохраниться только части скелета, но сохраняются и отпечатки мягких тканей.

Другой разновидностью ископаемых являются отпечатки на скалах. Любопытно, что чаще всего встречаются отпечатки медуз. Отдельные их экземпляры оказывались погребенными в песке, который со временем затвердел, ткани растворились, но сохранились совершенные отпечатки.

Особенно хорошо они сохранились в осадочных породах, например в каменном угле. Практически со всеми представителями ископаемой фауны мы знакомы по таким отпечаткам. Поэтому мы так много знаем о том, как выглядела Земля в каменноугольный период, когда шло образование угольных залежей.

Нередко находят окаменевшие останки ископаемых животных. Это прежде всего раковины моллюсков – трилобитов и аммонитов. Они имеют различную конфигурацию – от плоской спирали до продолговатой. Поэтому в народе такие окаменелости прозвали «чертовы пальцы».

Среди сохранившихся в скальных породах экземпляров оказалась и некая рыба, более древняя, чем известная латимерия. Шведский ученый Стене, исследовавший ее череп, смог выявить отпечатки десяти пар нервов, связывавших мозг со всем организмом.

Останки животных могут сохраниться в вечной мерзлоте, действующей как холодильник. Там находят, например, ископаемых мамонтов. И, наконец, прекрасным хранилищем является и янтарь – ископаемая смола, в нее когда-то попадали муравьи и другие насекомые. Интересно, что сохранялись даже микроскопические частицы туловищ!

Закончился ли Ледниковый период?

Ледниковый период – это времена, когда толстые льды покрыли большую часть континента. Ледниковые покровы образовались, когда льды на высоких горах и в полярных областях сильно увеличились в размерах.

Существовало несколько ледниковых периодов. Последний начался около 2 500 000 лет назад. Огромная стена льда простиралась от Тихого до Атлантического океана, а на север – до самого полюса. Это было на заключительной стадии ледникового периода, когда вся территория Канады, большая часть Соединенных Штатов и северо-западная часть Европы были покрыты слоем льда толщиной более одного километра.

Но это не значит, что было всегда очень холодно. В северной части США температура только на 5 градусов была ниже современной. Холодные летние месяцы вызвали ледниковый период. В это время тепла было недостаточно, чтобы растопить лед и снег. Он накапливался и в конце концов покрыл всю северную часть этих районов.

Ледниковый период состоял из 4 этапов. В начале каждого из них образовывался лед, продвигаясь на юг, затем таял и отступал к Северному полюсу. Это происходило, как считают ученые, 4 раза. Холодные периоды называют «оледенением», теплые – «межледниковым» периодом.

Считается, что первый этап в Северной Америке начался около 2 миллионов лет назад, второй – примерно 1 250 000 лет назад, третий – около 500 000 лет назад, а последний – примерно 100 000 лет назад.

Скорость таяния льда на последнем этапе ледникового периода в различных районах была неодинаковой. Например, в районе расположения современного штата Висконсин в США таяние льда началось примерно 40 000 лет назад. Лед, который покрывал район Новой Англии в США, исчез около 28 000 лет назад. А территорию современного штата Миннесота лед освободил только 15 000 лет назад!

В Европе Германия освободилась ото льда 17 000 лет назад, а Швеция – только 13 000 лет назад.

Но Антарктика и Гренландия все еще покрыты льдами, достигающими 2–3 километров толщины. Возникает вопрос: «Действительно ли Ледниковый период закончился или льды снова вернутся?»

У ученых нет ответа на этот вопрос, потому что он зависит от того, какими причинами было вызвано оледенение. А это осталось для ученых тайной. Существует много теорий, объясняющих, почему климат на Земле становится теплей и холодней. Одна из них утверждает, что изменения связаны с деятельностью Солнца, с тем, что количество энергии, поступающей от него, меняется время от времени. Другая теория утверждает, что пыль от вулканических извержений поглощает большое количество солнечного света на Земле.

Еще одна теория гласит, что изменения количества углекислого газа в атмосфере ведет к изменениям климата. Или изменения климата связывают с изменениями расстояния между Землей и Солнцем, а также с изменением наклона земной оси. Существует также большое количество других теорий. Поэтому пока мы не знаем точно, что заставило льды наступать на континент, а потом таять, мы не сможем ответить на вопрос, навсегда ли закончился Ледниковый период.

Как возникла жизнь?

На нашей планете все живое происходит от живого. Но Земля не существовала вечно, и тогда возникает вопрос: откуда взялась жизнь? Существует большое количество мнений на этот счет, но основными можно назвать следующие.

Есть предположение, что жизнь была когда-то создана какими-то сверхъестественными силами или существом, которым мог быть бог, полубог или кто-нибудь подобный. Здесь тоже существует большое количество различных точек зрения, но главной из них – идеи божественного начала жизни на Земле – придерживается основное количество верующих.

Существует также гипотеза, предполагающая произвольное зарождение жизни. Величайшие биологи всех времен пытались воспроизвести зарождение жизни, то есть создать живой организм. Но ни одна из попыток не привела к желаемому результату. Откуда же взялся первый организм?

Теория, утверждающая, что Земля, а также жизнь на ней существовали вечно, подвергается большому сомнению. По оценке ученых возраст Земли равен приблизительно пяти миллиардам лет. Есть еще факты, ставящие под сомнение эту теорию, хотя в ней и так немало противоречий.

Есть также предположение, что Земля заселена извне. Но на самом деле достоверных фактов о существовании НЛО (неопознанных летающих объектов), занесших жизнь на Землю, нет. Хотя наскальные рисунки первобытного человека подтверждают эти догадки.

И последняя из основных гипотез – химическая эволюция. Еще тогда, когда Земля только родилась, точнее, когда она стала остывать после очень бурного вулканического периода, все тогда было в состоянии хаоса, природного месива. Возможно, тогда среди беспрерывных химических процессов возник малюсенький живой комочек. Кто знает, может быть он возник случайно, может быть и нет…

И все же в мире нет ни одного достоверного доказательства, подтверждающего хотя бы одну из этих гипотез.

С чем связана тайна Тунгусского метеорита?

30 июня 1908 года около 7 часов утра в небе над Центральной Сибирью неожиданно появился огненный шар. Он с огромной скоростью пронесся над тайгой и врезался в землю в междуречье верхнего течения Нижней Тунгуски и Лены. Полет этого шара сопровождался ярким свечением, а когда он врезался в землю, то раздался оглушительный взрыв. Ударная волна от него повалила лес на площади 2 150 квадратных километров, потом обогнула земной шар и вызвала толчок, зарегистрированный в Ташкенте, Иркутске, Тбилиси, Петербурге и других городах. Ослепительная вспышка вызвала лесной пожар на большой территории сибирской тайги, расположенной вокруг места приземления и взрыва непонятного небесного тела.

Ученые предположили, что в районе Сибири в Землю врезался крупный метеорит, осколок распавшейся далеко в космосе кометы, и назвали это явление Тунгусским метеоритом. Но среди них не было единства, и споры продолжаются до сих пор. Некоторые ученые предполагают, что это мог быть взорвавшийся корабль инопланетян, другие выдвигают идею о том, что над Тунгуской взорвался контейнер с информацией, запушенной к нам иной цивилизацией.

Необычное явление, связанное с Тунгусским метеоритом, вызвало интерес и у писателей-фантастов. В 1946 году был опубликован фантастический рассказ А. Казанцева «Взрыв», в котором он описывает картину опустошения, вызванного взрывом Тунгусского метеорита: вывороченные с корнем огромные деревья, страшные и непонятные болезни, которые после взрыва поражали местных жителей, – и высказывает мысль о том, что в Землю врезался не метеорит, а космический корабль, использовавший атомную энергию вместо топлива.

В 1964 году писатели-фантасты Г. Альтов и В. Журавлев предложили другую гипотезу. По их версии, тунгусский взрыв был вызван лучом лазера, нацеленным на нашу планету могущественной цивилизацией, населяющей систему 61 созвездия Лебедя.

До сих пор высказываются разные предположения, в этом месте ведутся научные исследования, и большинство ученых все-таки склоняются к тому, что в 1908 году в земную атмосферу влетел осколок кометы. Он глубоко ушел в землю, и в районе взрыва на поверхности не осталось ничего, кроме огромной глубокой воронки и вывороченного леса на многие километры вокруг. Хотя по оставшимся от этого небесного тела следам ученые определили, что в его состав входили силикаты, а также соединения алюминия, свинца, никеля, железа, кобальта, цинка и некоторых других элементов.

Что такое земная кора?

Земля – это огромный не совсем правильной формы шар, который своим строением напоминает апельсин. Исследования геологов (ученых, изучающих строение Земли) показали, что Земля состоит из трех различных слоев. В центре Земли расположено ядро, окруженное следующим слоем, называемым мантией. Внешний слой – «кожа» Земли – называется земной корой. Внутри Земли находятся расплавленные породы, мы же живем на тонком слое земной коры, большая часть которой покрыта водой.

От поверхности к центру Земли температура возрастает на 1 градус каждые 180 метров. В центре ядра, находящегося от нас на расстоянии около 6 000 километров, температура достигает 3–4 тысяч градусов, а возможно, и больше. Ядро на самом деле состоит из 2 слоев. Самый центр Земли называется внутренним ядром. Это твердый шар из железа и никеля диаметром около 2 440 километров (1 516 миль) с температурой почти такой же высокой, как на Солнце. Внутреннее ядро не расплавляется, а остается твердым из-за давления на него верхних слоев Земли. Земная мантия – это слой горячей жидкой породы, толщиной примерно 2 800 километров (1 740 миль). Поскольку породы, составляющие мантию, расплавлены, она имеет мягкую и вязкую структуру.

Поверхность Земли состоит из 2 типов коры – континентальной и океанической. Под морями и океанами находится океаническая кора, толщиной около 5 километров (3,1 мили). Толщина континентальной коры достигает 30 километров (18,6 миль) под горами. Именно континентальная кора формирует массы земной суши.

Земная кора состоит из многочисленных слоев скальных пород. Эти отложения испытывают постоянное давление нижележащих слоев коры.

Иногда эти силы оказывают настолько большое давление, что скальные отложения приходят в движение: начинают наползать друг на друга, складываться или переламываться, подобно чрезмерно согнутой палке. Обломки скальных отложений медленно возвращаются в прежнее положение. Движение земной коры вызывает резкие подземные толчки. Они называются землетрясениями.

Горные породы, из которых состоит земная кора, можно разделить на три категории: скальные, осадочные и вулканические.

Скальные породы образовались после застывания жидкой части земного ядра, так называемой «магмы».

Осадочные и вулканические породы получились из обломков расколотых скальных пород, мертвых растений (уголь) или останков животных (нефть).

В поверхностных слоях все составляющие постоянно перемешиваются под воздействием воды, льда или ветра.

Осадочные породы меняют свою форму и вид под воздействием высокой температуры и огромного давления. Но этот процесс происходит в течение длительного времени.

Даже сегодня вид Земли меняется. Человек также вносит изменения в облик Земли: вырубаются леса, добываются полезные ископаемые, строятся каналы, изменяются русла рек, создаются водохранилища, отвоевываются земли у моря.

Какие бывают источники воды?

Источники питаются атмосферными осадками. Дождевая вода просачивается сквозь землю, там стекает вниз и, наконец, находит выход либо на склоне холма, либо у подножия горы.

Подземные воды очень обильны: они образуют огромные бассейны. Источники же – это как бы сливные отверстия из подобных подземных резервуаров. Состав воды зависит от того, какие породы она встречает на своем пути. Различают минеральные и термальные (с температурой воды свыше 20 °C) источники. В некоторых реках вода просачивается через дно и, скапливаясь в одном месте, вновь выходит на поверхность. Такие источники называются карстовыми.

Что такое атмосфера Земли?

Когда мы читаем об освоении человеком Луны и планет, мы часто сталкиваемся с вопросами, касающимися атмосферы. Есть ли атмосфера и на других планетах?

Насколько известно ученым, ни одна планета или звезда не имеет атмосферы, похожей на нашу. Что такое атмосфера? Мы можем представить ее в виде океана воздуха, окружающего Землю и имеющего высоту в несколько сотен миль.

Воздух имеет один и тот же состав по всей Земле. В основном он состоит из определенных газов, которые всегда остаются в одной и той же пропорции. Около 78 % составляет азот, 21 % – кислород, и оставшийся 1 % составляют газы, которые называются редкими – аргон, неон, гелий, криптон и ксенон.

Воздух, окутывающий Землю, имеет одинаковый химический состав до высоты 18 миль, хотя эта цифра может доходить и до 44 миль. Когда вы достигаете верхнего слоя атмосферы, вы оказываетесь в верхней точке того, что называется тропосферой. Это ближайший к поверхности Земли слой.

На высоте от 18 до 31 мили от поверхности Земли находится слой горячего воздуха, температурой около 42 °C. Причиной нагрева этого слоя является поглощение тепла солнечных лучей имеющимся здесь озоном. Озон – это особая форма кислорода, где молекула состоит из трех атомов кислорода вместо обычных двух. Горячий озоновый слой служит для того, чтобы защитить нас от наиболее активных солнечных лучей – ультрафиолетовых. Без него мы не выдержали бы солнечного света.

Еще выше находится слой, или несколько слоев, которые называются ионосферой, находящейся на высоте от 44 до 310 миль над землей. Ионосфера состоит из частиц, наэлектризованных Солнцем.

Молекулы воздуха находятся в постоянном движении. Атмосфера может удерживаться лишь в том случае, когда молекулы все время сталкиваются друг с другом и не могут улететь. Но чем выше, тем воздух становится все более разреженным. Молекулы выходят в открытое пространство, и атмосфера разрежается полностью. Существует зона, которая называется экзосфера, где оторвавшиеся молекулы движутся почти свободно, эта зона начинается с высоты 400 километров и простирается примерно до 1 500 километров.

Из каких частей состоит атмосфера?

Разные слои атмосферы сильно отличаются друг от друга как по составу, так и по своим характеристикам. У поверхности Земли под действием силы тяжести возрастают плотность и давление. С увеличением высоты давление постепенно снижается, и на высоте 700 километров его практически нет. Температура тоже меняется с высотой, падая и повышаясь на определенных уровнях. По мере приближения к наружным слоям атмосферы она повышается. Меняется и газовый состав атмосферы. В нижних ее слоях гораздо больше водяных паров, чем в верхних.

В атмосфере принято выделять 4 слоя. Самый верхний – он называется экзосфера – располагается выше 400 километров. Это огромное пространство разреженного газа, состоящего из кислорода, гелия и водорода. В нем происходят северные сияния.

Ниже экзосферы лежит ионосфера – слой заряженных частиц. Она располагается на высотах от 400 до 80 километров от уровня земли.

Ионосфера может отражать некоторые длины радиоволн. Благодаря этому ее свойству и возможна радиосвязь между отдаленными точками Земли.

Ниже ионосферы – на высотах от 80 до 11 километров – лежит стратосфера. В ней находится так называемый озоновый слой, защищающий Землю от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. В нижней части стратосферы температура постоянна, и для нее характерна своя циркуляция воздуха. Такими воздушными потоками иногда пользуются пилоты самолетов.

Основная масса атмосферы содержится в тропосфере – тонком, около 10 километров, слое, непосредственно покрывающем Землю. Здесь формируется земная погода, образуются облака.

Вместе с внешними слоями тропосфера защищает Землю от заряженных частиц и смертоносной солнечной радиации. Ее толщина меняется: на экваторе она составляет 19 километров, а на полюсах ее толщина снижается всего до 8 километров. С увеличение высоты в тропосфере повышается скорость ветра и уменьшается температура.

Сколько весит атмосфера?

Земля окружена толстым слоем атмосферы. Земная атмосфера состоит почти из 20 газов. Два основных газа – кислород и азот. Она также содержит водяные пары и частички пыли.

Воздух – это материя, и, как любой другой вид материи, он имеет вес. Вес – это величина силы тяжести, действующей на предмет. Когда шкала весов, на которые положен камень, показывает 5 килограммов, это означает, что сила тяжести, воздействующая на камень, равна 50 Ньютонам.

Точно так же сила притяжения Земли действует на каждую частичку газа и пыли в атмосфере. Поскольку наша атмосфера – это гигантский океан воздуха, она имеет значительный вес. Если бы его можно было сжать и положить на весы, он бы весил около 5 171 000 000 000 000 тонн!

Воздух давит на нас со всех сторон. Давление воздуха на наш организм составляет 1 тонну. Мы не ощущаем этого давления, потому что наш организм привык к нему.

Атмосферное давление самое большое на уровне моря, где оно достигает 1 килограмма на квадратный сантиметр. Оно самое большое здесь, потому что это самые низкие слои атмосферы. С увеличением высоты местности давление уменьшается. Поэтому космические скафандры и кабины самолетов, летающих на большой высоте, делаются так, чтобы поддерживать давление, к которому привык организм.

Земная атмосфера позволяет существовать жизни на Земле. Это воздух, которым мы дышим. Она защищает нас от излишней солнечной радиации, от избытка тепла и холода, а также выполняет многие другие функции.

Откуда произошла атмосфера?

Происхождение атмосферы тесно связано с образованием Земли. Еще в те времена, когда наша планета представляла собой сгусток расплавленной материи, она была окутана плотной оболочкой космического газа. Он состоял из смеси водорода и метана.

По мере того, как расплавленное ядро остывало, из него выделялся азот и водяные пары. Состав газового облака постепенно менялся. Метан уступил место двуокиси углерода, а водород постепенно превратился в воду. В то время атмосфера была похожа на газообразные выделения из действующих вулканов.

Дальнейшее охлаждение земного ядра привело к выпадению из атмосферы водяного пара в виде осадков. Вот почему сегодня его количество не превышает 4 %.

Когда на Земле появились растения и стали выделять кислород, состав атмосферы стал таким, как и сегодня. Это произошло около 2 миллионов лет тому назад.

С тех пор состав атмосферы изменился достаточно мало. В ней лишь сократилось количество углекислого газа, который поглощается растениями при дыхании. Благодаря высокому содержанию кислорода на Земле смогла появиться жизнь в виде животных, дышащих воздухом.

Почему температура в различных слоях атмосферы неодинакова?

Благодаря подогреву снизу в приземном слое атмосферы температура с увеличением высоты падает. Например, на высоте 10–12 километров царит жестокий мороз в 40–50 градусов ниже нуля. Объясняется это тем, что на такую высоту от Земли доходит очень мало тепла, а прозрачный воздух практически не прогревается Солнцем.

Для тропосферы характерны увеличение скорости ветра с возрастанием высоты, значительные вертикальные перемещения воздуха. Все эти процессы и определяют погоду на Земле.

Граница между тропосферой и расположенной над ней стратосферой называется тропопаузой. В верхних слоях стратосферы, начиная с высоты 25 километров, температура начинает увеличиваться. Она достигает максимума в стратопаузе, на высотах 75–85 километров. На таких высотах вновь царит тропическая жара.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.