Образование планетной системы

В течение последних трехсот лет, начиная от Рене Декарта, было высказано несколько десятков космологических гипотез, в которых рассматривались самые разнообразные варианты ранней истории Солнечной системы. В наше время принято считать, что около пяти миллиардов лет назад в огромном газово-пылевом облаке, пронизанной магнитными силовыми линиями, образовалось сгущение протосолнца, которое медленно сжималось. Другая часть облака - с массой примерно в 10 раз меньше - медленно вращалась вокруг него. В результате столкновений атомов, молекул и частиц пыли туманность сплющивалась и разогревалась. Так вокруг протосолнца образовался вытянутый диск, пронизанный магнитным полем.

Под действием давления легкие химические элементы водород и гелий оставляли ближайшие окрестности Солнца. В конечном итоге это и обусловило существенные различия в химическом составе планет и их разделение на две группы. Достигая критической плотности, "пылевой диск распадался на отдельные сгущения.

Все это время протосолнца проявляло высокую активность. В результате мощных вспышек оно выбрасывало потоки заряженных частиц, которые, двигаясь вдоль магнитных линий, переносили момент движения от Солнца к протопланетного облака. Кроме того, при столкновениях частиц происходили ядерные реакции. В результате столкновений одни сгущения увеличивались, другие дробились. Расчеты показывают, что увеличение размеров Земли длилось не менее 100 000 000 лет.

Выпадение Отдельных сгущений на Землю и ее сжатие привели к постепенному разогреву недр планеты. В начале формирования Земли температура в ее центральной зоне не превышала 800 К на поверхности - 300 К, но в результате процессов радиоактивного распада, которые сопровождались выделением энергии, отдельные участки разогрелись до плавления. При этом тяжелые соединения и элементы опустились вниз, легкие поднялись вверх. На ранней стадии протоземля была окружена облаком небольших спутников, из которых впоследствии сформировался Луну. Аналогично формировались и другие планеты.

Основные характеристики Земли

По форме Земля приближается к эллипсоида вращения. Экваториальный радиус Земли составляет 6378,16 км, полярный радиус - 6356,78 км. Составными частями нашей планеты являются:

1) внутреннее ядро, радиус которого около 1300 км, где вещество, по всем данным, находится в твердом состоянии;

2) внешнее ядро, радиус которого составляет примерно 3400 км; здесь, в толще, которая имеет мощность около 2100 км, вещество находится в жидком состоянии;

3) оболочка (мантия), мощность которой около 2900 км;

4) кора, толщина которой под океаном 4-8 км и 30-60 км - под материками.

Кору и мантию разделяет так называемая поверхность Мохоровичича, на которой плотность вещества резко возрастает от 3,3 до 5,2 г / см3.

Земное ядро является источником магнитного поля Земли. Предполагают, что геомагнитное поле обусловлено электрическими токами, которые циркулируют во внешнем ядре. Возможно, эти токи возникают вследствие гидродинамических движений в жидком проводящей среде ядра. Силовые линии магнитного поля Земли образуют своеобразные «ловушки» для заряженных частиц, которые движутся к ней. Задержанные магнитным полем Земли, эти частицы формируют огромные радиационные пояса, которые окутывают нашу планету вдоль геомагнитного экватора. Выявлено три таких пояса радиации: первый - на высоте, от 2400 до 5600 км, второй - от 12000 до 20000 км и третий - на высоте от 50 до 60 000 километров. Заряджени.часткы, источником которых являются преимущественно Солнце, "скользя" вдоль магнитных силовых линий, проникают в атмосферу у полюсов Земли. Сталкиваясь с атомами и молекулами атмосферы, они вызывают свечение, которое мы наблюдаем в виде живописных полярных сияний.

Жидкая оболочка Земли, которая покрывает 70,8% ее поверхности, называется гидросферой. В океанах содержится = 97% мировых запасов, воды. По современным представлениям, наличие больших водоемов на Земле имела решающее значение для возникновения жизни. Часть воды, объем которой примерно 24 млн. Км3, находится в твердом состоянии (лед). Если этот лед растает, то уровень Мирового океана поднимется на 62 м. С водой, а точнее с водяным паром, связан так называемый парниковый эффект. Дело в том, что солнечное излучение, максимум которого приходится на длину волн порядка 0,55 мкм, почти не поглощаясь, проходит через атмосферу, достигает земной поверхности и нагревает ее. Такое же количество энергии излучает и поверхность Земли, но в инфракрасной части спектра. Излучение этих длин волн в значительной степени поглощает водяной пар, частично оно переизлучается назад по направлению к земной поверхности. В результате температура поверхности Земли превышает ту температуру, которую она должна была бы иметь при отсутствии атмосферы.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >