ЗЕМЛЯ

 


Луна

Сначала о форме Земли. Мы немного ошибаемся, когда говорим, что она имеет форму шара. Экваториальный радиус Земли равен 6378,16 км, её полярный радиус – 6356,78 км, то есть на 21,38 км меньше. Это значит, что  Земля имеет несколько сплюснутую форму, близкую к эллипсоиду вращения. Масса Земли составляет 5,98 х1027 г, средняя плотность Земли – 5,52 г/см3. Как устроена Земля, мы представляем неплохо. Есть разные методы изучения её недр. Во-первых, это изучение пород, лежащих на поверхности. Во-вторых, изучение пород в шахтах, на разломах, при глубоком бурении. Так можно изучать недра до глубины порядка 10 км. По составу пород, выбрасываемых при вулканических извержениях, можно изучать состав веществ до глубины в сотни км. Структуру планеты на больших глубинах определяют при помощи сейсмических исследований.

Принцип сейсмических исследований состоит в том, что звуковые волны по разному проходят в породах разного состава и в зависимости от того, находятся породы в жидкой, или твёрдой фазе. Кроме того, на границах фаз и плотностей они отражаются и преломляются. Источником звуковых колебаний являются землетрясения. Смещения земной поверхности регистрируются чувствительными приборами – сейсмографами, установленными на сейсмических станциях во всех концах земного шара. На каждой станции фиксируется точное время начала события. Это позволяет составить точную картину распространения сейсмических волн в недрах Земли.

На основании подробного анализа таких измерений и сделаны выводы о свойствах вещества глубоких земных недр, о строении Земли в целом. Составными частями нашей планеты являются:

- внутреннее ядро радиусом около 1300 км, в котором вещество, по всем данным, находится в твёрдом состоянии;

- внешнее ядро, радиус которого равен примерно 3400 км; здесь в слое толщиной около 2100 км, окружающем внутреннее ядро, вещество находится в жидком состоянии;

- оболочка, или мантия, толщиной около 2900 км;

- кора, толщина которой равна 4-8 км под океанами и 30-80 км под материками.
   

Кора и мантия разделены поверхностью Махоровичича, на которой плотность вещества земных недр резко возрастает от 3,3 до 5,2 г/см3. Пока нет единого мнения о характере распределения химических элементов в недрах Земли. В целом, учёные склоняются к тому мнению, что ядро Земли состоит из железа с примесью серы и никеля, тогда как мантия – из окислов кремния, магния и железа.

Температура в центре порядка 6000 градусов, давление 3 миллиона атмосфер, плотность 12 г/см3. В связи с происходящими в недрах Земли процессами распада радиоактивных элементов (урана, тория и др.) в отдельных местах мантии происходит плавление вещества. При перемещениях глубинных масс расплавленное вещество, магма, по каналам, диаметры которых достигают 10 км, а высота 60-100 км, поднимается на поверхность Земли. Тогда происходят извержения вулканов.

Теперь – о минералогическом составе земной коры. В земной коре содержится 47% кислорода, 25,5% кремния, 8,05% алюминия, 4,65% железа, 2,96% кальция, по 2,5% - натрия и калия и 1,87% магния. В сумме эти восемь химических элементов составляют 99% вещества земной коры. 

Горные породы. Горные породы на Земле состоят из различного сочетания минералов – химических соединений, однородных по составу и строению (всего их известно более40px00). Важное место среди них занимают магматические (извержённые) породы. Они образовались из расплавленных силикатных магм, которые поднимались из недр Земли к поверхности и которые состоят преимущественно из силикатов и алюмосиликатов. Наиболее важными породообразующими окислами в ней является кремнезём (SiO2) и глинозём (Al2O3). Магматические породы называются глубинными (интрузивными) или излившимися (эффузивными) в зависимости от того, где произошло застывание магмы – на глубине или на поверхности Земли. Среди глубинных пород выделяются прежде всего перидотиты и пироксениты, в которых содержание кремнезёма меньше40px%, а содержание окислов железа и магния относительно велико. Подразделяются эти, так называемые ультраосновные, породы по содержанию в них оливина (твёрдого раствора Fe2SiO3 + Mg2SiO4 в любых пропорциях), общая формула которого имеет вид (Fe,Mg)2SiO4. Общая формула для пироксенов – (Ca,Fe,Mg)2Si2O6. Это значит что пироксены являются смесью компонент Ca2Si2O6 (минерал салит), Fe2Si2O6 (ферросалит), Mg2Si2O6 (энстатит), CaFeSi2O6 (геденбергит), CaMgSi2O6 (диопсид)в различных пропорциях. Одним из широко распространённых пироксенов является авгит Ca(Ma,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]. Магматические породы, в которых окисла SiO2 содержится от40px до 52%, называются основными. При этом глубинные породы называются габбро, излившиеся – базальтами. В целом они на 70-90% состоят из полевых шпатов, которые представляют собой алюмокремниевые соли калия, натрия и кальция. Минерал KalSi3O6 называется ортоклазом. Более распространёнными являются плагиоклазы (Ca,Na)(Al,Si)4O8, представляющие собой твёрдые растворы альбита NaAlSi3O8 и анортита CaAl2Si2O8 в различных процентных соотношениях. Минерал, состоящий из анортита с примесью оливина, называется анортозитом. В базальтах содержится также около 5% ильменита – FeTiO3. Эта книга не является учебником по минералогии. Поэтому вспомним еще такие горные породы, как граниты, андезиты, сиениты, диориты и на этом знакомство с азбукой минералогии закончим.

Гидросфера и атмосфера Земли. Жидкая оболочка Земли, которая покрывает 70,8% её поверхности, называется гидросферой. Главными резервуарами воды являются океаны. Они содержат 97% мировых запасов воды. Существующие в океанах течения переносят тепло от экваториальных областей к полярным и тем самым в определённой степени регулируют климат Земли. Так, течение Гольфстрим, начинающееся от берегов Мексики и несущее тёплые воды до берегов Шпицбергена, приводит к тому, что средняя температура северо-западной Европы значительно выше температуры северо-восточной Канады.

По современным представлениям, наличие больших водоёмов на Земле сыграло решающую роль в возникновении жизни на нашей планете. Часть воды на Земле, общим объёмом около 24 млн.км3, находится в твёрдом состоянии, в виде льда и снега. Льды покрывают примерно 3% земной поверхности. Если бы эту воду превратить в жидкое состояние, то уровень мирового океана поднялся бы на 62 метра. Ежегодно снегом покрывается около 14% земной поверхности. Снег и лёд отражают от 45 до 95% энергии солнечных лучей, что, в конечном итоге, приводит к существенному охлаждению больших участков поверхности Земли. Подсчитано, что если бы снегом укрылась вся Земля, то средняя температура на её поверхности понизилась от существующей сейчас +15°С до -88°С.

Средняя температура поверхности Земли на40px°С выше той температуры, которую должна иметь Земля, освещённая солнечными лучами. Это опять-таки связано с водой, точнее, с водяным паром. Дело в том, что солнечные лучи, отражаясь от поверхности Земли, поглощаются водяным паром и снова отражаются на Землю. Это называется парниковым эффектом.

Воздушная оболочка Земли, атмосфера, уже изучена достаточно подробно. Плотность атмосферы у поверхности Земли составляет 1,22 × 10-3 г/см3. Если говорить о химическом составе атмосферы, то главный компонент здесь является азот; его процентное содержание по весу равно 75,53%. Кислорода в атмосфере Земли 23,14%, из других газов наиболее представительным является аргон – 1,28%, углекислого газа в атмосфере всего 0,045%. Этот состав атмосферы сохраняется до высоты 100-150 км. На больших высотах азот и кислород находятся в атомарном состоянии. С высоты 800 км преобладает гелий, а с 1600 км – водород, который образует водородную геокорону, простирающуюся на расстояние до нескольких радиусов Земли.

Атмосфера предохраняет всё живущее на Земле от губительного воздействия ультрафиолетового излучения Солнца и космических лучей – частиц высокой энергий, движущихся к ней со всех сторон с почти световыми скоростями.

Земля – огромный магнит, причём магнитная ось наклонена к оси вращения под углом 11,5°. Напряженность магнитного поля  на полюсах составляет около 0,63 эрстеда, на экваторе – 0,31 эрстеда. Силовые линии магнитного поля Земли образуют своеобразные «ловушки» для движущихся в них  потоков электронов и протонов. Задержанные  магнитным полем Земли, эти частицы образуют огромные радиационные пояса, охватывающие нашу планету вдоль геомагнитного экватора. Заряженные частицы, источником которых в значительной степени является Солнце, «скользя» вдоль магнитных силовых линий, проникают в атмосферу у полюсов Земли. Сталкиваясь с атомами и молекулами атмосферы, они возбуждают свечения, наблюдаемые на высоких широтах в виде полярных сияний.

Одной из загадок Земли является происхождение материков и океанов. Очень важное значение имеет то, что отношение площади материков втрое меньше площади океанов, что почти точно соответствует соотношению плотности воды и коры материков. Именно это обеспечивает стабильное превышение материков над уровнем океана. Это имеет исключительно важное значение для существования жизни на Земле. Есть мнение, что океаны образовались в результате космической катастрофы, в результате того, что часть коры была сорвана и из неё образовалась Луна. Вероятнее всего, что это произошло при близком прохождении Венеры возле Земли на раннем этапе формирования планетной системы. Потому и Венера при наиболее близком положении по отношению к Земле повёрнута одной стороной.

Название ЗЕМЛЯ происходит от Ариев-земледельцев и имеет смысл почвы - ЗЕ-М(О)-ЛА - иже мокрая (сырая) поверхность. Появилось довольно поздно, потому характерно только славянам. Другой арийский вариант Е-АР-С - есть арий с. То есть, то что принадлежит арию - пахарю - Анг. Earth. Но есть и более древний вариант в греческой мифологии под именем богини Земли Геи. ГЕЯ - учитывая, что Г добавлялось, чтобы отобразить дифтонг Е - ЙЭ, поскольку у греков не было такого звука а использовался звук Э, то более правильно Е-Я. То есть говорится от первого лице - "есть я", то есть там, "где я нахожусь". Это и есть древнейшее название Земли.

 

Этим мы ограничим наш краткий рассказ о Земле – одной из планет Солнечной системы, являющейся песчинкой в безграничном океане Вселенной, и в то же время, - колыбелью разума, постигающего законы её строения и развития.

Звук атмосферы Земли

Описание: Этот звук похож на передачи от далеких цивилизаций фактически прибывает из атмосферы Земли. Он складывается из радио и теле шумов, сигналов сотовых телефонов, наряду с шумами самолетов, которые получены радиотелескопами.

Свистуны
Описание: Найденные в пределах очень низкой частоты, звуки вызваны ударами молнии в пределах нескольких тысяч км от приемника.

 

Искусственный спутник Земли

 

4 октября 1957. На околоземную орбиту был выведен первый в мире искусственный спутник Земли, открывший космическую эру в истории человечества
Спутник, ставший первым искусственным небесным телом, был выведен на орбиту 4 октября 1957 года ракетой-носителем Р-7 с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР, получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур.

Космический аппарат ПС-1 (простейший спутник-1) представлял собой шар диаметром 58 сантиметров, весил 83,6 килограмма, был оснащен четырьмя штырьковыми антеннами длиной 2,4 и 2,9 метра для передачи сигналов работающих от батареек передатчиков. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. На 315 секунде после старта ИСЗ отделился от второй ступени ракеты-носителя, и сразу его позывные услышал весь мир.

Спутник ПС-1 летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 миллионов километров), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта.

США смогли повторить успех СССР лишь 1 февраля 1958 года, запустив со второй попытки спутник «Эксплорер-1», массой в 10 раз меньше первого ИСЗ.

Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С.П.Королевым работали ученые М.В. Келдыш, М.К.Тихонравов, Н.С.Лидоренко, В.И.Лапко, Б.С.Чекунов и многие другие. Голос первого спутника.

 

Первая жизнь вне Земли

 

Лайка — собака-космонавт, первое животное, выведенное на орбиту Земли. Была запущена в космос 3 ноября 1957 года в половине шестого утра по московскому времени на советском корабле «Спутник-2».

 

Первый человек вне земли

 

Гагарин Юрий Алексеевич (9.3.1934, с. Клушино Гжатского района Смоленской области, — 27.3.1968), лётчик-космонавт СССР, первый человек, совершивший полёт в космос. Полковник, Герой Советского Союза (14.4.1961). Член КПСС с 1960. Родился в семье колхозника. В 1951 окончил с отличием ремесленное училище по специальности формовщика-литейщика в г. Люберцы под Москвой и одновременно школу рабочей молодёжи, затем был направлен в Саратовский индустриальный техникум, который также успешно окончил в 1955. Свои первые шаги в авиации Г. сделал, будучи студентом техникума. Он обучался в Саратовском аэроклубе. После окончания курса аэроклуба в 1955 поступил в 1-е Чкаловское военное авиационное училище лётчиков. В 1957 окончил училище по первому разряду и служил в частях истребительной авиации Краснознамённого Северного флота. В 1960, как один из наиболее талантливых и мужественных лётчиков-истребителей, был зачислен в отряд космонавтов. В феврале 1968 с отличием окончил Военно-воздушную академию им. Н. Е. Жуковского в Москве.

12 апреля 1961 впервые в мире совершил полёт в космос на космическом корабле-спутнике "Восток".

Гагарин облетел земной шар за 1 ч 48 мин и благополучно вернулся на Землю. После полёта Гагарина непрерывно совершенствовал своё мастерство как летчик-космонавт, а также принимал непосредственное участие в обучении и тренировке экипажей космонавтов, руководил полётами космических кораблей. Гагарин вёл большую общественно-политическую работу. Посетил многие страны мира. Депутат Верховного Совета СССР 6 и 7-го созывов. Член ЦК ВЛКСМ (избран на 14-м и 15-м съездах ВЛКСМ). С 1966 почётный член Международной академии по астронавтике и исследованию космического пространства. Награждён орденом Ленина, а также высшими наградами многих зарубежных государств.

 

 

Первый человек в открытом космосе

 

18—19 марта 1965 г. Алексей Леонов, совместно с Павлом Беляевым, совершил полёт в космос в качестве второго пилота на космическом корабле «Восход-2». В ходе этого полёта Леонов совершил первый в истории космонавтики выход в открытый космос продолжительностью 12 минут 9 секунд. Целью выхода в открытый космос было исследование возможности пребывания и работы человека в открытом космосе, а также испытание скафандра «Беркут».

 

Первая обитаемая космическая станция Салют-1