Концепция происхождения Луны

⇐ ПредыдущаяСтр 29 из 36Следующая ⇒

Луна — спутник Земли. Масса ее составляет 1/81, 3 массы Земли. Это обстоятельство является необычным. У всех других планет Солнечной системы, имеющих спутники, за исключением Плутона, отношение массы их спутников к массе планеты не составляет и тысячной доли. Среднее расстояние до Луны равно

384 400 км, т. е. в 60 раз больше земного радиуса. Радиус Луны 1738 км. Ускорение силы тяжести на поверхности — 1, 62 м/с2. Средняя плотность — 3350 кг/м3. Луна светит отраженным солнечным светом. Альбедо Луны — 0, 067%. Лунный грунт состоит из мелкозернистого обломочно-пылевого вещества метеоритного происхождения. Температура на Луне колеблется от 120 до 407 К в зависимости от обращения ее поверхности к Солнцу. Луна имеет магнитное поле,

но не имеет атмосферы. Как небесное тело, Луна вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Земли по эллиптической орбите. Угол наклона оси вращения Луны к плоскости эклиптики составляет 5°8'7". Причиной затмений является почти совпадение угловых диаметров Солнца и Луны при наблюдении с поверхности Земли. Солнечные затмения случаются примерно 43 раза за 18 лет. Движение Луны вокруг Земли приводит не только к лунным и солнечным затмениям, но и к более существенным процессам на Земле. Сила, действующая между Луной и Землей, определяется массой этих небесных тел и расстоянием между ними. Луна обращается вокруг Земли за 27, 3 суток под действием силы тяготения со стороны Земли, с другой стороны — сила тяготения Луны действует

на Землю, вызывая явление, которое называется прецессией (позднелат. preacessio — движение впереди). Прецессия — это медленное движение оси вращения Земли по круговому конусу. Ось этого конуса перпендикулярна плоскости орбиты Земли, а угол между осью, образующей конус, составляет 23°

27' Земля, как вращаю-

щееся тело, имеет прецессию под влиянием силы тяготения Солнца, но

наличие Луны делает период прецессии Земли равным 26 тыс. лет, а не 100 тыс. лет, если бы не было Луны. Процессия — сложное явление, но с ним связано изменение освещенности поверхности Земли, которое за достаточно большой период становится заметным на климате Земли. Наличие силы тяготения Луны приводит к искажению формы Земли и замедлению вращения Земли. В точках или областях Земли, которые находятся на близких расстояниях к Луне, происходит вытягивание этих точек или областей. Этим явлением объясняется наличие приливов и отливов на Земле. Скорость вращения Земли существенно больше скорости обращения Луны вокруг Земли. Поэтому сила тяготения Луны, вытягивающая вещество Земли в направлении Луны, вызывает эффект

торможения при вращении Земли. В то же время происходит эффект удаления

Луны от Земли на расстояние приблизительно 1 см в год. Существует несколько гипотез возникновения Луны:

1. Возникла одновременно и отдельно от Земли в протопланетном диске,

поскольку вулканические лунные породы имеют возраст около 4, 5—4, 4 млрд лет.

2. Луна возникла из какого-то отдельного облака.

3. Луна была выбита из Земли каким-то космическим телом.

4. Луна возникла из слипания обломков какого-то разрушившегося космического тела при его приближении к Земле на расстояние, где сила тяготения Земли на эти обломки не действовала.

Климат Земли

Термин «климат» имеет греческое происхождение и буквально означает наклон. Древние греки правильно оценили значение наклона угла, под которым лучи Солнца достигают поверхности Земли. Действительно, тепло на Земле поступает из недр Земли, которое обеспечивает так называемую радиационную температуру Земли. Эта температура без учета других источников тепла не превышает — 16° С. От Солнца наша планета получает тепла в несколько порядков больше, чем из внутреннего источника энергии. Почти 30% солнечной энергии отражается от поверхности Земли ее океанами, ледниками и другими ее областями. Тепло на нашей планете обеспечивается в основном «парниковыми газами», которые образуют в атмосфере оболочку, как парниковую пленку, удерживающую тепловые волны от поверхности Земли, не давая им уйти в космос. Понятие климата включает в свое содержание совокуп-

ность факторов (температура, атмосферное давление и другие), от которых

зависит, грубо говоря, существования жизни на Земле. Например, на Марсе средняя температура достигает —60° С, на Плутоне — -230° С. Хотя условия жизни для живых существ существенно различаются (например, некоторые бактерии комфортно чувствуют себя при температуре +400° С), тем не менее в понятие климата вкладывается главным образом фактор возникновения и развития жизни.

Климат Земли зависит от множества факторов: от места нахождения Солнечной системы в Галактике, интенсивности солнечного излучения, физического, химического, геологического строения Земли и от других факторов, среди которых особое внимание заслуживает человеческий фактор — воздействие человека на окружающую среду.

В 20-х годах ХХ в. югославский астроном М. Миланкович предложил математическую теорию климата, которая способствовала развитию науки о климате, климатологи. В этой теории учитывается гравитационное взаимодействие между вращающимися и обращающимися вокруг общего центра телами. Миланкович в своей теории проанализировал совместное взаимодействие трех факторов, которые влияют на изменение освещенности Земли Солнцем:

1) изменение наклона оси вращения Земли;

2) изменение эксцентриситета орбиты Земли (изменение формы орбиты Земли

от выпуклой до круглой);

3) явление прецессии.

Наклон оси вращения Земли определяет наличие на Земле времен года. Наклон оси вращения колеблется от 21, 5° до 24, 5°. Согласно вычислениям М. Миланковича изменение наклона оси происходит с периодом в 41 тыс. лет. Сегодня угол наклона оси вращения Земли составляет приблизительно 23, 5°. Мощность светового излучения, получаемая Землей от Солнца, обратно пропорциональна расстоянию от поверхности Земли до Солнца. Угол наклона оси вращения Земля делает одни области более обогреваемыми, другие — менее.

К изменению наклона оси вращения Земли может привести столкновение

Земли с астероидом. Вероятность падения астероидов на Землю оценивается по-

разному: некоторые специалисты утверждают, что каждые несколько миллионов

лет падает на Землю один астероид диаметром 0, 1 — 10 км, другие — каждые миллион лет падают три астероида диаметром в 1 км и один астероид с диаметром 10 км через 10—100 млн лет. Вымирание 60 млн лет

тому назад динозавров связывают преимущественно со столкновением Земли с

крупным астероидом, которое вызывало резкое похолодание, изменение климата,

в условиях которого могли выжить животные с небольшой массой тела.

Согласно вычислениям Миланковича изменение формы орбиты Земли от эллиптической формы до почти круговой формы орбиты происходит с периодом в

100 тыс. лет. На круговой орбите Земля получает больше солнечной энергии, чем

на эллиптической орбите. Греческое слово «elleipsis» означает опущение, изъян или недостаток.

Что касается прецессии, то утверждается, что она изменяется с периодом в 26

тыс. лет.

ВЫВОДЫ

1. Спектральный анализ ледниковых отложений позволил установить несколько пиков в формировании объемов льда: 100 000-летний, 40 000-летний и 20 000-летний. Эти факты свидетельствуют в пользу теории Миланковича.

2. По современным данным, альбедо (лат. albus - белый) Земли составляет 28-30%.

Это означает, что такое количество солнечной энергии Земля возвращает в космическое пространство Солнечной системы из общего количества солнечной энергии, которое

достигает поверхности нашей планеты. Солнечные лучи отражают облака, ледники,

гладь поверхности океана и т. д.

3. Гипотеза о движении литосферных плит Земли стала в настоящее время теорией.

4. Существующие концепции происхождения Земли находят частичное подтверждение фактами.

5. Наша планета является удивительно отлаженной системой взаимодействующих в

ней относительно самостоятельных структур. Поэтому современный человек просто обязан знать эти механизмы, придающие нашей планете такие свойства, которые привели к возникновению на ней жизни.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И СЕМИНАРОВ

1. Внутреннее строение Земли.

2. Роль гидросферы и атмосферы в существовании жизни на Земле.

3. Теория движения литосферных плит.

4. Учение В. И. Вернадского о биосфере Земли.

5. Климат Земли.

⇐ Предыдущая 24 25 26 27 282930 31 32 33 Следующая ⇒