Краткая хроника далекого будущего земли: от 10 тысяч лет до триллионов

Конец динозавров

65 миллионов лет назад. Похоже, что доминирующая династия под названием динозавры будет править планетой вечно. Но если на Земле нет силы, способной нарушить эту монополию, то в космосе она есть — огромный астероид уже движется в нашу сторону. Он направляется к побережью полуострова Юкатан. То, что сейчас является Мексиканским заливом, представляет собой не что иное, как кратер, образовавшийся в результате удара гиганта.

Это апокалипсис динозавров. Астероид уничтожает все в радиусе тысяч километров, даже сам астероид мгновенно испаряется. Энергия, высвобождаемая при ударе, эквивалентна энергии миллионов атомных бомб. Фрагменты астероида и земной коры разбросаны на тысячи километров. Метеоритные дожди, землетрясения, приводящие в движение землю, и цунами, обрушивающиеся на побережья. Поверхность Земли нагревается, и растительность самопроизвольно сгорает. Дым и пепел окутывают планету густой пеленой в течение нескольких месяцев, блокируя солнечный свет. Правление динозавров, длившееся 165 миллионов лет, подходит к концу. К счастью, такая возможность есть у скромных маленьких млекопитающих, похожих на ласок.

Характеристики планеты

Изображение Земли и ее спутника – Луны Земля обладает следующими характеристиками:

• масса планеты равна 5972*10^21 кг;
• радиус в экваторе – 6371 км;
• ось Земли наклонена на 23,5 градусов;
• плотность равна 5,52 г/см3;
• температура на поверхности меняется в диапазоне от -85 до +70 градусов Цельсия;
• сутки на Земле длятся 23 ч 56 мин 4 с;
• в течение года планета находится в среднем в 149,6 млн км от Солнца;
• скорость перемещения по орбите равна 29,8 км/с;
• год на Земле длится 365,25 суток;
• эксцентриситет равен 0,017;
• ускорение свободного падения над поверхностью равно 9,8 м/с2;
• единственным спутником Земли является Луна.

Интересно: Мрамор: откуда берется, фото и видео

Формирование и эволюция

Вопрос о том, как появилась и сформировалась планета Земля, занимает умы ученых не одно столетие. Самой современной гипотезой ее образования, как и всех остальных тел в Солнечной системе, является гипотеза солнечной туманности.

Данная гипотеза гласит о том, что после Большого взрыва на месте нашей системы образовалось гигантское водородно-гелиевое облако, содержащее фрагменты межзвездной пыли. Взрыв приближенной к нему сверхновой спровоцировал сжатие этой массы, образовавшей протопланетный диск. Пыль, газы и обломки стали сливаться между собой под действием силы притяжения, формируя сначала планетоиды, а затем планетоподобные тела. Так образовались все объекты Солнечной системы, в том числе и наш дом. При этом возраст Земли равен 4,5 млрд. лет, а процесс окончательного формирования занял еще 20 млн. лет.

Формирование поверхности древней Земли и возникновение Луны (4,6–4 млрд лет назад)

На начальном этапе формирования Земли (около 4,6–4 млрд лет назад) расслоение внутренней материи земного шара сопровождалось интенсивной метеоритной бомбардировкой поверхности планеты. Метеориты падали на Землю и образовывали кратеры. Огромная энергия ударов, подчиняясь закону ее сохранения, переходила в тепло: холодные (около абсолютного нуля!) метеориты разогревали земную поверхность и недра планеты. Одновременно с метеоритным подогревом шло постоянное извержение огромного количества вулканов. Пары и газы выходили наружу из глубин планеты.

Процесс извержения вулкана

Из раскаленных недр вырывалась расплавленная магма, которая покрывала огромные пространства юной планеты и образовывала базальтовые поля — в то время земная поверхность была похожа на лунную.

Шаг за шагом внутренняя структура Земли приближалась к современной научной модели. Формировались ядро, мантия и кора, которая еще многократно изменялась, прежде чем приняла знакомые нам очертания.

Луна превосходит любой другой спутник в Солнечной системе по соотношению собственного размера к такой же характеристике Земли. В этом заключатся непохожесть Луны на другие планеты-спутники. Ее загадку долго пыталась разгадать современная наука. Наиболее убедительной считается гипотеза, согласно которой Луна появилась после мощного столкновения небесных тел. О подробностях этой космической катастрофы и ее влиянии на историю Земли мы поговорим позже.

Присутствием огромного спутника объясняются многие явления на нашей планете. Луна находится по космическим меркам не очень далеко от нас, поэтому ее притяжение хорошо ощущается на Земле. Оно вызывает приливы и отливы не только в океанах, но и в закрытых водоемах земной коры.

Лунное притяжение вызывает волны, которые пробегают по земной поверхности и вытягивают ее примерно на 50 см в сторону планеты-спутника.

Магнитное поле

Магнитное поле иначе называют магнитосферой или геомагнитным полем. Магнитные полюса не совпадают с географическими полюсами Земли. На Севере расстояние от магнитного до географического полюса составляет 1400км. Магнитный полюс постоянно перемещается. Сейчас магнитное поле значительно слабеет. Оно становится меньше примерно на 5% каждые 100 лет.
Магнитное поле защищает Землю от солнечной радиации. Магнитные бури – это солнечные вспышки, которые вызывают возмущения в геомагнитном поле. Солнечный ветер, сталкиваясь с атмосферой Земли создаёт визуальный эффект – полярное сияние. Именно в полярных зонах солнечный ветер прорывается ближе к атмосфере и космические частицы сталкиваясь с атмосферой выделяют энергию. Сияние видно только в приполярных регионах.

Движение Земли

Сквозь бескрайние просторы Вселенной, среди бесчисленного множества звезд мчится планета, которую мы называем своим домом, — Земля. Нам она кажется необъятным миром, но это лишь иллюзия. В суматохе дней мы редко всматриваемся в небо и не осознаем, что в необозримой пустоте космоса наша планета не более чем песчинка, на которой возникло чудо жизни.

Земля — космическое тело, а мы — космонавты, совершающие длительный полет вокруг Солнца и бороздящие, не думая о том, просторы Вселенной. На протяжении веков люди пытались выяснить, что из себя представляет этот «космический корабль», пассажирами которого они стали. Какой он формы, с какой скоростью мчится? Благодаря человеческому любопытству, упорству исследователей, а затем и научно-техническому прогрессу сегодня почти на все вопросы о Земле у нас есть точные ответы.

Земля, как и другие планеты солнечной системы, находится в постоянном движении. Движение — это жизнь. Данное утверждение справедливо не только для человека, но и для нашей планеты. Каждую секунду мы перемещаемся в космическом пространстве со скоростью около 30 км/с, совершая не одно, а несколько типов движения.

Два основных типа движения Земли и их следствия: а) осевое вращение; б) орбитальное вращение.

Осевое вращение

Первое и наиболее ощутимое для нас — движение Земли вокруг своей оси. День сменяет ночь, а ночь сменяет день, обеспечивая бесконечное течение времени. Наверное, каждый человек хотя бы раз в жизни хотел, чтобы в сутках было больше чем 24 ч, ведь их не всегда хватает на запланированные дела. Оказывается, времени и того меньше! Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает за 23 ч 56 мин 4,1 с.

Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток

Движение Земли вокруг своей оси во многом напоминает запущенный волчок, ось которого при постепенном замедлении начинает описывать в пространстве конусы. Перемещаясь в космическом пространстве, подобные действия совершает и земная ось, что с течением времени неизбежно приводит к изменению координат светил на звездном небе. Полный цикл земной прецессии составляет около 25 800 лет.

Орбитальное вращение

Второй тип движения — вращение вокруг Солнца. Его наша планета совершает не по строго круговой орбите, а по слегка вытянутой в форме эллипса. Самая близкая к нашему светилу точка земного пути называется перигелием, а самая дальняя — афелием. В афелии мы находимся в июле, а в перигелии — в январе. Земля парит в пространстве не строго перпендикулярно своей орбите, а под наклоном, равным 23,5°. Наклон земной оси и орбитальное вращение обеспечивают неравномерный нагрев поверхности планеты в течение года, из-за чего происходит смена времен года.

Если рассматривать движения Земли в космических масштабах, то можно заметить, что в этих периодах нет круглых чисел, к которым мы привыкли. Например, звездный год — точное время оборота Земли вокруг Солнца — составляет 365 сут. и 6 ч. Лишние шесть часов мы отбрасываем в течение трех лет. Впоследствии они накапливаются и добавляются к каждому четвертому году, который называется високосным.

Схема движения Земли вокруг Солнца

Интересные факты про планету Земля

• Наша планета единственная  в Солнечной системе не названа в честь божеств. Earth произошло от староанглийского Eartha, означающего «почва».
• Скорость вращения уменьшается на 17 миллисекунд в 100 лет. Для того, чтобы земные сутки увеличились на час, потребуется более 140 млн. лет.
• Считается, что вода первоначально находилась во внутренних слоях вблизи земной мантии. На поверхность она попала благодаря вулканической активности.
• Атмосферный кислород был получен, по большей части, в результате оксигенного фотосинтеза.
• Температура земного ядра равна температуре солнечной атмосферы. Также в ядре содержится более 90% всех залежей золота.
• 97% воды Мирового океана не пригодны для питья из-за высокой концентрации соли. Из оставшихся 3% чистой воды 2/3 спрятаны в ледниках.
• Из космоса можно рассмотреть австралийский Большой Барьерный Риф и загрязнение воздуха над областью КНР.
• Человек изучил лишь 5% Мирового океана.
• Земной рельеф имеет самое малое количество кратеров среди всех объектов Солнечной системы. Это связано  с тектонической активностью и интенсивной эрозией почв, меняющих ее поверхность.
• Численность населения планеты на конец 2018 года – более 7,67 млрд. человек. Ее территория поделена на 197 стран, без учета зависимых областей и непризнанных стран. Самыми большими по площади и населению являются Россия и Китай соответственно. Самым маленьким — Ватикан.

От «тектоники малых плит» к «тектонике плюмов» и суперконтинентам

Граница между археем и протерозоем, 2,6-2,7 миллиарда лет после нашей эры, соответствует одному из главных максимумов формирования гранитов и основных пород, составляющих земную кору. Предположительно, первый суперконтинент сформировался в то же время, но геологических и палеомагнитных данных недостаточно, чтобы определить его очертания или даже доказать его существование. До этого времени режим конвекции в мантии Земли был почти турбулентным и преобладала «тектоника малых плит». По мнению некоторых исследователей, режим конвекции в мантии был двусторонним на протяжении всего архейского периода, хотя по другим оценкам, он мог быть более хаотичным (особенно турбулентным), но охватывал всю мантию.

В любом случае, в период с 2,6 до 2,7 млрд лет назад режим конвекции в мантии Земли изменился, что привело к вышеупомянутым и другим важным последствиям.

Из-за изменения режима конвекции возникли суперпотоки (восходящие течения в мантии Земли) и началась «плюмовая тектоника». Это соответствует первому возрастному максимуму мантийных пород. Предположительно, режим двусторонней конвекции в верхней и нижней мантии, если он существовал до этой границы, сохранялся, но был прерван большими струями поднимающихся суперплюмов и большими каплями расплавленной коры из зон субдукции, которые опускались в ядро. Согласно геохимическим данным, магматические запасы нижней и верхней мантии были смещены на 2,0-1,8 млрд. лет.

Во время палеопротерозоя, 2,6-1,8 млрд лет назад, сформировалась большая часть континентальной коры. В конце этой фазы, 1,9-1,7 млрд. лет назад, произошли крупнейшие столкновения плит и наблюдался второй по величине пик формирования гранитов. В это время сформировался суперконтинент под названием «Карелия» или «Колумбия».

Следующие 1,7-0,7 миллиарда лет характеризовались незначительной активностью со стороны самой Земли. В это время произошла перестройка мантийных течений — режим конвекции в мантии изменился с общемантийного на двусторонний, а активность плюмов снизилась. В этот же период образовался и распался третий суперконтинент — Родиния (от русского «генно»).

№10

Все мы знаем о том, что у Земли только один естественный Спутник — Луна. Да, но есть у него еще и квазиспутники. Это 3753 Cruithne и 2002 AA29. Что касается 3753 Cruithne, то это 5-километровый астероид, который часто называют 2-й Луной. В действительности он не вращается вокруг Земли, но имеет синхронизированную орбиту с ней. 3753 Cruithne движется по своей орбите вокруг Солнца. Второй астероид 2002 AA29 всего 60 метров в ширину. Он постепенно приближается к Земле. Ученые полагают, что через 600 лет 2002 AA29 будет вращаться вокруг Земли на квазиспутниковой орбите. По их словам это хорошо, так как это позволит лучше изучить космос.

Самый маленький материк планеты Земля

Самый маленький материк нашей планеты — Австралия, ее площадь чуть более 7,5 млн км ². Что примечательно, на материке разместилось всего-навсего одно государство — Австралийский Союз. Это самый малонаселенный материк планеты Земля, разумеется за исключением Антарктиды.

Большую часть поверхности Австралии занимают саванны, редколесья и пустыни, а вдоль побережья высятся горы. Климат на материке тропический континентальный. Самым удивительным местом здесь несомненно является Большой барьерный риф. Он окаймляет материк со стороны северо-восточного побережья.

Из-за того, что Австралия слишком удалена от остальных материков планеты на ней остались редкие виды животных, которых больше нигде нет, их еще называют эндемики. Среди них: опоссум, кенгуру и другие сумчатые, киви(птица), собака динго, вомбат.

Алмазный рубеж

В архейскую эпоху, 3,9-2,7 млрд лет назад, продолжалось охлаждение мантии и ядра Земли. Это создало ядро Земли и увеличило интенсивность магнитного поля в 1,5-2 раза. Охлаждение верхних оболочек отразилось в массивном алмазообразовании — 90% древних алмазов, найденных в кимберлитах, образовались за период от 3,2 до 2,9 млрд лет. С одной стороны, это связано с утолщением литосферы и, следовательно, с увеличением давления, создаваемого в твердом интерьере весом пород — в середине архея толщина литосферы (кора плюс твердая мантия) превышала 100 км. До этого времени толщина литосферы составляла 50 км и менее. Современная океаническая литосфера имеет примерно такую же толщину. Во-вторых, произошло заметное окисление мантии Земли, в результате чего образовались карбонаты и CO₂. Реагировал с метаном, выделяя углерод, который впоследствии использовался для образования алмазов. Таким образом, «алмазная граница» является важным индикатором изменений в тепловом режиме и окислении мантии.

ГЛУБОКИЙ МАГМАТИЧЕСКИЙ ОКЕАН

Существуют две основные модели, описывающие различные сценарии формирования Земли и образования ее металлического ядра. Первая модель предполагает, что метеориты и планетарные частицы, падающие на Землю, разбиваются и равномерно распределяются в земной коре. Затем железо и сопутствующие ему элементы были выделены из коры и мантии под действием высокого давления и температуры и помещены в ядро. Согласно другой модели, уже сформированные ядра планетарных зародышей, которые бомбардировали Землю, слились с земным ядром, а их силикатная фракция — с земной корой. Данные по содержанию никеля и кобальта в земной коре подтверждают модель однородной аккреции — их наблюдаемое соотношение возможно только в том случае, если расщепление вещества на железо (связанное с железом) и литофилы (связанные с материалом коры) происходило при достаточно высоких давлениях, которые могут существовать только на глубине 700 км в уже полностью сформированной Земле. Эти события привели к разработке модели ранней Земли, названной моделью «глубокого океана магмы». Глубокий слой расплавленной породы образуется в результате нагрева при ударе и, на ранних стадиях, в результате распада короткоживущих радионуклидов. Входящие планетарные частицы и планетарные ядра распадаются на свои составляющие, причем их металлические компоненты попадают в расплавленный кремнезем и непрерывно взаимодействуют с ним, пока не достигнут глубины, на которой кремнезем находится в твердом состоянии. Металл накапливается на этой глубине до тех пор, пока его не станет достаточно для проникновения в твердый силикатный слой. Затем металл быстро сбрасывается в ядро в виде огромных капель диаметром около 100 км (Wood, 2011).

В целом, к концу архея сформировалось от 20 до 50 % объема континентальной коры.

Строение ядра Земли

Ядро — самый центральный из слоев Земли. Он разделяется на две части: внутреннее и внешнее ядро. Эти два слоя имеют разный состав и по этой причине считаются отдельными. Внутреннее ядро имеет радиус 1220 километров и считается твердым по содержанию. Однако слой, который охватывает этот последний слой, внешнее ядро, имеет полутвердый состав и достигает в радиусе до 3400 километров.

Происхождение и образование ядра Земли

Планета Земля старше чем ее собственное ядро. Ученые считают, что в период образования Земли (около 4,5 млрд. лет назад), будущая «голубая планета» представляла собой шар из однородного раскаленного камня. Тепловая энергия и процессы радиоактивного распада, возникающая в результате формирования планеты, способствовали еще большему разогреванию этого шара. В итоге шар приблизился к своей критической температуре, – точке плавления железа (1538°С). Этот поворотный момент в истории зарождения Земли назвали железная катастрофа.

После этого расплавленное каменистое вещество Земли стало двигаться еще сильнее и быстрее. В результате таких процессов, менее плотный, но в тоже время плавучий материал (силикат), а также вода и воздух, оставался вблизи внешних слоев планеты. Эти материалы, в последствии, стали мантией и корой. Вместо этого части железа, никеля и др. тяжелых металлов притягиваясь к центру планеты, начали формировать примитивное ядро. Этот процесс называется планетарной дифференциацией.

Состав ядра Земли

В отличие от коры и мантии, которые богатые полезными ископаемыми, ядро планеты полностью состоит из тяжелых металлов. Но основная составляющая ядра это железо и никель.

Есть также и другие элементы, которые растворяются в жидком железе, и называются сидерофилы. Потому что эти составляющие очень слабо распространены в верхних слоях планеты, многие сидерофилы были определенны как «драгоценные металлы». К ним относят золото, платину и кобальт.

Температура ядра Земли

Хотя мы знаем, что ядро — самая горячая часть нашей планеты, но определить его точную температуру довольно сложно. Изменение температуры ядра зависят от таких факторов, как давления, скорость вращения Земли и переменный состав элементов ядра.

В целом считается, что температура в ядре или центре Земли колеблется от 4400°С до 6000°С.

Другие особенности ядра планеты Земля

Основными источниками тепловой энергии ядра Земли является распад радиоактивных элементов.

Ядро является одним из слоев геосферы. Оно состоит из 2 собственных слоев: внешнее ядро, граничащее с мантией, и внутреннее ядро. Граница, разделяющая эти две области, – это разрыв Буллена.

Самая внешняя часть ядра Земли расположена на глубине почти 3000 км. Для сравнения, можно посмотреть, что самая глубокая скважина, созданная когда-либо человеком, — это «Кольская сверхглубокая» в России, глубина которой составляет всего лишь 12,3 км.

Внешнее ядро

Его толщина около 2,2тыс.км. Состав этой части ядра – жидкое железо и никель. Температура внешнего ядра колеблется от 4500°С до 5500°C.

Жидкие металлы внешнего ядра имеют очень низкую вязкость, а это значит, что они легко деформируются. Здесь происходит мощная конвекция, поскольку изменяющийся металл из внешнего ядра формирует и поддерживает магнитное поле Земли.

Самая горячая часть внешнего ядра — это разрыв Буллена. Это название границы, отделяющей жидкое внешнее ядро планеты от твердого внутреннего. В этой части температура составляет почти 6000°С, что равно температуре поверхности Солнца.

Внутреннее ядро

Внутреннее ядро Земли представляет собой горячий и самый плотный слой, состоящий в основном из одного железа. Его радиус составляет примерно 1220км., а температура достигает 5200°С.

Температура внутреннего ядра значительно, чем точка плавления железа, однако, в отличие от внешнего ядра, внутреннее ядро не является жидким, поскольку очень сильное давление предотвращает плавление металла. Давление и плотность субстанции настолько высоки, что атомы железа попросту не могут переходить в жидкое состояние.

Эта часть ядра отделена от остальных слоев жидким внешним ядром, в результате чего оно способно вращаться немного иначе, по сравнению с остальными частями планеты. Ученые обнаружили, что внутреннее ядро Земли вращается на восток, также как и ее поверхность, но в то же время немного быстрее. Таким образом оно совершает дополнительный оборот каждые 1тыс. лет.

Как появилась планета Земля, кратко

Наша планета бесспорно чудесна и неповторима, и мы привыкли всегда видеть ее такой, как сейчас. Но были времена, когда Земля выглядела совсем иначе, в самом начале своего формирования.

По предположениям ученых наша планета образовалась вместе с Солнцем очень-очень давно, 4,5 миллиардов лет назад. Сложно даже представить, как давно это было. Очень долгое время Земля была огромным безжизненным куском камня и лишь спустя 200 миллионов лет на ней постепенно начали образовываться океаны, формироваться рельеф.

А произошло это потому, что большое давление, действующее в глубине планеты и радиационные материалы выделяли такое количество тепла, что смогли расплавить внутреннее пространство. Из-за этого разнообразные вещества, находящиеся внутри выплеснулись наружу и образовали водное пространство, другие превратились в атмосферные газы. Также постепенно на Земле стали появляться живые организмы. Этот процесс занял очень длительное время.

По мнению греческого ученого Эратосфена раньше на Земле был лишь один единственный материк — Пангея, из которого в последствии преобразований возникли два метрика Гондвана и Лавразия, а уже из них возникли все существующие теперь материки.

Формирование и эволюция

Земля, как и другие планеты Солнечной системы сформировалась около 4,54 млрд лет назад. Под воздействием внешних факторов протосолнечная туманность начала сжиматься. Более тяжёлые вещества уходили к центру, формируя плотное ядро. Земля в этот период напоминала раскалённый шар. Планета подвергалась бомбардировкам метеоритами из космоса, плюс, не до конца остывшая поверхность изобиловала вулканами.
Примерно 4.5 млрд лет назад Земля столкнулась с Теей. Есть две версии. Тея была размером с Марс, и ядра планет слились, а остаток материи сформировал Луну. Другая версия говорит, что планета ударила Землю по касательной, и Луна – это материя, выбитая блуждающей планетой из Земли.
Постепенно Солнечная система стабилизировалась, метеором стало намного меньше. Поверхность постепенно остывала, формируя Земною кору. Считается, что вся вода была принесена из космоса метеоритами. Атмосфера, сформированная действием древних вулканов, позволяла сохранить влагу на планете.

Части внутреннего строения Земли

Ядро Земли

Основополагающей частью нашей планеты является внутреннее ядро, имеющее диаметр ~1,3 тысячи километров. Состоит оно из сплавов никеля и железа (по большей части), и находится под очень высокой температурой — от 4 до 6 тысяч градусов. Удивительно, но даже при такой температуре оно сохраняет твёрдое состояние. Обусловлено это, вероятно, огромным давлением.

А вот внешнее ядро находится в жидком состоянии, и обтекает внутренне со всех сторон. Толщина его 2,2-2,3 тысячи километров. Для лучшего понимания, расположено оно на глубине от 2,9 до 5,1 тысячи километров от поверхности Земли. Температура там также очень высокая — 5-6 тысяч градусов.

Вместе эти два слоя образуют Ядро Земли — важнейшую часть нашей планеты, её двигатель и генератор многих важных процессов.

Мантия Земли

Между корой планеты и ядром находится Мантия. Она также делится на два слоя: верхнюю мантию и нижнюю мантию. Расположен этот слой на глубине от 30 километров до почти трёх тысяч км.

В земной мантии происходят различные процессы, влияющие на поверхность: формирование месторождений полезных ископаемых и минералов, движение тектонических плит, что приводит к землетрясениям и извержениям вулканов. Что, в свою очередь, порождает обвалы и оползни, цунами, лавины и другие опасные природные явления.

Земная кора — это земная поверхность

Земная кора располагается прямо над мантией и является внешней оболочкой планеты. Это поверхность Земли. Большая её часть покрыта океанами — около 71% (из-за этого, кстати, Землю иногда называют Голубой планетой). Кора, расположенная под океанами, состоит из базальтов, в основном. Её так и называют — Океаническая кора. Толщиной она 5-10 километров.

А вот Континентальная кора устроена куда сложнее. Начнём с того, что состоит она из трёх слоёв: нижний — метаморфические породы (это породы, изменённые под воздействием давления, температуры и различных растворов, представлены они гранулитами, по большей части), средний слой самый большой и состоит из гранитов и гнейсов, ну и верхний слой — представлен неравномерным слоем осадочных пород (образованных под воздействие выветривания, разрушения, осадков, жизнедеятельности живых организмов и иных факторов).

Атмосфера — внешний слой планеты

Наружный слой планеты — это атмосфера. Она простирается от поверхности на расстояние в несколько тысяч километров, уберегая нас от опасностей космоса.

Магнитное поле — это наружный щит Земли, защищающий от потока заряженных частиц солнечного ветра. В итоге их столкновения образуется магнитосфера (это просто некое пространство вокруг планеты). Она окружает Землю и её верхний слой удалён от поверхности на 90 тысяч километров.

Вариант 4

1. Самой крупной планетой Солнечной системы является

1) Земля
2) Юпитер
3) Марс
4) Нептун

2. Какая из перечисленных планет не имеет спутника?

1) Марс
2) Земля
3) Меркурий
4) Юпитер

3. Какая планета относится к планетам-карликам?

1) Сатурн
2) Уран
3) Марс
4) Плутон

4. Что не является частью солнечной атмосферы?

1) корона
2) хромосфера
3) фотосфера
4) зона переноса лучистой энергии

5. На какой стадии эволюции размер звезды сравним с размером планеты?

1) Протозвезда
2) Красный гигант
3) Белый карлик
4) Черная дыра

6. Выберите верное утверждение.

А. Галактика Млечный Путь относится к эллиптическим галактикам.
Б. Известная часть скопления галактик называется Вселенной.

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

7. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ОТКРЫТИЯ

А) Открыт закон всемирного тяготения
Б) Обнаружена атмосфера у Венеры
В) Открыта планета Нептун­

ФАМИЛИИ УЧЕНЫХ

1) И. Галле
2) И. Кеплер
3) М.В. Ломоносов
4) И. Ньютон
5) Н. Коперник

8. Какова скорость удаления галактики, находящейся от нас на расстоянии 250 Мпк? Постоянная Хаббла Н=70 км/(с·Мпк).

9. У поверхности Земли на космонавта действует гравитационная сила 630 Н. Какая гравитационная сила действует со стороны Земли на того же космонавта в космическом корабле, который с помощью реактивных двигателей удерживается неподвижно относительно Земли на расстоянии двух её радиусов от земной поверхности?

Ответы на контрольную работу по физике Строение и эволюция Вселенной 9 классВариант 1
1-3
2-2
3-2
4-4
5-1
6-2
7. А5 Б1 В2
8. 280 Мпк
9. В 2,9 разаВариант 2
1-3
2-2
3-3
4-2
5-3
6-4
7. А1 Б3 В4
8. 16100 км/с
9. 54 R_ЗВариант 3
1-3
2-1
3-2
4-3
5-2
6-3
7. А1 Б4 В3
8. 180 Мпк
9. В 11,8 разаВариант 4
1-2
2-3
3-4
4-4
5-3
6-4
7. А4 Б3 В1
8. 17500 км/с
9. 70 Н

Атмосфера и гидросфера Земли — условия существования будущей жизни (4,3–3,8 млрд лет назад)

В начале земной эволюции базальтовый слой земной коры образовывался в недрах планеты и расплавленная магма поднималась вверх по разломам коры. Она содержала газы. При высоких температурах и давлении химические реакции протекали бурно. Их продуктами становились такие привычные нам земные вещества, как азот, водород, монооксид углерода (угарный газ), углекислый газ и вода. Можно сказать, что первичная атмосфера вышла из земных недр.

Первичная атмосфера не была похожа на современную. Древние вулканы выбрасывали облака газов, и атмосфера представляла собой их смесь с парами воды, соляной, борной и плавиковой кислот

Масса Земли к тому времени была уже достаточно большой, чтобы удерживать атмосферные газы за счет сил притяжения.

Однако первичная атмосфера не была похожа на современную.

Древние вулканы выбрасывали облака газов. Более легкие из них (водород и гелий) поднимались вверх, достигая открытого космоса, а тяжелые удерживались земным притяжением у поверхности планеты. Из этих газов 4,3–3,8 млрд лет назад и сложилась первичная атмосфера Земли. Конечно, то, что выдыхали вулканы, сильно отличалось от сегодняшней азотно-кислородной атмосферы. Юная планета была окружена облаками азота, аммиака, углекислого газа, метана, водорода, инертных (благородных) газов, а также парами воды, соляной, борной и плавиковой кислот. Только кислорода в первичной атмосфере почти не было — его содержание в «воздухе» древней планеты составляло менее 0,001% от нынешней концентрации.

В те времена практически весь кислород был связан в различных химических соединениях и не существовал в свободном состоянии. Ядовитая, непригодная для дыхания атмосфера также не обладала и озоновым слоем, который защищает сегодня все живое от космической радиации. Однако постепенно она обогащалась продуктами сгорания метеоритов.

Так планета Земля выглядит из космоса

Современная атмосфера Земли совсем не похожа на древнюю: ее главные составляющие — азот (3/4 объема), кислород (1/5) и благородный газ аргон (около 1/100). В ней существенно меньше углекислого газа и водяных паров, а другие летучие элементы представлены в крайне малых, как говорят химики, следовых количествах.

Медленное охлаждение Земли и формирование первичной атмосферы помогли появиться и водной оболочке планеты — гидросфере. Как мы знаем, в древней атмосфере было очень много водяного пара, который вырывался из недр вместе с расплавленной лавой. Конденсируясь, он выпадал в виде дождей. На земной поверхности собирались потоки воды, они сливались вместе и заполняли углубления. Так возникали древнейшие озера. Поверхность Земли была еще слишком горячей, жидкость закипала, и столбы пара снова поднимались в атмосферу. Такая циркуляция воды помогала остудить поверхность планеты. Со временем озера становились все крупнее, превращаясь в океаны. Новые потоки воды несли в них частицы горных пород, продукты выветривания и растворенные вещества с земной поверхности. Последние представляли собой смесь солей. Таким образом морская вода обретала свой вкус — именно такой, какой мы знаем сегодня.

Описанная схема формирования первичной атмосферы и гидросферы выглядит последовательной и логичной, но ведь никто из ученых не мог непосредственно наблюдать за теми процессами, которые протекали около 4 млрд лет назад. Мы имеем дело с гипотезами, основанными на косвенных данных. В них пока еще немало противоречий и загадок. Наука знает очень немного про первый период земной эволюции.

Первоначально жизнь имела довольно странные формы. Рыб еще не было, зато под водой обитали многоногие черви жутковатого вида и закованные в панцири трилобиты

Земля — единственная среди планет Солнечной системы, где существует развитая гидросфера. Воды на нашей планете так много, что она занимает примерно 2/3 ее поверхности, образуя Мировой океан. Верхние слои коры, земную поверхность, нижние слои атмосферы и гидросферу иногда объединяют вместе и называют географической (ландшафтной) оболочкой.

Поделиться ссылкой

Вариант 1

1. Назовите ближайшую к Солнцу планету

1) Марс
2) Юпитер
3) Меркурий
4) Венера

2. Какая из перечисленных планет относится к планетам-гигантам?

1) Меркурий
2) Уран
3) Венера
4) Земля

3. Какое небесное тело не является планетой?

1) Нептун
2) Луна
3) Венера
4) Юпитер

4. Чем звёзды отличаются от планет?

1) только массой
2) только размером
3) только температурой
4) массой, размером и температурой

5. Выберите верное утверждение.

А. Солнечные пятна возникают под действием концентрированных магнитных полей.
Б. Солнечную корону можно наблюдать во время частичного солнечного затмения.

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

6. Выберите верное утверждение

А. Галактика Млечный Путь относится к эллиптическим галактикам.
Б. Известная часть скопления галактик называется Метагалактикой.

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

7. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАНЕТ

А) Планета-гигант
Б) Планета земной группы
В) Планета-карлик

НАЗВАНИЯ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ

1) Меркурий
2) Плутон
3) Луна
4) Солнце
5) Уран

8. На каком расстоянии находится галактика, если скорость ее удаления составляет 19600 км/с? Постоянная Хаббла Н=70 км/(с·Мпк).

9. Во сколько раз сила притяжения Земли к Солнцу больше силы притяжения Меркурия к Солнцу? Масса Меркурия составляет 1/18 массы Земли, а расположен он в 2,5 раза ближе к Солнцу, чем Земля.

Спутник Земли — Луна

Единственный объект в космосе, где высаживался человек. Расстояние до Луны примерно 384470 км. Луна имеет такое же строение, как и Земля или Венера. Это ядро, мантия, кора. Диаметр составляет примерно 3474 км. Атмосферы пригодной для жизни нет, поэтому жить на ней мы не сможем. Вокруг Земли Луна вращается по эллиптической орбите с периодом в 27 дней. Также Луна вращается вокруг своей оси, но к Земле обращена только одной стороной. С Земли мы видим только освещённую Солнцем часть поверхности Луны.

А Вы смотрели: Созвездие Ящерица (лат. Lacerta)

Влияние Луны на Землю очень велико. Благодаря своей близости Луна влияет на приливы и отливы, изменения магнитного поля. А еще Луна перехватывает метеориты, летящие в сторону Земли.

Взрыв вселенского масштаба

Некоторые исследователи придерживаются теории, что Вселенная зародилась в результате большого взрыва. Существовавшая изначально материя или плазма, отличавшаяся крайне высокой температурой, по какой-то причине взорвалась. Вырвавшаяся раскаленная материя и частицы получили большое ускорение. В разные стороны они разлетались неравномерно.

При этом длительное время температура Вселенной была крайне высокой, поэтому разбросанные частицы не могли соединяться. При снижении температуры до 4000°C были сформированы атомы гелия и водорода, отличающиеся малой массой. По мере охлаждения Вселенной появились более тяжелые химические элементы.

После остывания атомы сформировали первичные туманности, состоящие из газа и пыли, а затем тела разных размеров. Данному процессу поспособствовала гравитация. Считается, что формирование галактик произошло примерно через 1-2 млрд лет после большого взрыва. Из туманности сначала сформировалось Солнце, а затем и планеты.

Зарождение вселенной в результате большого взрыва. Credit: chandra.harvard.edu