Planeta Pământ - bancă de rezumate, eseuri, rapoarte, lucrări de curs și diplome

La prima vedere, Pamantul ca una dintre planetele sistemului solar nu este deloc vizibil. Aceasta nu este cea mai mare, dar nu cea mai mică dintre planete. Nu este mai aproape de soare decât alții, dar nu trăiește la periferia sistemului planetar. Și totuși, Pământul are o trăsătură unică - există viață pe el. Cu toate acestea, când privim Pământul din spațiu, acest lucru nu este vizibil. Nori plutiți în atmosferă sunt vizibili. Prin luminatoarele din ele, continentele se disting. Cea mai mare parte a Pământului este acoperită de oceane.







Apariția vieții, a materiei vii - a biosferei - pe planeta noastră a fost o consecință a evoluției sale. La rândul său, biosfera a avut un impact semnificativ asupra întregului curs viitor al proceselor naturale. Deci, dacă nu ar exista viață pe Pământ, compoziția chimică a atmosferei sale ar fi complet diferită.

Fără îndoială, un studiu cuprinzător al Pământului este de o importanță extraordinară pentru omenire, dar cunoștințele despre el reprezintă și un fel de punct de plecare pentru studierea celorlalte planete ale grupului terestru.

Structura internă a Pământului

Nu doar "arătați" în intestinul Pământului. Chiar și cele mai adânci puțuri de pe teren abia depăși 10 - linia de mile, și gestionează apa, care trece capacul sedimentară pentru a penetra subsolul bazaltice nu mai mult de 1,5 km. Cu toate acestea, a existat o altă cale. Ca și în medicină, razele X ne permit să vedem organele interne ale omului, astfel încât studiul interiorului planetei în ajutorul undelor seismice. Viteza undelor seismice depinde de densitatea și proprietățile elastice ale rocilor prin care trec. Mai mult decât atât, ele sunt reflectate de granițele dintre straturi de diferite tipuri de roci și refractate la aceste limite.

Conform înregistrărilor oscilațiilor de suprafață ale pământului în timpul cutremurelor - seismograme - sa stabilit că intestinele Pământului constau din trei părți principale: crusta, cochilia (manta) și miezul.

Coaja este separată de coajă printr-o limită distinctă, la care vitezele undelor seismice cresc brusc, cauzate de o creștere accentuată a densității materiei. Această limită se numește secțiunea Mohorovicic (altfel - suprafața Moho sau secțiunea M), sub numele de seismolog sârb, care la deschis în 1909.

Grosimea crustului este variabilă, variază de la câțiva kilometri în regiunile oceanice până la câteva zeci de kilometri în regiunile montane ale continentelor. În cele mai rugoase modele ale Pământului, crusta este reprezentată ca un strat omogen de aproximativ 35 kilometri în grosime. Mai jos, la o adâncime de aproximativ 2900 km, există o manta. Ea, ca și crusta pământului, are o structură complexă.

Chiar și în secolul al XIX-lea a devenit clar că Pământul ar trebui să aibă un nucleu dens. Într-adevăr, densitatea rocilor crustale exterioare este 2800 kg / m3 pentru granit si aproximativ 3000 kg / m3 pentru bazaltului, iar densitatea medie a planetei - 5500 kg / m 3. În același timp, există meteoriti de fier, cu o densitate medie de 7850 kg / m 3 și o concentrație și mai mare de fier este posibilă. Aceasta a servit drept bază pentru ipoteza miezului de fier al Pământului. Și la începutul secolului XX. au fost obținute primele dovezi seismologice ale existenței sale.

Limita dintre miez și manta este cea mai distinctă. Acesta reflectă puternic undele seismice longitudinale (P) și transversale (S) și reflectă undele P. Sub această limită, viteza undei P scade brusc și densitatea materiei crește: de la 5600 kg / m3 la 10.000 kg / m 3. Miezul undei S nu trece deloc. Aceasta înseamnă că substanța este în stare lichidă.

Există și alte dovezi în favoarea ipotezei despre nucleul de fier lichid al planetei. Astfel, a fost descoperită în 1905. schimbarea câmpului magnetic al Pământului în spațiu și în intensitate a dus la concluzia că acesta se naște în adâncurile planetei. Acolo, pot apărea mișcări relativ rapide fără a cauza consecințe catastrofale. Cea mai probabilă sursă a unui astfel de câmp este fierul lichid (adică, curenții conductivi), în care apar mișcările, acționând în funcție de mecanismul dinamului auto-excitat. În ea trebuie să existe bucle actuale care seamănă aproximativ cu rotația sârmei în electromagnet, care generează diferite componente ale câmpului geomagnetic.

În anii '30. seismologii au stabilit că Pământul are un nucleu intern solid. Valoarea actuală a adâncimii limitei dintre nucleul interior și cel exterior este de aproximativ 5150 km.

Limita zonei exterioare a Pământului este situată la o adâncime de aproximativ 70 km. Litosfera include atât crusta pământului, cât și o parte din mantaua superioară. Acest strat rigid este combinat într-un singur întreg prin proprietățile sale mecanice. Litosfera este împărțită în aproximativ zece plăci mari, la granițele cărora apare numărul coplesitoare de cutremure.

Sub litosferă la adâncimi de la 70 la 250 km există un strat de fluiditate crescută - așa-numita asthenosphere a Pământului. Placile litosferice plutesc în "oceanul astenosferic".

În astenosferă, temperatura materialului mantalei se apropie de punctul său de topire. Cu cât este mai adâncă, cu atât este mai mare presiunea și temperatura. În miezul Pământului, presiunea depășește 3600 kbar, iar temperatura este de 6000 C 0.

Energia termică a planetei

Oamenii de știință au ghicit mult timp despre temperatura ridicată a interiorului pământului. Acest lucru a fost evidențiat de erupțiile vulcanice și de creșterea temperaturii atunci când sunt scufundate în mine adânci. În medie, la suprafața Pământului, creșterea acesteia este de 20 de grade pe kilometru.

Energia termică a interiorului pământului este emisă de pe suprafața planetei sub forma unui flux de căldură, măsurat prin cantitatea de căldură eliberată pe unitatea de suprafață pe unitate de timp. Pentru a măsura fluxul de căldură al Pământului cu suficientă precizie a fost posibilă numai în a doua jumătate a secolului XX.

Crusta continentală poate fi reprezentată ca un strat de granit de 15 kilometri, așezat pe un strat de bazalt de aceeași grosime. Concentrația izotopilor radioactivi care servesc drept surse de căldură în granit și bazalți a fost bine studiată. Acesta este în principal potasiu radioactiv, uraniu și toriu. Se estimează că circa 130 J / (cm an) sunt eliberate în decăderea lor. În același timp, fluxul mediu de căldură, care este egal cu 130-170 J / (cm an). În consecință, este aproape complet determinată de eliberarea căldurii în straturile de granit și bazaltic.

Cu crusta oceanică, totul este diferit. Este mult mai subțire decât cea continentală, iar baza acesteia este stratul bazalt de 5-6 kilometri. Degradarea elementelor radioactive conținute în acesta dă numai aproximativ 10 J / (cm an). Cu toate acestea, când experții au măsurat fluxul de căldură pe oceane, s-au dovedit a fi aproximativ la fel ca și pe continente.

Astăzi se stabilește că cea mai mare parte a căldurii intră în scoarța oceanică prin placa litosferică din manta. Substanța mantalei se află în mișcare constantă. Inegalitatea temperaturilor diferitelor straturi din aceasta conduce la amestecarea activă a substanței: una mai rece și, în consecință, una mai densă se îneacă, mai caldă plutește în sus. Aceasta este așa-numita convecție termică.

Încă din 1912, cercetătorul german Alfred Wegener a prezentat ipoteza derivării continentale. Această idee a fost provocată de corespondența izbitoare dintre contururile de coastă ale continentelor din Africa și America de Sud, precum și de urmele evidente ale schimbărilor climatice globale în trecut în multe regiuni ale lumii. Dar ipoteza a fost inițial respinsă de comunitatea științifică, deoarece nu a indicat motivele derivării. În anii '30. Geologul englez Arthur Holmes a propus să explice mișcarea continentului prin convecție termică. În anii '50. când studiile de fund a oceanelor au fost desfășurate pe scară largă, ipoteza deplasărilor orizontale mari în litosferă a fost confirmată în continuare. Un rol semnificativ în acest sens a fost jucat de studiul proprietăților magnetice ale rocilor care formează podeaua oceanică.







Încă de la începutul secolului al XX-lea. Sa constatat că magnetizarea lavei moderne corespunde cu câmpul magnetic prezent al Pământului, iar în vechea lavă este adesea orientată în unghiuri mari sau, în general, este opusă direcției câmpului modern. De fapt, această imagine reflectă starea câmpului magnetic din epoca geologică precedentă. În lazile bazaltice există o mulțime de fier, iar ele se întăresc, pe măsură ce se răcesc, magnetizate în funcție de câmpul geomagnetic care exista în acel moment.

Au existat și date despre inversarea polarității: polul magnetic nordic al Pământului a devenit sud și viceversa. Șasezeci de inversiuni de poli magnetici au fost înregistrați în ultimii câțiva milioane de ani. (Motivele pentru o astfel de inversare a polarității nu au fost încă clarificate complet, probabil că au fost cauzate de procesele care au avut loc în nucleul lichidului). Și, după cum sa dovedit, graficul acestor inversiuni a mărturisit în favoarea mișcărilor de mari dimensiuni ale continentelor.

Analiza magnetică a fundului Pacificului în 1955 și 1957. a descoperit "benzile" care se extind aproape paralel cu nordul spre sud cu câmpuri magnetice de intensitate anormală. Și în 1963 a deschis anomaliile magnetice benzi, paralele alungite pe creasta Carlsberg în Oceanul Indian. În acest timp, ipoteza avansată în 1960 a devenit deja destul de cunoscută. profesor la Princeton University (SUA), Harry Hess, și mai târziu numit ipoteza de răspândire sau „răspândire pe fundul mării“. Potrivit ei, o masă caldă manta semitopit se ridică în mijlocul - crestele oceanului, se extinde la marginea acestora sub forma unor fluxuri puternice care rupe și pentru a împinge în afară plăcile litosferice în direcții diferite. Substanța de manta umple fisurile formate pe ambele laturi ale crestelor.

Suprafața Pământului (precum și volumul său) nu sa schimbat practic pe parcursul existenței sale. Prin urmare, dacă sunt construite noi zone ale suprafeței de-a lungul coastelor, atunci undeva ele trebuie distruse. Cel mai probabil, acest lucru se întâmplă în tranșele oceanice profunde. Aceste așa-numita zonă de subducție (absorbție) sunt situate de-a lungul arcului vulcanic se întinde până la Oceanul Pacific, de-a lungul Alaska Insulele Aleutine în Japonia, Insulele Mariane și Filipine în jos pentru Noua Zeelandă și de-a lungul malurile Americii. Atunci când aceste zone crusta scade la o adâncime de 100 - 150 de km parte din substanța este topită, formând o magmă care este apoi sub formă de pauze de lavă în sus și în vulcani erup.

Astfel, crusta este creată în zonele de rupere ale oceanelor, ca un transportor cu bandă, care se deplasează cu o viteză medie de 5 cm pe an, răcind treptat.

Ipoteza de răspândire poate explica foarte bine anomaliile magnetice ale fundului mării. În cazul în care roca topită, este vărsat în mijlocul oceanului - crestele, se solidifică la ambele părți ale acestora, și apoi se extinde în direcții opuse, se va crea o bandă de magnetizate, în conformitate cu orientarea câmpului magnetic în timpul solidificării lor. Când suprafața se schimbă, fundul marin nou format se magnetizează în direcția opusă. Alternarea fâșiilor oferă o imagine detaliată a formării fundului mării pe fiecare parte a creastei active, o parte fiind imaginea oglindă a celuilalt.

Primele hărți magnetice ale fundului Pacificului, lângă țărmurile Americii de Nord, în apropiere de creasta Juan de Fuca, au arătat prezența simetriei oglinzilor. O imagine și mai simetrică se regăsește pe ambele maluri ale creastei centrale din Oceanul Atlantic.

Folosind conceptul de derivă continentală, cunoscut astăzi drept "noua tectonică globală", este posibilă restabilirea poziției reciproce a continentelor în trecutul îndepărtat. Se pare că acum 200 de milioane de ani era un singur continent.

Problema evoluției timpurii a Pământului este strâns legată de teoria originii sale. Astăzi se știe că planeta noastră a fost formată acum 4,6 miliarde de ani. În timpul formării Pământului din particulele norului protoplanetar, masa sa a crescut treptat. Forțele gravitaționale au crescut și, în consecință, vitezele particulelor care cad pe planetă. Energia cinetică a particulelor sa transformat în căldură, iar Pământul a devenit din ce în ce mai încălzit. La impacturile asupra sa au apărut cratere, iar substanța scos din ele nu mai putea să depășească gravitația și a căzut înapoi.

Cu cât sunt mai mari corpurile care cad, cu atât mai mult au încălzit Pământul. Energia de impact nu a fost eliberată pe suprafață, ci la o adâncime egală cu aproximativ două diametre ale corpului pătruns. Și din moment ce volumul în această etapă a fost furnizat planetei cu corpuri de câteva sute de kilometri, energia a fost eliberată într-un strat de aproximativ 1000 km grosime. Nu avea timp să radieze în spațiu, rămânând în inima pământului. Ca urmare, temperatura la adâncimi de 100-1000 km se poate apropia de punctul de topire. O creștere suplimentară a temperaturii a cauzat probabil căderea izotopilor radioactivi de scurtă durată.

Aparent, primele topite au constituit un amestec de fier lichid, nichel și sulf. Topitura sa acumulat și apoi, datorită unei densități mai mari, a căzut în jos, formând treptat nucleul pământului. Astfel, diferențierea (stratificarea) materiei Pământului ar putea începe chiar și în stadiul formării sale. Procesul de impact al suprafeței și convecția care a început, fără îndoială, a împiedicat acest proces. Dar o anumită parte din substanța mai grea încă a reușit să coboare sub stratul agitat. La rândul său, diferențierea în densitate a suspendat convecția și a fost însoțită de eliberarea căldurii suplimentare, accelerarea formării diferitelor zone din Pământ.

Probabil că nucleul a fost format pentru câțiva milioane de ani. Odată cu răcirea treptată a planetei, aliajul fier-nichel bogat în nichel, care are un punct de topire ridicat, a început să cristalizeze - aceasta a fost originea unui nucleu interior solid. Până acum este 1,7% din masa Pământului. Aproximativ 30% din masa Pamantului este concentrata in miezul exterior topit.

Dezvoltarea altor scoici a durat mult mai mult și, în unele privințe, nu sa încheiat până acum.

Litosfera imediat după formarea ei avea o grosime mică și era foarte instabilă. Din nou, ea a fost absorbită de mantaua, a fost distrusă în timpul marelui bombardament (de la 4,2 până la urmă 3900000000 ani), atunci când Pământul, cum ar fi Luna, a fost expus la lovituri meteoriți foarte mari și destul de numeroase. Pe Lună și astăzi se pot vedea dovezi ale bombardamentului meteoric - numeroase cratere și mări (zone umplute cu magma vărsat). Pe planeta noastră, procesele tectonice active și efectele atmosferei și ale hidrosferei au șters virtual urmele acestei perioade.

Acum 3,8 miliarde de ani, sa format prima crustă de lumină și, prin urmare, "nesăbuită" de granit. În acel moment, planeta avea deja un plic de aer și oceane; Gazele necesare pentru formarea lor au fost furnizate intens din adâncurile Pământului în perioada anterioară. Atmosfera apoi a constat în esență din dioxid de carbon, azot și vapori de apă, oxigen în el a fost mic, dar este produsă ca urmare a - prima disociere, fotochimică a apei și, - în al doilea rând activitatea fotosintetică a organismelor simple, cum ar fi albastru - alge verzi .

Cu 600 de milioane de ani în urmă, pe Pământ existau mai multe plăci continentale mobile, foarte asemănătoare cu cele moderne. Noul Pangea supraîncălzitor a apărut mult mai târziu. A existat acum 300-200 milioane de ani, apoi sa dezintegrat în părți care au format continentele actuale.

Ce așteaptă Pământul în viitor? Această întrebare se poate răspunde doar cu un grad ridicat de incertitudine, ca abstracting din exterior este posibil, influența spațiului, și din activitatea omenirii, mediul corecțional, și nu întotdeauna în bine.

Eventual subsolul pământului răcit într-o asemenea măsură încât convecția din manta, și, prin urmare, mișcarea continentelor (și deci construirea munte, erupții vulcanice, cutremure) slăbesc gradat și se va opri. Încălzirea în timp va șterge inegalitatea crustei pământului, iar suprafața planetei se va ascunde sub apă. Viitorul său va fi determinat de temperatura medie anuală. Dacă scade semnificativ, oceanul va îngheța și Pământul va acoperi cu turtă de gheață. Dacă temperatura crește (mai degrabă luminozitatea crescândă a Soarelui duce la aceasta), apa se evaporă, dezvăluind o suprafață egală a planetei. Evident, în orice caz, viața omenirii de pe Pământ nu va mai fi posibilă, cel puțin în viziunea noastră contemporană asupra ei.

În prezent, Pământul are o atmosferă cu o masă de aproximativ 5,15 * 10 kg. și anume mai puțin de o milionă din masa planetei. În apropierea suprafeței, conține 78,08% azot, 20,05% oxigen, 0,94% gaze inerte, 0,03% dioxid de carbon și în cantități mici alte gaze.

Presiunea și densitatea în atmosferă scad cu altitudinea. Jumătate din aer se află în cele mai joase 5,6 km, iar aproape toată a doua jumătate este concentrată la o altitudine de 11,3 km. La o altitudine de 95 kilometri, densitatea aerului este de un milion de ori mai mică decât cea a suprafeței. La acest nucleu, compoziția chimică a atmosferei este diferită. Cota gazelor luminoase crește, iar hidrogenul și heliul devin predominante. O parte din molecule se descompun în ioni, formând o ionosferă.

Peste 1000 km. Există centuri de radiații. Ele pot fi privite, de asemenea, ca parte a atmosferei, umplut cu nuclee foarte energice de atomi de hidrogen și electroni captați de câmpul magnetic al planetei.

Apa acoperă mai mult de 70% din suprafața globului, iar adâncimea medie a Oceanului Mondial este de aproximativ 4 km. Masa hidrosferei este de aproximativ 1,46 x 10 kg. Acesta este de 275 de ori mai mare decât masa atmosferei, dar numai 1/4000 din masa întregului Pământ.

Hidrofosfera reprezintă 94% din apele Oceanului Mondial, în care sărurile sunt dizolvate (în medie 3,5%), precum și o serie de gaze. Stratul superior al oceanului conține 140 trilioane de tone de dioxid de carbon, iar oxigenul dizolvat - 8 trilioane de tone.

Enciclopedia "Astronomie pentru copii"







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: