748 (692913), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Солнце оказывает заметное влияние не только на такие природные процессы, как погода, земной магнетизм, но и на биосферу - животный и растительный мир Земли, а также на человека.
Влияние солнечной активности на биологические процессы отмечалось многими исследователями. В конце прошлого столетия русский ученый Н. Шведов обнаружил связь между толщиной годичных колец у деревьев и циклами активности нашего дневного светила. Другие ученые установили связь между солнечной активностью и ростом морских кораллов, размножением рыб и грызунов, набегами саранчи.
Вернемся к нашим соседям по Солнечной системе. Начнем с ближайшего к нам небесного тела - естественного спутника Земли Луны.
Подобно тому, как наша Земля обращается вокруг Солнца, вокруг Земли движется Луна. Луна меньше Земли, ее поперечник составляет около одной четверти земного диаметра, а масса в 81 раз меньше массы Земли. Поэтому сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на нашей планете. Слабая сила притяжения не позволила Луне удержать атмосферу, по той же причине не может быть на ее поверхности и воды. Открытые водоемы быстро испарились бы, а водяной пар улетучился бы в космос.
Поверхность Луны весьма неровная: она покрыта горными хребтами, кольцевыми горами - кратерами и темными пятнами равнинных областей, называемых морями. Однако и в морях расположено много мелких кратеров. Длительное воздействие разнообразных внешних факторов привело к тому, что на поверхности Луны образовался рыхлый слой, покрывающий основную породу - риголит, состоящий из осколков магматических пород, шлакообразных частиц и застывших капель расплавленной магмы. Толщина его в разных районах колеблется от нескольких миллиметров до нескольких метров. Что касается лавы, заполняющей лунные бассейны, то она имеет внутреннее происхождение, и не могла образоваться в результате метеорных ударов. Но такие удары, возможно, вызвали нарушения лунной коры, открыв тем самым выход лавовым потокам на поверхность.
Для выяснения истории Луны очень важно знать возраст различных ее образований. С этой целью производилось определение возраста лунных пород, доставленных на Землю космическими аппаратами из различных районов лунной поверхности.
На основе имеющихся в настоящее время данных можно составить такую картину. В первые 500 миллионов лет происходило расплавление вещества Луны, хотя оно и не охватило всю массу сразу. К концу этого срока уже образовались континенты, а в период с 700 миллионов лет до 1,2 миллиарда лет - моря. Как показывают исследования, проведенные с помощью космических аппаратов, примерно 95% пород, покрывающих лунную поверхность, прошли в свое время через магматическое состояние. Причем все это разновидности базальтов. Гранитов, часто встречающихся на Земле, на Луне нет совсем.
Ближайшая к Солнцу планета - Меркурий обладает, как и Плутон, наибольшей эллиптичностью своей орбиты, в результате чего расстояние от планеты до Солнца изменяется в пределах от 46 млн. до 70 млн. км. Среднее же расстояние от Солнца до Меркурия составляет 58 млн. км. - в 3 раза меньше, чем до Земли. Несмотря на значительную яркость, эта планета с трудом поддается наблюдению, так как никогда не удаляется от Солнца более чем на 28 градусов к западу или к востоку. Это приводит к тому, что она почти всегда “прячется” на светлом фоне утренней или вечерней зари. И все же “неуловимая” планета иногда дарит ученым возможность наблюдать ее в дневное время, когда она медленно проходит на фоне солнечного диска. Это редкое астрономическое явление наблюдалось, в частности, в ноябре 1973 года. Меркурий - наименьшая из всех планет, его диаметр - всего около 5000 км. В телескоп он наблюдается в виде серпика. Обладает массивным металлическим ядром, радиус которого составляет три четверти радиуса самой планеты. Его подсолнечная сторона нагревается до 300 - 420 градусов С0 на ночной стороне мороз достигает минус 70 градусов С0. У Меркурия обнаружено магнитное поле, существование которого, по всей вероятности, связано с процессами, происходящими в его ядре.
Вторая от Солнца планета - Венера, ближайшая наша соседка: при ее наибольшем сближении с Землей нас разделяет всего около 40 млн. км. Орбита Венеры отдалена от дневного светила на 108 млн. км.. Энергетический “паек” этой планеты в 2,5 раза превышает земной. За 225 земных суток Венера совершает полный оборот вокруг Солнца. Скорость ее движения по орбите - около 35 км/сек..
Наличие атмосферы и почти одинаковые с Землей размеры и масса долгое время позволяли ученым считать Венеру “близнецом” нашей планеты. Но исследования, последних лет заставили ученых решительно отказаться от такого взгляда. Главное отличие Венеры от Земли - особенность ее суточного вращения. Оказалось, что сутки на этой планете, подобно Меркурию, длиннее ее года: оборот Венеры вокруг оси длится дольше, чем обращение вокруг Солнца, и совершается в обратном направлении, чем у других планет земной группы. Период вращения относительно звезд составляет около 244 земных суток. Ось вращения практически перпендикулярна к плоскости орбиты. Это значит, что на Венере не происходит смены времен года.
Через каждые полтора года Венера сближается с Землей, причем в это время всегда бывает обращена к Земле одним и тем же участком поверхности. Ее поперечник всего на 600 км. меньше земного, а сила тяжести почти такая же, как и на Земле. Если доставить с Земли на Венеру килограммовую гирю, то там она будет весить 850 граммов. Поэтому нет ничего удивительного в том, что Венера окружена атмосферной оболочкой. В ней плавает густая непрозрачная пелена многокилометровой облачности, скрывающей от астрономических наблюдений поверхность планеты.
Надежные сведения о физических условиях на Венере удалось получить лишь тогда, когда к облачной планете полетели автоматические космические станции. Оказалось, что условия на Венере очень сильно отличаются от земных. Температура у поверхности составляет около 500 градусов С0, а давление достигает почти 100 атмосфер. Это значит, что на каждый квадратный сантиметр здесь давит столб газа весом в 100 кг. Облачность Венеры на высотах порядка 49-70 км состоит из капель концентрированной серной кислоты. А атмосферная оболочка планеты состоит на 95-96% из углекислого газа. На высоте около 50 км в ней обнаружены в очень большом количестве частицы серы, а несколько ниже - частицы хлора.
Вообще же рельеф поверхности Венеры заметно отличается от рельефа поверхности Земли. Большую часть занимают холмистые равнины. Возвышенности же, подобные земным континентам, в общей сложности занимают площадь, сравнимую с площадью Австралии. Некоторые из этих возвышенностей похожи на земные вулканические массивы.
Земля - третья планета от Солнца. Она удалена от него на расстояние 150 млн. км. Это расстояние в астрономии принято употреблять в качестве единицы длины для измерения расстояния между телами Солнечной системы. Точное значение этой единицы составляет 149 597 892 ± 1,5 км. Вследствие небольшой эллиптичности орбиты расстояние от Земли до Солнца изменяется в пределах около 5 млн. км..
Полный оборот по орбите Земля завершает за 365,25 суток, двигаясь вокруг Солнца со скоростью 30 км/сек. Находясь на Земле, мы сами принимаем участие в этом движении, совершенно не ощущая его. Годовое движение Земли вокруг Солнца и суточное - вокруг оси - главные движения нашей планеты. Всего Земля совершает не менее 14 движений в космическом пространстве. Среди них такие значительные, как поступательное движение, совершаемое вместе с Солнцем и другими планетами со скоростью 20 км/сек по направлению к созвездию Геркулеса, и участие в общем обращении Солнца и звезд вокруг центра нашей звездной системы - Галактики.
Ось суточного вращения Земли наклонена к плоскости орбиты на 66 градусов 5 минут и направлена северным концом в точку на небесной сфере, расположенную рядом со звездой Альфа в созвездии Малой Медведицы. Эта звезда, называемая Полярной, является центром вращения небесной сферы.
Своим притяжением Земля удерживает вокруг себя атмосферу, состоящую в основном из азота и кислорода. В качестве примесей в ее состав входят аргон и углекислый газ. Существенной особенностью нашей планеты является обилие воды: площадь морей и океанов составляет примерно три пятых земной поверхности. Вода и водяные пары в атмосфере играют огромную роль в протекании различных геофизических и биологических процессов на Земле.
Земной шар окружает магнитное поле, играющее роль ловушки для электрически заряженных частиц, приходящих из космоса. Далеко за пределами атмосферы Земля опоясана облаками частиц высоких энергий, образующих пояса радиации. Эти пояса защищают нашу планету от жестких космических лучей, губительных для всего живого.
Следующая планета - Марс, орбита которого удалена от Солнца на 227 млн. км.. Он получает от Солнца значительно меньше света и тепла, чем Земля. Средняя температура на Марсе колеблется от +30 до -80 градусов. В полярных зонах планеты зарегистрирована температура около -130 градусов.
Скорость движения Марса по орбите - 24 км/сек. Полный оборот вокруг Солнца он завершает за 687 земных суток - марсианский год почти в 2 раза длиннее земного. Из-за наклона оси вращения на Марсе, так же как и на Земле, происходит смена времен года. Сутки там всего на 37 минут длиннее земных. Поперечник планеты - 6780 км., а масса почти в 10 раз меньше земной. Поэтому сила тяжести на Марсе в 2,5 раза меньше, чем на Земле.
На некоторых участках Марса обнаружены горные хребты, вулканические конусы и купола. В иных местах видны глубокие каньоны с изрезанными краями. Встречаются также хаотические нагромождения каменных обломков. Есть на Марсе и горы, относительно вулканической природы, которых нет никаких сомнений. Самая большая из них - гора Снега Олимпа высотой около 27 км.. Для сравнения достаточно напомнить, что высочайшая горная вершина Земли Эверест не достигает и 9 км.. Когда в 1971 году на Марсе бушевала сильнейшая пылевая буря, то конус Снегов Олимпа возвышался над пылевой пеленой. Наличие на Марсе столь высоких гор вулканического происхождения свидетельствует о большой мощи вулканических процессов, благодаря которым на поверхность планеты изливались огромные массы вещества.
Значительная часть поверхности Марса - это сухие пустынные районы, покрытые красноватым грунтом и большим количеством камней. Благодаря этому Марс и выделяется среди других планет своим характерным красноватым цветом. Жидкой воды на Марсе нет. При тех физических условиях, которые существуют на этой планете, вода на ее поверхности может находиться только в твердом состоянии - в виде снега, льда или инея. Некоторые ученые считают также, что под поверхностью Марса имеется слой вечной мерзлоты.
У полюсов Марса расположены светлые пятна - полярные шапки, которые частично состоят из обычного водного льда, а частично из твердой углекислоты – “сухого льда”. В весенние и летние периоды они испаряются и уменьшаются в размерах.
Газовая оболочка планеты в основном состоит из углекислого газа и сильно разрежена: атмосферное давление у поверхности приблизительно в 100 раз ниже, чем на Земле. В атмосфере Марса дуют сильные ветры, время от времени они поднимают пылевые частицы с поверхности планеты, и тогда возникают пылевые бури, которые длятся от нескольких недель до нескольких месяцев и охватывают иногда целое полушарие.
Пятая по расстоянию планета от Солнца - гигант Юпитер. Он окружен мощной атмосферой, которая состоит главным образом из водорода. Гелий составляет по объему около 11 % газовой оболочки планеты. В верхних слоях атмосферы Юпитера расположен видимый внешний облачный покров, который состоит из капель и льдинок аммиака. В более глубоких слоях преобладает сернистокислый аммоний, а еще глубже - водяные капли. На глубине около тыс. км. начинается слой газожидкого водорода. Видимо, и вообще большая часть массы Юпитера находится в жидком состоянии. Лишь в самом центре планеты, возможно, расположено твердое ядро. По своим размерам оно в 1,7 раза превосходит нашу Землю.
Устойчивая атмосферная циркуляция в экваториальной области приводит к тому, что облачные системы образуют характерную картину темных поясов и светлых зон, параллельных экватору планеты. Существуют в атмосфере Юпитера и устойчивые вихри, которые могут сохраняться до 100 тысяч лет. Одним из таких вихрей является знаменитое Красное Пятно, которое вдвое больше Земли. Период его собственного вращения близок к шести земным суткам.
Вследствие того, что облачные образования могут взаимодействовать друг с другом, в верхнем облачном слое планеты иногда возникают дыры, существующие до одного года. Сквозь эти дыры просматриваются более глубокие слои облачности.
У Юпитера обнаружены протяженная магнитосфера и радиационные пояса, напоминающие радиационные пояса Земли, но во много раз превосходящие их по своим размерам.
Хотя планеты - гиганты состоят из водорода и гелия, их многочисленные спутники являются телами земного типа. И как показали исследования с борта космических аппаратов, они подобно Луне или Меркурию также подвергались в свое время интенсивной метеоритной бомбардировке. Следы метеоритных ударов видны на поверхности третьего спутника Юпитера - Ганимеда и особенно четвертого - Каллисто. Оба эти спутника покрыты толстым ледяным панцирем. И поэтому кратерные образования на них имеют значительно более светлую окраску, чем кольцевые структуры на Луне.