Астрономия общая информация

    Таково  же в основном и внутреннее строение Луны, а также планет земной группы, которые отличаются друг от друга толщиной коры, размерами ядра, температурой и другими физическими условиями в их недрах.

    При сравнении внешнего облика планет земной группы с Землей следует иметь  в виду, что 2/3 поверхности нашей  планеты скрыто под водой. С помощью  эхолотов. Определяющих глубину по времени возвращения отраженного от дна звукового сигнала, был в последние 15 – 20 лет исследован подводный рельеф. В целом он оказался весьма не похож на рельеф материков: выявлены опоясывающие весь земной шар срединно-океанические хребты, поднимающиеся на высоту 4 км, узкие ущелья с крутыми стенками, островные дуги. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                        Как возникла Земля.

    Человек издавна стремился познать мир, который его окружает, и прежде всего Землю – наш дом. Как  возникла Земля? Этот вопрос волновал человечество не одно тысячелетие.  

    Первые  гипотезы, т. е. научные предположения, о возникновении Земли стали  появляться только в XVII в., когда наука накопила достаточное количество сведений о нашей планете и о Солнечной системе. Познакомимся с некоторыми из этих гипотез. 

    Французский ученый Жорж Бюффон* (1707 – 1788) предположил, что земной шар возник в результате катастрофы. В очень отдаленное время какое-то небесное тело (Бюффон считал, что это была комета*) столкнулось с Солнцем. При столкновении возникло множество «брызг». Наиболее крупные из них, постепенно остывая, дали начало планетам. 

    По-другому  объяснял возможность образования  небесных тел немецкий ученый Иммануил Кант* (1724 – 1804). Он предположил, что Солнечная система произошла из гигантского холодного пылевого облака. Частицы этого облака находились в постоянном беспорядочном движении, взаимно притягивали друг друга, сталкивались, слипались, образуя сгущения, которые стали расти и со временем дали начало Солнцу и планетам. 

    Пьер  Лаплас* (1749 – 1827), французский астроном и математик, предложил свою гипотезу, объясняющую образование и развитие Солнечной системы. По его мнению, Солнце и планеты возникли из вращающегося раскаленного газового облака. Постепенно остывая, оно сжималось, образуя многочисленные кольца, которые, уплотняясь, создали планеты, а центральный сгусток превратился в Солнце. 

    В начале нашего столетия английский ученый Джеймс Джинс (1877 – 1946) выдвинул гипотезу, которая так объясняла образование  и развитие планетной системы: когда-то вблизи Солнца пролетала другая звезда, которая своим тяготением вырвала из него часть вещества. Сгустившись, оно дало начало планетам. 

    Наш соотечественник, известный ученый Отто Юльевич Шмидт* (1891 – 1956) в 1944 г. предложил свою гипотезу образования планет. Он полагал, что миллиарды лет назад Солнце было окружено гигантским облаком, которое состояло из частичек холодной пыли и замерзшего газа. Все они обращались вокруг Солнца. Находясь в постоянном движении, сталкиваясь, взаимно притягивая друг друга, они как бы слипались, образуя сгустки. Постепенно газово-пылевое облако сплющивалось, а сгустки стали двигаться по круговым орбитам. Со временем из этих сгустков и образовались планеты нашей Солнечной системы.

    Нетрудно  заметить, что гипотезы Канта, Лапласа, Шмидта во многом близки. Многие мысли этих ученых легли в основу современного представления о происхождении Земли и всей Солнечной системы.

    Сегодня ученые предполагают, что Солнце и  планеты возникли одновременно из межзвездного вещества – частиц пыли и газа. Это холодное вещество постепенно уплотнялось, сжималось, а затем распалось на несколько неравных сгустков. Один из них, самый большой, дал начало Солнцу. Его вещество, продолжая сжиматься, разогревалось. Вокруг него образовалось вращающееся газово-пылевое облако, которое имело форму диска. Из плотных сгустков этого облака возникли планеты, в том числе и наша Земля.

    Как видите, представления ученых о возникновении  Земли, других планет и всей Солнечной  системы менялись, развивались. Да и сейчас остается много неясного, спорного. Ученым предстоит разрешить немало вопросов, прежде чем мы достоверно узнаем, как возникла Земля. 
 

                              Возраст Земли.

    Возраст Земли так велик, что его трудно себе вообразить. Но если предположить, что нашей планете всего один год, то человечество просуществовало менее пяти часов.

    Человечество  веками пыталось определить возраст  Земли. В начале XVII века архиепископ Армы Джеймс Ашер вычислил дату сотворения мира по Библии. Он определи ее как 4004 год до н. э.; эту хронологию можно найти в старых изданиях Библии.

    Теперь  мы знаем, что Ашер ошибся – более  чем в миллион раз! На сегодня  принятый учеными возраст Земли  составляет 4600 миллионов лет. Он приблизительно такой же, как и возраст Солнца и остальных планет.

    В конце XVII века датский врач и естествоиспытатель Николаус Стено (который со временем тоже стал епископом) заключил, что верхние слои осадочных пород, накапливающиеся под водой, моложе, чем нижние. В XIX веке это открытие помогло ученым разработать относительную хронологию пород и, таким образом, частично определить возрастную структуру Земли. Наука о датировании пород известна под названием геохронология. Однако лишь в начале XX века британские и американские ученые обнаружили, что некоторые радиоактивные элементы можно использовать как «часы» для фиксации огромных периодов времени. Атомы этих элементов со временем разлагаются, образуя другие элементы. Так, например, по истечении довольно длительного периода уран превращается в свинец, излучая при этом радиацию

    Девять  тяжелых элементов, встречающихся  в естественном виде, включая радий  и уран, являются радиоактивными. То же самое касается некоторых изотопов (разновидностей одних и тех же элементов, отличающихся массой атомов) легких элементов, таких как рубидий и стронций.

    Ученые  открыли часы, но не знали, как определять по ним время. В этом им помогло  создание во время и после Второй мировой войны прибора под  названием масс-спектрометр. Он разделяет атомы по их массам и электрическим зарядам и позволяет определять ничтожные количества радиоактивных веществ в породах.

    Периоды полураспада.

      Радиоактивные вещества распадаются  с определенной скоростью. Единицей  ее измерения является период полураспада – время, за которое распадается половина первоначального количества радиоактивного вещества. Второй период полураспада – это половина оставшегося вещества, и так с каждым разом этот период уменьшается.

    Наиболее  известным методом датирования является датирование по радиоуглероду, с помощью которого можно определить возраст любого органического вещества, дошедшего до нас из прошлого (такого как кости или древесина). Так, например, этот метод применили в 1988 г. для датирования Туринской Плащаницы, в которую, как полагают, в свое время завернули Иисуса Христа. Однако датировать по радиоуглероду неорганические породы невозможно, для этого применяются другие методы. Они включают распад с превращением радиоактивного изотопа калия в радиоактивный аргон; распад радиоактивного изотопа рубидия в радиоактивный стронций; и распад урана и тория с превращением в свинец.

    Подтверждение возраста Земли пришло из космоса. Некоторые  упавшие на Землю метеориты* содержат минерал под названием троилит. В нем мало или совсем нет урана, поэтому полагают, что найденный в нем свинец представляет первоначальное его количество на планетах, включая Землю. Таким образом, удалось проверить правильность уран-свинцового датирования. Были также проанализированы лунные породы, доставленные на Землю американскими астронавтами в 1970-х годах. Из этих пород и образцов метеоритов получены данные о возрасте Луны и метеоритов, подобных тем, по которым определяли возраст Земли.

    Следы примитивной жизни обнаружены в  породах, которым почти 3,5 миллиарда лет, - самых старых из известных пород на Земле. Жизнь эта представлена бактериями и водорослями, т. е. простейшими одноклеточными организмами.

    Вероятно, на протяжении предшествующих 1000 миллионов  лет на Земле постепенно образовались океаны из воды мантии, выбрасываемой вулканами на поверхность при извержении. Первоначально атмосфера состояла, очевидно, главным образом из водорода. Кислород в воздухе образовался либо в результате воздействия света на водяные пары, либо его выделяли растениевидные морские организмы.

      Вспышка жизни.

    Около 570 миллионов лет тому назад на Земле началось бурное развитие жизни. Около 400 миллионов лет тому назад  в атмосфере уже было достаточно кислорода для роста растений на суше, а за последующие 50 миллионов лет появились и начали эволюционировать наземные животные.

    Геологи делят историю последних 570 млн. лет  на ряд периодов. Самый ранний из них называется кембрийский. Геологическое  время с начала кембрия (590 миллионов  лет тому назад) до нынешнего четвертичного периода известно как фанерозойский эон. Остальная часть истории Земли обычно объединяется под общим названием докембрий. Если представить себе, что Земля существует один год, то самые ранние формы жизни появились в начале мая, а кембрийский период начался в ноябре. Первые люди возникли около 7 часов вечера 31 декабря, а современный человек сформировался приблизительно за пять минут до полуночи. 
 
 

               Античные  представления о  Земле.

    Очень давно люди интересовались тем, как  устроен мир, в котором они  живут, и задавались вопросами: какую форму имеет Земля? На чем она держится? Как движутся Солнце, Луна и звезды? Что такое небо?

    Вначале ответы на эти вопросы были наивными, совершенно фантастическими. Например, люди считали, что Земля плоская, как блин, держится на трех китах (или на трех слонах), киты плавают в океане. А на чем держится океан? Этот вопрос задавать было нельзя: за это могли серьезно наказать, ибо всякие сомнения в этой картине мира трактовались как ересь.

    Существовало  мнение, что небо – это огромный купол, который перекрывает Землю (см рис. 4). К куполу прикреплены звезды, и по нему в колесницах разъезжают Солнце (днем) и Луна (ночью). Существовала даже легенда, что некий странник, дойдя до края Земли, убедился в этом воочию.

    Более двух тысяч лет тому назад такие примитивные представления о мироздании перестали удовлетворять ученых- философов Древней Греции. Так, Пифагор и его ученики (VI в. до н. э.) уже хорошо знали, что Земля имеет форму шара и ни на чем не держится. Эратосфен довольно точно измерил размеры земного шара.

    Древнегреческие философы и математики разработали  достаточно стройную картину мировоздания. Ее обобщил Аристотель*. Благодаря его трудам, которые пользовались большой известностью, она была усвоена учеными Древнего Рима, Аравии, а затем и европейцами. Эта картина мира стала основой миропонимания почти на 2000 лет, до трудов Коперника и его последователей.

    Из  взглядов Аристотеля вытекали ответы на два вопроса, которые смущали  ученых не только в древности, но и  в средние века и казались им очень сложными: если Земля – шар и ни на чем не держится, то почему она не падает? Если Земля – шар, то люди на другом полушарии должны стоять вверх ногами – как же они этого не чувствуют?

    Аристотель  придерживался точки зрения, что  Земля – естественный центр Вселенной, а все тяжелые тела стремятся к этому центру. Но раз Земля – центр, то ей некуда падать. А люди в любом месте Земли стоят так, чтобы центр Земли был у них под ногами. Признание шарообразности Земли было для науки того времени значительным шагом вперед, хотя многие другие объяснения Аристотеля с современной точки зрения наивны. 

    Была  создана геоцентрическая система, в  которой предполагалось, что  вокруг Земли как центра Вселенной  располагается множество сфер, на которых, считалось, находятся небесные тела: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн -  неподвижные звезды. Все эти сферы должны были совершать суточное вращение вокруг Земли, а сферы Луны, Солнца и пяти планет – более сложное годичное движение. Эта система была названа геоцентрической, ибо в ее центре находилась Земля ( от греч. слова ge – Земля ). Геоцентрическая система до конца XVI в. была принята большинством ученых, но со временем она потерпела изменения.