Катастрофы в истории Земли

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра УСЭС

Реферат

По дисциплине концепции современного естествознания

на тему

Катастрофы в истории Земли

Выполнила: студентка Мт-227

Бахитова Любовь

Проверил: Епин В. Н.

г. Екатеринбург

2008 год

Содержание:

Введение………………………………………………………………………….3

1. Метеориты – скульпторы Земли …………………….…………………….....5

2. Катастрофа в преддверии голоцена ………………………………………….8

Заключение……………………………………………………………………….14

Список литературы………………………………………………………………15

Введение.

В последние годы накапливается все больше и больше данных о том, что нынешний облик нашей планеты сформировался не только за счет медленных эволюционных процессов, наподобие ветровой эрозии поверхности, но и вследствие относительно кратких по продолжительности, однако чрезвычайно мощных катастроф, неоднократно имевших место в геологической истории Земли.

Действительно, в толщах осадочных пород геологи находят свидетельства гигантских природных катаклизмов. Так, например, начиная с позднего палеозоя, т. е. в течение последних 250 миллионов лет, в эволюции живых организмов заметны некоторые “сбои”. Палеонтологи установили, что 247, 220 и 65 миллионов лет назад на Земле погибло около 95% всего живого. В последний раз, например, вымерли гигантские динозавры. Известны еще семь случаев массового вымирания — от 20 до 50% видов.

Откладывая на геологической шкале времени эпизоды массового вымирания (по горизонтальной шкале — время в миллионах лет в обратном исчислении от нашей эпохи, по вертикальной — процент выживших видов), палеонтологи обнаружили между ними регулярные интервалы в 26 миллионов лет (рис. 5). Очевидно, что такие вымирания земных живых организмов — процессы сложные и зависящие от множества причин: резких изменений климата, оледенений, флуктуации уровня океанов, уменьшений концентрации кислорода в водах морей и океанов, что вызывает кислородное голодание, и наконец, различных внеземных обстоятельств.

Рис. 5. Периодичность массовых вымираний живых организмов

Однако назвать однозначную причину, определявшую упомянутые вымирания, было крайне трудно. Летопись ископаемых останков слишком неточна, трудно поддается чтению, изобилует пропусками и противоречивыми данными.

Но все меняется. Появились новые геохимические методы исследований, которые позволили установить искусно замаскированные секреты древних горных пород и ископаемых останков живых организмов.

1.Метеориты — скульпторы лика Земли.

Падение одних небесных тел на другие — самое обычное и даже заурядное явление в Солнечной системе. Земля, будучи одним из тел Солнечной системы, не может в этом плане быть каким-то исключением: она не является закрытой мишенью для метеоритного “обстрела” из космоса.

Таким образом, кратеры — самая распространенная форма рельефа на Луне, Меркурии, Венере, Марсе, спутниках Марса — Фобосе и Деймосе.

На Земле в отличие от других небесных тел кратеры обнаружить труднее. Однако космическое фотографирование и аэрофотосъемка, выполненные в косом солнечном освещении, в сочетании с исследованиями на местах подтвердили предположение, что Земля действительно несет на себе следы встреч с небесными телами.

Изучение метеоритных структур Земли началось недавно. До 60-х годов нашего века, кроме нескольких малых кратеров и кратерных полей, был известен только Аризонский кратер диаметром 1,2 километра. Затем по мере обнаружения в различных районах земного шара многочисленных метеоритных кратеров самых разнообразных размеров достоверные сведения о количестве геологических структур на Земле, связанных с космическим происхождением, стало непрерывно изменяться. Число доказанных метеоритных кратеров и структур удваивается каждые 5—6 лет.

Как уже отмечалось выше, к настоящему времени установлено около 100 “астроблем”. Распределены они следующим образом (рис. 10): в Европе их насчитывается 30, в Северной Америке— 26, в Африке — 18, в Азии — 14, в Австралии — 9, в Южной Америке — 2.

Хотя в связи с биологическими катастрофами, происходившими на нашей планете, ученых, как было показано выше, интересуют преимущественно столкновения Земли с кометами, необходимо отметить, что значительно чаще она должна была сталкиваться с относительно мелкими космическими телами — метеоритами.

Метеориты — родные братья комет. Основным источником метеоритов (буквально “парящие в воздухе”) служит пояс астероидов (малых планет) — кольцеобразной группы небольших небесных тел, которые обращаются по гелиоцентрической орбите между Марсом и Юпитером.

Общее число астероидов очень велико. Самый крупный из них — Церера — имеет диаметр 1025 километров. Большинство же астероидов — это просто глыбы и мелкие обломки, несущиеся в пространстве; их число превышает многие миллионы.

Астероиды движутся по своим орбитам беспорядочно, испытывая бесчисленные возмущения, обусловленные влиянием главным образом гравитационного поля Юпитера. Вследствие этого происходят непрерывные изменения параметров орбит астероидов, что приводит к многочисленным взаимостолкновениям и как следствие дроблению этих небесных тел на более мелкие фрагменты.

К счастью, столкновение нашей планеты с метеоритами происходит достаточно редко. Вероятность встречи с метеоритным телом диаметром 250 метров не превышает, по расчетам, одного раза в 120 тысяч лет.

Долгое время считалось, что основным источником “поставки” на нашу планету всех метеоритов является пояс астероидов. Однако в последние годы появилось множество свидетельств о возможном происхождении части метеоритов из короткопериодических или кометоподобных объектов.

Это подтверждают, в частности, исследования распределений малых космических тел по определенной комбинации элементов орбит. Оказывается, большая часть метеоритообразующих тел генетически связана с астероидами, а менее 10% из них могут иметь исключительно кометное происхождение.

Отметим наконец и тот момент, что орбиты некоторых астероидов с большим эксцентриситетом очень близки к орбитам короткопериодических комет и практически неотличимы от них. 

В любой паре двух небесных тел существует так называемая точка либрации (точка Лагранжа), в которой небесное тело, движущееся под влиянием притяжения двух других тел значительной массы, может находиться в состоянии относительного равновесия.

Имеются такие точки и в системе “Земля — Луна”. Из них для нас наибольший интерес представляют точки устойчивого равновесия, в которых практически не сказывается влияние Солнца, планет и других небесных тел. По логике вещей, зоны вокруг таких точек играют роль своеобразных гравитационных ловушек, в которых могут “застревать” небесные тела диаметром до нескольких десятков метров.

В 1956 году польским астрономом К. Кордылевским в окрестностях точек Лагранжа были обнаружены сгущения из частиц метеорной пыли и льда. Эти скопления, получившие названия облаков Кордылевского, доступны наблюдению, как очень слабо светящиеся протяженные пятна, в прозрачные ночи. Они были сфотографированы самим Кордылевским в 1961 году и американскими астрономами — в 1964 году. Уже в те годы была высказана гипотеза о постепенном сгущении облаков и превращении их в достаточно плотные космические тела с растущей массой.

Вполне понятно, что появление каждого такого тела способствует возникновению систем “Земля — сгусток” и “Луна — сгусток” со своими точками Лагранжа, в которых опять же должны образовываться новые скопления вещества.

В принципе такие процессы непрерывны и за многие сотни миллионов лет должны были привести к появлению в системе “Земля — Луна” множества разнокалиберных космических тел. Однако этого не произошло.

При встрече с Землей метеориты разных типов ведут себя, в общем, одинаково. При полете в условиях плотной атмосферы от трения о воздух движение метеорита затормаживается, и он плавится по фронтальной поверхности. Расплав мгновенно сдувается, образуя дымный след метеорной пыли, состоящей из микроскопических капелек метеоритного вещества. Эти капельки постепенно выпадают на земную поверхность в виде силикатных или металлических шариков. Если метеорит мал, то он может практически целиком распылиться в атмосфере. Крупные метеориты (болиды) при пролете через атмосферу теряют лишь небольшую часть своей массы. При этом в зависимости от внутренней структуры и прочности метеорита его падение происходит в виде или единой массы, или множества обломков, образующих метеоритный “дождь”.

Таким образом, энергия, выделяющаяся в доли секунды при столкновении крупного метеорита с Землей, может во много раз превосходить энергию, развивающуюся при разрушительных геологических явлениях — землетрясениях и извержениях вулканов. Поэтому крупный метеоритный взрыв считается исключительным явлением в геологическом развитии Земли.

Крупные тела при соударениях с сушей создают глубокие структурные нарушения, могут раскалывать земную кору и образовывать разломы, давать импульсы, направляющие движение литосферных плит и образующие тектонические депрессии и швы.

Приведенный беглый обзор показывает, что сегодняшнее состояние поверхности Земли во многом определяется историей ее бомбардировки астероидами и метеоритами.

2.Катастрофа в преддверии голоцена.

Мифы, предания и священные книги разных народов являются, по существу, самыми древними источниками знаний, приходящих к нам из глубинных далей прошедших тысячелетий. Многие события и явления наших дней подтверждают факты, о которых мы узнали из народного эпоса или религиозных книг. И в этом нет ничего таинственного и необычного. Старинные легенды и сказания, неизбежно вбирая в себя сведения из народной памяти, несут те или иные отголоски действительно происходивших событий. Именно поэтому важной задачей исследователей истории является необходимость найти, вычленить из мифов и древних текстов то истинное и рациональное, что в них содержится и на что могут опираться сегодня историки.

Целый ряд дошедших до нас из тьмы прошлого сообщений говорит о грандиозной катастрофе, постигшей в недавнем прошлом Землю и уничтожившей якобы почти все человечество. Память об этом трагическом событии хранят практически все народы мира... А что может сказать по этому поводу современная наука?

Ответ в данном случае однозначен: катастрофа была!

Трудно сейчас отыскать ученого, который сомневался бы в том, что наша планета пережила в не столь отдаленные времена страшный катаклизм. Последствия этого события слишком очевидны. Можно считать, что сам факт глобального наступления моря на сушу (трансгрессия) в четвертичном периоде (антропогене) доказан окончательно. Споры теперь ведутся в иной плоскости: отчего, когда и как произошел катаклизм? Закономерен он или случаен? Возможно ли его повторение?

Некоторые сторонники наиболее популярного и обоснованного варианта о космической причине рассматриваемой катастрофы считают, что подобное событие может повториться. Особую опасность в этом отношении представляют малые планеты — астероиды или метеоры, проходящие вблизи Земли. Так, открытый в 1937 году астероид Гермес может приближаться к лей на расстояние менее 1 миллиона километров. В 1976 году на расстоянии “вытянутой руки” — 1,15 миллиона километров — около Земли прошел безымянный астероид диаметром около 1 километра. В начале 80-х годов с помощью аппаратуры, установленной на искусственном спутнике Земли, был открыт астероид “1983ТВ”, который, по расчетам английских ученых, может в 2115 году приблизиться к нам на расстояние более близкое, чем Луна, и упасть на Землю. И наконец, в марте 1989 года малая планета “1989ГС”, имеющая поперечный размер около 800 метров, пролетела возле нашей планеты на расстоянии не больше 1 миллиона километров. Для астрономов это была полная неожиданность. Если бы эта каменная глыба врезалась в Землю, то по своей мощности удар от этого был бы равен взрыву более 20 тысяч водородных бомб и, возможно, уничтожил бы несколько миллионов человек. Падение астероида в океан вызвало бы приливные волны в сотни метров высотой.

Из вышеприведенных примеров ясно, что подобные или значительно более мощные по энергетике космические столкновения вполне вероятны в истории Земли, особенно если брать во внимание временные промежутки в несколько тысячелетий. Можно перечислить здесь еще по меньшей мере несколько достаточно серьезных гипотез о столкновении Земли с неким космическим телом в “допотопные времена”. Как бы ни отличалась в деталях одна гипотеза от другой, все они в той или иной мере опираются на триаду последовательности событий. Сначала падение “яркой звезды” — астероида, метеора, кометы или глыбы льда. Затем гигантская катастрофа — землетрясения, извержения вулканов, пожары, ураганы. И наконец, опускание части суши — Всемирный потоп.