КАК УСТРОЕНА ЗЕМЛЯ?

Земной шар имеет послойное строение. Внешний слой — оболочку — представляет земная кора. Ее верхний тонкий плодородный слой называют почвой. В центре Земли находится ядро. Между ним и земной корой расположена мантия. Лучше всего изучена земная кора. Трудно узнать что-нибудь о строении Земли в ее глубоких недрах. Каков химический состав, каковы физические условия в мантии и ядре? Самые глубокие шахты не превышают 10 — 15 км, а до центра Земного шара 6400 км. Как узнать, что там внутри? На помощь ученым приходит наука о землетрясениях — сейсмология. На нашей планете каждый час в разных местах происходит несколько колебаний земной поверхности. Часто случаются землетрясения с катастрофическими последствиями. Во время землетрясений возникают сейсмические волны, которые распространяются от очага землетрясения в разных направлениях. Ученые узнают по характеру распространения волн, по их скорости о свойствах вещества глубоких недр Земли, о строении Земли в целом. Определили примерные размеры слоев Земли: толщина земной коры от 6 до 10 км под океанами, на материках от 35 до 70 км. Верхний слой коры состоит из кремния, алюминия, железа, соединенных кислородом. Средний слой, толщиной 30 —40 км, гранитный, содержит кремнезем. Нижний слой, толщиной около 30 км, сложен из базальтов. При бурении скважин установлено, что температура Земли с глубиной повышается, на глубине 10 км она достигает почти 200°. Это объясняется мощным тепловым потоком, идущим из горячих недр Земли. В Земле содержатся подземные воды, газы (гелий, водород, азот, метан и др,). Под корой лежит мантия (толщина слоя около 3000 км), под ней находится ядро Земли. Оно состоит из двух частей: внешнее ядро, которое имеет свойства тяжелой тягучей жидкости, и внутреннее ядро, радиусом 1250 км, обладающее свойствами твердого тела. Температура в центральной зоне внутреннего ядра оценивается учеными в пределах 8000 — 9000°С. Наша Земля — горячая планета. В ее недрах происходят процессы распада радиоактивных элементов, плавление вещества, перемещение глубинных масс расплавленных веществ — магмы. Когда магма поднимается по щелям и каналам на поверхность Земли — происходят извержения вулканов. Ученые-вулканологи изучают характер вулканов, их деятельность, вещества, извергнутые из Земли, изучают также потухшие и разрушенные древние вулканы. Накопление таких знаний очень важно для геологии — науки о Земле.

ЧТО ТАКОЕ АТМОСФЕРА?

Воздушной "шубой" нашей Земли называют атмосферу. Без нее жизнь на Земле невозможна. На тех планетах, где нет атмосферы, нет жизни. Атмосфера защищает планету от переохлаждения и перегрева. Бесит она 5 миллионов миллиардов тонн. Ее кислородом мы дышим, углекислый газ поглощают растения. "Шуба" оберегает все живые существа от губительного града космических осколков, которые сгорают на пути к Земле, от космических лучей нас спасает озоновый слой атмосферы. Наша планета окружена многослойной атмосферой, подобно тому как в яйце желток окружен белком. Самый нижний слой тропосфера (ее толщина до 15 км) — "кухня погоды", там все время перемещаются, перемешиваются теплые и холодные воздушные массы, образуются туманы, облака, тучи. В стратосфере (ее толщина 25 — 30 км), в ее верхней части накапливается озон, жизненно важный для Земли газ. Толщина слоя озона незначительна. В результате загрязнения воздуха в атмосферу стали поступать химические вещества, разрушающие озоновый слой. Мезосфера начинается с высоты 50 — 55 км примерно до 80 км над Землей. С увеличением высоты подъема приборы отмечают резкое повышение температуры. Начинается термосфера, или ионосфера — бездонное море ионизованного газа. Воздух сильно разрежен и под действием космических излучений имеет высокую электропроводность. Именно в высоких слоях атмосферы возникают чудесные явления — полярные сияния. Ионизованный газ атмосферы называют плазмой. Атмосфера Земли — это смесь газов: кислород (21%) растворен в азоте (78%), но "раствор" с примесями аргона, углекислого газа. Много в атмосфере и водяного пара. На пути к звездам атмосфера для космических кораблей является и другом, и врагом: она нагревает и тормозит, пропускает и не пропускает. Атмосфера заставляет мерцать звезды, светила краснеют или бледнеют.

МОЖНО ЛИ "ЗАШТОПАТЬ ОЗОННУЮ ДЫРУ"?

В "воздушной шубе" нашей Земли — атмосфере — в конце 70-х годов специалисты с помощью спутников обнаружили нарушение озонового слоя. В атмосфере, в которой мы существуем — дышим, разговариваем, ходим, летаем, и которая состоит в основном из азота и кислорода, есть еще так называемые малые газы, роль которых отнюдь не мала. Один из важнейших малых газов атмосферы — озон. Его молекула состоит из таких же атомов, как и молекулы кислорода, но в отличие от кислорода, у озона атомов не два, а три. После грозы, в хвойном лесу этим газом легко и приятно пахнет (озон как раз и означает в переводе с греческого "пахнущий"). На высоте 20—25 км над поверхностью Земли расположен тонкий слой озона, который играет роль экрана, защищающего нас от ультрафиолетового излучения, в больших дозах вредного для здоровья. В отсутствие озонного экрана жизнь на Земле в современных ее формах оказалась бы невозможной. Озон образуется благодаря ультрафиолетовому излучению Солнца: под воздействием этих лучей молекула кислорода разбивается на два атома, которые "прилипают" еще к двум молекулам кислорода. Так из трех молекул 02 образуются две молекулы Оз.

Разрушение защитного озонового слоя можно сравнить со снятием тепловой "крышки" с "кастрюли", в которой "варится" погода. Стабильность, т.е. устойчивость этого слоя определяет устойчивость, нормальность погоды. Многочисленные стихийные бедствия по всему земному шару пока ничем другим невозможно объяснить, как только глобальным сдвигом в тепловом балансе атмосферы. Снег падает там, где его никогда не было, ливни затапливают целые государства, град выбивает посевы, смерчи опустошают огромные территории.

Ученые ищут механизм этих аномальных явлений. С началом космических исследований атмосферы Земли обнаружено нарушение озонового слоя над Антарктидой. Слой озона разрушается под воздействием загрязнения атмосферы оксидами азота, содержащимися в выбросах летательных аппаратов, при извержении вулканов, но главный враг озонового слоя — не самолеты и ракеты, а... домашние и промышленные холодильники, аэрозольные баллончики! Точнее, содержащийся в них газ фреон. Он удобный, недорогой, нетоксичный, однако, поднимаясь к атмосфере, он распадается под воздействием ультрафиолета и становится сильнейшим разрушителем озона. Одна единственная молекула загрязняющего вещества может дать начало последовательности реакций, в которых исчезает множество молекул озона. Значит, главная причина образования озоновых дыр — бытовая и хозяйственная деятельность человека.

Ученые многих стран мира выработали план действий в защиту озонового слоя: сократить, а затем и вообще прекратить использование фреона в быту, технике, проверить очистку атмосферы от оксидов азота. Несмотря на принимаемые меры, озонная дыра может разрастись. Опасения вполне резонные. Но есть и такие факты: солнечные лучи падают на "ледовый купол" планеты под углом, по касательной и поэтому менее опасны. К тому же население шестого континента весьма незначительно — только персонал научных станций, а он регулярно обновляется. Может ли дыра перекочевать в другое место? Вряд ли... По сегодняшним сведениям ученых, она представляет собой гигантский вихрь, где все компоненты атмосферы вращаются против часовой стрелки. А известный ход воздушных течений в данном месте таков, что они идут к полюсу, а не от полюса. Таким образом, единственное серьезное опасение вызывают масштабы озонной дыры, ее стремление к дальнейшему увеличению. Есть предложение доставлять в озонный слой газы, которые нейтрализуют действие фреона. Другой вариант — вырабатывать озон, создавая в атмосфере искусственные молнии или обстреливая верхнюю часть атмосферы ультрафиолетовым лазером. Все эти методы ликвидации озоновых дыр очень дороги. Наиболее технически реальным кажется "радиоштопка" — создание разряда в верхних слоях атмосферы с помощью радиоволн сверхвысоких частот. Для этого необходимы несколько антенн с передатчиками, расположенные на площадке в сотни метров. Управляя излучением радиоволн, можно сфокусировать лучи там, где расположен озоновый слой, сложить их таким образом, что они усилят друг друга, и получить высокую концентрацию энергии в одной точке. На пути этого проекта, предложенного Россией, лежит немало технических трудностей, но его осуществление может решить экологическую проблему всей Земли.

Вернуться в раздел: Энциклопедия Космоса и Вселенной

Обсудить эту статью на нашем форуме >>>

§ ЭНЦПИКЛОПЕДИЯ ОКРУЖАЮЩЕГО МИРА. ЗЕМЛЯ, КОСМОС, ВСЕЛЕННАЯ

Ключевые слова этой страницы: энцпиклопедия, окружающего, мира, земля, космос, вселенная.

Скачать zip-архив: Энцпиклопедия окружающего мира. Земля, космос, вселенная - zip. Скачать mp3: Энцпиклопедия окружающего мира. Земля, космос, вселенная - mp3.