Ацюковский В.А. Концепции современного естествознания. М.: ИД СП, 2006.

В начало   Другие форматы   <<<     Страница 182   >>>

  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  181  182 183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  195  196  197  198  199  200  201  202  203  204  205  206  207  208  209  210  211  212  213  214  215  216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227  228  229  230  231  232  233  234  235  236  237  238  239  240  241  242  243  244  245  246  247  248  249  250  251  252  253  254  255  256  257  258  259  260  261  262  263  264  265  266  267  268  269  270  271  272  273  274  275  276  277  278  279  280  281  282  283  284  285  286  287  288  289  290  291  292  293  294  295  296  297  298  299  300  301  302  303  304  305  306  307  308  309  310  311  312  313  314  315  316  317  318  319  320  321  322  323  324  325  326  327  328  329  330  331  332  333  334  335  336  337  338  339  340  341  342  343  344  345  346  347  348  349  350  351  352  353  354  355  356  357  358  359  360  361  362  363  364  365  366  367  368  369  370  371  372  373  374  375  376  377  378  379  380  381  382  383  384  385  386  387  388  389  390  391  392  393  394  395  396  397  398  399  400  401  402  403  404  405  406  407  408  409  410  411  412  413  414  415  416  417  418  419  420  421  422  423  424  425  426  427  428  429  430  431  432  433  434  435  436  437  438  439  440  441  442  443  444  445  446 

оборот происходит за 26 тыс. лет). Аналогичное действие, но более слабое, оказывает и Солнце. Явление прецессии было открыто во II в. до н.э. греческим астрономом Гиппархом при сравнении долгот звезд, определенных им из наблюдений, с долготами тех же звезд, найденных за 150 лет до него греческими астрономами.

В результате прецессии медленно изменяется картина суточного вращения звездного неба: около 4600 лет назад полюс мира был вблизи звезды а Дракона, теперь он расположен вблизи Полярной звезды (а Малой Медведицы), а через 12 ООО лет «полярной» звездой станет Вега (а Лиры). На это движение накладываются периодические колебания направления оси - нутация, основной период которой составляет 18,6 года. Все это и ряд других причин приводят к перемещению географических полюсов по земной поверхности (среднее положение Северного полюса смещается в сторону Северной Америки со скоростью 11 см в год.

Глубокое теоретическое исследование проблемы фигуры Земли было выполнено в восьмидесятые годы прошлого столетия профессором Московского университета Ф.А.Слудским, опубликовавшим в 1888 г. свой работу «Общая фигура Земли». За фигуру Земли он принял уровенную поверхность, совпадающую с поверхностью океанов и продолженную на область континентов при их мысленном выравнивании. Примечательно то, что Слудский считает, что в связи с незнанием распределения масс внутри Земли следует отказаться от каких-либо гипотез об этом распределении и оперировать фактическим значением гравитационного потенциала во внешних точках.

Слудский, построив теорию, произвел вычисление сжатия Земли, высот геоида (термин геоид - вид Земли - введен в 1873 г. немецким физиком И.Листингом для условной уровенной поверхности океана) и уклонений отвеса. Он получил сжатие для трехосного эллипсоида 1:297*1. По его вычислениям геоид имеет положительные высоты над океаном и отрицательные над континентом. Понимая нечеткость выводов, он писал, что для уточнения формы Земли «требуется покрыть и океан, и континенты сплошной сетью определений величины силы тяжести. Это чрезвычайно трудная задача, без всякого сомнения, будет разрешена со временем».

Несколько позже петербургским астрономом А.А.Ивановым (1867-1939) была высказана мысль о несимметрии северного и южного полушарий. В дальнейшем это было подтверждено.

Согласно современным космогоническим представлениям Земля образовалась примерно 4,5 млрд. лет назад путем гравитационной конденсации из рассеянного в околосолнечном пространстве газопылевого вещества, содержащего все известные в природе элементы. Формирование Земли сопровождалось дифференциацией вещества, которому способствовал постепенный разогрев земных недр, в основном, за счет теплоты, выделявшейся при распаде радиоактивных элементов - урана, тория, калия и др. Результатом этой дифференциации явилось разделение Земли на концентрически расположенные слои - геосферы, различающиеся химическим составом, агрегатным состоянием и физическими свойствами. В центре образовалось ядро Земли, окруженное мантией. Из наиболее легких и легкоплавких компонентов вещества, выделившихся из мантии в

процессах выплавления возникла расположенная над мантией земная кора. Совокупность этих внутренних геосфер, ограниченных твердой земной поверхностью, иногда называют «твердой» Землей, которая заключает в себе почти всю массу планеты. За ее пределами находятся внешние геосферы - водяная и воздушная, которые сформировались из паров и газов, выделившихся из недр Земли при дегазации мантии. Дифференциация вещества мантии и пополнение продуктами дифференциации земной коры, водной и воздушной оболочек происходили на протяжении всей геологической истории, продолжается сейчас и будет продолжаться до тех пор, пока сама Земля не прекратит свое существование.

Земля обладает гравитационным, магнитным и электрическим полями. Гравитационное притяжение Земли удерживает на околоземной орбите Луну и искусственные спутники. Действием гравитационного поля обусловлены сферическая форма Земли, многие черты рельефа земной поверхности, течение рек, движение ледников и другие процессы.

По современным представлениям Земля состоит из геосфер - концентрических оболочек, которые от центра к периферии располагаются в следующем порядке (рис.9.1):

- ядро;

- мантия;

- литосфера;

- гидросфера;

- атмосфера;

- магнитосфера.

Ядро Земли - центральная часть Земли и самая глубокая геосфера. Средний его радиус - около 3,5 тысяч километров. Ядро подразделяют на внешнее ядро (жидкое) и субъядро (твердое).

Температура ядра достигает, по-видимому, 5000°С. Предполагается, что ядро состоит из железа с примесью кремния.

Мантия - слой, расположенный от глубины 70 км (верхняя граница) до глубины 2900 км, и делится на верхнюю мантию, толщиной около 900 км, и нижнюю - около 2000 км. Предполагают, что мантия Земли в основном сложена минералом оливином. Блогодаря высокому давлению вещество мантии, по-ви-димому, находится в кристаллическом состоянии. Температура в мантии не превышает 2000-2500°С. Мантия состоит преимущественно из тяжелых минералов, богатых кремнием и железом.

Агрегатное состояние вещества земных недр обусловлено наличием высоких температур и давлений. Материал мантии был бы расплавлен, если бы не высокое давление, вследствие которого вся мантия находится в твердом кристаллическом состоянии, за исключением, возможно, астеносферы - нижней части верхней мантии, где влияние температуры сказывается сильнее, чем действие давления. Полагают, что здесь вещество мантии находится либо в расплавленном, либо в аморфном состоянии.

Литосфера - внешняя сфера «твердой» Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии. Земная кора подразделяется на материковую, которая



Hosted by uCoz