Земля в настоящем и будущем доклад
Обновлено: 07.07.2024
Все ли мы знаем о Земле? Попробуем ответить на этот простой, но, с другой стороны, сложный вопрос. Объект исследования данной работы - твердая Земля и происходящие на ней процессы, Земля в Солнечной системе и в космическом пространстве. Геодезисты, астрономо-геодезисты, геофизики имеют дело прежде всего с твердой Землей, правда, вечно меняющей свой лик. Однако некоторые природные явления (геологические, геофизические и другие) связаны с многими космическими телами, существующими вместе с Землей в мировом пространстве. Следовательно, важно рассмотреть астрономическое положение нашей планеты, чтобы разобраться в том, как влияют на нее различные процессы, происходящие во Вселенной.
Земля
Земля - самая крупная из 4 каменных планет, близких к Солнцу, - обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с эксцентриситетом, равным 0,017; таким образом, орбита Земли по форме очень близка к кругу. Среднее расстояние от Земли до Солнца - примерно равно 150 млн км. Скорость движения Земли по орбите 29,7 км/с, полный оборот она совершает за 365,26 суток. Период вращения Земли вокруг своей оси составляет 23 часа 56 минут. В результате этого вращения возникают небольшое экваториальное вздутие и соответственно полярное сжатие, так что диаметр Земли в экваториальном сечении на 43 км больше диаметра, соединяющего полюсы вращения. Масса Земли - около 6•10 24 кг, средняя плотность вещества - 5500 кг/м 3 , радиус равновеликого Земле шара (т.е. шара, имеющего тот же объем, что и Земля) равен 6371 км.
Земля - это, несомненно, единственная в Солнечной системе планета, где существует высокоразвитая жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Для того чтобы возникла жизнь, нужны определенные условия. Вероятно, единственным химическим элементом, свойства которого делают возможным образование “длинных” молекул, способных к самовоспроизведению, является углерод. Двуокись углерода (углекислый газ) и водяной пар - необходимые компоненты атмосферы, в которой растения могут производить фотосинтез. Химические свойства углерода, жидкое состояние воды и стабильное излучение солнечной энергии сделали возможным длительное существование и развитие жизни на Земле. Жизнь на Земле может существовать и сохраняться в диапазоне температур всего лишь около 100°С. Свидетельством постоянства температуры Солнца на протяжении длительного времени является существование непрерывного эволюционировавшего ряда ископаемых форм жизни, прослеживаемого по окаменелостям почти на 3 млрд. лет.
Солнце
Солнце - звезда среднего размера (диаметр Солнца - 1,39•10 6 км), являющаяся всего лишь одной из триллиона звезд, образующих нашу Галактику - Млечный Путь. Долгое время интригующим был естественный вопрос: существуют ли у других звезд свои планеты? Сейчас такие планетные системы уже найдены у десятков звезд. Более того, из каждых трех миллионов звезд одна может сопровождаться планетной системой с разумной цивилизацией (Шепли, 1962). Выделяемая Солнцем энергия составляет около 10 27 Дж в секунду - величина, столь же непостижимая для большинства из нас, как, скажем, миллиард световых лет. Солнечная энергия доходит до Земли в виде электромагнитного излучения, включающего рентгеновские и ультрафиолетовые лучи, видимый свет, тепловое излучение и радиоволны. Земная атмосфера для некоторых длин волн непрозрачна, но тепловое излучение и видимый свет свободно проникает через нее. Источник солнечной энергии - ядерный синтез. Ядра водорода (протоны) соединяются между собой, образуя ядра гелия. В ходе ядерных превращений диаметр Солнца практически не меняется. Тенденция к взрывному расширению уравновешивается гравитационным притяжением составных частей Солнца, стягивающим газы в компактное сферическое тело. Выделяемая нашим светилом энергия остается практически неизменной на протяжении длительного времени.
Возраст Солнца составляет почти 5 млрд лет. При определении возраста Солнца, как, впрочем, и других небесных тел, используется следующий факт: радиоактивный распад урана приводит к тому, что он медленно превращается в один из изотопов свинца. Отношение количеств оставшегося урана и образовавшегося таким способом изотопа свинца и позволяет измерять возраст небесных тел. Древнейшие породы на Земле имеют возраст 3,5-4 млрд лет, на Луне найдены породы возрастом 4,7 млрд лет, а некоторые метеориты имеют возраст 4,6 млрд лет.
Атомного горючего нашему светилу хватит по крайней мере еще на 5 млрд лет. Каково же будущее Солнца? Когда запасы водородного горючего закончатся, гелиевое ядро Солнца начнет сжиматься, а внешние слои, расширяясь, образуют совсем другую звезду - “красный гигант”. Потеряв небольшую долю своего поверхностного материала, после стадии “красного гиганта” Солнце вступит в стадию “белого карлика”; тогда его излучение значительно возрастет. Этого будет достаточно, чтобы вчетверо повысить абсолютную температуру земной поверхности от 300° выше абсолютного нуля (нынешняя температура) до примерно 1200° выше абсолютного нуля.
Космические лучи, источником которых в первую очередь является Солнце, представляют собой заряженные частицы, ядра атомов химических элементов, имеющих массу от 1 до 50 а.е.м. (атомная единица массы - а.е.м. - равна примерно массе протона): водорода, гелия, бериллия, бора, кремния . железа, никеля. Космические частицы в верхних частях атмосферы испытывают неупругие соударения с атомами воздуха. Ниже 20 км в атмосфере нет первичных частиц с энергией порядка 2•10 3 эВ. Земная атмосфера служит своеобразным экраном от первичных космических частиц.
Солнечная корона испускает непрерывный поток ионизированного газа - протонов и электронов со скоростью 300-500 км/с. Это - плазма или солнечный ветер. При солнечной активности, при вспышках на Солнце скорость плазмы увеличивается до 1000-2000 км/с, а ее энергия находится в диапазоне от 10-100 МэВ до 10-20 ГэВ.
Магнитное поле Земли
К числу интереснейших тем в исследовании истории Земли относится проблема ее магнитного поля. О существовании земного магнетизма человечеству стало известно примерно с 800 г. до нашей эры. Геомагнитное поле дипольное, но магнитные полюсы Земли не совпадают с полюсами вращения, т.е. истинными северным и южным полюсами Земли. Угол между магнитной осью и осью вращения составляет около 11,5°. Фундаментальной особенностью магнитного поля Земли являются так называемые инверсии; их можно обнаружить при исследовании периодов истории Земли с временным масштабом в несколько десятков миллионов лет.
Наблюдаемое сегодня магнитное поле Земли создается гигантским стержневым магнитом, ориентированным вдоль линии север-юг и помещенным в центре Земли. Точнее, этот стержневой магнит должен быть установлен так, чтобы его северный магнитный полюс был направлен на южный географический полюс Земли, а южный магнитный полюс - на северный географический. Оказалось, что это не является неизменным свойством магнитного поля Земли. Как удалось установить, полярность геомагнитного поля с течением времени неоднократно менялась.
Известна роль магнитного поля Земли в жизни человека и в процессах биосферы, поэтому вызывают интерес особенности изменения состояния геомагнитного поля. В последнее время геофизики отмечают факт движения северного магнитного полюса, находящегося в южном полушарии. Установлено, что за последние 100 лет северный магнитный полюс переместился почти на 900 км и находится в Индийском океане. Пробег арктического (южного) магнитного полюса составил 270 км за последние 20 лет. Наблюдается тенденция ускорения движения полюсов. Все это свидетельствует о том, что возможна переполюсовка (инверсия) магнитного поля Земли, причем это может произойти гораздо быстрее, чем это прогнозируется многими исследователями.
Современные представления о слоистой модели Земли сводятся к следующему. Земля - сфероид, состоящий из твердой массивной оболочки толщиной примерно 2900 км. Оболочка покрыта гидросферой, реагирующей как на приливные воздействия Солнца и Луны, так и на перераспределение масс в теле Земли. Под оболочкой - вязкая жидкость (внешнее ядро), в центре которой находится твердый сфероид (внутреннее ядро) радиусом около 1200 км, плотностью 12,4 г/см 3 . Вся эта совокупность вращается с частотой суточного вращения Земли.
В настоящее время существует гипотеза магнитного динамо, согласно которой магнитное поле Земли можно объяснить циркуляцией электрического тока в ядре. Предполагается, что постоянное магнитное поле Земли возникает под действием сложной системы электрических токов, сопровождающих турбулентную конвекцию в жидком внешнем ядре. Земля работает как динамо-машина, в которой механическая энергия этой конвекционной системы генерирует электрические токи и связанный с ними магнетизм.
Магнитное поле принято характеризовать вектором магнитной индукции. Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл). 1 Тл - это очень большая величина. Магнитное поле такой величины существует на поверхности Солнца. Земное магнитное поле измеряется в нанотеслах, 1 нТл = 10-9 Тл. Напряженность магнитного поля на экваторе планет Солнечной системы в нанотеслах характеризуется следующими величинами: Меркурий - 350, Венера - 10-15, Земля - 31000, Луна 22 Ам 2 . Однако его величина не остается постоянной. Это подтверждается археомагнитными данными. Остаточная намагниченность искусственных изделий (печных кирпичей, изделий из обожженной глины) является предметом исследования археомагнетизма. Оказалось, что примерно 6 тыс. лет назад он составлял 0,4 современного М, 2,5 тыс. лет назад - 2,5 современного значения. В настоящее время магнитный момент Земли уменьшается, и через 2000 лет он может оказаться равным нулю, а в таком случае исчезнет магнитное поле Земли и все живое вновь окажется один на один с потоком космических лучей и солнечной плазмы.
Преобразования в Солнечной системе
Сегодня наблюдаются невиданно крупные преобразования, происходящие на Солнце и на нашей планете. Климатические и биосферные процессы на Земле свидетельствуют о новом планетофизическом состоянии Земли и являются составной частью общего процесса изменения качества Солнечной системы. Преобразования в Солнечной системе в первую очередь связаны с перемещением ее в неоднородном межзвездном пространстве. В настоящее время, обращаясь вокруг центра Галактики, Солнце проходит облако рассеянной плазмы, которое обжимает Солнечную систему, прорывается в межпланетные области и вносит добавку вещества и энергии. Откликом на своеобразную добавку являются различные события на Солнце, Земле и других планетах: обнаружение полярных сияний на Сатурне; переполюсовка магнитного поля на магнитосопряженной паре - Уране и Нептуне; удвоение напряженности магнитного поля Юпитера, возбуждение магнитосферы, избыточная плазмогенерация, связанные с падением в июле 1994 г. на поверхность Юпитера более 20 крупных фрагментов кометы Шумейкеров-Леви; увеличение облачности на экваторе Марса и увеличение в ней содержания озона; открытие и подтверждение наличия водяного льда на полюсах Луны. Повысилось влияние межпланетной среды и ее влияние на характер планетных процессов за счет поступления вещества из межзвездного пространства и из-за активности 22-го солнечного цикла. Предсказывается необычная активность очередного 23-го солнечного цикла, который уже и сейчас дает о себе знать мощными процессами активного Солнца, быстрыми выделениями масс из солнечной короны, которые генерируют магнитные бури на Земле, приводят к изменениям геомагнитного поля на величину порядка 2000 нТл.
Климатические изменения на Земле связаны с разбалансом температурного режима и давления атмосферы. В последние годы зафиксировано повышение средней температуры воздуха на 0,3°С, воды - на 0,2°С. Необратимые изменения в климате могут возникнуть при достижении предельного изменения температуры в 1°С.
Таким образом, совокупность планетообразующих процессов в настоящее время развертывается стремительно, повсеместно и разнообразно; поэтому проблема изучения Земли как планеты и ее влияния на развитие, существование и будущее человеческой цивилизации является актуальной.
Человечество движется вперед, и каждый новый шаг позволяет разглядеть не только заманчивые перспективы, но и новые угрозы, с которыми неминуемо столкнется земная цивилизация. Планете угрожают различные опасности. Некоторые из них исходят от самих людей, другие — от природных и космических сил.
Возможные катастрофы будущего: смогут ли люди сохранить свою планету
До того как человек явился в этот мир и стал его полновластным хозяином, земная биосфера обладала удивительной способностью к саморегуляции. Современное человечество обрело такую технологическую мощь, что окружающая нас природа не в силах противостоять все новым вторжениям, разнообразным по своему характеру и сокрушительным по силе. Эти воздействия человека на биосферу называют антропогенными.
Дойдя до промышленной стадии своего развития, человечество стало покорять природу самыми варварскими способами, при этом редко задумываясь над тем, какую планету мы передадим будущим поколениям.
Хищническая вырубка лесов, непродуманная мелиорация болот, сброс промышленных отходов в воду и воздух, варварские способы добычи полезных ископаемых, уничтожение естественных ареалов обитания растений и животных, массовое применение пестицидов — эти и другие действия человека создают угрозу настоящей катастрофы на Земле.
Издревле человек привык чувствовать себя частью природы, одновременно находясь с ней в непрестанной борьбе. Еще в каменном веке охотники способствовали исчезновению некоторых видов животных. Когда люди перешли от охоты и собирательства к скотоводству и земледелию, они стали все чаще нарушать хрупкое природное равновесие и превращать свою землю в пустыню. Однако никогда еще человек не имел для этого такого могущества, как в наши дни.
Одна из серьезнейших угроз природе со стороны человека заключается в массовой вырубке лесов. С исчезновением лесов неминуемо меняется климат на огромных площадях, и они становятся малопригодными для жизни. Особой хрупкостью отличается природа тропических лесов, которых с каждым днем на нашей планете остается все меньше.
Сейчас в распоряжении человечества находится лишь половина тех лесов, которые были на Земле к моменту его появления. Каждый год на территории 16 млн га леса гибнут от огня и пилы. При этом численность населения планеты неуклонно растет — в результате на каждого из нас приходится все меньше и меньше деревьев.
Некогда плодородные почвы планеты загрязняются и истощаются. После того как растительный баланс почвы нарушен, она легко смывается дождями или уносится ветром — этот процесс называется эрозией почвы. За прошлый век на планете потеряно около 20 млн км 2 сельскохозяйственных земель. Чтобы представить себе, насколько эта цифра огромна, вспомним что вся площадь Европы — чуть больше 10 млн км 2 .
Промышленные предприятия сбрасывают ежегодно миллионы тонн ядовитых отходов в Мировой океан (включая реки). Каждая серьезная авария нефтяного танкера или буровой платформы в океане приводит к гибели всего живого на большой площади. До сих пор не прекращена полностью практика захоронения радиоактивных отходов в море.
Сформировавшись на заре земной истории, атмосфера служит защитой от многообразных опасностей, угрожающих нашей планете из космоса (включая целый ряд губительных для жизни излучений). Как и все остальные природные системы, она способна самоочищаться за счет дождей или ветров, перемешивающих загрязненный воздух с огромными объемами чистого. Но современных антропогенных воздействий не в состоянии выдержать даже воздушный океан Земли!
Особенно опасны ядовитые отходы химических заводов и радиоактивные шлаки атомных электростанций. Урон атмосфере наносит также добыча и переработка полезных ископаемых, сжигание мусора и разнообразные выбросы пыли и газов.
Все перечисленное неуклонно делает природу Земли более скудной, приводит к исчезновению многих видов растений и животных.
Варварское отношение к природе неизбежно приведет к еще большим потерям лесов, пашен, чистой воды и самого воздуха. Человечество может попросту захлебнуться собственными отходами. Для того чтобы отвести приближающуюся беду, людям придется усовершенствовать устройство современных обществ и переоценить разумность многих своих нынешних потребностей.
Тайны магнитного поля Земли
Датские ученые из Центра планетарных исследований сделали недавно важное открытие: оказывается, магнитное поле Земли … постепенно слабеет. Между тем именно оно является одним из главных щитов, прикрывающих всю биосферу от уничтожения лучами солнечной радиации.
Образующиеся пустоты в защитном поле Земли указывают на то, что ее магнитные полюса могут в скором будущем поменяться местами. Это породило гипотезу о возможных катастрофических последствиях таких изменений. При худшем сценарии наша планета может и вовсе лишиться магнитного поля, что приведет к неминуемой гибели всего живого.
В ХХ в. изучение сейсмических волн подтвердило гипотезу наличия у Земли ядра. Было выдвинуто предположение, что оно состоит из расплавленного железа и никеля и образует шар диаметром 6900 км, составляя треть массы всей планеты. Ядро не является неподвижным — оно вращается с большой скоростью, создавая водовороты и завихрения.
Расплавленный металл — отличный проводник электрического тока, а поскольку его потоки (включающие и свободные электроны, присутствующие во всяком металле) движутся по кругу, то в этом кругу возникает электрический ток. Электрический ток — это и есть движение заряженных частиц. Как мы знаем, по закону электромагнитной индукции всякий проводник с током порождает магнитное поле его окружающее. Однако магнитное поле Земли не является статичным: направление потоков расплавленного металла, вероятно, меняется, вслед за этим меняются и направления силовых линий магнитного поля, а также его сила.
Магнитные полюса кочуют со скоростью, достигающей иногда 1° в неделю. Они не движутся по прямой линии, которая совпадала бы с меридианом, — в таком случае инверсия полюсов происходила бы каждые 25 лет. Все же принято считать, что магнитные полюса Земли уже неоднократно менялись местами.
Есть множество фактов, свидетельствующих о том, что плотность магнитного поля за последние века уменьшалась. В 1989 г. результаты этого явления испытали на себе жители города Квебек в Канаде. Ослабевшее магнитное поле не смогло сдержать потоки радиации из космоса (солнечные ветры) и в электрических сетях произошел ряд аварий, оставивших город на девять часов без света.
Географические полюса и магнитные — это совсем не одно и то же. Первые совпадают с двумя точками, в которых земной шар пронизывает воображаемая линия оси вращения. Географический полюс — это точка, в которой сходятся другие воображаемые линии, линии меридианов (в чем может убедиться каждый, посмотрев на глобус или на карту). Удивительно то, что географические полюса … тоже находятся в постоянном движении. Правда, его скорость ничтожно мала по сравнению со скоростью дрейфа полюсов магнитных. Ось земного вращения меняет свое положение примерно на 10 см за год.
Вероятная причина — уже известный нам дрейф материков и тектонические движения земной коры. Гигантские массы континентов нарушают баланс на поверхности планеты, и ось вращения из-за этого немного меняет свое положение. На фоне высоких скоростей дрейфа магнитных полюсов полюса географические, ползущие со скоростью 10 см в год, можно считать домоседами.
Гибель Солнца. Жизнь продолжается
Вся энергия, благодаря которой существует жизнь на Земле, имеет один источник — Солнце. Ни одна звезда во Вселенной (включая, разумеется, и Солнце) не может существовать вечно. Их жизненный цикл включает рождение, старение и гибель. Какова же при этом судьба нашей планеты?
Каждый миллиард лет яркость и размеры Солнца возрастают на 10%. Пройдет 5,4 млрд лет, и оно увеличится настолько, что его края будут находиться как раз там, где сейчас лежит орбита Земли. Диаметр Солнца при этом возрастет в 80 раз. Это и будет максимальное увеличение размера и яркости звезды. Его излучение станет в три тысячи раз сильнее. Уже одно это наверняка уничтожит на нашей планете всякую жизнь.
Нужно сказать, что океаны испарятся намного раньше — через 1,1 млрд лет. Затем наша звезда, пройдя все стадии развития, превратится в так называемого красного гиганта. После чего (еще через несколько сотен миллионов лет) резко уменьшит свои размеры и станет белым карликом (тусклой звездой с колоссальной плотностью). Внутри белого карлика все ядерные реакции останавливаются, а светится он только потому, что температура его ядра медленно снижается. Затем он остынет, утратит свечение и станет черным карликом, который энергии не излучает.
Из подсчетов следует, что Солнце подходит к середине своей жизни. Наука астрофизика пытается предсказать, какой будет судьба Солнца, Земли и всей Солнечной системы через миллиарды лет. Для этого изучают другие звезды Вселенной. Все они находятся в разных возрастах, в разных точках своей жизни.
Земная жизнь не вечна. Пусть ее гибель произойдет через непостижимый для человека миллиард лет, но мы разумные существа и можем задумываться об этом уже сейчас. Единственный путь к спасению жизни — освоение космоса, колонизация других планет. Эволюция биосферы не создала птиц, летающих в космосе, или деревьев, выбрасывающих семена выше земной атмосферы. Однако она дала биосфере Земли гораздо лучшее приспособление — породила разумную жизнь. Именно на нас, на сегодняшних и будущих поколениях, лежит ответственность за спасение земной жизни.
Будем надеяться, что срока в 1 млрд лет, которые сложно себе представить, человеку хватит для того чтобы достойно подготовиться к неминуемой катастрофе. Для решения такой задачи людям придется усовершенствовать себя и собственные знания об окружающем мире. Для этого необходимо изменить и улучшить общество, чтобы наиболее одаренные и творческие люди не тратили свой талант и энергию впустую, перестали бесконечно совершенствовать дизайн утюга, разрабатывать брендинг-стратегию очередного сорта пива, стараться создать более интересные мобильные приложения.
Хотелось бы верить, что люди не уничтожат свою планету в ядерной войне, не утонут в собственном мусоре и не потратят свой разумный потенциал зря. Водорода на Солнце пока много, но с каждой секундой его становится на 600 млн т меньше…
Начало освоению космоса уже положено землянами. Как оно будет продолжаться, зависит и от нас.
Земля существует около 4,5 млрд лет. На протяжении этого времени формировались материки, происходили масштабные процессы в недрах планеты. К настоящему времени формирование геологической основы Земли далеко от своего завершения. Изменения возможны также в климатических условиях и в процессах водного обмена.
Содержание статьи
- Какое будущее у нашей планеты
- Какой будет Земля в будущем
- Каким будет будущее человечества
Что ожидает планету в будущем
Будущее Земли в значительной степени связано с процессами, происходящими внутри Солнца. Некоторые ученые считают, что этот раскаленный огненный шар на протяжении нескольких миллиардов лет будет остывать, что отразится на ближайших к Солнцу планетах. В конечном итоге земные недра остынут так, что движение материковых поверхностей прекратится. Процессы горообразования, землетрясения и извержения вулканов также приостановятся.
Изменения внешнего рельефа планеты будут происходить в основном за счет выветривания, которое со временем сгладит все неровности земной коры. Оставшиеся после этого элементы ландшафта медленно скроются под водной гладью. Выравнивание поверхности приведет к коренному изменению облика планеты, столь привычному для современного человечества.
Сложно с точностью предсказать, какой будет среднегодовая температура на планете. Если по мере остывания Солнца она понизится, то поверхность Земли медленно будет покрываться ледяной коркой, океаны станут замерзать. Но в течение некоторого времени светимость Солнца может повыситься, что неминуемо приведет к испарению воды и обнажению земной поверхности.
Перспективы жизни на Земле
Строя прогнозы развития Земли, исследователи все чаще обращают свои взоры к центральному светилу Солнечной системы. Ученые обнаружили, что в ядре Солнца постепенно накапливается отработанный гелий. Продолжение этого процесса примерно через 1 млрд лет приведет к увеличению светимости звезды примерно на 10%. Вслед за этим должна расшириться зона, в которой возможно обитание живых существ. Благоприятные для жизни условия переместятся далеко за пределы орбиты Земли.
Когда температура вблизи поверхности планеты увеличится, станет возможной усиленная циркуляция в атмосфере углекислого газа. Его количество уменьшится, что вполне может привести к исчезновению растительности. Через несколько миллионов лет это вызовет снижение содержания в земной атмосфере кислорода, столь необходимого для существования живых организмов.
Через 3 млрд лет яркость центрального светила может увеличиться почти в полтора раза. Вероятнее всего, к тому времени климатические условия на Земле будут сравнимы с теми, что существуют сейчас на Венере. Даже оптимистично настроенные ученые сомневаются, что при этом возможно существование биологической жизни. Человечеству, если оно к тому времени сохранится, наверняка придется искать для себя другую среду обитания, перебираясь к внешней части Солнечной системы или вовсе покинув окрестности Солнца в поисках лучших мест.
Планета Земля
Казалось бы, нет ничего более стабильного и устойчивого, чем земля под ногами. Но это утверждение крайне спорно. Привычная карта мира с ее материками, очертаниями суши и океанов – это далеко не самая стабильная система. Облик планеты постепенно меняется, так было с древних пор.
Материки дрейфуют с того самого момента, как планета остыла после процесса своего формирования, и на ней образовалась стабильная земная кора. Ученые говорят, что сначала сформировалась тонкая океаническая кора, и только потом началось постепенное формирование более толстого материкового слоя.
Теория дрейфа материков
Африка и Южная Америка
Размышляя над тем, какой была поверхность планеты в прошлом, нельзя обойти стороной основополагающую теорию, которая позволяет прояснить это. Теория дрейфа материков была проработана ученым Альфредом Венгером, который обратил внимание на схожесть очертаний Южной Америки и африканского континента. Ведь береговые линии этих материков выглядят как два кусочка одного паззла и могут составить единый континент. Изначально ученый мир принял новую теорию критически, но затем она была доказана.
Литосферные плиты Земли
Земная кора действительно не является единым целым, как это думали люди в прошлом. Она состоит из фрагментов, которые, в свою очередь, лежат на расплавленной магме, которая является своеобразным скользким слоем, на котором действительно возможно движение. Плиты земной коры, а вместе с ними и материки движутся – но с очень низкой скоростью. Часть земной коры уходит в мантию, расплавляясь заново – иногда плиты движутся одна на другую, образуя зоны субдукции. В других местах плиты отдаляются одна от другой, происходит индукция, рождается новая земная кора. Это медленные, но неотвратимые процессы, которые происходят на планете на протяжении миллиардов лет, постоянно меняя ее облик.
Суперконтиненты Земли и их разрушение
Направление движения плит
Итак, в прошлом Африка и Южная Америка составляли единый континент, контур разрыва этих участков суши прослеживается и полностью совпадает по сей день. Другие материки тоже в свое время группировались как единый участок суши. Земля время от времени переживает периоды объединения суши в так называемый сверхконтинент, который затем вновь раскалывается. Последним из них была Пангея – она оставалась единой до начала мезозоя.
Ее раскол произошел приблизительно 200 млн лет назад, в это время обособились две ее части – Лавразия и Гондвана. Спустя некоторое время Лавразия распалась на современную Северную Америку и Евразию, а Гондвана же сформировала все южные континенты. Материки расходились, пространство между ними увеличилось, постепенно сформировались океаны. Но определенные сходства остались – как по разрывам береговой линии, так и по структурам, свойствам пород, залегающим в них ископаемым объектам.
Ученые считают, что Пангея была далеко не единственным суперконтинентом в истории планеты. Предполагается, что формирование огромного материка происходит циклично, каждые 300 миллионов лет, и всего таких периодов за историю планеты было 5 или 6. Однако доказать это проблематично, на данный момент официально признается существование только двух таковых – Пангеи и Родинии, которая существовала в конце кембрия. Но даже реконструкция Родинии дается с трудом.
Проблемы реконструкции древних материков
Прошлое, настоящее, будущее Земли
Сегодня существуют и активно используются компьютерные программы, способные мгновенно представить облик планеты на любой период времени, учитывая те данные о движении плит, что давно имеются у ученых. Ведь динамика всех процессов действительно изучена, и гипотетически эти данные позволяют сформировать внешность планеты на любое доисторическое время.
Однако помимо медленно текущих процессов в виде движения плит существуют и другие, мгновенные. Затопления, обвалы, взрывы вулканов и супервулканов – они непредсказуемы, о них может быть неизвестно, их сложно внести в программы. К тому же, динамика движения плит в прошлом могла быть другой.
Изменится ли планета в будущем?
Движение материков не прекращается, в будущем облик Земли изменится. Африка и Южная Америка продолжат удаляться друг от друга, как и Евразия от Северной Америки. Евразия расколется на два материка – разлом пройдет по тектонической трещине озера Байкал, которое неумолимо расширяется. Произойдут и другие изменения.
Таким образом, облик планеты менялся на протяжении всей истории. Это происходило и происходит за счет дрейфа материков. В будущем процесс будет продолжаться.
Изменение поверхности Земли – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: