Уникальная планета земля реферат
Обновлено: 30.06.2024
Природа происхождения и эволюция Земли. Форма, химический состав и общая структура планеты Земля. Тектонические платформы, типы их взаимного перемещения. Гидросфера, атмосфера, биосфера. Орбита и вращение Земли. Дальнейшее развитии сейсмотомографии.
| Рубрика | География и экономическая география |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2008 |
| Размер файла | 193,6 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Содержание
1. История Земли.
2. Географические сведения.
3. Строение Земли.
3.2 Химический состав.
3.3 Внутреннее строение.
3.3.1 Земная кора.
3.3.2 Мантия земли.
3.4 Тектонические платформы.
4. Орбита и вращение Земли.
Введение
Представленная работа посвящена теме "Земля. Ее строение, происхождение и начальные этапы эволюции". Проблема данного исследования носит актуальный характер в современных условиях. Об этом свидетельствует частое изучение поднятых вопросов. Данная тема изучается на стыке сразу нескольких взаимосвязанных дисциплин: физики, химии, географии, биологии, астрономии, космологии, геофизики и геохимии и многих других. Для современного состояния науки характерен переход к глобальному рассмотрению проблем данной тематики.
Дальнейшее внимание к вопросу о проблеме "Земля - планета солнечной системы" необходимо в целях более глубокого и обоснованного разрешения частных актуальных проблем тематики данного исследования.
Ведь планета Земля как одна из планет Солнечной системы на первый взгляд ничем не примечательна. Это не самая большая, но и не самая малая из планет. Она не ближе других к солнцу, но и не обитает на периферии планетной системы. И всё же Земля обладает одной уникальной особенностью - на ней есть жизнь. И именно из-за ее размеров и положения на ней появилась жизнь.
Несомненно, всестороннее изучение Земли имеет громадное значение для человечества, но знания о ней служат также своеобразной отправной точкой при изучении остальных планет земной группы.
Теоретическое значение изучения проблемы "Земля - планета солнечной системы" заключается в том, что избранная для рассмотрения проблематика находится на стыке сразу нескольких научных дисциплин.
Объектом данного исследования является анализ условий возникновения и эволюции Земли.
При этом предметом исследования является рассмотрение отдельных вопросов, сформулированных в качестве задач данного исследования.
Целью исследования является изучение темы "Земля…" - объяснение процессов от момента возникновения до начальных этапов эволюции планеты с точки зрения новейших отечественных и зарубежных исследований по сходной проблематике.
В рамках достижения поставленной цели автором были поставлены и решения следующие задачи:
1. Изучить теоретические аспекты и выявить природу происхождения, эволюции и строения Земли;
2. Сказать об актуальности нерешенности проблемы зарождения Земли в современных условиях;
3. Изложить возможности решения тематики происхождения жизни;
4. Обозначить тенденции развития данной тематики.
1. История Земли.
Развитие фотосинтеза позволило живым организмам напрямую накапливать солнечную энергию. В результате в атмосфере стал накапливаться кислород, а в верхних слоях -- формироваться озоновый слой. Слияние мелких клеток с более крупными привело к развитию сложных клеток -- эукариотов. Настоящие многоклеточные организмы, состоящие из группы клеток, стали всё больше приспосабливаться к окружающим условиям. Благодаря поглощению губительного ультрафиолетового излучения озоновым слоем, жизнь смогла начать освоение поверхности Земли.
Поскольку поверхность планеты постоянно изменялась в течение сотен миллионов лет, континенты появлялись и разрушались. Континенты перемещались по поверхности, порой собираясь в суперконтинент. Приблизительно 750 млн лет назад, самый ранний из известных суперконтинентов -- Родиния, стал раскалываться на части. Позже континенты объединились в Паннотию (600--540 млн лет назад), затем в последний из суперконтинентов -- Пангею, который распался 180 млн лет назад.
После кембрийского взрыва, около 535 млн лет назад, было пять массовых вымираний. Последнее массовое вымирание случилось 65 млн лет назад, когда, вероятно, падение метеорита привело к исчезновению динозавров (не птиц) и других крупных рептилий, но обошло мелких зверей, таких как млекопитающие, которые тогда напоминали землероек. В течение последних 65 млн лет, развилось огромное количество разнообразных видов млекопитающих, и несколько миллионов лет назад обезьяноподобные животные получили способность прямохождения. Это позволило использовать орудия и способствовало общению, которое помогало добывать пищу и стимулировало необходимость в большом мозге. Развитие земледелия, а затем цивилизации, в короткие сроки позволило людям воздействовать на Землю как никакая другая форма жизни, влиять на природу и численность других видов.
2. Географические сведения
Физические характеристики
Средний радиус 6 371,0 км
Полярный радиус 6 356,8 км
Площадь поверхности 510 072 000 km?
Объём 1,0832073?10 12 km?
Масса 5,9736?10 24 кг
Средняя плотность 5,5153 г/см?
Ускорение свободного падения 9,780327 м/с?
у поверхности (в среднем)
Скорость вращения на экваторе 465,11 м/с
Наклон оси вращения планеты 23,439281°
Поверхность 510,073 миллионов км2
Суша 148,94 млн км? (29,2 %)
Вода 361,132 млн км? (70,8 %)
Длина береговой линии 356 000 км
Температура
Минимальная ?89 °C
Максимальная 57.7 °C
Состав атмосферы
0,038% Углекислый газ
Ок. 1% водного пара (в зависимости от климата)
3. Строение Земли.
Рисунок 2 Сопоставление размеров планет земной группы (слева направо): Меркурий, Венера, Земля, Марс.
Форма Земли (геоид) близка к вытянутому эллипсоиду -- шарообразная форма с утолщениями на экваторе -- и отличается от него на величину до 100 метров. Средний диаметр планеты примерно равен 12 742 км. Более точно это 40 000 км/р.
3.2 Химический состав.
Масса Земли приблизительно равна 5,98?1024 кг. Общее число атомов, составляющих Землю ?1050. Она состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Из-за сегрегации по массе внутреннее пространство, предположительно, состоит из железа(88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %).
Геохимик Франк Кларк вычислил, что земная кора чуть более чем на 47 % состоит из кислорода. Наиболее распространённые породосоставляющие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов; суммарное содержание хлора, серы и фтора в породах обычно составляет менее 1 %. Основными оксидами являются кремнезём (SiO2), глинозём (Al2O3), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO), окись магния (MgO), оксид калия (K2O) и оксид натрия (Na2O). Кремнезём служит главным образом кислотной средой, формирует силикаты; природа всех основных вулканических пород связана с ним. Из расчётов, основанных на анализе 1 672 видов пород, Кларк сделал вывод, что 99,22 % из них содержат 11 оксидов. Все прочие компоненты встречаются в очень незначительном количестве.
3.3 Внутреннее строение.
Рисунок 3 Общая структура планеты Земля
Таблица 1 Общая структура планеты Земля
Атмосфера
Биосфера
Гидросфера
Литосфера
Континентальная кора Океаническая кора
Сейсмический раздел 660 км
Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя -- твёрдая. Геологические слои Земли по глубине от поверхности:.
Таблица 2 Внутреннее строение Земли
Глубина км
Плотность г/см 3
Литосфера (местами варьируется от 5 до 200 км)
Кора (местами варьируется от 5 до 70 км)
Самая верхняя часть мантии
Внутренняя теплота планеты, скорее всего, обеспечивается радиоактивным распадом изотопов калия-40, урана-238 и тория-232. У всех трёх элементов период полураспада составляет более миллиарда лет. В центре планеты, температура, возможно, поднимается до 7 000 К, а давление может достигать 360 ГПа. Часть тепловой энергии ядра передаётся к земной коре посредством плюмов. Плюмы приводят к появлению горячих точек и Траппов.
3.3.1 Земная кора.
Земная кора -- это верхняя часть твёрдой земли. От мантии отделена границей с резким повышением скоростей сейсмических волн -- границей Мохоровичича. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30-50 км на континентах. Бывает два типа коры -- континентальная и океаническая. В строении континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами основного состава, плюс осадочный чехол. Земная кора разделена на различные по величине литосферные плиты, двигающиеся относительно друг друга. Кинематику этих движений описывает тектоника плит.
3.3.2 Мантия Земли.
Мантия -- это силикатная оболочка Земли, сложенная преимущественно перидотитами -- породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и др. Частичное плавление мантийных пород порождает базальтовые и им подобные расплавы, формирующие при подъёме к поверхности земную кору. Мантия составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5 -- 70 километров ниже границы с земной корой, до границы с ядром на глубине 2900 км. Наиболее значительное превращение происходит на глубине 660 километров. Верхняя и нижняя мантии имеют различный состав и физические свойства.
Ядро состоит из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов.
3.4 Тектонические платформы.
Согласно теории тектонических плит, внешняя часть Земли состоит из двух слоёв: литосферы, включающей земную кору, и затвердевшей верхней части мантии. Под Литосферой располагается астеносфера, составляющая внутреннюю часть мантии. Астеносфера ведёт себя как перегретая и чрезвычайно вязкая жидкость.
Таблица 3 Крупнейшие тектонические плиты.
Площадь 106 км2
Северная Америка и северо-восточная Сибирь
Гидросфера -- совокупность всех водных запасов Земли. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше -- в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара.
Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова, и в вечной мерзлоте, слагая криосферу.
Атмосфера -- газовая оболочка, окружающая планету Земля. Совокупность разделов физики и химии, изучающих атмосферу, принято называть физикой атмосферы. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, изучением погоды занимается метеорология, а длительными вариациями климата -- климатология.
Биосфера -- это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.
4. Орбита и вращение Земли.
Земле требуется в среднем 23 часа 56 минут и 4.091 секунд (звёздные сутки), чтобы совершить один оборот вокруг оси, соединяющей северный и южный полюса. Скорость вращения планеты с запада на восток составляет примерно 15 градусов в час (1 градус в 4 минуты, 15' в минуту). Это эквивалентно видимому диаметру Солнца или Луны каждые две минуты. (Видимые размеры Солнца и Луны примерно одинаковы.)
Вращение земли замедляется с течением времени. Приблизительно, угловое замедление составляет 33 секунды/столетие.
5. Будущее.
Рисунок 7 Цикл Жизни Солнца
Повышение температуры поверхности Земли ускорит неорганическую циркуляцию CO2, уменьшив его концентрацию до смертельного для растений уровня за 900 млн лет. Но даже если бы солнце было вечно и неизменно, то продолжающееся внутреннее охлаждение Земли могло бы привести к потере большей части атмосферы и океанов. Ещё через миллиард лет вода с поверхности планеты исчезнет полностью.
Каких бы высот не достигла наука и техника будущих веков, многие фундаментальные открытия останутся заслугой века ХХ. Только один раз можно открыть мир галактик, обнаружить расширение Вселенной, оставшееся нам в наследство от прошлых времён, когда в природе ещё не было звёзд, узнать примерный возраст Солнца, Земли и других звёзд, узнать массу и размер нашей планеты, убедиться в перемещении континентов, обнаружить высочайшие вершины и глубочайшие впадины. И всё это было сделано за последние десятилетия.
Наверное, стоит упомянуть ещё одну проблему, которая волнует многих. При каких условиях на планетах возможно зарождение жизни, как часто это происходит и как окружающий космос влияет на развитие живых организмов? Быть может, уже грядущий век даст ответы и на эти вопросы.
Перспективы развития этих вопросов связаны со строительством новых гигантских обсерваторий и научных исследовательских центров, часть из которых расположится на Земле, другие -- в космосе.
Исследование глубинного строения Земли относится к наиболее крупным и актуальным направлениям геологических наук. Новая стратификация мантии Земли позволяет значительно менее схематично, чем прежде, подойти к сложной проблеме глубинной геодинамики. Различие в сейсмических характеристиках земных оболочек (геосфер) создает возможности для моделирования геодинамических процессов в каждой из них в отдельности.
От дальнейшего развития сейсмотомографии, как и некоторых других геофизических исследований, а также изучения минерального и химического состава глубин будут зависеть существенно более обоснованные построения в отношении состава, структуры, геодинамики и эволюции Земли в целом.
Астрономия -- это такое поле приложения человеческих сил и интересов, которое может увлечь любого: и мечтателя, и деятеля, и физика, и лирика. Вот она - прямо под вами -- прекрасная Земля, наша мать и наша колыбель, преисполненная несказанной красоты и высокой тайны. Она открыта всем и вознаграждает верных, наполняя их жизнь светом и смыслом.
1. Наука и жизнь. № 8, 2004.
2. Поиски жизни в Солнечной системе, Пер. с англ. М., Мир, 2003.
3. Рингвуд А.Е. Состав и происхождение Земли. М., “Наука”, 1981, 112с.
4. Пущаровский Д.Ю. Глубинные минералы Земли // Природа. 2000. N 11. С. 119-120.
5. Пущаровский Ю.М. Сейсмотомография и структура мантии: Тектонический ракурс // Доклады АН. 2006. Т. 351, N 6. С. 805-809.
6. Войткевич Г.В. Основы теории происхождения Земли. М., “Недра”, 1999, 135с.
Подобные документы
Происхождение и эволюция атмосферы Земли. Состав газов атмосферы на ранних этапах развития планеты. Присутствие воды на поверхности Земли. Образование подводного рельефа. Адиабатические температурные изменения. Свойства жидкости: атмосфера и вода.
реферат [26,4 K], добавлен 11.05.2010
Стратопауза как пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. Состав атмосферы Земли. Экзосфера как зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Суммарная масса воздуха. Содержание в атмосфере углекислого газа.
презентация [5,5 M], добавлен 19.01.2010
Изучение внутреннего строения Земли. Внутреннее строение, физические свойства и химический состав Земли. Движение земной коры. Вулканы и землетрясения. Внешние процессы, преображающие поверхность Земли. Минералы и горные породы. Рельеф земного шара.
реферат [2,4 M], добавлен 15.08.2010
Общие понятия и сведения про климат. История развития современной системы метеорологических наблюдений. Факторы, ответственные за возникновение комфортных климатических условий на Земле. Типы климатов, их характеристика. Климат будущего планеты Земля.
доклад [268,0 K], добавлен 13.12.2011
Основные компоненты географической (земной) оболочки: литосфера, атмосфера, гидросфера и биосфера. Ее строение и свойства. Природные комплексы суши и океана. Этапы освоения Земли человеком. Природная зональность планеты. Классификация стран мира.
реферат [19,2 K], добавлен 20.06.2009
Гипотезы образования планет и пути решения проблемы происхождения Земли. Теория строения земной коры и учение о литосферных плитах. Причины разнообразия и закономерности размещения крупных форм на поверхности Земли. Особенность рельефа дна океана.
реферат [12,4 K], добавлен 28.05.2009
Обобщение основных гипотез образования Земли: из раскаленной газово-пылевой туманности (гипотеза Канта-Лапласа, Джинса) или из холодного газово-пылевого вещества (гипотеза О.Ю. Шмидта, В.Т. Фесенкова). Литосферные плиты, рельефообразующие процессы Земли.
Живая и богатая планета, своей уникальностью занимает первое место в солнечной системе, ведь на ней есть жизнь. Это обуславливается наличием уникальной атмосферы — воздушной оболочки вокруг Земли.
Наша планета расположена на идеальном расстоянии от Солнца. Так, что она не замерзает как Плутон и на ней не так жарко, как на Меркурии. Фотосинтез растений позволяет обогащать её кислородом. Наличие кислорода обеспечивает жизнь на планете. В древности люди верили, что все мы вышли из океана, так гласят древние легенды и отчасти это правильно.
Миллионы лет назад, Землю покрывал сплошной океан, он и сейчас занимает до семидесяти пяти её процентов. В нём начала зарождаться жизнь и микроорганизмы, которые из простейших амеб дошли в эволюции до сложных, многоклеточных организмов. Через многие миллионы лет разность существ живущих на планете и естественный отбор, позволил выжить и эволюционировать, только сильнейшим организмам.
Тогда, как человек поднялся на самую вершину в мире животных, благодаря высочайшему интеллекту и развитой координации движений, мелкой моторики. Человеческая раса научилась подстраивать планету под себя, направлять русла рек в другую сторону, строить небоскребы и многое другое. Сейчас на планете Земля существует около 800000, различных организмов. Некоторые из них занесены в красную книгу для охраны людьми от полного исчезновения.
Сейчас люди также работают над восстановлением экосистемы и ее природным балансом. Изготавливают новые виды выработки безопасного для атмосферы топлива, создают системы очистки воздуха и многое другое. Все люди любят свою планету и заботятся о ней. Когда-то они верили, что мир может быть совсем иным, что он стоит на трех черепахах, Земля плоская и Солнце вращается вокруг нее. Многие мифы после, были развеяны такими знаменитыми учеными как Галилей и Ньютон.
Человечество ушло намного дальше в исследованиях, чем могло предположить. Огромные изменения произошли в девятнадцатом, начале двадцатого века, когда произошла так называемая техническая революция. Тогда люди поняли, что совершенство их технологий позволит путешествовать и на другие планеты.
Множество споров проходило на тему если жизнь на других планетах. Ведь еще с древности люди верили, что жизнь может находиться и на других планетах, галактиках. До сих пор, не смотря на то, что современные космические корабли и спутники, могут преодолевать огромные расстояния, она была не найдена.
Планета Земля оказалась уникальной в своём роде, в ней в купе сложились многие факторы, которые позволили зародиться и эволюционировать живым организмам.
Другие: ← Экологические проблемы↑ На свободную темуОбраз солнца и огня в живописи, литературе, музыке →
Планета Земля
Сейчас читают:
А вы когда-нибудь задумывались о том, насколько удивительна и необыкновенна наша планета? Конечно, среди всей этой бешеной круговерти нашей жизни, под непрекращающимся грузом ежедневных забот и проблем сложно просто остановиться и найти время на то, чтобы просто восхититься таким чудесным и единственным в своем роде миром — планетой Земля.
--> FISHKINET
Любопытная лиса решила изучить снимавшего природу фотографа
12 обманчивых постеров, на которых было показано то, чего нет в самих фильмах
33 удивительных рисунка, которые обманывают глаза и мозг
Зубастые США против клыкастой России: что там у нас и у них
Большая распродажа ОС и важного софта со скидками до 91%. Windows 10 с пожизненной лицензией за.
Трое в майках-алкоголичках: в сети обсуждают обложку журнала Maxim с "лучшими мужчинами страны"
Вожатые-мужчины в США заявили, что они еще не определились с полом и ушли ночевать в спальню девочек
Великолепный Lamborghini Aventador SV в цвете Viola отдает дань уважения своему дедушке Diablo
Родстер Mercedes-Benz 1990 года выпуска, принадлежавший Майку Тайсону: почему он такой дешёвый?
Студент съел курицу, которую принес из ресторана его сосед, и остался без ног
Фотограф показала трогательные фото с глухими собаками
Почему вы никогда не увидите беременную стюардессу в самолете
"Ненависть пройдёт, диктаторы умрут, а власть вернётся народу": речь Бродяги, за которую Чаплина.
12 секретов со всего света: места, запретные для туристов
В Дубае открылся гигантский Музей Будущего в форме яйца
Киношные штампы, в которые нас заставил поверить Голливуд
В Перу обнаружили шесть мумий детей, принесенных в жертву 1200 лет назад
Программу "Прямой эфир" закрывают, но радоваться рано
Американец вынес из магазина арбалет, просто засунув его в штаны
Вот как будет выглядеть автомобиль, если потратить целое состояние на AliExpress
13 предметов, которые озадачили людей, и они решили спросить в Интернете
Авария дня. Столкновение двух фур в Новгородской области
Сумасшедшие инновации и ноу-хау от китайских коллег
Лифт с пассажиркой внезапно врезался в пол технического этажа
Чем сейчас занимается легенда реслинга и звезда поп-культуры Халк Хоган?
Почему Рязанов пожалел, что доверил роль бесприданницы Ларисе Гузеевой
35 информативных карт, которые могут изменить ваш взгляд на вещи
Как знаменитости выглядели в молодости: 25 фотосравнений
Дай: малыш с аппетитом смотрит на грудь подруги матери
Зачем самолёту Ил-76 нужны две двуствольные автоматические пушки
Художник из Бразилии осовременивает портреты известных личностей с помощью ИИ
16 ситуаций, претендующих на звание epic fail (по-русски — капец!)
Неожиданные и повседневные вещи, за которые можно угодить в тюрьму в других странах
Мимо проходил: сообразительный преступник перехитрил полицейских
Кто автор песни "Я спросил у ясеня" и за что его расстреляли
Награды Шарапова, которые вызывали у фронтовиков недоумение
Авария дня. ДТП с машиной скорой помощи в Екатеринбурге, в котором пострадал пешеход
Очень точные и гениальные наблюдения из Твиттера, которые заставляют задуматься
Земля
Одного мимолетного взгляда на планету Земля будет достаточно, чтобы понять, насколько она отличается от других известных нам планет. Даже если смотреть из космоса, планета Земля резко выделяется среди остальных семи планет нашей солнечной системы. Планета Земля отличается приятными ярко-голубым и белым цветами, тогда как все остальные планеты (а также их спутники) имеют непривлекательный красный, оранжевый или тускло-серый цвета. Более того, наша планета Земля – единственная из планет, вращающихся вокруг Солнца, на которой могла бы существовать и существует жизнь в известной нам форме.
Планета Земля состоит в основном из кислорода, железа, серы, кремния, магнезия, алюминия, кальция, водорода и никеля (вместе эти вещества составляют 98 % Земли). Остальные два процента включают более сотни других элементов. В отличие от любой другой планеты, планета Земля покрыта зеленой растительностью, огромнейшими зелено-голубыми океанами, на ней содержится более миллиона островов, сотни тысяч ручьев и рек, громадные массивы Земли, которые называются континентами, горы, ледниковые покровы и пустыни, которые придают Земле эффектное разнообразие цветов и текстур. Все другие известные планеты, если не принимать во внимание происходящих на них ужасных катастроф, в основном покрыты безжизненным слоем грунта или газа, который немного изменяется только благодаря слабому движению ветра или потоков воздуха. Совершенно бесплодная поверхность большинства планет разительно отличается от нашей планеты с ее яркими цветами – оттенками зеленого, голубого и белого, ведь поверхность всех других планет имеет тускло-серый или коричневый оттенок, и, зачастую, покрыта толстым слоем атмосферы.
В буквально каждой экологической нише поверхности нашей планеты можно найти какой-то из видов жизни. Даже в озерах чрезвычайно холодной Антарктики можно найти живых существ, с трудом различимых под микроскопом. В кусочках мха и лишайника обитают крохотные бескрылые насекомые и растут растения, цветущие каждый год. Жизнь на Земле присутствует везде – от самых верхних слоев атмосферы до дна океана, от самых холодных точек полюсов до самых жарких мест экватора. До сегодняшнего дня ни на одной другой планете не было найдено доказательств существования жизни.
Планета Земля имеет огромные размеры --8000 миль ( 12756 км) и обладает массой в 6.6 x 10 21 тонн. Планета Земля находится на расстоянии приблизительно в 93 миллиона миль от Солнца. Если бы Земля вращалась вокруг Солнца по своей орбите длиной в 584 миллионов миль быстрее, ее орбита стала бы более длинной, и Земля отдалилась бы от Солнца на большее расстояние. А если бы она слишком далеко отошла от небольшой обитаемой зоны, все виды жизни на Земле прекратили бы свое существование. Если бы планета Земля двигалась по своей орбите медленней, она бы приблизилась к Солнцу, что также привело бы к исчезновению жизни.
Путешествие Земли вокруг солнца, которое занимает 365 дней, 6 часов, 49 минут и 9.54 секунд (звездный год), всегда происходит с точностью до одной тысячной секунды! Если бы средняя годовая температура Земли изменилась хотя бы на несколько градусов, большинство форм жизни в конце-концов погибли бы от перегрева или замерзания. Такая перемена нарушила бы водно-ледный баланс, и другие важнейшие балансы, что привело бы к катастрофическим последствиям. Если бы планета Земля вращалась по своей оси медленнее, вся жизнь со временем вымерла бы либо от замерзания ночью (из-за недостатка солнечного тепла), либо от перегрева днем (из-за жары от солнца).
Солнце
Только одна миллиардная часть энергии, ежедневно производимой Солнцем, используется нашей планетой. Солнце обеспечивают ежедневно Землю энергией, сопоставимой с более 130 триллионов лошадиных сил. Хотя, по всей вероятности, во Вселенной существует несколько сотен миллиардов галактик, и в каждой из них насчитывается около 100 миллиардов звезд, на каждый атом припадает 333 литров пространства, и это значит, что пустое пространство занимает большую часть вселенной!
Если бы Луна была более крупной, или находилась бы ближе к Земле, это привело бы к возникновению цунами, которые заливали бы долины и разрушали горы. Ученые считают, что если бы континенты находились на одном уровне, вода покрыла бы всю поверхность суши на глубину более двух километров! Если бы Земля находилась под наклоном не в 23°, а, скажем, в 90° по отношению к Солнцу, у нас бы не было четырех времен года. А без смены времен года жизнь на земле не могла бы существовать – полюса находились бы в вечных сумерках, а испаряющаяся из океанов вода относилась бы ветром на северный и южный полюс, и замерзала там. Со временем, в полярных регионах скопились бы громадные континенты из снега и льда, а остальная часть Земли стала бы сухой пустыней. В конце концов, океаны исчезли бы с лица Земли и прекратились бы дожди. Вес накопленного льда на полюсах заставил бы планету выпучиться по линии экватора, и, в результате, вращение Земли коренным образом изменилось бы.
Чудо воды
Еще один пример, который проиллюстрирует жестокие изменения, которые могли бы наступить из-за изменений под воздействием внешних условий – это существование воды. Планета Земля – единственная известная нам планета с таким огромным скоплением воды -70% ее поверхности покрыто океанами, озерами и морями, окружающими огромные массивы суши. Лишь на немногих планетах есть вода, и она содержится там либо в форме влаги, парящей в виде пара на поверхности, либо в виде льда – но нигде нет таких огромных массивов жидкости, как на Земле.
Вода уникальна тем, что она может поглощать огромное количество тепла и это не вызывает значительных изменений ее температуры. Коэффициент теплопоглощения воды в более чем в десять раз превышает коэффициент теплопоглощения стали. На протяжении дня водные массивы Земли поглощают огромное количество тепла, и таким образом, на земле сохраняется относительно прохладная температура. Ночью вода отдает большое количество тепла, поглощенного за день, что, вместе с атмосферными эффектами, не позволяет поверхности Земли замерзнуть за ночь. Если бы на Земле не было того огромного количества воды, существовали бы намного более резкие перепады дневных и ночных температур. Многие части поверхности Земли нагревались бы днем настолько, что на них можно было бы кипятить воду, и те же самые части замерзали бы ночью настолько, что на них можно было бы замораживать воду. Так как вода является превосходным стабилизатором температуры, присутствие огромных океанов является жизненно важным условием для существования жизни на нашей планете.
Однако переизбыток воды на Земле также мог бы создать проблему. Большинство материалов расширяются при нагревании и сужаются при охлаждении. Поэтому если взять два предмета одинакового размера и состоящих из одного материала, тот предмет, который будет более холодным, будет иметь большую плотность. Возможно, это и не кажется нам проблемой, но это могло бы стать серьезной проблемой в случае с водой, если бы не одна редкая аномалия.
Вода, как и почти все другие вещества, сужается при остывании, однако в отличие от буквально всех других веществ (редкими исключениями являются также резина и сурьма), она сужается при охлаждении до 4° Цельсия, а потом – удивительным образом расширяется до момента замерзания. Если бы вода продолжала охлаждаться так же, как и все другие вещества, она становилась бы более плотной, и, в результате, опускалась бы на дно океана. Более того, превращаясь в лед, вода также опускалась бы на дно океана. Со временем, дно океана все больше покрывалось бы льдом, в то время как вода на поверхности продолжала бы замерзать, опускаться и копиться на дне.
Чудо воздуха
Движение теплого воздуха вверх от поверхности Земли создает воздушные течения (ветер), которые также являются очень важной частью экологической системы Земли. Они уносят углекислый газ из местностей, где он вырабатывается в чрезмерных количествах (например, в городах) и переносят кислород в те места, где он необходим (например, в густозаселенные центры).
Смесь газов, которые содержатся в незагрязненной человеческой деятельностью атмосфере, просто идеальна для жизни. Если бы их соотношение значительно отличалось (к примеру, было бы 17% кислорода вместо 21%, или было бы слишком мало углекислого газа, или атмосферное давление было бы намного выше или ниже), жизнь на Земле прекратила бы свое существование. Если бы слой атмосферы был бы намного тоньше, миллионы метеоров, которые сжигаются, не достигая Земли, попадали бы на землю и несли с собой смерть, разруху и пожары.
Окружающая среда, пригодная для жизни: адаптация или сотворение?
Если благодаря эволюции возникают формы жизни, способные обитать в соответствующих условиях окружающей среды, то почему же жизнь не распространилась в равной мере везде? Планета Земля намного лучше приспособлена для жизни, чем любая другая планета, но даже большая часть Земли имеет либо слишком жаркий, либо слишком холодный микроклимат. Жизнь не может существовать как слишком глубоко под землей, так и слишком высоко над ее поверхностью. На расстоянии во многие тысячи километров от центра Земли до края ее атмосферы, существует лишь несколько метров окружающей среды, пригодной для обитания большинства форм жизни, и, таким образом, почти все живые создания вынуждены жить в этом промежутке. Хотя в нашей солнечной системе только планета Земля создана пригодной для обитания ( Исаии 45:18 ), даже на Земле лишь тонкая прослойка атмосферы пригодна для жизни большинства форм жизни, с которыми мы лучше всего знакомы – это млекопитающие, птицы и рептилии.
И эта прослойка буквально изобилует различными формами жизни. По оценкам ученых, в одном акре обычной фермерской почвы глубиной в 15 см содержится несколько тонн живых бактерий, около тонны грибков, 90 кг простейших одноклеточных организмов, около 40 кг дрожжевых грибов и практически столько же водорослей.
Выводы
Эту экстремально тонкую грань между окружающей средой, в которой жизнь может существовать и средой, где она не может существовать, можно проиллюстрировать одним фактом. По оценке ученых, изменение средней мировой температуры всего на пять градусов со временем серьезно повлияло бы на существование жизни на Земле, а более значительные изменения температуры могли бы быть губительными для жизни.
Эти допустимые отклонения ничтожно малы, и даже если во всей вселенной есть еще и другие планеты, весьма маловероятно, что они пригодны для жизни, так как для существования жизни требуются весьма жесткие условия.
Вероятность того, что планета будет нужного размера, что она будет находиться на нужном расстоянии от звезды нужного размера, и что будут соблюдены и все остальные условия, описанные в этой статье, невероятно мала - даже если учесть, что, возможно, вокруг большинства звезд вращаются множество планет, как считают многие ученые. Математическая вероятность того, что все эти и другие важные условия существования создались по стечению астрономических обстоятельств, составляет примерно несколько миллиардов к одному!
Ссылки и примечания
- Г. Гиллермо, Дж. В. Ричардз. Привилегированная планета: о том, как наша планета в космосе создана для открытий. Washington, DC: Regnery. 2004.
- П.Д. Ворд, Д. Вроули. Редкая планета Земля: Почему сложная жизнь необычна для Вселенной. New York: Copernicus. 2000
Читайте также: