Естествознание. Базовый уровень. 10 класс
Шрифт:
Атмосфера – это газовая оболочка Земли. Её толщина, т. е. расстояние от поверхности планеты, на котором ещё можно обнаружить атмосферные газы, доходит до 2–3 тыс. км, однако для жизнедеятельности человека и других организмов наибольшее значение имеет её самый нижний слой – тропосфера, толщина которой составляет от км вблизи полюсов до 18 км в тропических районах. Воздух тропосферы на 78 % состоит из азота, на 21 % из кислорода и на 0,04 % из углекислого газа, остальная часть приходится на инертные газы. Над тропосферой на высоте до 50 км находится стратосфера, а над ней ионосфера, которая хотя и содержит атмосферные газы, строго говоря, уже не является атмосферой Земли, а представляет собой ближайшую
Для нормальной жизни человека необходимо, чтобы в окружающем его воздухе находилось достаточное количество кислорода. Вместе с тем при удалении от поверхности Земли атмосферное давление падает, и воздух становится всё более разреженным. Уже на высоте 5 км над уровнем моря у нетренированного человека проявляется кислородное голодание, сопровождающееся снижением работоспособности. На высоте 15 км кислорода в атмосфере настолько мало, что дыхание человека становится невозможным.
1. Каковы средний диаметр и масса Земли?
2. Из каких внутренних слоёв состоит Земля? Частью какого из них является земная кора?
3. Как называется магма, которая выходит на поверхность Земли? В каких местах она извергается?
4. Что такое эпицентр землетрясения?
5. Что такое тропосфера? Какие газы и в каком относительном количестве входят в её состав?
§ 63 Солнечная система
Основой Солнечной системы является Солнце – звезда, относящаяся к категории жёлтых карликов. По сравнению с большинством звёзд Вселенной Солнце действительно имеет небольшие размеры. А то, что Солнце жёлтое, означает, что оно имеет среднюю температуру – не горячее (в таком случае оно было бы голубым) и не слишком холодное (иначе оно было бы красным). Масса Солнца в 333 тыс. раз больше, чем масса Земли. Энергия Солнца образуется в результате проходящего в нём термоядерного синтеза, «топливом» для которого служит водород. При объединении ядер водорода образуются ядра гелия, что сопровождается освобождением очень большого количества энергии. Расчёты показывают, что Солнце в настоящее время находится в середине своей эволюции и запасов водорода должно хватить ещё на несколько миллиардов лет.
Солнце испускает свет, а также поток заряженных частиц, распространяющийся со скоростью около 1,5 млн км в час и называемый солнечным ветром. Солнечный ветер способен срывать атмосферу планеты. Именно так происходит на Венере и Марсе. Атмосфера же Земли защищена от этого разрушительного действия магнитным полем. В результате действия магнитного поля Земли частицы солнечного ветра уносятся в верхние слои атмосферы, где и могут иногда наблюдаться в виде полярных сияний.
Большая часть объектов сосредоточена у восьми планет Солнечной системы, которые движутся вокруг Солнца в плоскости эклиптики по эллиптическим, хотя и довольно близким к круговым, орбитам (рис. 173). Ближайшей к Солнцу планетой является Меркурий. Он находится на расстоянии 0,4 астрономической единицы от Солнца и является самой маленькой планетой Солнечной системы, его масса почти в двадцать раз меньше массы Земли. Меркурий не имеет спутников и окружён крайне разреженной атмосферой. Существует гипотеза, что когда-то Меркурий был более крупной планетой, но утратил свою часть вследствие столкновения с большим космическим объектом.
Венера, вторая планета Солнечной системы, по размерам близка Земле и, так же как и она, имеет толстую кремниевую оболочку вокруг железного ядра. Венера самая горячая планета в Солнечной системе, температура её поверхности около 400 °C. На Венере есть очень плотная атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа.
Рис. 173. Схема Солнечной системы
Так как эта атмосфера постоянно сдувается солнечным ветром, предполагают, что она постоянно пополняется за счёт вулканических извержений. Спутников Венера не имеет.
Четвёртая планета – Марс. Его масса примерно в 10 раз меньше массы Земли. Он обладает атмосферой, приблизительно в два раза менее плотной, чем атмосфера Земли, и состоящей из углекислого газа. На его поверхности есть вулканы, самый большой из которых, Олимп, имеет высоту 21 км, что значительно больше самых высоких вулканов Земли. Так же как и на Венере, эти вулканы пополняют срываемую солнечным ветром атмосферу Марса. Поверхность этой планеты содержит большое количество оксида железа, что и объясняет его красноватый цвет, за который он получил имя бога войны Марса. Так же как и одноимённого бога на поле боя, планету Марс сопровождают два спутника: Фобос (страх) и Деймос (ужас).
Меркурий, Венера, Земля и Марс называются внутренними планетами Солнечной системы или планетами земной группы. Они состоят в основном из соединений кремния и металлов. Остальные четыре планеты называют газовыми гигантами, преимущественно они состоят из водорода и гелия. Общая масса планет-гигантов составляет 99 % массы всех тел Солнечной системы, кроме, разумеется, самого Солнца. Все они имеют кольца из пыли и льда, вращающихся вокруг планеты, хотя с Земли видны только кольца Сатурна.
Пятая по расстоянию от Солнца планета – Юпитер. Его масса в 2,5 раза больше всех остальных планет вместе взятых и в 318 раз больше массы Земли. Юпитер имеет 63 спутника, самые большие из которых – Ганимед, Каллисто, Ио и Европа – по строению схожи с планетами земной группы. Ганимед является самым большим в Солнечной системе спутником, его масса больше массы Меркурия.
Следующая планета – Сатурн – известна своей системой колец. Его структура схожа со структурой Юпитера, но масса почти в два раза меньше, хотя почти в 100 раз превышает массу Земли. Он имеет 61 спутник, из которых один – Титан – является единственным в Солнечной системе спутником, обладающим собственной атмосферой.