Глава 2. Земля и космос

За последнее время мировая наука с помощью сверхмощных телескопов и космических аппаратов получила целый ряд новых принципиальных данных по ближнему и дальнему Космосу. Эти результаты позволяют по-новому оценить многие вопросы истории развития нашей планеты и влиянии космических факторов на ее развитие. К этим вопросам мы будем неоднократно обращаться в ходе дальнейшего изложения материалов.

Состав и строение Земли.

Земля – одна из планет Солнечной системы, состоящей из звезды (Солнце), планет, их спутников, а также космического мусора (астероидов, комет и метеоритов). Солнце является лишь одной из звёзд нашей Галактики, которая заключает в себе, вероятно, более 10¹¹ звезд и имеет линзообразную форму с диаметром около 70 тыс. световых лет. Помимо нашей Галактики имеется очень большое число звездных систем приблизительно того же размера. Эти системы, внегалактические туманности, довольно равномерно рассеяны в космическом пространстве; ближайшая к нам туманность Андромеды находится на расстоянии около 1 млн. световых лет.

Современные данные по распространенности главных химических элементов в космосе и по отдельным группам объектов представлены на рисунке 2.1.

Солнечная система состоит: из одной звезды (Солнце), девяти планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон), более 61 спутника (каждый год открываются все новые), более миллиона комет и астероидов. Предполагают, что за Плутоном могут находиться новые планеты. Пространство между планетами заполнено крайне разреженным газом и космической пылью. В пределах Солнечной системы расположено 4 внутренних планет (молодых, ближних) (Меркурий, Венера, Земля и Марс) и 5 внешних планет (старых, дальних) (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон). Между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов (так называемые «малые планеты»). Радиус всей Солнечной системы предположительно составляет около 600 а.е.¹¹. Это пространство имеет 3 «зоны влияния»:

1. от 0 до 2 а.е. - здесь располагаются 4 внутренние планеты. В этом пространстве наиболее сильное влияние оказывает «солнечный ветер», препятствующий проникновению жесткого космического излучения;

2. от 2 до 40 а.е. – зона 5-ти внешних планет, где действует жесткое космическое излучение;

3. от 40 до 600 а.е. – здесь могут находиться новые планеты, эта зона особого жесткого космического излучения.

Солнце

Солнце - самый большой объект Солнечной системы, содержащий 99,8% массы всей Солнечной системы. Это раскаленная звезда, входящая, как и все звезды, видимые на небе, в состав нашей звездной системы – Галактики. Солнце является гигантским источником столь необходимой людям энергии*^. Внутренняя температура Солнца достигает 1510^{6 0}К.

Диаметр Солнца в 109 раз больше диаметра Земли. А масса его примерно в 333 000 раз превышает массу нашей планеты. Сила тяжести на его поверхности в 28 раз больше земной. Масса всех планет составляет всего лишь около 0,1% от массы Солнца. Поэтому Солнце силой своего притяжения управляет их движением. Увеличение орбитального периода Солнца может говорить и об увеличении массы Солнца, а также об увеличении радиуса орбиты Солнца и об уменьшении скорости обращения его.

Зоны Солнца. Солнце состоит из 2 крупных сфер:

1. недра – это сфера энерговыделения, состоящая из 3 зон: сверхплотного ядра, лучистого ядра, конвективной зоны;

2. атмосфера (состоящая из фотосферы, хромосферы и короны). Температура атмосферы равна около 6 тыс., а недр 15 тыс. ⁰К. Корона (внешняя часть солнечной атмосферы) испускает в пространство «солнечный ветер» (поток ионизированных частиц), скоростью которого 300-600 км/с. С ним уносится заметная часть энергии Солнца.

“Солнечный ветер” доходит до Земли за 1-5 суток. При увеличении активности Солнца (СА) скорость “ветра” увеличивается в 1,5-2 раза.

Солнечная активность (СА) – совокупность нестационарных явлений на Солнце, а также совокупность таких областей.

Считается, что энергия Солнца в глобальном масштабе за последние 1-3 млрд. лет оставалась практически неизменной, но наблюдались периодические изменения (колебания) СА примерно на 1-4%. Согласно данным СА имеет ритмический (циклический) характер. За 250 последних лет выявлены более 100 циклов СА разной продолжительности.

Солнцу присущи циклы от нескольких минут до миллиардов лет. Наиболее известен 11-летний цикл. В настоящее время (с конца 20-го века) на Солнце происходит всплеск СА с циклом в 250 лет.

Активность Солнца определяется более тридцатью индексами, которые фиксируют вспышки, магнитные бури и т.д. Но наиболее распространен и изучен индекс числа Вольфа (W), который учитывает пятна на Солнце. Этот индекс имеет и самый продолжительный ряд научных наблюдений (с 1747 года). Среднее ежедневное значение его за этот период составило 52 ед.

Рис. 2.2. Солнечная активность за 250 последних лет (по числам Вольфа)

Среднее СА за последние 100 лет возросло почти в 1,5 раза. Пик активности пришелся на конец 20-го века. Это дало основанию предположить, что именно СА повлияло на изменения климата планеты.