Проблема Солнца и Земли
Оглавление
Введение 3
1. Характеристики Земли и Солнца 3
2.Проблема «Солнце-Земля» 10
Заключение 18
Список использованной литературы 18
Введение
Солнце – как загадочный небесный объект интересовало людей с древнейших времен. В истории и культуре практически всех народов можно увидеть культ глубочайшего почитания Солнца, как божества.
Достижения астрономии позволили понять процессы, происходящие внутри и на поверхности Солнца и их непосредственное влияние на нашу планету. Самим зарождением жизни на Земле, мы обязаны уникальным обстоятельствам. Ведь форма нашей жизни могла появиться только у такой звезды, как Солнце, и на планете, находящейся на таком расстоянии от звезды, как Земля.
Наш век стал временем глубочайших астрономических и земных открытий. Современные технологии позволяют изучать многие, ранее недоступные вопросы.
Исследования процессов, происходящих на различных небесных телах, позволяют астрономам изучать материю в таких ее состояниях, какие еще не достигнуты в земных лабораторных условиях. Поэтому астрономия, и в частности астрофизика, тесно связанная с физикой, химией, математикой, способствует развитию последних, а они, как известно, являются основой всей современной техники. Достаточно сказать, что вопрос о роли внутриатомной энергии впервые был поставлен астрофизиками, а величайшее достижение современной техники - создание искусственных небесных тел (спутников, космических станций и кораблей) вообще было бы немыслимо без астрономических знаний.
Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что солнечные процессы непрерывно влияют на нашу планету и с ними связаны практически все изменения в земной жизни.
Цель данной работы:рассмотреть проблемы происходящие в системе Солнце-Земля.
1. Характеристики Земли и Солнца
Земля, третья от Солнца большая планета Солнечной системы. Благодаря своим уникальным, быть может, единственным во Вселенной природным условиям, стала местом, где возникла и получила развитие органическая жизнь.
Форма, размеры и рельеф
По форме Земля близка к эллипсоиду, сплюснутому у полюсов и растянутому в экваториальной зоне. Средний радиус Земли 6371,032 км, полярный — 6356,777 км, экваториальный —6378,160 км. Масса Земли 5,976·1024 кг, средняя плотность 5518 кг/м3.
Земля движется вокруг Солнца со средней скоростью 29,765 км/с по эллиптической, близкой к круговой орбите;
среднее расстояние от Солнца 149,6 млн. км,
период одного обращения по орбите 365,24 солнечных суток.
Вращение Земли вокруг собственной оси происходит со средней угловой скоростью 7,292115·10-5рад/с, что примерно соответствует периоду в 23 ч 56 мин 4,1 с.
Линейная скорость поверхности Земли на экваторе — около 465 м/с. Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики под углом 66° 33' 22''. Этот наклон и годовое обращение Земли вокруг Солнца обуславливают исключительно важную для климата Земли смену времен года, а собственное ее вращение — смену дня и ночи. Вращение Земли из-за приливных воздействий неуклонно (хотя и очень медленно — на 0,0015 с. за столетие) замедляется. Имеются и небольшие нерегулярные вариации продолжительности суток.
Положение географических полюсов меняется с периодом 434 суток. Кроме того, имеются и небольшие сезонные их перемещения.
Площадь поверхности Земли 510,2 млн. км2, из которых примерно 70,8% приходится на Мировой океан. Его средняя глубина около 3,8 км, максимальная (Марианская впадина в Тихом океане) равна 11,022 км; объем воды 1370 млн. км3, средняя соленость 35 г/л. Суша составляет соответственно 29,2% и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем моря в среднем на 875 м; наибольшая высота (вершина Джомолунгма в Гималаях) 8848 м. Горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают около 20% поверхности суши, саванны и редколесья — около 20%, леса — около 30%, ледники — свыше 10%. Свыше 10% суши занято под сельскохозяйственными угодьями.
По современным космогоническим представлениям Земля образовалась примерно 4,6-4,7 млрд. лет назад из захваченного притяжением Солнца протопланетного облака. На образование первых, наиболее древних из изученных горных пород потребовалось 100-200 млн. лет. Примерно 3,5 млрд. лет назад возникли условия, благоприятные для возникновения жизни. Homo sapiens («Человек разумный») как вид появился примерно полмиллиона лет назад, а формирование современного типа человека относят ко времени отступления первого ледника, то есть около 40 тыс. лет назад.
У Земли имеется единственный спутник —Луна. Ее орбита близка к окружности с радиусом около 384400 км.1
Внутренне строение
Основную роль в исследовании внутреннего строения Земли играют сейсмические методы, основанные на исследовании распространения в ее толще упругих волн (как продольных, так и поперечных), возникающих при сейсмических событиях — при естественных землетрясениях и в результате взрывов. На основании этих исследований Землю условно разделяют на три области: кору, мантию и ядро (в центре). Внешний слой — кора — имеет среднюю толщину порядка 35 км. Основные типы земной коры — континентальный (материковый) и океанический; в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного типа. Толщина коры меняется в довольно широких пределах: океаническая кора (с учетом слоя воды) имеет толщину порядка 10 км, тогда как толщина материковой коры в десятки раз больше.
Поверхностные отложения занимают слой толщиной около 2 км. Под ними находится гранитный слой (на континентах его толщина 20 км), а ниже — примерно 14-километровый (и на континентах, и в океанах) базальтовый слой (нижняя кора). Средние плотности составляют: 2,6 г/см3 — у поверхности Земли, 2,67 г/см3 —у гранита, 2,85 г/см3 — у базальта.
На глубину примерно от 35 до 2885 км простирается мантия Земли, которую называют также силикатной оболочкой. Она отделяется от коры резкой границей (так называемая граница Мохоровича, или «Мохо»), глубже которой скорости как продольных, так и поперечных упругих сейсмических волн, а также механическая плотность скачкообразно возрастают. Плотности в мантии увеличиваются по мере возрастания глубины примерно от 3,3 до 9,7 г/см3.
В коре и (частично) в мантии располагаются обширные литосферные плиты. Их вековые перемещения не только определяют дрейф континентов, заметно влияющий на облик Земли, но имеют отношение и к расположению сейсмических зон на планете.
Еще одна обнаруженная сейсмическими методами граница (граница Гутенберга) — между мантией и внешним ядром — располагается на глубине 2775 км. На ней скорость продольных волн падает от 13,6 км/с (в мантии) до 8,1 км/с (в ядре), а скорость поперечных волн уменьшается от 7,3 км/с до нуля. Последнее означает, что внешнее ядро является жидким. По современным представлениям внешнее ядро состоит из серы (12%) и железа (88%). Наконец, на глубинах свыше 5120 км сейсмические методы обнаруживают наличие твердого внутреннего ядра, на долю которого приходится 1,7% массы Земли. Предположительно, это железо-никелевый сплав (80% Fe, 20% Ni).
В числе многих химических элементов, входящих в состав Земли, имеются и радиоактивные. Их распад, а также гравитационная дифференциация (перемещение более плотных веществ в центральные, а менее плотных в периферические области планеты) приводят к выделению тепла. Температура в центральной части Земли порядка 5000 °С. Максимальная температура на поверхности приближается к 60 °С (в тропических пустынях Африки и Северной Америки), а минимальная составляет около -90 °С (в центральных районах Антарктиды). Давление монотонно возрастает с глубиной от 0 до 3,61 ГП. Тепло из недр Земли передается к ее поверхности благодаря теплопроводности и конвекции.
Плотность в центре Земли около 12,5 г/см3.
Солнце, центральное тело нашей планетной системы возникло около 4,7 млрд. лет тому назад вместе с другими планетами, типичная звезда-карлик спектрального класса G2; масса М2.103 кг, радиус R=696 т. км.
Средняя плотность солнечного вещества 1400 кг/м3. Однако, это среднее число, и плотность в наружных слоях несоизмеримо меньше, а в центре в 100 раз больше.
Светимость L=3,86.1023кВт, эффективная температура поверхности (фотосферы)ок. 6000К.
Период вращения (синодический) изменяется от 27 сут на экваторе до 32 сут у полюсов, ускорение свободного падения 274 м/с2.
Солнце – ближайшая к Земле звезда, у которой в отличие от всех других звёзд мы можем наблюдать диск и при помощи телескопа изучать на нём мелкие детали. Среднее расстояние от Земли (астрономическая единица или а. е.) 149. 6 млн. км.
Солнце – типичная звезда, а потому его изучение помогает понять природу звёзд вообще.
Масса Солнца в 333 тыс. раз больше массы Земли, мощность полного излучения Солнца составляет 4 * 1023 кВт,
Как и все звёзды, Солнце – раскалённый газовый шар. В основном оно состоит из водорода с примесью 10% (по числу атомов) гелия, 1-2% массы Солнца приходится на другие более тяжёлые элементы.
Согласно современным представлениям, Солнце принадлежит к звёздам так называемой главной последовательности, т. е. к близким по химическому составу звёздам, в недрах которых протекают термоядерные реакции превращения водорода в гелий.
Химический состав, определенный из анализа солнечного спектра: водород — ок. 90%, гелий — 10%, остальные элементы — менее 0,1% (по числу атомов). Источник солнечной энергии — ядерные превращения водорода в гелий в центральной области Солнца, где температура 15 млн. К. Энергия из недр переносится излучением, а затем во внешнем слое толщиной ок. 0,2 R — конвекцией. С конвективным движением плазмы связано существование фотосферной грануляции, солнечных пятен, спикул и т. д. Интенсивность плазменных процессов на Солнце периодически изменяется. Солнечная атмосфера (хромосфера и солнечная корона) очень динамична, в ней наблюдаются вспышки, протуберанцы, происходит постоянное истечение вещества короны в межпланетное пространство (солнечный ветер). Земля, находящаяся на расстоянии 149 млн. км от Солнца, получает ок. 2.1017Вт солнечной лучистой энергии. Солнце — основной источник энергии для всех процессов, совершающихся на земном шаре. Вся биосфера, жизнь существуют только за счет солнечной энергии. На многие земные процессы влияет корпускулярное излучение Солнца.2
В нашей Галактике насчитывается несколько миллиардов жёлтых карликов, звёзд подобных нашему Солнцу, которые тоже должны быть источниками излучения типа солнечного ветра.
Звёздный ветер, как и солнечный, возникает в результате теплового расширения внешней оболочки звезды, когда сила внутреннего давления газа не уравновешивается гравитацией.
Звёздный ветер – это движущийся со сверхзвуковыми скоростями поток заряженных частиц.
Не последнюю роль в образовании звёздного ветра играет и вращение звезды вокруг собственной оси. Быстрое вращение звезды может приводить к образованию разного рода неустойчивостей, в следствии чего, наступает перестройка структуры звезды, а это в свою очередь сопровождается выбросом плазмы.
Впервые вращение Солнца наблюдал Галилей по движению пятен по поверхности. Различные зоны Солнца вращаются вокруг оси с различными периодами. Так точки на экваторе имеют период около 25 суток, на широте 40° период вращения равен 27 суток, а вблизи полюсов – 30 суток. Это доказывает, что Солнце вращается не как твердое тело, скорость вращения точек на поверхности Солнца уменьшается от экватора к полюсам.
Поверхность солнца (фотосфера) имеет гранулярную структуру, т. е. состоит из «зёрнышек» размером в среднем около 1000 км. Грануляция является следствием движения газов, в зоне, расположенной под фотосферой. Временами в отдельных областях фотосферы тёмные промежутки между пятнами увеличиваются, и образуются большие тёмные пятна. Наблюдая солнечные пятна в телескоп, Галилей заметил, что они перемещаются по видимому диску Солнца. На этом основании он сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, с периодом 25 сут. на экваторе и 30 сут. вблизи полюсов.
На сегодня известно существование двух типов ветров «срывающихся» с поверхности звёзд. К первому типу относится ветер, подобный солнечному. Он характеризуется малой потерей массы, но высокой, порядка 500 км/с, скоростью распространения плазмы в пространстве. Ветер второго типа в миллиард раз интенсивнее солнечного, хотя и перемещается в пространстве с относительно малыми скоростями (около 100 км/с).
2.Проблема «Солнце-Земля»
Огромная роль солнечной энергии в жизни нашей планеты стала очевидной довольно давно. Нагревая поверхность Земли, Солнце приводит в движение массы воздуха, заставляя их перемещаться из одних районов в другие. Таким образом, наше дневное светило является основным «виновником» всех явлений погоды.
Однако влияние Солнца на погоду не ограничивается одним лишь тепловым воздействием. Наше дневное светило— источник не только света и тепла; с его поверхности излучаются потоки ультрафиолетовых и рентгеновских лучен, а также потоки корпускул —-заряженных частиц вещества. Воздействие этих излучений на характер процессов, протекающих в земной атмосфере, было замечено уже много лет назад, но только в последние годы стали вырисовываться некоторые подробности этой неощутимой связи. Хотя количество тепла и света, посылаемое на Землю нашим дневным светилом, уже на протяжении многих сотен миллионов лет остается постоянным, интенсивность его невидимых излучений может испытывать значительные изменения. Она зависит от так называемой солнечной активности, которая не всегда одинакова.3
Наибольшее количество света испускает самый нижний слой солнечной атмосферы, так называемая «фотосфера» (что означает «светящаяся сфера»). Это и есть тот ослепительный диск, который мы наблюдаем па небе. Выше фотосферы находится сравнительно тонкий (около 14 000 км) красноватый слой — «хромосфера» (что означает «окрашенная сфера»), состоящая из водорода, кальция и некоторых других химических элементов. Над хромосферой на огромную высоту подымаются гигантские газовые фонтаны — протуберанцы. Газы в протуберанцах движутся с колоссальными скоростями, иногда достигающими 400—500 км/сек. Наконец, еще выше располагается самый внешний слой солнечной атмосферы — солнечная корона, состоящая из протонно-электронного газа. Корона простирается в космическое пространство на несколько сотен миллионов километров, заходя далеко за орбиту Земли. Можно с полным правом сказать, что мы живем внутри солнечной атмосферы.
При наблюдении невооруженным глазом поверхность Солнца представляется нам совершенно гладкой. Однако если посмотреть на дневное светило в достаточно сильный телескоп, мы увидим, что фотосфера состоит из множества отдельных зерен — гранул, которые находятся в постоянном движении. В фотосфере вблизи экваториальной зоны возникают и солнечные пятна — темные образования, поперечник которых достигает иногда 250 тыс. км.
Еще в начале XX столетия было обнаружено, что солнечные пятна обладают сильными магнитными полями. Напряженность этих полей достигает 1000 гаусс у небольших пятен и 4000 гаусс у крупных. Для сравнения можно сообщить, что напряженность земного магнитного поля у полюсов составляет всего 0,5 гаусса.
Но это и не удивительно, так как движение солнечных заряженных частиц всегда сопровождается образованием электрических и магнитных полей. Поэтому электромагнитные явления должны играть весьма существенную роль во всех физических процессах, происходящих на Солнце. Видимо, и возникновение солнечных пятен связано с действием магнитных сил. Во всяком случае, было замечено, что перед появлением пятна напряженность магнитного поля в данном районе атмосферы возрастает в несколько тысяч раз. Возможно, что такое усиление магнитного поля замедляет передачу тепловой энергии из центральных областей Солнца к фотосфере и возникают области пониженной температуры (примерно 4500—5000° по сравнению с 6000° к фотосфере). По контрасту с окружающей солнечной поверхностью такие области и выглядят темными пятнами.
Весьма вероятно также, что в местах ослабления магнитного поля происходят мощные выбросы энергии - факелы и протуберанцы.
Пятна — одно из внешних проявлений солнечной активности. По их количеству можно судить об ее уровне.
Но самое мощное проявление активности Солнца — так называемые вспышки, происходящие в нижних слоях солнечной атмосферы. Это термоядерные взрывы, возникающие благодаря быстрому сжатию магнитных полей и разогреванию солнечного вещества. Энергия одной из таких вспышек, зарегистрированной 23 февраля 1956 г., была но оценке ученых эквивалентна энергии одновременного взрыва миллиона водородных бомб.
Электромагнитные излучения вспышек доходят до Земли практически мгновенно (через 8 минут 18 секунд). Потоки же частиц, образующиеся при вспышках, в основном достигают пашен планеты через 1—2 суток. И лишь сравнительно небольшая часть движущихся с высокой скоростью частиц преодолевает расстояние между Солнцем и Землей за несколько часов.
Если световое и тепловое излучение нашего дневного светила из года в год практически не меняется, то в его поверхностной деятельности наблюдаются своеобразные циклы, в течение которых солнечная активность достигает максимального значения, а затем вновь убывает. Это случается примерно через каждые 11 лет. В такие годы па поверхности нашего дневного светила наблюдается большое количество пятен и вспышек, невидимые излучения достигают наибольшей интенсивности. Одновременно с этим на Земле возникают магнитные бури, происходят нарушения радиосвязи, наблюдается усиление ионизации верхних слоев атмосферы.
Помимо 11-летнего цикла солнечной активности существуют и другие, в частности, 100-летиий, или вековой.
Эти циклы как бы накладываются друг на друга. Благодаря этому общий уровень солнечной активности зависит от того, на каком «этапе» своего развития находится в данный момент каждый из циклов. Поэтому невидимые излучения Солнца достигают наибольшей интенсивности в те годы, когда максимумы циклов совпадают. Именно такое совпадение произошло, например, в 1957 г. Если посмотреть и л кривую, изображающую ход солнечной активности в текущем столетии, сразу можно заметить, что почти каждый очередной ее максимум расположен гораздо выше предыдущего. И максимум 1957— 1958 гг. был самым высоким за последние 100 лет.
Таким образом, «тепловой фон», на котором развертываются явления погоды, из года в год в среднем не меняется, но зато меняется воздействие солнечной активности на земную атмосферу и, в частности, на погоду. Механизм подобного воздействия исследован еще недостаточно, и сведения, которыми мы располагаем па этот счет, не выходят в основном за рамки чисто статистических закономерностей, но сам факт зависимости явлений погоды от интенсивности невидимой радиации Солнца в настоящее время уже не вызывает сомнений.4
Так, одновременно с ростом максимумов солнечной активности с начала текущего столетия наблюдалось явное потепление климата. Например, граница вечных льдов в Арктике отступила па несколько сотен километров к северу. Если в 1901 г. ледокол «Ермак» не смог дойти даже до северной оконечности Новой Земли, то в 1935 г. ледокол «Садко» прошел по чистой воде на 600 км севернее этого места. В 1925 г. малые неледокольные суда впервые обогнули с севера по чистой воде остров Шпицберген, а в 1932 г. Землю Франца Иосифа. В период с 1924 по 1944 гг. общая площадь льда только в советских арктических районах уменьшилась приблизительно па 1 млн. квадратных километров.
О значительном потеплении говорит и неуклонный рост среднегодовых температур. Повышение среднегодовых температур отмечено на острове Шпицберген, на Земле Франца Иосифа, в Гренландии, в северных районах Советского Союза.
Если в 1895—1915 гг. средняя годовая температура в Архангельске составляла 0,2 градуса, то в период с 1916 по 1930 гг. она возросла до 0,9 градуса. А в районе Санкт-Петербурга за последние 130 лет средняя температура поднялась на 1,1 градуса. Чтобы оценить величину подобного потепления, достаточно сказать, что повышение средней годовой температуры псего лишь на один градус равносильно перемещению данной местности к югу на 600—700 км.
Отодвигается к северу граница вечной мерзлоты в Сибири. Высокие деревья, в том числе березы, постепенно, со скоростью около 100 м а год, начинают проникать в тундру, где раньше спи не могли расти из-за холодов. Растительность поднимается все выше и выше по склонам гор. Отступают ледники. Общее потепление не замедлило отразиться на целом ряде явлений природы. Многие реки, в том числе и Волга, стали вскрываться раньше, а замерзать позже, раньше начинают цвести многие деревья, раньше, чем прежде, прилетают и вестники весны — грачи. И вообще по всему земному шару весна наступает раньше, чем а прежние годы. Повышается температура поды в океане.
Кроме того, все чаше п чаще в различных районах нашей планеты наблюдаются длительные отклонения погоды от ее обычного состояния. Погода стала заметно неустойчивой. Летом после сильной жары наступают резкие похолодания, а зимой жестокие морозы сменяются неожиданными продолжительными оттепелями.
В традиционные зимние месяцы наблюдаются продолжительные периоды, когда погода на Европейской территории России почти целиком определяется теплыми воздушными массами, поступающими из района Атлантического океана. Арктическая же «кухня погоды», обычно то и дело поставляющая в Пиропу холодные массы воздуха, в это время почти не «работает».
Конечно, климат и погода — не одно и то же. Каковы бы ни были изменения погоды в отдельных районах Земли, они всегда остаются в известных границах. Эти границы и определяют климат данного района. Таким образом, климат — это многолетний режим погоды в данном районе, непосредственно связанный с его географическим положением.
Однако и климат и погода тесно связаны с Солнцем. Недаром само слово «климат» происходит от древнегреческого слова «клима», что означает «наклон». Речь идет о том угле, под которым солнечные лучи падают на землю в различных широтных зонах. Связь между деятельностью нашего дневного светила и погодой не столь прямая. Но одно уже более или менее ясно: солнечная активность воздействует на характер движения воздушных масс над поверхностью пашой планеты, на так называемую общую циркуляцию атмосферы.
Циркуляция воздуха бывает двух видов — зональная, когда ветры направлены по широте, главным образом с запада на восток, и меридиональная. Сотрудникам Сове1ского арктического и антарктического института удалось установить, что в годы минимума солнечной активности преобладает зональная циркуляция, обеспечивающая в северном полушарии относительно спокойную погоду, соответствующую обычным климатическим нормам. Наоборот, в годы максимума происходит интенсивный обмен воздушными массами между тропическими и полярными районами. Теплый воздух заходит далеко па север, а холодный на юг. Погода становится неустойчивой, а атмосферные явления приобретают иногда весьма бурный характер.
Не исключена возможность, что и потепление Арктики объясняется ходом векового цикла солнечной активности. В настоящее время этот цикл уже «перевалил» через свой максимум и теперь происходит постепенный спад солнечной активности. И хотя 11-летппе максимумы будут продолжать оказывать свое влияние па атмосферу, оно с каждым разом будет становиться все менее заметным. По мнению некоторых ученых, это должно привести к тому, что потепление Арктики прекратится и сменится постепенным похолоданием, растянутым на несколько десятилетий. Подобная точка зрения подтверждается наблюдениями советских ученых в Антарктике, проводившимися по программе Международного геофизического года. Было обнаружено, что хотя общая площадь ледяного покрова «по инерции» еще продолжает уменьшаться, его толщина уже начинает возрастать.
Конечно, подобный прогноз нельзя считать окончательным, так как нам известны еще далеко не все закономерности атмосферных процессов и далеко не все факторы, оказывающие влияние на погоду и климат Земли. Об этом говорит хотя бы тот факт, что, несмотря на то, что в 1964—1965 гг. наступил очередной минимум солнечной активности, а после максимума 1957—1958 гг. прошло к этому времени уже около семи лет, в погодных явлениях и в этот период довольно часто наблюдались весьма резкие отклонения от нормы.
Весьма вероятно, что сами циклы солнечной активности имеют гораздо более сложный вид, чем это представлялось нам раньше. Об этом свидетельствуют и некоторые данные по изучению солнечной деятельности.
Так, например, в результате многолетних наблюдений Солнца на Горной астрономической станции Пулковской обсерватории вблизи Кисловодска советский ученый М. М. Гневышев обнаружил весьма любопытный факт. Оказалось, что примерно через 2—3 года после очередного «обычного» максимума солнечной активности, которая характеризуется наибольшей площадью солнечных пятен, наступил второй, ранее неизвестный максимум солнечной активности, связанный со значительным увеличением яркости солнечной короны (внешней части солнечной атмосферы) на низких широтах Солнца (т. с. в удалении от солнечного экватора).5
Точно такое же увеличение яркости короны наблюдалось и при обычном максимуме. Между тем, в этот период общая площадь пятен значительно меньше. Это наводит на мысль, что уровень солнечной активности связан не с площадью пятен, а с каким-то другим фактором.
И, действительно, Гневышеву удалось обнаружить, что возмущения в солнечной короне зависят не от площади солнечных пятен, а от того, с какой скоростью эта площадь изменяется.
Подобный вывод представляется весьма интересным и с точки зрения чисто физических соображений. Ведь известно, что величина напряженности электрического поля, возникающей в результате изменений магнитного поля, зависит от скорости этих изменений. И наоборот, величина напряженности магнитного поля зависит от того, с какой скоростью меняется электрическое поле. Между тем нет никаких сомнений в том, что физические явления, протекающие па поверхности Солнца, тесно связаны с электрическими и магнитными процессами. Поэтому зависимость, обнаруженная Гневышевым, весьма правдоподобна, тем более, что ученому удалось установить, что скорости изменения площади пятен, точно так же, как и величина возмущений в короне, одинаковы для первого и второго максимумов.
Сфера влияния солнечной деятельности на геофизические явления отнюдь не ограничивается атмосферными процессами. Физические условия на поверхности нашего дневного светила оказывают существенное влияние на распространение радиоволн в околоземном пространстве, на состояние магнитного поля Земли, возникновение полярных сияний. Статистические наблюдения обнаруживают и несомненную связь между солнечной активностью и целым рядом других природных процессов, происходящих на нашей планете.
Существует также немало земных явлений, относительно которых есть основания предполагать, что их причины лежат за пределами Земли — в космосе.
Заключение
Будущее планеты тесно связано с будущим Солнца. В результате накопления в ядре Солнца гелиевого «шлака», светимость звезды начнёт медленно возрастать. Яркость солнца возрастёт на 10 % в течение следующих 1,1 млрд лет и ещё на 40 % в течение следующих 3,5 млрд лет. Согласно некоторым климатическим моделям, увеличение количества солнечного излучения, падающего на поверхность Земли, приведёт к чудовищным последствиям, включая возможность полного испарения всех океанов.
Повышение температуры поверхности Земли ускорит неорганическую циркуляцию CO2, уменьшив его концентрацию до смертельного для растений уровня (10 ppm для C4-фотосинтеза) 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 (из-за понижения вулканической активности). Ещё через миллиард лет вода с поверхности планеты исчезнет полностью.
Через 5 млрд лет Солнце превратится в красного гиганта. Модель показывает, что Солнце увеличится в диаметре на величину, равную примерно 99 % нынешней дистанции до орбиты Земли (1 а. е.). Однако к тому времени орбита Земли может увеличиться до 1,7 а. е., поскольку ослабнет притяжение Солнца из-за уменьшения массы. И хотя Земля сможет избежать поглощения внешними оболочками Солнца, большая часть живых организмов (если не все) исчезнет в результате катастрофической близости к звезде.
После того, как Солнце пройдёт фазу красного гиганта, термические пульсации приведут к тому, что его внешняя оболочка будет сорвана и из неё образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется сформированная из очень горячего ядра Солнца звезда типа белый карлик, которая в течение многих миллиардов лет будет постепенно остывать и угасать.
Список использованной литературы
А.С. Ассовская, «Командируется в стратосферу» Ленинград «Гидрометеоиздат» 2013. 80- 116.с
Астрономия: век XXI, ред.-сост. В.Г.Сурдин. Фрязино 2014, 96- 114с.
Бочкарев Н. Г. Основы физики межзвездной среды; Либроком - Москва, 2014. - 352 c.
Галавкин В. В. Синергетическая физика, или Мир наоборот; ЛКИ - Москва, 2010. - 122 c.
Левитан Е. П. Дидактика астрономии; Едиториал УРСС - Москва, 2015. - 296 c.
Малов И. Ф. Механизмы космического излучения; Либроком - Москва, 2016. - 160 c.
Невзоров Иван,Катков Дмитрий - Учебник по астрономии. - http://spacelife.narod.ru/index.htm
Янчилина Фирюза По ту сторону звезд. Что начинается там, где заканчивается Вселенная?; Едиториал УРСС - Москва, 2014. - 120 c.
1 Бочкарев Н. Г. Основы физики межзвездной среды; Либроком - Москва, 2014. - c.45
2 Бочкарев Н. Г. Основы физики межзвездной среды; Либроком - Москва, 2014. - c.56
3 Бочкарев Н. Г. Основы физики межзвездной среды; Либроком - Москва, 2014. - c.67
4 Малов И. Ф. Механизмы космического излучения; Либроком - Москва, 2016. - c.45
5 Малов И. Ф. Механизмы космического излучения; Либроком - Москва, 2016. - c.78
|
Скачать 43.57 Kb.