Томский государственный университет


Скачать 377.67 Kb.
НазваниеТомский государственный университет
страница1/3
работы
Дата07.12.2012
Размер377.67 Kb.
ТипКурсовая
  1   2   3
Федеральное агентство по образованию РФ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Геолого-географический факультет

Кафедра динамической геологии


ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ:

Научный руководитель, профессор

_______________*********************

«____»___________________2007г.


НОВЫЕ ДАННЫЕ О СТРОЕНИИ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Курсовая работа


Автор работы:

Студент *** группы

___________________****************

«____»___________________2007г.


Томск 2007Содержание

  1. Меркурий

    1. Химический состав, физические условия и строение…………………………………………………………3

    2. Строение Меркурия……………………………………...4

  2. Венера

    1. Химический состав, физические условия и строение…………………………………………………………4

  3. Земля

    1. Строение Земли………………………………………….5

    2. Внутреннее строение……………………………….......6

    3. Состав Земли…………………………………………......7

    4. Развитие литосферы и рельефа………………………9

    5. Геологическая история……………………………......10

  4. Луна

    1. Исследование Луны………………………………….....11

    2. Строение и состав Луны………………………………..11

    3. Степень перемешаности лунной почвы………….....12

    4. Формы рельефа, встречающиеся на Луне…………12

  5. Марс

    1. Состав и внутреннее строение Марса………………13

    2. На Марсе обнаружены осадочные породы…………13

    3. Химический состав и физические условия Марса..14

  6. Юпитер

    1. Состав и исследование Юпитера……………………15

    2. Строение Юпитера……………………………………..17

    3. Строение спутника Юпитера – Европа……………..17

  7. Сатурн

    1. Состав и исследования Сатурна…………………….18

    2. Строение Сатурна………………………………………19

  8. Уран

    1. Химический состав, физические условия и строение……………………………………………………….19

    2. Уран изнутри……………………………………………..20

  9. Нептун

    1. Химический состав, физические условия и строение……………………………………………………….21

    2. Строение планеты………………………………………21

  10. Плутон

    1. Химический состав, физические условия и строение……………………………………………………….21

    2. Строение Плутона………………………………………21

  11. Список литературы…………………………………………...22



МЕРКУРИЙ

http://www.astrolab.ru/i/m/1.jpg

Химический состав, физические условия и строение Меркурия


Более двух третей изученной поверхности планеты сформировалось очень давно, около 4-х млрд. лет назад. Эти области покрывает великое множество кратеров. Наиболее известная деталь поверхности - Равнина Зноя - имеет сильное сходство с круговыми морями на Луне. Возникновению Равнины предшествовало столкновение Меркурия с большим небесным телом, на раннем этапе геологической истории планеты. Равнина образовалась в результате истечения лавы из недр планеты после столкновения. Ее плоское дно окаймлено разломами и извилистыми гребнями гор. Диаметр равнины - 1 300 км (четверть диаметра планеты).
В той части поверхности Меркурия, которая диаметрально противоположна Равнине Зноя, ударные волны, ставшие следствием ее образования, достигли наибольшей силы, вызвав сильные возмущения в коре, взломав ее и создав нагромождения ее частей. Эта область имеет размеры около 100 километров в поперечнике.
Есть еще один типичный вид поверхностных образований: протяженные обрывы (уступы) высотой от нескольких сотен до 3 000 м. В некоторых местах они пересекают стенки кратеров и разделяют собою ничем не отличающиеся друг от друга участки поверхности. Как предполагают, они сформировались при сжатии планетарной коры в процессе охлаждения.
Фотомозаика Меркурия по снимкам "Маринера 10" (1974-й год). Изображение Меркурия сконструировано из 18 снимков, сделанных с интервалом в 42 секунды "Маринером 10" во время пролета мимо планеты 29 марта 1974-го года. Север планеты - верхняя часть изображения. Экватор проходит справа налево в одной трети видимого размера планеты, если отсчитывать снизу. Равнина Зноя появляется вблизи терминатора слева в центре. Большие лучевые кратеры также видны на этом изображении Меркурия. Снимки сделаны с расстояния в 210 000 км.
Повторимся, сказав еще раз, что период вращения планеты таков, что "сутки" на Меркурии продолжаются два "года". Это ведет к огромным температурным контрастам: в перигелии температура подсолнечной точки достигает 430° C, а ночные температуры опускаются до -170° C.
Средняя плотность Меркурия почти равна плотности Земли. Меркурий имеет железное ядро, на долю которого приходится 70% массы и 75% общего диаметра планеты. Обнаружено и магнитное поле, по напряженности составляющее лишь около сотой части напряженности поля Земли, но его существование служит дополнительным доказательством существования металлического ядра.
Высокие дневные температуры и небольшая масса планеты делают удержание ею атмосферы невозможным. Небольшие обнаруженные количества гелия, кислорода и натрия могли появиться в результате радиоактивного распада поверхностных пород или из-за захвата частиц солнечного ветра.
Атмосферы на Меркурии почти нет, условия там никак не пригодны для жизни. Поверхность Меркурия напоминает лунную. Она покрыта кратерами, на ней есть образования, схожие с лунными морями. Лучшие изображения Меркурия получены американским "Маринером 10", выведенном на орбиту, двигаясь по которой, он трижды в 74-75-х годах с промежутками в 176 дней сближался с планетой и проводил ее фотографирование с разрешением деталей до 50-м. У Меркурия есть слабое магнитное поле и ни одного естественного спутника.

Строение Меркурия

http://www.astrolab.ru/cgi-bin/img.cgi?i=01000001.jpg&p=manager


ВЕНЕРА

http://www.astrolab.ru/i/m/2.jpg

Химический состав, физические условия и строение

Венеры


Венера - планета, ближе всех подходящая в движении своем к Земле. По своим размерам она схожа с Землей и так же обладает обширной атмосферой, хотя Венерианская воздушная оболочка куда как внушительнее Земной.
Давление вблизи поверхности планеты составляет около 95 атмосфер! Состоит эта атмосфера, в основном, из углекислого газа с примесями азота и кислорода. Углекислый газ является причиной явления, которое называется парниковым эффектом. Сущность явления состоит в том, что углекислый газ, пропуская солнечные лучи позволяет нагреваться поверхности и воздуху в близи нее, но это тепло он не выпускает обратно в космос. Из-за этого поверхность Венеры сильно разогрета. На Земле этот эффект также наблюдается, но масштабы его гораздо скромнее.
Тонкая поверхностная кора когда-то делала Венеру самым активным небесным телом Солнечной системы, если говорить о поверхностях (у Солнца поверхности, напомним, нет). Радиолокационные наблюдения обнаружили на Венере множество вулканов и бывших лавовых рек.
Маленьких кратеров ударного происхождения на Венере нет: мелкие метеорные тела сгорают в атмосфере планеты.

Внутреннее строение Венеры аналогично внутреннему строению планет земной группы. Но тектонический стиль развития планет различен. Это сказывается на их строении и на толщине наружных слоев всех планет.

Для исследования характера поверхности Венеры под толстым слоем облаков астрономы используют как межпланетные корабли, так и радиоволны. К Венере направлялись уже более 20 американских и российских космических кораблей - больше, чем к какой-либо другой планете. Первый российский корабль был раздавлен атмосферой. Однако в конце 1970-х - начале 1980-х гг. были получены первые фотографии, на которых видны образования из твердых пород - острые, покатые, осыпавшиеся, мелкая крошка и пыль, - химический состав которых был сходен с вулканическими породами Земли. В 1961 г. ученые послали к Венере радиоволны и приняли на Земле отраженный сигнал, измерив скорость вращения планеты вокруг своей оси. В 1983 г. на орбиту вокруг Венеры вышли космические корабли "Венера-15" и "Венера-16". Используя радар, они построили карту северного полушария планеты до параллели 30". Еще более подробные карты всей поверхности с деталями размером до 120 м получены в 1990 г. кораблем "Магеллан". С помощью компьютеров радиолокационную информацию превратили в изображения, похожие на фотографии, где видны вулканы, горы и другие детали ландшафта.
"Магеллан" передал на Землю прекрасные изображения огромных венерианских кратеров. Они возникли в результате ударов гигантских метеоритов, прорвавшихся сквозь атмосферу Венеры на ее поверхность. Такие столкновения высвобождали жидкую лаву, заключенную внутри планеты. Некоторые метеориты взрывались в нижних слоях атмосферы, создавая ударные волны, которые образовывали темные круглые кратеры. Метеориты, проходящие сквозь атмосферу, летят со скоростью около 60000 км/ч. Когда такой метеорит ударяется о поверхность, твердая порода мгновенно превращается в раскаленный пар, оставляя в грунте кратер. Иногда лава после такого удара находит путь наверх и вытекает из кратера.
Поверхность Венеры покрыта сотнями тысяч вулканов. Есть несколько очень больших: высотой 3 км и шириной 500 км. Но большая часть вулканов имеет 2-3 км в поперечнике и около 100 м в высоту. Излияние лавы на Венере происходит значительно дольше, чем на Земле. Венера слишком горяча для того, чтобы там были лед, дожди или бури, поэтому там не происходит существенных атмосферных воздействий (выветривания). А значит, вулканы и кратеры почти не изменились с тех пор, как они образовались миллионы лет назад. На фотографиях Венеры, сделанных с "Магеллана", мы видим такой древний ландшафт, какого не увидишь на Земле, - и все-таки он моложе, чем на многих других планетах и лунах. По-видимому, Венера покрыта твердыми породами. Под ними циркулирует раскаленная лава, вызывающая напряжение тонкого поверхностного слоя. Лава постоянно извергается из отверстий и разрывов в твердых породах. Кроме того, вулканы все время выбрасывают струи мелких капелек серной кислоты. В некоторых местах густая лава, постепенно сочась, скапливается в виде огромных луж шириной до 25 км. В других местах громадные пузыри лавы образуют на поверхности купола, которые затем опадают.
На Земле геологам не просто выяснить историю нашей планеты, поскольку под воздействием ветра и дождя горы и долины постоянно подвергаются эрозии. Венера очень интересует ученых по той причине, что ее поверхность подобна древним ископаемым пластам. Детали ее ландшафта, обнаруженные "Магелланом", имеют возраст в сотни миллионов лет. Вулканы и потоки лавы сохраняются в неизменном виде на этой сухой планете, мир которой - ближайший к нашему.


ЗЕМЛЯ

Строение Земли

Большую часть поверхности Земли (до 71%) занимает Мировой океан . Средняя глубина Мирового океана - 3900 м. Существование осадочных пород, возраст которых превосходит 3,5 млрд. лет, служит доказательством существования на Земле обширных водоемов уже в ту далекую пору. На современных континентах более распространены равнины, главным образом низменные, а горы - в особенности высокие - занимают незначительную часть поверхности планеты, так же как и глубоководные впадины на дне океанов. Форма Земли, как известно близкая к шарообразной, при более детальных измерениях оказывается очень сложной, даже если обрисовать ее ровной поверхностью океана (не искаженной приливами, ветрами, течениями) и условным продолжением этой поверхности под континенты. Неровности поддерживаются неравномерным распределением массы в недрах Земли.
Одна из особенностей Земли - ее магнитное поле, благодаря которому мы можем пользоваться компасом. Магнитный полюс Земли, к которому притягивается северный конец стрелки компаса, не совпадает с Северным географическим полюсом. Под действием солнечного ветра магнитное поле Земли искажается и приобретает "шлейф" в направлении от Солнца, который простирается на сотни тысяч километров.

http://www.astrolab.ru/cgi-bin/img.cgi?i=03000004.jpg&p=manager

Внутреннее строение

О внутреннем строении Земли, прежде всего, судят по особенностям прохождения сквозь различные слои Земли механических колебаний, возникающих при землетрясениях или взрывах. Ценные сведения дают также измерения величины теплового потока, выходящего из недр, результаты определений общей массы, момента инерции и полярного сжатия нашей планеты. Масса Земли найдена из экспериментальных измерений физической постоянной тяготения и ускорения силы тяжести. Для массы Земли получено значение 5,967•1024 кг. На основе целого комплекса научных исследований была построена модель внутреннего строения Земли.
Твердая оболочка Земли - литосфера. Ее можно сравнить со скорлупой, охватывающей всю поверхность Земли. Но эта "скорлупа" как бы растрескалась на части и состоит из нескольких крупных литосферных плит, медленно перемещающихся одна относительно другой. По их границам концентрируется подавляющее число землетрясений. Верхний слой литосферы - это земная кора, минералы которой состоят преимущественно из оксидов кремния и алюминия, оксидов железа и щелочных металлов. Земная кора имеет неравномерную толщину: 35-65 км на континентах и 6-8 км под дном океана. Верхний слой земной коры состоит из осадочных пород, нижний из базальтов. Между ними находится слой гранитов, характерный только для континентальной коры. Под корой расположена так называемая мантия, имеющая иной химический состав и большую плотность. Граница между корой и мантией называется поверхностью Мохоровича. В ней скачкообразно увеличивается скорость распространения сейсмических волн. На глубине 120-250 км под материками и 60-400 км под океанами залегает слой мантии, называемый астеносферой. Здесь вещество находится в близком к плавлению состоянии, вязкость его сильно понижена. Все литосферные плиты как бы плавают в полужидкой астеносфере, как льдины в воде. Более толстые участки земной коры, а так же участки, состоящие из менее плотных пород, поднимаются по отношению к другим участкам коры. В то же время дополнительная нагрузка на участок коры, например, вследствие накопления толстого слоя материковых льдов, как это происходит в Антарктиде, приводит к постепенному погружению участка. Такое явление называется изостатическим выравнивание. Ниже астеносферы, начиная с глубины около 410 км "упаковка" атомов в кристаллах минералов уплотнена под влиянием большого давления. Резкий переход обнаружен сейсмическими методами исследований на глубине около 2920 км. Здесь начинается земное ядро, или, точнее говоря, внешнее ядро, так как в его центре находится еще одно - внутреннее ядро, радиус которого 1250 км. Внешнее ядро, очевидно, находится в жидком состоянии, поскольку поперечные волны, не распространяющиеся в жидкости, через него не проходят. С существованием жидкого внешнего ядра связывают происхождение магнитного поля Земли. Внутреннее ядро, по-видимому, твердое. У нижней границы мантии давление достигает 130 ГПа, температура там не выше 5000 К. В центре Земли температура, возможно, поднимается выше 10 000 К.


Состав Земли

Землю, конечно, можно изучать без помощи космического корабля. Однако только в двадцатом столетии мы получили карту всей планеты. Изображения планеты, принимаемые из космоса, имеют важное значение. Например, они помогают в прогнозировании погоды и особенно в отслеживании и предсказании ураганов. И еще они необычайно красивы.
Можно выделить несколько отдельных слоев Земли, у которых есть свои определенные химические и сейсмические характеристики (толщина в км):
1 - 40 Кора
40 - 400 Верхняя мантия
400 - 650 Переходная область
650 - 2890 Нижняя мантия
2890 - 5150 Внешнее ядро
5150 - 6378 Внутреннее ядро
Изменения коры значительны по толщине. Под океанами она более тонкая, чем под континентами. Внутреннее ядро и кора твердые, внешнее ядро и слои мантии полужидкие. Различные уровни отделяются друг от друга неоднородностями, которые хорошо определяются сейсмическими данными; наиболее известная из них - неоднородность Мохоровичича, располагающаяся между корой и верхней мантией.
Большая часть массы Земли заключена в мантии; основная часть оставшейся массы приходится на в ядро, а масса той части, на которой мы обитаем, составляет крошечную долю от всей массы (масса в кг•1024):



Атмосфера 0,0000051
Океаны 0,0014
Кора 0,026
Мантия 4,043
Внешнее ядро 1,835
Внутреннее ядро 0,09675



Ядро, вероятно, состоит в основном из железа (или никеля и железа), хотя возможно присутствие и некоторых более легких элементов. Температура в центре ядра может достигать 7500 K, а это больше, чем температура поверхности Солнца. Нижняя мантия состоит из обычного кремния, магния и кислорода с небольшим количеством железа, кальция и алюминия. Верхняя мантия - это большей частью оливин и пироксен (железо-магниевые силикаты), кальций и алюминий. Эти данные мы получили только благодаря сейсмическим методам; образцы из верхней мантии достигают поверхности в виде вулканической лавы, но большая часть Земли для нас недостижима. Кора - это прежде всего кварц (кремниевая двуокись) и другие силикаты типа полевого шпата. Химический состав Земли (по массе) следующий:
Железо 34,6%
Кислород 29,5%
Кремний 15,2%
Магний 12,7%
Никель 2,4%
Сера 1,9%

Титан 0,05%



Другие планеты земной группы, возможно, имеют подобные структуры и составы с некоторыми отличиями: у Луны маленькое ядро; у Меркурия очень большое ядро относительно диаметра планеты; мантии Марса и Луны намного более толстые; у Луны и Меркурия нет отчетливой с химической точки зрения коры; Земля - единственная планета с отчетливо определяемым внутренним и внешним ядром. Обратите внимание, однако, что наши знания относительно внутреннего строения планет носят теоретический характер даже для Земли.
Земля - самое плотное тело Солнечной системы.
Земная поверхность очень молода. В относительно короткий (по астрономическим стандартам) период в 500 000 000 лет эрозия и тектонические процессы разрушили и создали заново большую часть поверхности Земли, уничтожив тем самым почти все следы ранней геологической поверхности (типа кратеров, появившихся в результате столкновений). Возраст Земли - от 4.5 до 4.6 миллиардов лет, а возраст самых старых известных камней - приблизительно 4 миллиарда лет. Самые старые окаменелости живых организмов имеют возраст меньше чем 3.9 миллиардов лет.
На 71% Земная поверхность покрыта водой. Земля - единственная планета, на которой вода может существовать в жидком виде на поверхности (хотя, возможно, на поверхности Титана есть жидкий этан или метан и жидкая вода под поверхностью Европы - спутника Юпитера). Жидкая вода, как мы знаем, необходима для жизни. Способность океанов сохранять тепло также очень важна в поддержании относительно устойчивой температуры Земли. Жидкая вода также ответственна за эрозию и выветривание континентов Земли - процесс, уникальный в солнечной системе сегодня (хотя, возможно, это произошло в прошлом на Марсе).
Атмосферу Земли составляет азот - на 77 %, кислород - 21 % со следами аргона, двуокиси углерода и воды. Когда Земля только формировалась, в ее атмосфере, возможно, было очень большее количество двуокиси углерода, но к нынешнему времени большая его часть уже входит в состав карбонатных горных пород, немного меньший его объем содержится в растворенном виде в океанах и остальная часть использовалась и используется растениями для жизни. Очень малое количество присутствующей сейчас в атмосфере двуокиси углерода чрезвычайно важно для поддержания поверхностной температуры Земли через парниковый эффект. Парниковый эффект поднимает среднюю поверхностную температуру приблизительно на 35° C выше той температуры, которая была бы без него; океаны были бы заморожены и жизнь была бы невозможна.
Присутствие свободного кислорода совершенно замечательно с химической точки зрения. Кислород в атмосфере Земли производится и поддерживается биологическими процессами. Без жизни не было бы в атмосфере и свободного кислорода.
Взаимодействие Земли и Луны замедляет вращение Земли примерно на 2 миллисекунды в столетие. Исследования показывают, что 900 миллионов лет назад год состоял из 481 18-часового дня.
У Земли умеренное магнитное поле, производимое электрическими токами в ядре. Взаимодействие солнечного ветра, магнитного поля Земли и верхних слоев атмосферы Земли вызывает полярные сияния. Нарушения в этих явлениях заставляют магнитные полюса перемещаться относительно поверхности Земли; северный магнитный полюс в настоящее время находится в северной Канаде.
Магнитное поле Земли и его взаимодействие с солнечным ветром также производит радиационные пояса Ван Аллена - пару колец ионизированного газа (или плазмы). Внешний пояс простирается на высоте от 19 000 км до 41 000 км; внутренний пояс располагается на высоте от 7 000 км до 13 000 км.
У Земли только один естественный спутник - Луна, но на орбиту Земли были выведены еще тысячи малых искусственных. Астероид 3753 (1986 ТО) имеет сложную орбитальную связь с Землей; он не является нашей луной, его называют термином "компаньон".


Развитие литосферы и рельефа

Уже в начале геологической истории (с появлением на земной поверхности огромных масс воды и с началом действия глобального климатического круговорота воды) экзогенные геологические и геоморфологические процессы встали весьма схожими с современными. Это наложило отпечаток и на тектонические процессы, в которых стали принимать участие осадочные породы, отсутствовавшие до того времени на поверхности Земли.
В начале геологического времени еще весьма активно протекали процессы вулканизма, регионального метаморфизма и гранитизации. Наряду с магматическими процессами и метаморфизмом широкое распространение получило осадкообразование, мощное накопление осадочных и вулканогенных толщ, а в фазы кульминации тектонических напряжений - и складкообразование.
Уже в архее начинает проявляться геосинклинальный процесс. В результате его действия, включающего в себя складчатость, метаморфизм и гранитизацию, происходила консолидация обширных областей земной коры. Она сопровождалась увеличением масс горных пород гранитного слоя материковой коры, возрастанием ее мощности и поднятием поверхности над уровнем моря.
Геосинклинальный процесс - это сложный многофазовый цикличный тектонический процесс, дифференцированный на две основные стадии: собственно геосинклинальную и орогенную. Первая стадия - это интенсивное прогибание поверхности и накопление мощных осадочных и вулканогенных пород. Образование на месте прогиба горных вовышенностей, нередко высокогорного облика, дало основание назвать вторую стадию геосинклинального процесса орогенной стадией. Соответственно и геосинклинальный пояс получает "переименование": во второй стадии своей эволюции он называется орогенным поясом (т. е. горным поясом). Одновременно к нему применим и термин "складчатый пояс". Это название сохраняется за ним и для последующей фазы разрушения гор, поскольку основная масса слагающих пояс пород представлена складчатыми комплексами.
Таким образом, развитие геосинклинали, т. е. формирование геосинклинальной тектонической структуры - основного элемента материковой коры, находится в неразрывной связи с эволюцией рельефа.
Современное состояние Земли характеризуется высокой тектонической (вулканической) активностью. Правда, по сравнению с ранней историей и археем, когда в огромных масштабах происходило расплавление вещества недр, современный вулканизм имеет меньший масштаб. Тем не менее он активно проявляется во всех действующих геосинклиналях, а отчасти и на платформах. Весьма интенсивный вулканизм и магматизм в целом присущи и срединно-океаническим хребтам.
Начиная с мезозоя большая тектоническая активность захватила и океаническую кору. В осевых зонах океанов образовались глубинные разломы типа рифтов, имеющих тенденцию к расширению. Возникли срединно-океанические хребты, образовавшие глобальную систему общей протяженностью более 60 тыс. км.
В настоящее время современную структуру земной коры материков рассматривают как результат действия геосинклинального процесса. Различие отдельных частей материковой коры определяется возрастом их консолидации, т. е. проявлением заключительной фазы геосинклинального развития.
И геосинклинальный процесс, и другие, прежде всего экзогенные, процессы в ходе времени не оставались неизменными, а претерпевали эволюцию, обусловленную, в частности, появлением и развитием на Земле нового природного компонента и одновременно мощного фактора - органического мира и, наконец, человека.
Последний из семи основных тектонических этапов развития земной коры называют мезо-кайнозойским, континентально-океаническим этапом, он охватывает 250 млн. лет. Это небольшой отрезок истории Земли, и особенность его в том, что наряду с продолжающимся геосинклинальным развитием материков, а отчасти и океана в движение пришла и литосфера океанических впадин.


Геологическая история

Геологическое время эволюции Земли это принципиально новый период развития нашей планеты в целом, особенно ее коры и природной среды.
Как только температура опустилась ниже 100° С, состояние воды, которая находилась в атмосфере в виде горячего пара, изменилось. Водяные пары атмосферы, а в них была сосредоточена практически вся гидросфера Земли, почти целиком превратились в жидкость, наиболее активное состояние воды по сравнению с ее газовой и твердой фазами. Сухая до того времени Земля стала необычайно обводненной. Сформировались поверхностный и грунтовый стоки, возникли водоемы, и, наконец, океаны. Начался круговорот воды в природе.
На заре геологической истории существовали обширные водоемы - моря и, вероятно, какие-то первоначальные океаны. В 1973 г. геологи Оксфордского университета обнаружили в юго-западной части Гренландии бурый железняк возрастом 3,76 млрд. лет (± 70 млн. лет). Бурый железняк - осадочная порода, сформировавшаяся в водном бассейне. Еще раньше те же геологи вместе с сотрудниками Управления геологической съемки Гренландии обнаружили в 1971 г. метаморфизованные осадочные породы возрастом 3,98 млрд. лет. Факт обнаружения осадочных пород такого древнего возраста трудно переоценить. Это означает, что временной рубеж между ранней и геологической историей проходит где-то около 4 млрд. лет назад. Следовательно, на всю раннюю историю Земли остается всего 0,6 млрд. лет. Если помимо внешней сферы Земли расплавлялась и центральная область, то на планете могли образоваться океаны, близкие по объему современным. После охлаждения земной поверхности до температуры ниже 100° С на ней образовалась огромная масса жидкой воды, которая представляла собой не простое скопление неподвижных вод, а находящихся в активном глобальном круговороте. Несмотря на эволюцию этого круговорота в ходе времени, основные особенности его сохранились неизменными. В структурном отношении круговорот, как и в настоящее время, распадался на звенья: атмосферное (испарение, перенос влаги, осадки), литосферное (поверхностный и подземный стоки) и океаническое. В процессе функционирования круговорота воды в природе происходит поглощение солнечной энергии и распределение ее по земному шару. Вода благодаря своей необычайной подвижности и химической активности вступает во взаимодействие с природными компонентами, способствуя их взаимосвязям, чем и обеспечивает формирование того глобального природного комплекса, который в настоящее время называется географической оболочкой.


ЛУНА

http://www.astrolab.ru/i/m/33.jpg

Исследование Луны

Первым человеком, посмотревшим на Луну в телескоп, был Галилей. Ему же, соответственно, принадлежит и открытие лунных гор и кратеров. Это открытие теперь каждый может повторить с помощью простого бинокля.
Луна начала изучаться автоматическими станциями еще до появления человека в космосе. 4-го октября 1959-го года советская автоматическая станция "Луна 3" впервые сфотографировала обратную сторону Луны, на которой почти не оказалось морей. Советская же станция "Луна 9" 31-го января 1966-го года первой совершила удачную мягкую посадку на Луну в Океане Бурь, западнее кратеров Рейнер и Марат. Были произведены снимки Луны с разных высот и круговая панорама на самой поверхности. "Луна 10" первой стала искусственным спутником Луны 3 апреля 1966-го года, оставаясь им в течение 57-ми дней. Другая советская станция "Луна 16 "первой доставила образцы лунного грунта на Землю 24-го сентября 1970-го года. Станцией "Луна 17", запущенной 10-го ноября 1970-го года, на Луну был доставлен самоходный аппарат "Луноход 1", представлявший собой комплексную лабораторию. Аппарат проделал по поверхности спутника Земли путь длиною 10 540 метров. "Луноход 2" был доставлен 16-го января 1973-го года станцией "Луна 21". По восточному краю Моря Ясности самоходный аппарат прошел маршрут, протяженностью 37 км. Последней "Луной" была "Луна 24", в августе 1976-го года доставившая на Землю двухметровую колонку лунного грунта. 4 отечественных станции типа "Зонд" проводили разнообразные исследования в окололунном пространстве и возвращались на Землю.
Американцы отправили к Луне около 30 аппаратов. 4 первых "Пионера" неизменно друг за другом в августе-декабре 1958-го года отклонялись от расчетных траекторий и не выполняли поставленных задач. С 1962-го по 1965-й годы к Луне были направлены семь аппаратов "Рейнджер", три из которых достигли-таки Луны и передали фотоснимки поверхности. С 1966-го по 1968-й годы на орбиту вокруг нашего естественного спутника были выведены пять станций "Лунар-Орбитер" и две станции "Эксплорер". Для посадки на Луну проводились в то же время запуски семи аппаратов "Сервейр". Кроме того, были запущены 17 "Аполлонов", 6 из которых доставили на Луну астронавтов, проведших там уникальные исследования. Первым человеком на Луне стал Нил Армстронг, командир "Аполлона 11". После 74-го года изучение Луны почти прекратилось. В 1994-м, однако, американский аппарат "Климентина" возобновил исследования нашего спутника, сделав, в том числе, около 3 млн. фотографий и предположительно открыл на Луне воду.


Строение и состав Луны

Плотность лунных пород составляет в среднем 3,343 г/см3, что заметно уступает средней плотности для Земли (5,518 г/см3). Это различие связано главным образом с тем, что уплотнение вещества с глубиной проявляется на Земле значительно заметнее, чем на Луне. Имеются и различия в минералогическом составе лунных и земных пород: содержание оксидов железа в лунных базальтах на 25%, а титана - на 13% выше, чем в земных. "Морские" базальты на Луне отличаются повышенным содержанием оксидов алюминия и кальция и относительно более высокой плотностью, что связывают с их глубинным происхождением.
Для исследования строения Луны использовались сейсмические методы. В настоящее время картина этого строения разработана довольно детально. Принято считать, что недра Луны можно разделить на пять слоев.
Поверхностный слой - лунная кора (ее толщина меняется от 60 км на видимой с Земли половине Луны до 100 км - на невидимой) - имеет состав, близкий к составу "материков". Под корой располагается верхняя мантия - слой толщиной около 250 км. Еще глубже - средняя мантия толщиной порядка 500 км; полагают, что именно в этом слое в результате частичного выплавления формировались "морские" базальты. На глубинах порядка 600-800 км располагаются глубокофокусные лунные сейсмические очаги. Нужно, однако, отметить, что естественная сейсмическая активность на Луне невелика.
На глубине около 800 км кончается литосфера (твердая оболочка) и начинается лунная астеносфера - расплавленный слой, в котором, как и в любой жидкости, могут распространяться только продольные сейсмические волны. Температура верхней части астеносферы порядка 1200 К.
На глубине 1380-1570 км происходит резкое изменение скорости продольных волн - здесь проходит граница (довольно размытая) пятой зоны - ядра Луны. Предположительно, это относительно небольшое ядро (на его долю приходится не более 1% массы Луны) состоит из расплавленного сульфида железа.
Поверхностный довольно рыхлый слой Луны состоит из пород, раздробленных постоянным потоком падающих на нее твердых тел - от микрометеоритов и пыли до крупных частиц - многотонных метеоритов и астероидов.
Над поверхностью Луны газовая атмосфера как таковая отсутствует, так как не может удерживаться Луной вследствие ее малой массы. В результате даже легчайшие атомы при средних тепловых скоростях способны преодолевать притяжение Луны. Поэтому плотность газа над Луной по крайней мере на 12 порядков меньше плотности приземной атмосферы (хотя и заметно выше плотности межзвездного газа).


Степень перемешанности лунной почвы

Как уже говорилось в предыдущем разделе, поверхность Луны постоянно подвергается микровоздействиям метеорных тел. За миллионы лет эти процессы не могли не перемешать слои лунной почвы. Однако, статья в Science News (Anon, 1971, с.62) сообщает о следующий результатах анализа лунной почвы: "Новое исследование показало, что верхние слои висмута и кадмия оставались на поверхности 15 миллионов лет. Если почва Луны постоянно взрыхляется множеством мини-толчков, то ее слои должны быть перемешаны гораздо сильнее".


Формы рельефа, встречающиеся на Луне

Тип образований
рус. / лат.

Определение

Болото / Palus

Пониженная область, менее темная, чем море

Борозда / Rima

Длинная, узкая, неглубокая линейная депрессия

Горы / Mons

Крупная возвышенность

Гряда / Dorsum

Линейная возвышенность неправильной формы

Долина / Vallis

Извилистая ложбина

Залив / Sinus

Часть моря, вдающаяся в материк

Кратер / Crater

Кольцевая депрессия, окруженная валом

Море / Mare

Темная пониженная область

Мыс / Promontorium

Часть материка, вдающаяся в море

Озеро / Lacus

Темная пониженная область меньших размеров

Океан / Oceanus

Обширная темная пониженная область

Равнина / Planitia

Ровная низменная область

Сброс / Rupes

Уступо- или обрывообразная форма

Цепочка / Catena

Цепочка кратеров
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Разместите кнопку на своём сайте:
cat.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©cat.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
cat.convdocs.org
Главная страница