Как определили возраст земли. Возраст земли Сколько лет земле по

Земля является третьей планетой от Солнца и самой большой из планет земной группы. При этом она всего лишь пятая по величине планета с точки зрения размера и массы в Солнечной системе, но, что удивительно, самая плотная из всех планет в системе (5,513 кг/м3). Примечательно также, что Земля является единственной планетой в Солнечной системе, которую сами люди не называли в честь мифологического существа, — ее название происходит от старого английского слова «ertha», что означает почву.

Считается, что Земля образовалась где-то около 4.5 миллиарда лет назад, а в настоящее время является единственной известной планетой, где возможно существование жизни в принципе, а условия таковы, что жизнь в буквальном смысле кишит на планете.

На протяжении всей истории человечества люди стремились понять свою родную планету. Тем не менее, кривая обучения оказалась очень и очень сложной, с большим количеством ошибок сделанными по пути. Например, еще до существования древних римлян, мир понимался как плоский, а не сферический. Вторым наглядным примером является вера в то, что Солнце вращается вокруг Земли. Лишь только в шестнадцатом веке, благодаря работе Коперника, люди узнали, что на самом деле Земля просто планета, вращающаяся вокруг Солнца.

Возможно, самым главным открытием относительно нашей планеты в течение последних двух столетий является то, что Земля является как обычным так и уникальным местом в Солнечной системе. С одной стороны, многие из ее характеристик довольно заурядны. Возьмем, например, размер планеты, ее внутренние и геологические процессы: ее внутренняя структура практически идентична трем другим планетам земной группы в Солнечной системе. На Земле происходят практически те же геологические процессы, формирующие поверхность, которые свойственны подобным планетам и многим планетарным спутникам. Однако при всем при этом, Земля обладает просто огромным количеством абсолютно уникальных характеристик, которые разительно отличают ее от практически всех известных на сегодняшний день планет земной группы.

Одним из необходимых условий для существования жизни на Земле без сомнения является ее атмосфера. Она состоит из примерно 78% азота (N2), 21% кислорода (О2) и 1% аргона. Также в составе есть совсем незначительное количество двуокиси углерода (CO2) и других газов. Примечательно, что азот и кислород необходимы для создания дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и производства биологической энергии, без которой невозможно существования жизни. Кроме того, кислород присутствующий в озоновом слое атмосферы, защищает поверхность планеты и поглощает вредное солнечное излучение.

Любопытно то, что Значительное количество кислорода, присутствующего в атмосфере, создается на Земле. Образуется он в качестве побочного продукта фотосинтеза, когда растения превращают углекислый газ из атмосферы в кислород. По существу, это означает, что без растений количество углекислого газа в атмосфере было бы гораздо выше, а уровень кислорода значительно ниже. С одной стороны, если уровень углекислого газа повысится, вполне вероятно, что Земля будет страдать от парникового эффекта как на . С другой стороны, если процентное содержание углекислого газа станет даже немного ниже, то уменьшение парникового эффекта привело бы резкому похолоданию. Таким образом, текущий уровень углекислого газа способствует идеальному диапазону комфортных температур от -88 °С до 58 °С.

При наблюдении Земли из космоса, первое что бросается в глаза — океаны жидкой воды. С точки зрения площади поверхности, океаны покрывают примерно 70% от Земли, что является одним из уникальнейших свойств нашей планеты.

Подобно атмосфере Земли, наличие жидкой воды является необходимым критерием для поддержания жизни. Ученые полагают, что впервые жизнь на Земле возникла 3,8 миллиарда лет назад и именно в океане, а возможность передвигаться по суше появилась у живых существ намного позже.

Планетологи объясняют наличие на Земле океанов двумя причинами. Первой из них является сама Земля. Существует предположение, что во время формирования Земли атмосфера планеты смогла захватить большие объемы водяного пара. Со временем, геологические механизмы планеты, в первую очередь ее вулканическая активность, выпустила этот водяной пар в атмосферу, после чего в атмосфере,этот пар сконденсировался и упал на поверхность планеты в виде жидкой воды. Другая версия предполагает, что источником воды были кометы, которые падали на поверхность Земли в прошлом, лед который преобладал в их составе и образовал существующие на Земле водоемы.

Поверхность Земли

Не смотря на то, что большая часть поверхности Земли расположена под ее океанами, «сухая» поверхность имеет много отличительных черт. При сравнении Земли с другими твердыми телами в Солнечной системе, ее поверхность разительно отличается, так как на ней нет кратеров. По мнению планетологов, это не говорит о том, что Земля избежала многочисленных ударов малых космических тел, а скорее указывает на то, что доказательства подобных воздействий были стерты. Возможно существует множество геологических процессов, ответственных за это, но ученые выделяют два наиболее важных — выветривание и эрозия. Считается, что во многом именно двоякое воздействие данных факторов повлияло на стирание с лица Земли следов от кратеров.

Так выветривание ломает поверхностные структуры на более мелкие куски, не говоря уже химических и физических способах атмосферного воздействия. Примером химического выветривания являются кислотные дожди. Пример физического выветривания — истирание русел рек, вызванное породами, содержащимися в проточной воде. Второй же механизм — эрозия, по своей сути является воздействием на рельеф движением частиц воды, льда, ветра или земли. Таким образом, под воздействием выветривания и эрозии, были «стерты» ударные кратеры на нашей планете, за счет чего были образованы некоторые особенности рельефа.

Также ученые выделяют два геологических механизма, которые, по их мнению, помогли сформировать поверхность Земли. Первым таким механизмом является вулканическая активность — процесс выделения магмы (расплавленной породы) из недр Земли через разрывы в ее коре. Возможно, именно по причине вулканической активности земная кора была изменена и были сформированы острова (наглядным примером являются Гавайские острова). Вторым механизмом определяют горообразование или образование гор в результате сжатия тектонических плит.

Структура планеты Земля

Подобно другим планетам земной группы, Земля состоит из трех компонентов: ядра, мантии и коры. В настоящее наука уверена, что ядро нашей планеты состоит из двух отдельных слоев: внутреннее ядро из твердого никеля и железа и наружного сердечника из расплавленного никеля и железа. При этом мантия представляет собой очень плотную и почти полностью твердую силикатную породу, — ее толщина составляет примерно 2850 км. Кора также состоит из силикатных пород и разница по своей толщине. В то время как континентальные диапазоны коры составляют от 30 до 40 километров в толщину, океаническая кора намного тоньше, — всего от 6 до 11 км.

Еще одна отличительная черта Земли относительно других планет земной группы это то, что ее кора делится на холодные, жесткие плиты, которые опираются на более горячую мантию, расположенную ниже. Кроме того, эти пластины находятся в постоянном движении. Вдоль их границ как правило осуществляется сразу два процесса, известных как субдукция и спрединг. Во время субдукции две пластины вступают в контакт производя землетрясения и одна пластина наезжает на другую. Второй процесс представляет собой разделение, когда две пластины отходят друг от друга.

Орбита и вращение Земли

Земле требуется примерно 365 дней для того, чтобы сделать полный оборот по орбите вокруг Солнца. Длина нашего года связана в значительной степени со средним орбитальным расстоянием Земли, которое составляет 1,50 х 10 в степени 8 км. При таком орбитальном расстоянии солнечному свету требуется в среднем около восьми минут и двадцати секунд для достижения поверхности Земли.

При орбитальном эксцентриситете.0167 орбита Земли является одной из самых круговых во всей Солнечной системе. Это означает, что разница между перигелием Земли и афелием относительно мала. В результате столь небольшой разницы интенсивность солнечного света на Земле остается практически неизменной круглый год. Тем не менее, положение Земли на своей орбите определяет тот или иной сезон.

Наклон оси Земли составляет приблизительно 23,45 °. При этом Земле требуется двадцать четыре часа для того, чтобы завершить один оборот вокруг своей оси. Это самое быстрое вращение среди планет земной группы, но немного медленнее, чем у всех газовых планет.

В прошлом Земля считалась центром Вселенной. 2000 лет древние астрономы считали, что Земля статична, а другие небесные тела путешествуют по круговым орбитам вокруг нее. К такому мнению они пришли наблюдая очевидное движение Солнца и планет при наблюдении с Земли. В 1543 году Коперник опубликовал свою гелиоцентрическую модель Солнечной системы, в которой Солнце находится в центре нашей Солнечной системы.

Земля это единственная планета в системе, которую не назвали в честь мифологических богов или богинь (остальные семь планет в Солнечной системе были названы в честь римских богов или богинь). Имеется ввиду пять видимых невооруженным глазом планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Все тот же подход с именами древнеримских богов был использован после открытия Урана и Нептуна. Само же слово «Земля» происходит от старого английского слова «ertha» означающее почву.

Земля является самой плотной планетой в Солнечной системе. Плотность Земли отличается в каждом слое планеты (ядро, например, является более плотным, чем земная кора). Средняя плотность планеты составляет около 5,52 грамма на кубический сантиметр.

Гравитационное взаимодействие между Землей и вызывает приливы на Земле. Считается, что Луна заблокирована приливными силами Земли, поэтому ее период вращения совпадает с Земным и она обращена к нашей планете всегда одной и той же стороной.

Вращение Земли постепенно замедляется. Замедление вращения Земли происходит очень медленно, примерно 17 миллисекунд на сто лет. Но, в конечном итоге, это удлиняет день. Тем не менее, этому процессу потребуется около 140 миллионов лет для того, чтобы увеличить сутки с 24 до 25 часов.

Атмосфера Земли на 78% состоит из азота, 21% кислорода, а также следовых количеств других газов, включая аргон и углекислый газ.

Значительная часть земного кислорода была образована в процессе фотосинтеза.

Земля имеет очень мощное магнитное поле. Это поле защищает планету от воздействия солнечного ветра и, как считают ученые, является результатом никель-железного ядра планеты и его быстрого вращения.

Земля имеет озоновый слой, который защищает ее от вредного солнечного излучения. Эта оболочка представляет собой особый тип кислорода, который поглощает большую часть мощных ультрафиолетовых лучей.

70% поверхности Земли покрыто водой, остальную часть представляют континенты и острова, на которых также присутствует множество озер и других источников воды.

Считается, что первая жизнь на Земле возникла в океане посредством процесса абиогенеза — естественного процесса, при котором жизнь вырастает из неживой материи в виде простого органического соединения.

Вода Земли первоначально могла находится внутри планеты. Но, с течением времени, вода была доставлена на поверхность в результате вулканической активности планеты.

Земля имеет относительно небольшое число видимых кратеров по сравнению с другими твердыми телами в Солнечной системе. Это происходит потому, что Земля является геологически активной, на ней происходят такие процессы, как тектоника и эрозия, которые могут менять ее поверхность.

Его пытались вычислить самые разные ученые. Было поставлено множество экспериментов. Чтобы точно определить возраст нашей планеты, понадобилось больше трех веков.
Теперь мы знзвм, что Земля существует уже 4,54 млрд лет (с точностью 1%) - значение, которое мало изменилось с момента, когда его впервые получили 57 лет назад, в 1956 году; уменьшилась лишь погрешность. Но можем ли мы быть уверены в том, что перед нами уже окончательное число?
Почему так много времени потребовалось, чтобы его найти? В поисках ответа на эти вопросы мы должны вернуться назад на три столетия.

Архиепископ англиканской церкви Джеймс Ашшер (James Ussher) из Ирландии - один из многих ученых XVII века, пытавшихся установить точную дату создания Земли Богом. В те времена знания привыкли добывать путем анализа разного рода исторических текстов, в том числе Библии, и полученные значения колебались от 3616 до 6984 года до н. э. Ашшер расставил в хронологическом порядке всех значимых персонажей в Ветхом Завете, начиная с Адама. Так он определил, что небо и земля созданы в ночь с субботы на воскресенье 23 октября 4004 года до н. э. Дата осталась бы малоизвестной, если бы не предприимчивый торговец по имени Томас Гай (Thomas Guy). Почувствовав спрос на дешевое массовое издание Библии, Гай в 1675 году начал печатать версию книги, которая включала в себя хронологию Ашшера, вынесенную на поля. СФЕРЫ ВРЕМЕНИ
По мере того как накапливались знания по геологии, ученые начали понимать, что историю всей Земли явно не уместишь в нескольких тысячелетиях. Французский натуралист Жорж-Луи Леклерк де Бюффон (Georges-Louis Leclerc de Buffon) выдвинул гипотезу об образовании земного шара из струи очень горячего материала, вылетевшей из Солнца под влиянием кометы. Он попытался выяснить, когда это могло произойти, изучая опытным путем процессы охлаждения.
В течение 11 лет Бюффон проводил длительные эксперименты с шарами разного радиуса, изготовленными из железа и камня. Засекал время их охлаждения, а затем экстраполировал эмпирические данные на объект размером с Землю. Результаты он обнародовал в 1775 году, оценив возраст Земли по меньшей мере в 74 832 года с момента ее образования до нынешнего охлажденного состояния. При этом сам Бюффон считал, что Земля всё же гораздо старше и ей, возможно, даже 10 млн лет.
В течение последовавшего затем столетия появились и многочисленные свидетельства длительных геологических процессов, протекавших многие миллионы лет. По характерным отложениям были описаны разные геологические эпохи. Наконец, к середине XIX века метод «песочных часов» стал восприниматься как весьма авторитетный. Первые попытки оценить мощность горных пород на разных континентах и скорость, с которой накапливались эти отложения (что позволяло получить в результате время, необходимое для их накопления), давали огромный разброс - от З млн до 2,4 млрд лет (из-за разницы в скорости образования осадков в разных местах).
Еще одной альтернативой стали попытки измерения скорости, с которой в морской воде накапливалась соль. Реки выносят в моря соль из размытых ими горных пород. Если предположить, что первоначально океаны состояли из пресной воды, то, в принципе, можно оценить и время, необходимое для их «загрязнения» до нынешнего состояния. Этот метод был сопряжен с немалыми сложностями и приводил к большому разбросу значений (не говоря уж о сугубой гипотетичности исходного предположения).
В 1862 году британский физик лорд Кельвин начал одно из выступлений на заседании Эдинбургского королевского общества с выпадов в адрес геологов и их методов определения возраста Земли. Как и Бюффон, Кельвин утверждал, что Земля первоначально находилась в расплавленном состоянии, и считал «очевидным», что, если известны температура, при которой плавятся горные породы, и скорость, с которой они охлаждаются, можно рассчитать время, за которое образуется земная кора. Первоначальное значение Кельвина лежало в очень широких пределах, от 20 до 400 млн лет, но несколько лет спустя, после точных измерений температуры плавления пород (она оказалась значительно ниже предполагаемой), Кельвин пересмотрел свою оценку, уменьшив ее до 20-40 млн лет. Среди геологов эта работа вызвала изрядное смятение.
Десятилетие на рубеже XX века принесло целый ряд важнейших открытий. В 1895 году были открыты рентгеновские лучи, а в 1896 году стало известно, что уран тоже испускает похожие «таинственные лучи». Это явление радиоактивности было обнаружено французским химиком Антуаном Беккерелем (Antoine Henri Becquerel), а затем его изучением занялись супруги-физики Мария Склодовская-Кюри (Maria Skiodowska-Curie) й Пьер Кюри (Pierre Curie). Название этому явлению дала Мария Кюри. В результате их открытий по лабораториям всего мира прокатился настоящий бум исследований в этом направлении.
В 1897 году Джозеф Джон Томсон (Joseph John Thomson) открыл электрон, а в 1902 году Эрнест Резерфорд (Ernest Rutherford) и Фредерик Содди (Frederick Soddy) предложили теорию радиоактивного распада, легшую в основу учения об атоме и атомной энергии. Они поразили мир заявлением, что в процессе радиоактивного распада один элемент меняется на другой: уран превращается в радий, который распадается, выделяя газ радон.
Вскоре после этого Содди показал, что в результате выделяется не только радон, но и гелий. Радон тоже неустойчив и распадается на другие элементы.
Пару месяцев спустя, перед тем как Пьер и Мария Кюри были удостоены Нобелевской премии в 1903 году, Пьер обнаружил, что в процессе радиоактивного распада атом покидают электроны с выделением энергии в виде тепла. Даже если Кельвин был прав, полагая, что Земля охлаждалась из расплавленного состояния, он в любом случае не знал, что в то же время радиоактивные элементы внутри Земли производят достаточно тепла, чтобы затянуть процесс охлаждения практически на любой срок, который может понадобиться геологам. КАМЕНЬ ВЕКОВ
Открытие того, что гелий является побочным продуктом распада урана, подтолкнуло Резерфорда к следующему шагу. Он понял, что, исходя из скорости образования гелия и замеров количества урана и гелия в породах, путем относительно простых расчетов мы можем оценить длительность накопления гелия и так установить возраст породы. Спустя год Резерфорд стал первым человеком, оценившим возраст горной породы при помощи радиоактивного распада, - он получил значение 40 млн лет. К сожалению, в его методе крылась ошибка, и отыскать ее помог Роберт Стратт (Robert Strutt), преподаватель физики из Лондонского королевского научного колледжа (Великобритания), который обратил внимание на то, что газообразный гелий может просачиваться сквозь породы. Это означало, что лишь часть радиогенного гелия оказывалась измеренной и полученный таким образом возраст был лишь минимальной оценкой. Заняться поисками более совершенного метода Стратт предложил одному из своих учеников, 20-летнему Артуру Холмсу.

Измеряя соотношение урана и свинца в породах, Артур Холмс разработал надежный экспериментальный метод датирования, открыв дорогу к определению возраста Земли. Установка Артура Холмса для определения соотношения урана и свинца в минералах. Минеральной раствор кипятят (1), собирают выделившийся газ радон (2), количество которого (в силу своей радиоактивности он приводит к ионизации воздуха) оценивается с помощью электроскопа (3). В 1910 году британский геолог Артур Холмс (Arthur Holmes) установил соотношение урана и свинца (U/Pb) для 17 различных минералов. Так удалось оценить возраст пород и показать, что свинец - стабильный продукт распада урана. Холмс выделял минералы из горных пород и сплавлял их с бурой в платиновом тигле, а полученную стекловидную массу растворял в разбавленной соляной кислоте. После кипячения раствора и отстаивания в закупоренной колбе радон собирался в газгольдер , его количество оценивалось с помощью электроскопа , реагирующего на радиоактивность. Известная скорость распада урана в радон позволяла оценить количество урана. Свинец анализировали при помощи тонкой химической процедуры, пока накапливался радон. Чтобы удостовериться в правильности результатов, эксперимент повторяли до пяти раз. Однажды Холмсу пришлось отбросить все данные и начать сначала, потому что радон просочился в комнату, исказив результаты эксперимента. Соотношение U/Pb в изученных минералах в среднем оказалось равным 0,045 - возраст пород был оценен в 370 млн лет. Кроме того, соотношение U/Pb последовательно менялось с изменением возраста пород, что свидетельствовало о надежности уран-свинцового метода датировки. Этот метод в конечном счете и послужил основой для современной оценки возраста Земли.

Ключевой эксперимент

Уильям Томсон, лорд Кельвин (1824-1907) Британский физик и математик из университета Глазго. Считал работу, посвященную определению возраста Земли, своим важнейшим вкладом в науку. Фредерик Содди (1877-1956) Британский химик, объяснивший суть радиоактивного распада (вместе с Эрнестом Резерфордом в канадском университете Макгилла) и изотопов (в университете Глазго), чем произвел настоящую революцию в науке о радиоактивности. Альфред Нир (1911-1994) Американский физик из Гарвардского университета, пионер в области масс-спектрометрии. Он открыл изотоп свинца 204РЬ, что подвигло Артура Холмса на разработку более совершенного метода датировки земных пород. Артур Холмс (1890-1965) Британский физик и геолог, разработавший уран-свинцовый метод датировки. Холмс работал в Даремском университете над созданием «общей шкалы геологического возраста». Клэр Паттерсон (1922-1995) Американский геохимик из Калифорнийского технологического института, который наконец смог оценить возраст Земли, выделив микрограмм свинца из метеоритов.

Действующие лица

К началу 1950-х годов метод уран-свинцовых изотопов для датировки пород наконец стал общепризнанным. Но Холмс был уже нездоров и отошел от исследований, предоставив следующему поколению продолжить его поиски. По мере усовершенствования технологии другой американский исследователь, Клэр Паттерсон (Claire Patterson), сумел выявить исчезающе малые количества свинца в железных метеоритах.
Преимущество выбора именно железных метеоритов в том, что содержание урана в них незначительно, поэтому любой первичный свинец не загрязнен свинцом радиогенного происхождения. Паттерсон сообразил, что если Земля (согласно предположениям астрономов) была сформирована в то же время, что и Солнечная система, то можно использовать данные по количеству первичного свинца, выделенного из метеоритов, для определения текущего возраста Земли.

Точно ответить на этот вопрос мы вряд ли когда-нибудь сможем. С давних пор человека интересовал вопрос: «Сколько лет Земле?». Ответы на этот вопрос дошли до нас в виде мифов, легенд, преданий. С научных позиций учёные стали искать ответ чуть более четырехсот лет назад, когда появилась и стала укрепляться гелиоцентрическая теория существования Солнечной системы. Чтобы узнать, сколько лет планете Земля, надо было сначала ответить на вопрос: «Как образовалась Солнечная система, одним из элементов которой считается наша планета Земля?». Она является третьей по счету планетой от Солнца. В настоящее время наиболее известными являются две гипотезы появления Солнца и планет, которые могут сказать нам, сколько лет Земле.

Первая, называемая небулярной гипотезой, утверждает, что до образования Солнечной системы в космосе существовало гигантских размеров раскалённое газовое облако, которое уменьшалось в размерах, выбрасывая огромные сгустки газа. Газовое облако, уменьшаясь в размерах, превратилось в Солнце, а громадные сгустки газа, концентрируясь, превращались в планеты, одной из которых стала наша Земля.

Другая теория, которая также пыталась прояснить вопрос о том, сколько лет Земле, носит название планетезимальной. По этой теории до появления Солнца и Земли в космосе существовали огромные скопления сравнительно небольших по размерам относительно твердых тел, которые учёные называют планетезималями, а Солнце было посредине этой массы. Когда вблизи этого скопления тел пролетала большая звезда, части этой массы оторвались под действием массивной звезды. Части эти, в свою очередь, стали притягивать к себе малые планетезимали. Это похоже на то, как зимой прилипает снег к большому снежному кому. Так по этой теории появились планеты, и наша Земля в их числе.

Какая из этих двух теорий более правильна, нам неизвестно, но независимо от этого, астрономы, отвечая на вопрос о том, сколько лет Земле, вычислили, что ей примерно пять с половиной миллиардов лет. Но в науке так принято, что, для того чтобы считать сведения истинными, необходимо подтверждение из других источников. Более точная информация была получена с помощью метода радиометрии. Согласно этим данным возраст Земли был установлен как 4,54 миллиарда лет ±1 %. В результате и развитии методов радиометрии выяснилось, что у некоторых образцов минералов на Земле возраст более одного миллиарда лет. В Австралии нашли кристаллы циркона, возраст которых был определен с помощью этого метода и он оказался равным приблизительно 4-м миллиардам 404 миллионам лет! Исходя из этих фактов, а также учитывая массу и светимость Солнца и других звёзд, учёные пришли к выводу о том, что возраст Солнечной системы и, соответственно, Земли не может быть намного больше возраста этих кристаллов.

В метеоритах встречаются конкреции с большим содержанием кальция и алюминия. Это наиболее древние из известных науке образцов, сформированных в солнечной системе. Их возраст учёные определяют как 4,567 миллиардов лет. Это и будет верхней границей что и поможет нам ответить на вопрос, сколько Земле лет.

Учёные предполагают, что примерно через десять миллионов лет после появления планеты Земля, у неё появился собственный спутник - Луна, которая стала обращаться вокруг Земли и при этом оказывать влияние на морей и океанов, скорость вращения нашей планеты. При этом стал постоянным наклон оси Земли.

За миллиарды лет существования значительно изменился, в том числе и по причине падения метеоритов, самые крупные из которых могли влиять на смену климата на планете, приводить к образованию озёр, островов и морей.

Возраст Земли, по общепризнанной научной версии, 4,54 миллиарда лет.

Когда появилась жизнь на Земле и сколько она продлится?

По данным последних научных исследований, жизнь появилась на Земле примерно 3,9 млрд лет назад, по другой версии — примерно 2,7 миллиарда лет назад. По прогнозам учёных, Земля будет сохранять условия для существования живых организмов ещё в течение 0,5-2,3 млрд лет.

Как Луна влияет на Землю и почему она может исчезнуть?

Луна стабилизирует наклон земной оси и постепенно замедляет вращение Земли.

Луна удаляется от Земли со скоростью 4 см в год.

По одной из гипотез, через 5 млрд лет из-за влияния Солнца Луна подойдёт к Земле так близко, что будет разорвана на куски и рассеяна, образовав из обломков грандиозное кольцо, подобное кольцу Сатурна.

Сколько пыли из космоса достигает Земли?

Ежегодно 30 000 тонн межпланетной пыли достигают поверхности Земли.

Где на Земле жарче и холоднее всего?

Минимальная температура на Земле: -91,2 °C. Она зафиксирована на станции Восток в Антарктиде. Максимальная температура на Земле: +56,7 °C зафиксирована в Ливии.

Если бы не парниковый эффект, средняя температура на планете составила бы -18 °С, вместо нынешних +15 °C.

Земля была и может стать одним большим континентом

Около 200 миллионов лет назад все континенты были едины и составляли единый суперконтинент Пангею. Северная часть огромного континента — Лавразия, состояла из Евразии и Северной Америки. В южную часть входили Австралия, Южная Америка, Африка, Антарктида и Индия.

Земная кора состоит из блоков — плит, находящихся в постоянном движении друг относительно друга. Плиты земной коры движутся со скоростью в несколько дюймов в год, что примерно равно длине отрастания человеческого ногтя за год. На этом основании можно утверждать, что через 250 миллионов лет на Земле появится новый суперконтинент.

Когда наступит ледниковый период?

По одной из гипотез, в период между 750 и 580 млн лет назад Земля была полностью покрыта льдом. Периоды оледенения на Земле цикличны, они чередуются с эпохами потепления (межледниковьями).

По мнению учёных, порядка 12 тысяч лет назад на планете начался очередной межледниковый период, который может закончиться через несколько тысяч лет.

Где на Земле никогда не идут дожди?

Самое сухое место на планете — Антарктида. Технически, определение «пустыня» получают места, в которых уровень годовых осадков составляет менее 254 мм. В некоторых районах Антарктиды не было дождя уже более двух миллионов лет. Так называемые Сухие долины — места, абсолютно лишённые каких-либо осадков и не покрытые ни льдом, ни снегом, занимают 2 % всей территории материка.

Вторым самым сухим местом считают чилийскую пустыню Атакама. Некоторые районы Атакамы существуют без осадков уже 400 лет.

Какова сила Земли?

Большая энергия ядра и магмы Земли помогают ей удерживать океаны и атмосферу. Способность Земли удерживать атмосферу зависит от силы земного притяжения и скорости движения молекул воздуха. Любой объект, который удаляется от Земли со скоростью менее 8 км/с, возвращается на неё под действием силы притяжения. При скорости 8-11 км/с объект выводится на околоземную орбиту, а свыше 11 км/с — преодолевает земную гравитацию.

О строении ядра нашей планеты

Член Шведской королев-ской академии наук и почётный профессор МИСиС, Йоханссон является одним из авторов теории, согласно которой ядро Земли - это кристалл с кубиче-ской решёткой.

Кубики внутри

То, что у нашей планеты есть ядро, учёные установили лишь в ХХ в. Сначала считалось, что ядро жидкое. Потом была версия, что вещест-во там находится в аморфном состоянии. В 2005 г. доказали, что сердцевина «шарика» твёрдая, но её окружает жидкое ядро, радиус которого в два раза превышает радиус Луны. Загадкой оставались состав твёрдого ядра (по косвенным признакам, в нём должно преобладать железо) и его структура.

«Это был принципиальный вопрос для науки, - рассказал «АиФ» Борье Йоханссон. - Мы заинтересовались феноменом: почему волны после землетрясений достигают противоположных точек планеты с разной скоростью? В одних местах Земли это происходит быстрее, в других - медленнее. Мы предположили, что дело в строении ядра - оно меняет скорость прохождения волн сквозь «внутренности» планеты. Но воссоздать экспериментально те условия, которые есть в ядре, невозможно - там температура, как на поверхности Солнца, а давление достигает 3,7 млн атмосфер. Однако можно построить компьютерную модель. Мы сделали такую программу и заложили в неё параметры (температуру и давление, строение атома железа и пр.), после чего стали «пускать» сейсмические волны. И оказалось, что заданным условиям отвечает только одна возможная структура вещества. Все атомы, из которых состоит ядро Земли, упорядочены в виде ячеек-кубиков. В вершинах каждого находятся атомы железа, а в центре - ещё один атом».

Что даст нам это знание? Первое - предсказание землетрясений. Современная наука утверждает, что достоверно назвать время и место очередного катаклизма нельзя. Теперь же можно создать компьютерные модели, учитывающие, как строение ядра влияет на сейсмические процессы.

Второе применение - данные о магнитном поле Земли. От них зависит, например, надёжность спутниковой связи и космических систем, на которые сейчас «завязаны» навигация, разведка полезных ископаемых, прогнозы погоды, наблюдение за природными процессами и многое другое.

«Колодец в ад»

Можно ли проникнуть в «серд-це Земли»? Более всего в этом преуспели советские геологи: Кольская сверхглубокая скважина, бурение которой было начато в 1970 г., опустилась в земную кору на 12 с лишним километров. Работы шли с перебоями, но они дали учёным новые ценные сведения о строении коры. А кроме того, породили таинственные легенды. Так, западная пресса писала, что «русские вырыли колодец в ад»: буровики, наткнувшись на пустоты в глубинах Земли, опустили в скважину микрофон, и он записал жуткие крики и стоны.

Ещё была идея использовать для проникновения в недра направленный ядерный взрыв. Или, например, положить на дно скважины шар из вольфрама, начинённый ядерным топливом. Как только пойдёт реакция, шар начнёт плавить породу и под собст-венной тяжестью будет опускаться к земному ядру. Если снабдить этот зонд необходимыми датчиками и наладить связь (что в данных условиях самое трудное), он передаст наверх бесценные сведения о «начинке» планеты.

Все эти проекты, однако, относятся к области фантастики. А ядро Земли - реальность, которая по-прежнему таит много загадок.

История Земли запечатлена на ее камнях. В таких местах, как Большой Каньон, вода, разрушающая его стены, обнажает слои скал, из которых эти стены сформировались.

Поскольку старые слои лежат под новыми, геологи могут получить некоторое представление о том, как складывалась земная кора. Но знание того, что глубоко лежащие слои старше, ничего не говорит нам о том, каков их абсолютный возраст, то есть, сколько им лет.

Как раньше вычисляли возраст Земли?

Ученые 19 века пытались вычислить возраст Земли, основываясь на сроках формированиях горных пород в новейшее время. Но они могли только гадать. Согласно их результатам, возраст нашей планеты колеблется от 3 миллионов лет до 1,5 миллиарда лет. Разброс в 500 раз, такой результат нельзя, конечно, назвать точным. Естественно, требовался другой способ. Ученым хотелось найти такие часы, которые, будучи заведенными в момент творения, продолжали бы идти до нашего времени. Посмотрев на такие часы, можно было бы точно указать возраст Земли.

С помощью чего можно точно вычислить возраст Земли?

И оказалось, что такие часы существуют: в скалах, деревьях и в океанических глубинах. Эти естественные часы - радиоактивные элементы, которые с течением времени распадаются с образованием других элементов. Определение возраста скал или окаменелостей с помощью радиоактивных элементов получило название радиометрического датирования. В единицу времени распадается строго определенная часть радиоактивного материала. Эта доля не зависит от массы исходного радиоактивного вещества.

Радиоуглеродный метод

Возьмем для примера радиоуглеродный метод. В его основе лежит тот факт, что живые организмы поглощают из воздуха и воды как обычный углерод-12, так и его радиоактивный изотоп - углерод-14. Допускают, что соотношение двух этих изотопов в воде и воздухе остается постоянным.

Именно в таком соотношении изотопы углерода содержатся в живых организмах. Когда организм прекращает свое бренное существование, то по прошествии многих лет, количество обычного углерода в его останках остается таким же, каким оно было в момент смерти, а радиоактивный изотоп распадается (углерод- 14). Этот изотоп распадается наполовину в течение 5730 лет. Так что по измерению соотношения двух изотопов углерода в останках когда-то жившего организма ученые могут установить возраст этих останков.

Интересный факт: радиоактивные элементы могут служить естественными часами, потому что радиоактивный распад подчиняется строгим временным закономерностям.

Проверка результатов

Конечно, ни один из способов датировки не может считаться полностью надежным. Поэтому геологи для верности исследуют несколько радиоактивных элементов, например уран или торий в дополнение к углероду-14. Ученые проверяют свои результаты, проводя дублирующие тесты с разными радиоактивными изотопами на одном и том же материале. Иногда два метода дают разные результаты. Например, геологи взяли для исследования пробы кораллового рифа у берегов Барбадоса.

Измерили содержание углерода, а так же урана и тория. Если коралл «молод», то есть не старше 9000 лет, то все методы дают одинаковые результаты. Но если коралл оказался старше, то результаты могут быть не однозначными. Уран-ториевый метод установил возраст коралла 20000 лет, а углеродный - толь ко 17000 лет. В чем причина столь большой разницы? И какой метод более точен? Ученые считают, что уран-ториевый метод метод более точен, потому что радиоуглеродный метод и раньше давал не однозначные или вовсе сомнительные результаты.

Надежность методов измерения возраста

Метод радиометрического датирования не является абсолютно надежным. Поэтому ученые исследуют два различных радиоактивных элемента одного и того же материала. Причина может заключаться в том, что, например, в последние годы содержание углерода-14 в атмосфере увеличилось, а значит, оно могло меняться в ту или другую сторону и в прошлом. Если отношение углерода-14 к углероду-12 менялось, то радиоуглеродный метод не может надежно определить возраст останков древних организмов, так как он основан на том, что содержание радиоактивного угле рода в атмосфере и воде остается без изменения.

Возраст Земли, Луны и Солнечной системы

Период полураспада урана 4,5 миллиарда лет. Измерения возраста некоторых скальных пород Земли уран-ториевым методом показали, что им около 3,8 миллиарда лет. Как узнать, насколько раньше образовалась наша планета? Исследуя образцы лунного грунта, доставленные астронавтами из лунной экспедиции, ученые нашли, что их возраст около 4,6 миллиарда лет, так же как и возраст метеоритов, прилетевших на Землю из близко лежащих областей Солнечной системы. Поэтому ученые полагают, что вся Солнечная система, включая Луну и Солнце, образовалась приблизительно 4,6 миллиарда лет назад.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .