Земята в световното пространство

Голям информационен архив

Земята е едно от безбройните космически тела във Вселената. Космическите тела са неравномерно разпределени във Вселената. Под въздействието на гравитацията и центробежната сила те се групират в различни въртящи се системи. Най-простата е системата на планета със сателит, например Земя-Луна. Слънчевата система е по-сложна. Той е част от звездната клъстерна система Галактики.

Галактиката се състои от звезди и междузвездно пространство, между които има непрекъснат обмен на материя и енергия. Някои звезди имат планетни системи. Звездите са самосветящи се небесни тела, състоящи се от нажежаема материя. Те са в различни етапи на формиране и еволюция и непрекъснато се движат със скорости от десетки и стотици километри в секунда. Обемите, масите и плътностите на звездите са много различни. Има звезди, в милиарди пъти по-големи от Слънцето (червените звезди са гиганти) и десетки милиони пъти по-малки (белите звезди са джуджета). Масите на звездите имат много по-малък обхват: от няколко десетки до десети от слънчевите маси.

Галактиката включва повече от 100 милиарда звезди, които образуват различни клъстери. Формата на Галактиката наподобява леща. В центъра му е маркиран клъстер от звезди - ядрото на Галактиката, от което се простират спирални клони. Диаметърът на Галактиката е около 85 хиляди светлинни години, дебелината в централната част е около 10 хиляди светлинни години. Оста на въртене на Галактиката преминава през ядрото, перпендикулярно на галактическата равнина. Слънцето се намира на разстояние 25 хиляди светлинни години от центъра на Галактиката. Той се върти около центъра със скорост около 250 км/сек, завършвайки пълна революция за около 200 милиона години.

Междузвездното пространство е изпълнено с разредени газове, сред които има газови и прахови облаци - мъглявина. Разредените газове имат незначителна плътност и се състоят от водород и хелий. В 1 см 3 съдържа един водороден атом, докато плътността на въздуха на земната повърхност е 3 × 10 19 молекули/cm 3 . Плътността на мъглявините е 10-100 пъти по-голяма от тази на газообразна среда. Мъглявините са съставени от същите газове като газообразната среда и космически прах. Масата на последната е около 100 пъти по-малка от масата на газовете. Диаметър на праховите частици 10 -4 -S -5 см. Цялата междузвездна материя е в постоянно вихрово движение. Той е осеян с междузвездно магнитно поле.

Слънчевата система включва централната звезда - Слънцето, девет големи планети със спътници, десетки хиляди малки планети - астероиди, комети и метеоритна материя. Големите планети се въртят около Слънцето по орбити, близки до кръгови, астероиди и комети - по удължени орбити.

Слънцето е типична жълта звезда със средна величина и светимост. Това е нажежаема газова топка с диаметър 1,39 милиона. км. Слънцето съдържа 99,86% от масата на цялата Слънчева система и само 2% от момента на движение. Средна плътност на слънцето 1.41 g/cm 3, във вътрешните части плътността достига 100 g/cm 3, външните слоеве са по-малко плътни от атмосферата на земната повърхност. Температурата на повърхността на Слънцето е 6000 °, в центъра му достига 12-15 милиона градуса. На Слънцето са открити 66 химически елемента, от които 55-70 тегловни% водород, 29-44% хелий. Материята на повърхността на Слънцето е предимно в атомно състояние и йонизира. В сърцевината на Слънцето, в резултат на термоядрени реакции, водородът се превръща в хелий, придружен от освобождаването на огромно количество енергия. Получената енергия се прехвърля чрез конвекция на материята към външния слой - фотосфера, чието излъчване под формата на топлина и светлина достига до Земята.

Фотосферата преминава в лежащото отгоре хромосфера, разширяващ се нагоре с около 15 000 км. В хромосферата се наблюдават силни изригвания, наподобяващи експлозии. Хромосферни изригвания - източник на интензивно ултравиолетово и рентгеново лъчение, радиовълни и корпускули - частици, излъчвани от Слънцето.

Над хромосферата се простира слънчева корона, отделни лъчи от които се простират за няколко десетки слънчеви радиуси. Короната се състои от положително заредени йони и свободни електрони. Слънчевата корона е изключително разредена. Горните му слоеве имат плътност от 100 до 1000 водородни атома на 1 см 3 .

Слънчевата корона е непрекъснат корпускуларен свръхзвуков поток, излъчван от Слънцето и наречен Слънчев вятър. Според наблюдения на изкуствени спътници на Земята скоростта на слънчевия вятър близо до Земята е 300-500 км/сек. Може да се усили и да духа на пориви. Слънчевият вятър е един от важните космически течения, от който зависят много процеси в околоземното пространство. Слънчевият вятър влияе върху физическите свойства на горните слоеве на атмосферата и на земното магнитно поле.

За 1 сек Слънцето излъчва 3,8 х 10 33 ерг топлинна енергия, което се равнява на масово потребление от 4 милиона. т. Около една милиардна част от тази енергия достига нашата планета и загрява земната повърхност и атмосфера.

Големите планети са разделени на две групи: вътрешни (земни) и външни (Юпитер). Групите се различават една от друга предимно по размер и плътност. Вътрешната група включва Меркурий, Венера, Земя и Марс. Техните диаметри са 5-12,7 хиляди. км, средна плътност 4-5,5 g/cm 3 . Външната група включва Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Техните диаметри са 50-142,6 хиляди. км, средна плътност 0,7-2,3 g/cm 3 . Планета Плутон почти неизследван.

Астероидите се различават от големите планети по размер и неправилна ъглова форма. Диаметърът на най-големия астероид е около 800 км, диаметрите на повечето астероиди са десетки и стотици метри. Те се намират главно между Марс и Юпитер.

Кометите имат маса по-малка от астероидите и се състоят от ядро, глава и опашка. Ядрото на кометата представлява бучка хлабав лед с включването на метални частици. При приближаване до Слънцето ледът се изпарява и твърдите частици се пръскат. Сърцевината е обвита в газообразна обвивка - главата на комета. Газ и прах, излизащи от сърцевината, образуват опашка, простираща се на милиони километри от Слънцето. Под въздействието на Слънцето кометите могат да се разпаднат и да се превърнат в метеорни потоци.

Метеорната материя се състои от твърди блокове, чиято маса обикновено се измерва в грамове. Попадайки в земната атмосфера, блоковете се нагряват и изпаряват. По-големите достигат до повърхността на Земята. Те са извикани метеорити. Има железни и каменни метеорити. Обикновено теглото на метеоритите не надвишава няколко килограма, но има и по-големи. Масата на Тунгуския метеорит се оценява на 2000 т. Годишно на Земята падат около 2000 метеорита.