Mida meie planeet minevikus esindas. Planeedi Maa minevik. Arktika oli roheline ja täis elu

Vanarahva ettekujutused Maast põhinesid eelkõige mütoloogilistel ideedel.
Mõned rahvad uskusid, et Maa on lame ja toetub kolmele vaalale, kes ujuvad tohutus maailmaookeanis. Järelikult olid need vaalad nende silmis kogu maailma põhialused, jalam.
Geograafilise informatsiooni suurenemist seostatakse eelkõige reisimise ja navigeerimisega, aga ka kõige lihtsamate astronoomiliste vaatluste arendamisega.

Vanad kreeklased kujutas ette, et maa on lapik. Sellisele seisukohale jäi näiteks 6. sajandil eKr elanud Vana-Kreeka filosoof Thales Mileetusest, kes pidas Maad inimesele ligipääsmatu merega ümbritsetud lamedaks kettaks, millest igal õhtul tulevad välja tähed ja millesse tähed igal hommikul loojuvad. Igal hommikul tõusis päikesejumal Helios (hiljem Apolloga samastatud) kuldses vankris idamerest ja tegi oma tee üle taeva.

Maailm iidsete egiptlaste vaates: all - Maa, selle kohal - taevajumalanna; vasakul ja paremal - päikesejumala laev, mis näitab päikese teed üle taeva päikesetõusust päikeseloojanguni.

Muistsed indiaanlased kujutasid Maad ette neljakesi hoidva poolkerana elevant . Elevandid seisavad tohutul kilpkonnal ja kilpkonn on mao peal, mis rõngasse keerdudes sulgeb Maa-lähedase ruumi.

babüloonlased kujutas Maad mäe kujul, mille läänenõlval asub Babüloonia. Nad teadsid, et Babülonist lõuna pool on meri ja idas mäed, mida nad ei julgenud ületada. Seetõttu tundus neile, et Babüloonia asub "maailma" mäe läänenõlval. Seda mäge ümbritseb meri ja merel nagu ümber lükatud kauss puhkab kindel taevas - taevamaailm, kus nagu Maal on maa, vesi ja õhk. Taevane maa on 12 sodiaagi tähtkuju vöö: Jäär, Sõnn, Kaksikud, Vähk, Lõvi, Neitsi, Kaalud, Skorpion, Ambur, Kaljukits, Veevalaja, Kalad. Igas tähtkujus külastab Päike igal aastal umbes kuu aega. Päike, Kuu ja viis planeeti liiguvad mööda seda maavööd. Maa all on kuristik – põrgu, kuhu laskuvad surnute hinged. Öösel läbib Päike selle koopasse Maa lääneservast ida poole, et alustada hommikul taas oma päevast teekonda läbi taeva. Merehorisondi kohal päikeseloojangut vaadates arvasid inimesed, et see läheb merre ja tõuseb ka merest. Seega olid muistsete babüloonlaste ettekujutuste aluseks Maa kohta loodusnähtuste vaatlused, kuid piiratud teadmised ei võimaldanud neid õigesti seletada.

Maa iidsete babüloonlaste järgi.

Kui inimesed hakkasid tegema pikki rännakuid, hakkasid järk-järgult kogunema tõendid selle kohta, et Maa ei ole lame, vaid kumer.


Suur Vana-Kreeka teadlane Pythagoras Samos(VI sajandil eKr) viitas esimest korda Maa sfäärilisusele. Pythagorasel oli õigus. Kuid Pythagorase hüpoteesi tõestamine ja veelgi enam maakera raadiuse määramine oli võimalik palju hiljem. Arvatakse, et see idee Pythagoras laenas Egiptuse preestritelt. Kui Egiptuse preestrid sellest teadsid, võib vaid oletada, kuna erinevalt kreeklastest varjasid nad oma teadmisi avalikkuse eest.
Võib-olla toetus Pythagoras ise ka lihtsa meremehe, Karyanda Skilaki tõenditele, kes 515 eKr. tegi kirjelduse oma Vahemerel tehtud reisidest.

kuulus Vana-Kreeka teadlane Aristoteles(IV sajand eKre.) Ta oli esimene, kes kasutas kuuvarjutuste vaatlusi Maa sfäärilisuse tõestamiseks. Siin on kolm fakti:

1. täiskuule langev vari maa pealt on alati ümmargune. Varjutuste ajal pööratakse Maa eri suundades Kuu poole. Kuid ainult pall heidab alati ümara varju.
2. Laevad, mis liiguvad vaatlejast merre, ei kao pika vahemaa tõttu järk-järgult silmist, vaid peaaegu silmapilkselt justkui "vajuvad", kaovad horisondijoone taha.
3. mõnda tähte saab näha ainult teatud Maa osadest, samas kui teiste vaatlejate jaoks pole need kunagi nähtavad.

Claudius Ptolemaios(2. sajand pKr) – Vana-Kreeka astronoom, matemaatik, optik, muusikateoreetik ja geograaf. Ajavahemikul 127–151 elas ta Aleksandrias, kus tegi astronoomilisi vaatlusi. Ta jätkas Aristotelese õpetusi Maa sfäärilisuse kohta.
Ta lõi oma universumi geotsentrilise süsteemi ja õpetas, et kõik taevakehad liiguvad ümber Maa tühjas maailmaruumis.
Seejärel tunnustas kristlik kirik Ptolemaiose süsteemi.

Universum Ptolemaiose järgi: planeedid tiirlevad tühjas ruumis.

Lõpuks iidse maailma silmapaistev astronoom Samose Aristarhos(4. sajandi lõpp – 3. sajandi esimene pool eKr) viitas sellele, et ümber Maa ei liigu mitte Päike koos planeetidega, vaid Maa ja kõik planeedid tiirlevad ümber Päikese. Tema käsutuses oli aga väga vähe tõendeid.
Ja kulus umbes 1700 aastat, enne kui Poola teadlane suutis seda tõestada. Kopernik.

Pärast seda, kui Maa kui planeedi kujunemine lõppes, algas nii selle sisemise struktuuri kui ka välise välimuse ümberstruktureerimine. Kuid millised protsessid selles ümberkorraldamises viivad, pole tänaseni üksmeelt. Alates ajast, mil ürgset Maad kujutati jahutava tuli-vedela kehana, lahendati selle evolutsiooni probleem lihtsalt: jahtumisprotsess algas pinnalt; esmalt tekkis maakoor, mis jahtuva Maa ruumala vähenedes mõranes, kortsus voltideks, selle üksikud lõigud vajusid ja nii jagunes planeedi pind ookeanideks ning tekkisid mandrid ja mäed. Veel sulas kehas eristus aine gravitatsiooni mõjul erikaalu järgi: rasked elemendid ja ühendid “vajusid uppuma”, kerged “ujusid üles” ja puhkesid laavavooludena pinnale.

Selles või pisut teistsuguses modifikatsioonis kosmogoonia vallas domineeris see hüpotees 18. sajandi keskpaigast kuni Teise maailmasõja alguseni. Kuid juba 19. sajandi lõpust hakkas kogunema fakte, mis selle skeemiga vastuolus olid. Juba 1870. aastal avaldas inglane R. Proctor idee päikesesüsteemi tekkest meteoriitide parvest. Selle idee võtsid üles inglise astronoomid G. Lockyer, J. Darwin (Charles Darwini poeg) ja austraallane D. Multon. Kuid D. Multon ja kuulus Ameerika astrofüüsik T. Chamberlain uskusid, et Päikesesüsteem tekkis kõige väiksemate planeetide kehade - planetesimaalide - sülemist, mis pöörlevad ümber keskudu spiraalselt, põrkuvad üksteisega kokku. Päike tekkis keskudukogust ja planeedid planetesimaalidest. Seega tekkis idee algselt külmast Maast ja teistest planeetidest üle 100 aasta tagasi. Selle hüpoteesi kohaselt esitati planeetide kuumenemine nende tekkefaasis liikumisenergia soojusenergiaks ülemineku tulemusena ja seejärel gravitatsioonilise kokkusurumise energia tõttu. Sellega kooskõlas eeldati, et algul kasvas planeedi läbimõõt nii planetesimaalide lisandumise kui ka kuumenemise tõttu. Hilisemates arengufaasides tõmbusid planeedid pulseeritult kokku: jahtudes nende läbimõõt vähenes, pind kogunes mäekurrudeks ning kokkutõmbudes laienesid planeedid kuumenemise tõttu uuesti. Eeldati, et selliseid etappe on mitu.

Kuigi tulise-vedela Maa hüpotees jäi domineerivaks, ei surnud idee algselt külmast Maast; peagi selgus, et ainult kokkusurumisenergiast ei piisa olemasoleva temperatuurini soojenemiseks. Olukord muutus 1920. aastatel, kui inglane J. Jolie esitas idee planeetide radioaktiivsest kuumutamisest. Ja kuigi J. Jolie ise lähtus tulise-vedela Maa algsest mudelist, mängis radioaktiivse kuumutamise idee planeetide külma päritolu teooria kujunemisel suurt rolli. 1930. aastatel taaselustati D. Multoni ja T. Chamberlaini pulsatsioonihüpotees Maa radioaktiivse kuumenemise ideede põhjal. Radioaktiivne soojus kogunes perioodiliselt, seejärel paisumise käigus, kui praod taastusid ning vulkanism ja tektoonilised protsessid järsult intensiivistusid, kulus liigne soojus ja algas kokkusurumise etapp.

Sellisel kujul kujutas enamik geolooge ette Maa ajalugu pärast selle ilmumist umbes 20. sajandi keskpaigani. Tuntud nõukogude teadlastest toetasid seda kontseptsiooni V. A. Obrutšev, M. M. Tetjajev ning arendasid edasi V. V. Belousov, A. V. Habakov. See selgitab hästi paljusid fakte Maa tektoonilise ajaloo kohta ja mõningaid selle pinna morfoloogilisi tunnuseid.

1910. aastal esitas A. Bem maakera evolutsiooni pöörlemishüpoteesi. Seda hüpoteesi NSV Liidus toetas ja arendas alates 1931. aastast eriti B. L. Lichkov ja alates 1951. aastast M. V. Stovas. Selle hüpoteesi toetajad usuvad, et Maa aksiaalne pöörlemine, tema enda gravitatsiooniväli, aga ka Maa, Kuu ja Päikese gravitatsiooniline vastastikmõju on tegurid, mis määravad suuresti meie planeedi arenguloo. On teada, et loodete hõõrdumine aeglustab järk-järgult Maa pöörlemist. Igasugune masside ümberjaotumine Maa sees reageerib koheselt selle teljesuunalisele pöörlemisele. Masside kontsentratsiooniga pöörlemistelje lähedal selle kiirus suureneb, vastasel juhul see väheneb. Need üleminekud toimuvad sageli järsult, järsult ja kuigi Maa telgkiiruse kõikumised on tühised, võivad need Maa tahkes kehas põhjustada olulisi pingeid, mis põhjustavad maakoore üksikute osade purunemisi ja nihkumisi.

VV Belousovi poolt 1954. aastast NSV Liidus välja töötatud hüpotees omistab Maa evolutsiooni otsustava rolli Maa moodustava materjali sügava diferentseerumise protsessile. Tegelikult kihistus Maa, mis oli alguses üldiselt homogeenne, mitme miljardi aasta jooksul oma eksisteerimise ajal, geosfäärideks ja omandas veel kaks kesta, mida ürgplaneedil polnud – hüdrosfääri ja atmosfääri. On ilmne, et maapealse aine diferentseerumine jätkub, kõige iidsemate geosfääride - tuuma ja vahevöö - kihistumine toimub endiselt. Diferentseerumisega kaasneb tohutute ainemasside liikumine, konvektiivvoolude tekkimine, kütteallikate ümberjaotumine – radioaktiivsed elemendid, mis on nüüd koondunud Maa ülemistesse kihtidesse. Diferentseerumise tulemuseks on litosfäär oma reljeefiga, kuigi reljeefi põhivormide - ookeanide lohkude ja mandriväljaulatuvate osade moodustumise protsessi ning mis kõige tähtsam, nende jaotumist pinnal ei saa pidada täielikuks. Aine diferentseerumise tagajärjeks olid aine konvektiivsed voolud Maa kestades, millele paljud uurijad pidasid suurt tähtsust, eriti meie sajandi 30. aastatel.

Kõik kolm hüpoteesi arenesid välja eraldi, kuigi nad ei välistanud üksteist. Kuid nagu nõukogude geoloog G. N. Katterfeld õigesti märkis, pole kõigi kolme hüpoteesi mõistlik süntees mitte ainult võimalik, vaid ka vajalik ning seetõttu on tema hinnangul metodoloogiliselt kõige õigem ja teaduslikult kõige lootustandvam üldistatud pöörlemis-pulsatsioonihüpoteesil põhinev hüpotees. Maa ellipsoidi ruumala ja kuju pulsatsioonide dialektilise ühtsuse kohta ning Maa mateeria sügava diferentseerumise protsesside arvestamise kohta.

Just sellistelt üldistatud seisukohtadelt selgitas G. N. Katterfeld Maa hüpoteetilist ajalugu – vastuolulist ajalugu, mis pole küll kõiges piisavalt põhjendatud, kuid kindlasti huvitav. Autor usub, et mõned selle sätted väärivad tähelepanu, seega peatume sellel üksikasjalikumalt. Märgime selles skeemis ainult peamist, viidates üksikasjadest huvitatud G. N. Katterfeldi ja A. M. Rjabtšikovi raamatutele.

Juba ammu on teada, et meie planeedi põhja- ja lõunapoolkera ei ole sümmeetrilised. Põhjapoolkeral on peamiselt koondunud mandri massid, lõunaosas - ookeanide veemass. Võime eeldada, et üks poolkera on nagu teise peegelpilt. Kas see on juhus?

Kui Maa omandaks oma praeguse kuju ainult gravitatsiooni- ja tsentrifugaaljõudude mõjul, ei oleks see kuju asümmeetriline. Seetõttu usub G. N. Katterfeld, et sel juhul ilmnesid tundmatu iseloomuga erilised "asümmeetrilised" jõud. Pange tähele, et Maa keskpunktist põhja- ja lõunapoolusele suunatud raadiuste vahe on ainult 100 m. Kuid see erinevus registreeriti Maa tehissatelliitidelt tehtud mõõtmiste abil, see on reaalne ja seetõttu tuleb seda kuidagi selgitada. Väide, et Maa asümmeetria on põhjustatud "asümmeetrilistest" jõududest, pole muidugi midagi muud kui tautoloogia. Nagu teada, püüdis professor N. A. Kozyrev 1958. aastal seletada Maa asümmeetriat "aja kulgemise" enda poolt tekitatud jõudude toimega. See ebatavaline idee, mis oli N. A. Kozyrevi "põhjusliku mehaanika" aluseks, ei leidnud aga hiljem tunnustust ega piisavat põhjendust. Ühesõnaga, Maa asümmeetria mõistatus on endiselt lahendamata.

Otsesed mõõtmised ülitäpsete kvartskellade abil on näidanud, et Maa pöörlemine on ebaühtlane. Näiteks märtsis on päev 0,0025 sekundit pikem kui augustis, mis tähendab, et igal aastal augustiks Maa pöörlemine kiireneb ja märtsiks aeglustub. See on osaliselt tingitud õhuringluse hooajalistest muutustest ja osaliselt muudest põhjustest. Üldjuhul on Maa aksiaalse pöörlemise kiiruse muutused põhjustatud erinevatest põhjustest: looded, Maa väliste geosfääride ebaühtlane kokkusurumine, masside ümberjaotumine selles, päikese korpuskulaarsete voogude mõju ja mitmed muud, mõnikord veel mitte. täielikult mõistetavad füüsilised protsessid. Kõik see ei möödu Maa jaoks jäljetult. Kui analüüsiksime kõiki neid väikeseid pulseerivaid ja pöörlevaid efekte, mis on pika geoloogilise ajaloo jooksul kogunenud ning pidevate ja näiliselt tähtsusetute vastastikmõjude tulemusena märkamatult Maa pinnale jäänud, oleksime G. N. Catterfeldi sõnul üllatunud nende mõjust. tähtsus. Proovime konkreetselt ette kujutada (G. N. Katterfeldi järgi), kuidas Maa välimust mõjutasid kõikumised ruumala ja pöörlemiskiiruse osas.

Maa raadius väheneb G. N. Katterfeldi järgi keskmiselt 5 cm sajandis (P. N. Kropotkini järgi 3 mm.). See gravitatsiooniline kokkutõmbumine (arvestage Maa suurust) vabastab tohutu energia - 17x10 23 J! Kuna ainult osa sellest energiast hajub maailmaruumi, siis Maa kuumeneb, mis tähendab, et iga kord asendub kokkutõmbumine ajutiselt soojeneva Maa palju väiksema paisumisega. See on Maa raadiuse vahelduva pulseeriva kokkutõmbumise füüsiline taust. Seesama osa soojusenergiast, mida Maa ei kiirga maailmaruumi, muutub Maa soolestikus toimuvate füüsikaliste ja keemiliste transformatsioonide varjatud soojuseks. Need muutused aitavad lõppkokkuvõttes kaasa Maa sisemiste osade tihenemisele ja seega ka selle mahu vähenemisele.

Arvutused näitavad, et loodete pidurdamise mõjul Maa telgpöörde kiirus aeglustub ja selle tulemusena väheneb Maa polaarne kokkusurumine. Näib, et see protsess peaks väljenduma Maa ekvatoriaalse "kasvaja" vajumises ja polaaralade tõusus. Sellise protsessi tulemusena pidanuks maa ja vee jaotus Maal osutuma väga omapäraseks: ekvaatorit ümbritseb pidev ookeani veeriba ning ruumi poolustest kuni poolusteni hõivavad kaks tohutut antipoodaalset mandrit. parasvöötme laiuskraadid. Kui vastupidi, polaarsus peaks pikemaks ajaks suurenema, täituks ekvatoriaalvöönd lõpuks pideva mandrivööga ja ookeanid ulatuksid parasvöötme laiuskraadidelt poolusteni.

Riis. 10. Mandrite areng A. Wegeneri järgi. a - 200 miljonit aastat tagasi; b - 60 miljonit aastat tagasi; c - 1 miljon aastat tagasi (mandrite triivi põhjuste kohta)

Tegelikult pole ei üht ega teist. Kuid on tähelepanuväärne, et esimene neist teoreetilistest skeemidest (polaarse kokkusurumise pikaajaline vähenemine) vastab põhjapoolkerale ja teine ​​​​lõunapoolkerale. Ilmselt on see seletatav asjaoluga, et Maa kokkusurumise üldise väga aeglase vähenemise protsessis edestab põhjapoolkera lõunapoolkera. See tähendab, et ka siin täheldatakse asümmeetrilist protsessi, mille põhjustavad mingid tundmatud jõud. Kuid see hüpoteetiline asümmeetria seletab hästi Maa näo kõige levinumat tunnust – vee ja maa ebaühtlast jaotumist. Muidugi pole G. N. Katterfeldi välja pakutud Maa pinna evolutsiooni skeem midagi muud kui hüpotees. See ei võta arvesse selle sisu diferentseerumist ja muid tegureid, mis on jätkunud läbi kogu Maa ajaloo, ning seetõttu ei saa seda pidada millekski tõestatuks ja lõplikuks.

Omal ajal tekitas sensatsiooni mandrite triivi hüpotees, mille 1912. aastal pakkus välja saksa teadlane A. Wegener (joonis 10). A. Wegener ise kaitses seda ideed visalt, kuigi geoloogide tavapärasele mõtteviisile tundus tema hüpotees absurdne. Pärast tema peamise ja siis peaaegu ainsa kaitsja surma unustasid nad ta ja tundus, et miski ei suuda teda ellu äratada. Kuid alles 1950. aastatel, seoses uute paleomagnetismi käsitlevate töödega, näisid A. Wegeneri ideed saanud eksperimentaalse kinnituse. Viimasel ajal on ilmunud palju töid, mis propageerivad mandrite triivi hüpoteesi. Võib-olla väärib A. Wegeneri hüpotees tõsist teaduslikku analüüsi?

A. Wegener juhtis tähelepanu mõne kontinendi rannajoone näiliselt juhuslikele tunnustele. Lõuna-Ameerika mandriosa idapoolne "Brasiilia" äär sobib tihedalt Guinea lahe lohku. Eriti tihedaks osutub dokkimine, kui rannajoone asemel võtame riiuli piirjooned - mandrilava.

1970. aastal uurisid Ameerika teadlased elektrooniliste arvutite abil mõne mandri "kombinatsiooni" kümnete tuhandete kilomeetrite ulatuses. Tulemus oli hämmastav: üldiselt oli üle 93% riiulipiiridest ehk mandrite marginaalne osa hästi ühendatud. Kõige paremini liitusid Aafrika ja Lõuna-Ameerika, Antarktika ja Aafrika, mõnevõrra halvemini külgnesid Hindustan, Austraalia ja Antarktika. Tundus, et kunagi olid Aafrika ja Ameerika üks tervik. Seejärel jagunes esmane kontinent mingil ebaselgel põhjusel kaheks osaks ning nendest osadest laiudes moodustus tänapäevane Aafrika ja Lõuna-Ameerika ning neid eraldanud Atlandi ookean.

A. Wegener ise läks kaugemale. Ta oletas, et kunagi oli kogu praegune maa üks ja ainus mandriosa – Pangea. Igalt poolt uhtus seda piiritu Maailmaookean, mille nimeks andis A. Wegener Panthalasse. Mõnede jõudude mõjul, mis võivad olla seotud Maa pöörlemisega, jagunes Pangea umbes 200 miljonit aastat tagasi mitmeks osaks, nagu hiiglaslik jäätükk. Selle killud – praegused mandrid – on hajunud eri suundades ja jätkavad oma üliaeglast triivimist tänapäevani. Läände triivides koges Ameerika mandri esiküljel, lääneserval, vastupanu Maa aluskihile, mida mööda mandrid hõljuvad. Loomulikult kortsutas ta ja moodustas Kordillerade ja Andide hiiglaslikud mäeahelikud. Tagaküljel jäid maha väikesed tükid, näiteks ujuvast mandriosast eraldunud Antillid. Mõned Pangea killud hõljusid, keerledes nagu jäätükid tormilises ojas. Näib, et Jaapan käitus nii.

A. Wegeneri järgijad (Du Toit, 1937 jt) uskusid, et algselt eksisteeris kaks kontinenti – Laurasia, mis jagunes Põhja-Ameerikaks ja Euraasiaks, ning Gondwana, mis lagunes Lõuna-Ameerikaks, Aafrikaks, Austraaliaks ja Antarktikaks. A. Wegeneri hüpoteesi selle versiooni toetajad viitavad paljudele faktidele, mis näivad kinnitavat Laurasia ja Gondwana tegelikkust. Eelkõige viitavad need erinevate mandrite geoloogiliste struktuuride sarnasusele, nende taimestiku ja loomastiku ühisusele.

Viimastel aastatel on mandrite triivi hüpoteesile appi tulnud hüpotees ookeanipõhja paisumisest. Selles omistati kõige olulisem roll lõhedele – hiiglaslikele planeetide riketele, mis piirdusid ookeani keskaheliku aksiaalsete osadega. Eeldatakse, et lõhede kaudu pressitakse sügavusest välja ülemise mantli materjal, mis füüsikalis-keemilise diferentseerumise käigus muutub basaltlaavateks. Selle aine iga uus osa surub varem tekkinud kividele ja tõukab need lõhest eemale. See rõhk kandub edasi ja seega laieneb ookeani põhi järk-järgult, tõugates mandrid lahku. Selle hüpoteesi pooldajad pakkusid välja, et kronoloogilised faktid peaksid vastama ka sellele vaatenurgale: noorimad kivimid peaksid piirduma lõhede tsoonidega ja kaugusega lõhedest külgedele punktides, mis asuvad samal joonel, mis on risti lõhede teljega. ja võrdsel kaugusel peavad kivid olema vanemad ja ühevanused.

Esialgu näis see nii olevat, kuid USA uurimislaev Glomar Challenger avastas ühel oma reisil Newfoundlandi ja Biskaia lahe vahel, et sellistes konjugaatpunktides Atlandi ookeani keskosa lõhest läänes on põhjakivimite vanus 155 aastat. miljonit aastat. aastat ja idas - 110 miljonit aastat. 200 miljoni aasta vanused proovid võeti lõhest endast. Toodi välja ka teised selle hüpoteesi vastuolud. Kui mandrid liiguvad merepõhja laienemise tagajärjel lahku, siis näiteks Atlandi ookeani keskosa lõhe toime peaks tõukama Aafrikat itta ja India ookeani mediaanlõhest tulevat materjali läände. Küsimus on: kuhu läheb vaene Aafrika? Kuid samal positsioonil on kõik mandrid. Ja edasi. Maakeral on maake moodustavaid tsoone, näiteks piki Aasia idaserva. Sellised tsoonid arenevad sadade miljonite – kuni miljardi aasta jooksul. Nende geokeemia jääb muutumatuks. Ja see tähendab, et kogu nende tsoonide eksisteerimise aja jooksul oli neil sama aineallikas, mis ei saaks olla mandrite liikumise korral.

Hiljem töötati välja kaasaegne mobilismi kontseptsioon. Selle kontseptsiooni järgi jaguneb maakoor suurteks plaatideks. Need plaadid võivad katta nii mandri- kui ka ookeanilise maakoore alasid, kuid on ka täielikult "okeanseid" plaate. Sellised plaadid kogunevad ühes otsas piki lõhet ja vajuvad teises otsas naaberplaadi serva alla. Näiteks Aafrika-India laam, mis asub Atlandi ookeani ja India ookeani keskharjade vahel, kasvab läänes pidevalt, idas aga sukeldub India ookeani laama alla.

Riis. 11. Litosfääri plaadid

Pikad vaidlused mobilistide ja nende vastaste, "fiksistide" vahel lõppesid lõpuks esimeste võiduga. Käesoleva sajandi 60ndatel sai litosfääri dünaamika kõigile selgeks. Hiiglaslikud litosfääriplaadid on äärmiselt aeglases, kuid pidevas liikumises. Ookeani keskharjade vööndites mantlist tõustes vajuvad nad süvamere kaevikute vööndites vahevöö sisse tagasi. Maa mandrid on justkui joodetud ookeanilise maakoore roomavatesse plaatidesse ja liiguvad koos nendega. See piki vahevöö "hõljuv" litosfääri plaatide kogum moodustab tegelikult litosfääri. Liikuva plaadi peamiseks tugevuseks on käimasolev maakera sisemuse kihistumise diferentseerumisprotsess. Litosfääri plaate on mitu (joon. 11). Nooled näitavad nende liikumissuundi. Olenemata sellest, kui väike on litosfääriplaatide liikumiskiirus (sentimeetrit aastas), muutub Maa välimus pika aja jooksul äratundmatult. Kaasaegsed geograafilised gloobused salvestavad seda, mis on täna, kuid seda ei korrata kunagi tulevikus.



"Maailma lõpu" teema, mingisugune planeedi mastaabis globaalne katastroof, mis hävitab inimkonna, erutab inimeste meeli pidevalt. Tõsi, kogu inimkonna teadaoleva ajaloo jooksul on kõik "maailmalõpu" prognoosid osutunud lihtsateks õuduslugudeks, mis annab põhjust mõnel üleilmse katastroofi ohust kuuldes halvustavalt naeratada ja olla kindel, et see aeg saab kõik korda. Kuid kas tõesti võib juhtuda sellise ulatusega katastroof, mis hävitab inimkonna? Kahjuks võib-olla ja selle kinnituseks on meie planeedi ajalugu. See postitus räägib kõige grandioossematest kataklüsmidest, mis meie planeeti minevikus tabasid.

1. Maa ja Theia kokkupõrge

Nagu teate, on Maal üsna suur satelliit - Kuu ja astronoomid on aastaid püüdnud selgitada selle päritolu. Pärast ekspeditsioone Kuule ja Kuu pinnase analüüsi leiti, et Kuu kivimite koostis on väga lähedane maa omale, mis tähendab, et kunagi olid Kuu ja Maa tõenäoliselt üks. Kuidas siis võis kuu tõusta? Hetkel peavad teadlased ainsaks usutavaks hüpoteesiks Maa kokkupõrget mõne teise planeediga, mille tulemusena paiskus osa maa kivimitest orbiidile ja oli Kuu tekke materjaliks. See sündmus leidis arvutuste kohaselt aset Päikesesüsteemi eksisteerimise algperioodil, umbes 4,5 miljardit aastat tagasi, ja Maaga kokku põrganud planeet ise (sellele anti nimi Theia) ei pidanud olema väiksem kui Marss suuruses. Selle kaua kestnud katastroofi tagajärjel ei saanud keegi kannatada, sest Maa oli endiselt elutu, kuid kui sellise ulatusega kataklüsm täna korduks, poleks inimkonnal absoluutselt mingit võimalust pääseda.

2. Globaalne jäätumine

Tänapäeval räägitakse palju globaalsete kliimamuutuste ohtudest, kuid kui vaadata Maa minevikku, siis kliimas toimunud muutused olid tõesti katastroofilised. Nii et tänapäevaste kontseptsioonide kohaselt oli Maa ajaloos mitu globaalset jäätumist, mil liustikud katsid peaaegu kogu planeedi pinna kuni ekvaatorini. Üks Maa ajaloo geoloogilisi perioode sai isegi nime "krüogenees". See kestis umbes 215 miljonit aastat, alustades 850 miljonit aastat tagasi ja lõppedes umbes 635 miljonit aastat tagasi.

Ülemaailmse jäätumise alguse põhjused on ebaselged. Seda võib esile kutsuda näiteks päikesesüsteemi sattumine tolmupilve, kasvuhoonegaaside hulga vähenemine atmosfääris jne. Kuid nagu näitavad arvutimudelid, kui liustikud hõivavad liiga suure territooriumi, laskuvad liustikud allapoole. troopikas muutub edasine jäätumisprotsess isemajandavaks. Selle põhjuseks on asjaolu, et lumi ja jää neelavad soojust väga halvasti, peegeldades enamikku päikesekiirtest, mis tähendab, et mida rohkem territooriumi on jääga kaetud, seda külmemaks muutub kliima.

Ülemaailmse jäätumise haripunktis ulatus liustike paksus maismaal 6 km-ni ja ookeani tase langes 1 km võrra. Ekvaatoril oli sama külm kui praegu Antarktikas. See oli elu jaoks väga raske katsumus. Enamik organisme suri välja, kuid mõned suutsid kohaneda. Tänapäeval avastavad teadlased Antarktikat ja Arktikat uurides hämmastavaid eluvorme, mis eksisteerivad väga külmas kliimas. Näiteks Arktika ja Antarktika jääs elab arvukalt mikroskoopilisi vetikaid ja selgrootuid loomi – usse, vähilaadseid jt.. Elu on avastatud ka Antarktika liustikualustes järvedes, mis on pinnast isoleeritud sadade aegade jääkihiga. meetri paksused.

Arvatakse, et järsult suurenenud vulkaaniline aktiivsus suutis pika globaalse jäätumise katkestada. Ärganud vulkaanid paiskasid atmosfääri tohutul hulgal kasvuhoonegaase ja katsid jää musta tuhakihiga. Selle tulemusena muutus Maa soojemaks ja globaalne jäätumine lõppes.

3. Suur permi väljasuremine

Permi perioodi lõpus (umbes 250 miljonit aastat tagasi) toimunud elusorganismide massilist väljasuremist nimetati suureks põhjusega. Lõppude lõpuks kadus sel ajal väga lühikese aja jooksul - mõne kümne tuhande aasta jooksul 95% kõigist elusorganismide tüüpidest! Massiline väljasuremine puudutas kõiki – nii maapealseid elanikke kui merelasi ja loomi ja taimi ja selgroogseid ja putukaid. Katastroofi ulatus oli tõeliselt koletu. Aga mis juhtus?

Selle põhjuseks oli geoloogilise aktiivsuse enneolematu kasv. Tänapäeval võivad maavärinad ja vulkaanipursked põhjustada märkimisväärset kahju ja nõuda tuhandeid inimelusid, kuid keegi ei taju neid globaalse ohuna. Kuid 250 miljonit aastat tagasi algas midagi uskumatut. Võimsate tektooniliste protsesside tulemusena tekkisid maakoores rikked, millest hakkas välja voolama tohutul hulgal laavat. Pursete ulatust saab hinnata selle järgi, et suurem osa Siberi territooriumist – miljonid ruutkilomeetrid – oli täidetud laavaga!

Siberi püünised – moodustunud voolavast lavast

Massiivsed pursked paiskasid atmosfääri tohutul hulgal kasvuhoonegaase ja happelisi (st koos veega happeid moodustavaid) gaase. Tulemuseks oli esiteks dramaatiline globaalne soojenemine ja teiseks happevihmad. Suur osa maismaast on muutunud kõrbeteks, samas kui ookeanid on muutunud happeliseks, kuumenenud ja suure osa hapnikust on kadunud. Katastroofi tagajärgedest suri välja terved klassid elusorganisme ja biosfääri taastamiseks kulus umbes 30 miljonit aastat.

Trilobiidid ja pareiasaurused - need loomad, kes kunagi asustasid Maad, üks paljudest, kes surid täielikult välja suure Permi väljasuremise ajal

4 Dinosauruste väljasuremine

Umbes 65 miljonit aastat tagasi toimunud dinosauruste väljasuremine ei ole suurim, vaid kõige kuulsam liikide massiline väljasuremine. See muutis täielikult planeedi loomamaailma nägu.

Dinosauruste väljasuremise kohta on palju hüpoteese, millest populaarseim seostab selle väljasuremise suure asteroidi või komeedi (läbimõõduga umbes 5-10 km) langemisega, mille kraater leiti Yucatani poolsaarelt ja langeb kokku aastal. vanus koos väljasuremisega. Tõsi, mitte kõik teadlased ei usu, et dinosauruste väljasuremise ainukeseks põhjuseks oli asteroidi kukkumine, kuid oli ka teisi, kuid ühel või teisel viisil ei saanud suure asteroidi kukkumine ilmselgelt suurt kahju teha. roomajad.

Suure hulga tolmu eraldumine atmosfääri, millele lisandus tulekahjude suitsu, sulges Maa pinna üsna pikaks ajaks päikesekiirte eest ja tõi kaasa järsu jahenemise. Hiiglaslike külmavereliste loomade ellujäämine oleks sellistes tingimustes äärmiselt problemaatiline, kuid urgudes elavad väikesed soojaverelised imetajad suutsid kataklüsmi üle elada.

Möödunud sajandi 80-90ndaid peab tulevane põlvkond perioodiks, mis määras astronoomia arengu 21. sajandil. See on tõsi, sest just neil aastatel saadi teadustulemused, millele oma tähtsuse poolest on 20. sajandi astronoomia ajaloost raske analooge leida. See periood on märkimisväärne ka selle poolest, et astronoomid hakkasid tõsiselt tõstatama meie Maa tuleviku küsimust mitte ainult epistemoloogilises mõttes, vaid ka kogu inimkonna ohutuse tagamiseks. Kahjuks on arvamuste ring, eriti massimeedias, võimaliku ohu kohta väga lai – ausalt öeldes paanikast kuni probleemi täieliku ignoreerimiseni. Seetõttu püüame anda lühikokkuvõtte asjade tegelikust seisust.

ÜLDMÕISTED MAA JA PÄIKESE PÄRITOLU KOHTA

Astronoomid ei ole veel välja töötanud lõplikku arvamust päikesesüsteemi moodustumise üksikasjalike protsesside kohta, kuna ükski hüpotees ei suuda selgitada paljusid selle omadusi. Kuid peaaegu kõik astronoomid on üksmeelel, et täht ja selle planeedisüsteem moodustuvad ühest gaasi- ja tolmupilvest ning seda protsessi saab seletada teadaolevate füüsikaseadustega. Eeldatakse, et sellel pilvel oli pöörlemine. Sellise pilve keskmes tekkis 4,7 miljardit aastat tagasi kondensaat, mis universaalse gravitatsiooniseaduse toimel hakkas kokku tõmbuma ja ümbritsevaid osakesi enda poole tõmbama. Kui see kondenseerumine jõuab teatud massini, tekivad keskuses kõrged temperatuurid ja rõhud, mis viib nelja prootoni heeliumi aatomiks 4H + He termotuumareaktsioonide tõttu tohutu energia vabanemiseni. Sel hetkel jõuab objekt oma elu vastutusrikkasse etappi – tähe staadiumisse.

Pilve pöörlemine toob kaasa pöörleva ketta ilmumise tähe ümber. Nendes piirkondades, kus ketta osakeste keskmine kaugus on väike, põrkuvad need kokku, mille tulemusena tekivad umbes 1 km suurused nn planetesimaalid ja seejärel planeedid ümber tähe. Maa teke võttis aega umbes 50 miljonit aastat. Osa ketta kondenseerimata ainest (tahke- ja jääosakesed) võib liikumise ajal planeetide pinnale langeda. Maa jaoks kestis see protsess ligikaudu 700 tuhat aastat. Selle tulemusena suurenes Maa mass pidevalt ja, mis kõige tähtsam, täitus vee ja orgaaniliste ühenditega. Umbes 2 miljardit aastat tagasi hakkasid ilmuma primitiivsed taimed ja 1 miljard aastat hiljem tekkis praegune lämmastiku-hapniku atmosfäär. Umbes 200 miljonit aastat tagasi ilmusid kõige lihtsamad imetajad, 4 miljonit aastat tagasi seisis Australopithecus jalul ja 35 tuhat aastat tagasi ilmus Homo sapiens'i otsene esivanem.

Meie jaoks on peamine järgmine: kas kirjeldatud skeemi saab ümber lükata või vaatlustega kinnitada, kui kontrollime eelkõige selle selliseid tagajärgi:
a) noorte tähtede lähedusest tuleks leida protoplanetaarseid kettaid;
b) hilisemas arengujärgus olevate tähtede läheduses on vaja avastada planeedisüsteeme;
c) kuna kogu protoplanetaarse ketta aines ei kondenseeru suurteks kehadeks, eriti ketta perifeerias, siis peab Päikesesüsteemis olema ka sellise aine jäänuseid.
Kui see artikkel oleks kirjutatud 30 aastat tagasi, olnuks autoril raske sellist kinnitust leida, kuna tol ajal eksisteerinud teleskoobid ja vastuvõtuseadmed ei suutnud ülalnimetatud objekte nende vähese heleduse tõttu registreerida. Ja alles viimasel kümnendil, tänu kosmoseteleskoopide kasutamisele, astronoomiliste mõõtmiste täpsuse suurendamisele, on enamik teooria ennustusi täielikult kinnitatud.

protoplanetaarsed kettad. Kuna sellistes ketastes on tolmu, tuleks ketta ja tähe kiirguses jälgida infrapunaliigset värvi. Selliseid liialdusi on leitud mitmel tähel, eriti põhjapoolkera eredas tähes Vegas. Mõne tähe jaoks kosmoseteleskoop. E. Hubble sai sellistest ketastest pilte näiteks paljude Orioni udukogu tähtede kohta. Tähtede ümber avastatud ketaste arv kasvab pidevalt.

Planeedid tähtede ümber. Tähtede lähedal asuvate planeetide vaatlemiseks traditsiooniliste meetoditega on vaja luua väga suure - umbes sajameetrise - läbimõõduga teleskoobid. Selliste teleskoopide loomine on täiesti lootusetu äri nii tehnilisest kui ka rahalisest aspektist. Seetõttu leidsid astronoomid väljapääsu, töötades välja kaudsed meetodid planeetide tuvastamiseks. On teada, et kaks gravitatsiooniga seotud keha (täht ja planeet) tiirlevad ümber ühise raskuskeskme. Tähe sellist liikumist saab kindlaks teha vaid ülitäpsete vaatlusmeetodite põhjal. Sellised kaasaegsel tehnoloogial põhinevad meetodid on välja töötatud viimastel aastatel ja nendega tutvumiseks viitame lugejale A.M. Tšerepaštšuk.

Nende meetodite abil vaadeldi kohe umbes 700 tähte. Tulemus ületas parimad ootused. 2001. aasta jaanuari lõpuks oli avastatud 63 umbes 50 tähega planeeti. Põhiteavet planeetide kohta leiate artiklist.

Transplutoni komeetide avastamine. 1993. aastal avastati objektid 1992QB ja 1993FW, mis asusid väljaspool Pluuto orbiiti. Sellel avastusel võib olla suur mõju, kuna see kinnitas meie päikesesüsteemi kaugema perifeeria olemasolu rohkem kui 50 AU kaugusel. nn Kuiperi vöö ja edasi Oorti pilv, kuhu on koondunud sadu miljoneid komeete, mis on säilinud 4,5 miljardit aastat ja on selle aine jäänused, mis ei saanud kondenseeruda planeetideks.

MAA ASTRONOOMILINE MINEVIK

Pärast selle teket on Maa läbinud pika arengutee. Leiti, et tema arengu loomulik kulg oli teatud geoloogilistel, klimaatilistel või bioloogilistel põhjustel häiritud, mis viis taimestiku ja eluslooduse kadumiseni. Enamiku nende kriiside põhjuseid selgitavad teadlased ookeaniliste nähtustena (ookeanide soolsuse vähenemine, keemilise koostise muutumine ookeanivetes toksiliste elementide sisalduse suurenemise suunas jne) ja maismaanähtustega (kasvuhooneefekt, vulkaaniline tegevus jne). XX sajandi 50ndatel üritati mõningaid kriise seletada astronoomiliste teguritega - paljude vaatlejate poolt registreeritud ja ajaloolistes dokumentides kirjeldatud astronoomiliste nähtuste põhjal. Tuleb märkida, et 2000 aasta jooksul (200 eKr kuni 1800 pKr) registreeriti erinevates allikates 1124 olulist astronoomilist fakti, millest osa võib seostada kriisinähtustega.

Praegu levib arvamus, et 65 miljonit aastat tagasi toimunud kriisi, mil kadusid riffikorallid ja surid välja dinosaurused, põhjustas suure taevakeha (asteroidi) kokkupõrge Maaga. Pikka aega on astronoomid ja geoloogid sellele nähtusele kinnitust otsinud, kuni avastasid Mehhikos Yucatani poolsaarel suure kraatri, mille läbimõõt on 300 km. Arvutused näitasid, et sellise kraatri loomiseks oli vaja plahvatust, mis vastab 50 miljonile tonnile trotüülile (või 2500 aatomipommi, mis kukkusid Hiroshimale; 1 tonni trotüüli plahvatus vastab 4 "1016 erg suuruse energia vabanemisele). Kokkupõrkel 10 km suuruse ja 15 km/s kiirusega asteroidiga võib vabaneda energia. See plahvatus tõstis atmosfääri tolmu, mis varjutas täielikult Päikese, mis tõi kaasa Maa temperatuuri languse. järgnes elavate väljasuremine.Selle kraatri vanuse hinnangul saadi 65 miljonit aastat, mis langeb kokku ühe Maa arengu biootilise kriisi hetkega.

1994. aastal ennustasid astronoomid teoreetiliselt ja jälgisid seejärel Shoemaker-Levy komeedi kokkupõrget Jupiteriga. Kas sarnaseid komeetide kokkupõrkeid Maaga on olnud? Ameerika teadlase Masse sõnul on sarnaseid kokkupõrkeid toimunud viimase 6 tuhande aasta jooksul. Eriti katastroofiline oli komeedi kukkumine ookeani Antarktika lähedal aastal 2802 eKr.

Seega viib kõik ülaltoodud järeldused järgmistele järeldustele:
* astronoomidel on usaldusväärne kinnitus olemasolevatele ideedele päikesesüsteemi mineviku arengu kohta;
* see võimaldab meil üsna kindlalt hinnata päikesesüsteemi tulevikku. Eelkõige tõstatavad mõned kirjeldatud nähtused tõsise küsimuse: kas Kosmos kujutab endast ohtu meie Maa tulevikule?

MAA ASTRONOOMILINE TULEVIK

Eelnevast on selge, et väikeste taevakehade liigutamine võib inimkonnale kõige suuremaid probleeme tekitada. Mõelge, kui suur on kokkupõrke võimalus.

Asteroidid (või väikeplaneedid). Nende objektide peamised omadused on järgmised: mass 1 g-1023 g, mõõtmed 1 cm-1000 km, keskmised kiirused Maale lähenedes 10 km/s, objektide kineetiline energia 5 "109-5" 1030 erg.

Astronoomid on leidnud, et Päikesesüsteemis on üle 1 km läbimõõduga asteroide umbes 30 tuhat, väiksemaid asteroide on palju rohkem – umbes sada miljonit. Enamik asteroide pöörleb Marsi ja Jupiteri orbiitide vahel asuvatel orbiitidel, moodustades nn asteroidivöö. Nendel asteroididel ei ole muidugi Maaga kokkupõrke ohtu.

Kuid mitmel tuhandel asteroidil, mille läbimõõt on üle 1 km, on orbiidid, mis läbivad Maa orbiidi (joonis 2). Astronoomid seletavad selliste asteroidide ilmumist ebastabiilsuste tsoonide tekkega asteroidivöös. Toome mõned näited.

Asteroid Icarus 1968. aastal lähenes Maale 6,36 miljoni km kaugusel. Kui Icarus oleks Maaga kokku põrganud, oleks toimunud plahvatus, mis võrdub 100 Mt trotüüli plahvatusega või mitme aatomipommi plahvatusega. Teine asteroid - 1991BA läbimõõduga 9 m möödus 17. jaanuaril 1991 Maast vaid 170 tuhande km kaugusel. Lihtne on välja arvutada, et ajavahe Maa ja ristumispunktist mööduva asteroidi vahel on vaid 1,5 tundi. Asteroid 1994XM1 lendas 9. detsembril 1994 üle Venemaa territooriumi vaid 105 tuhande km kaugusel.

On ka näiteid asteroidide langemisest Maa pinnale. On teatud arvamus, et 1908. aastal toimus Siberis 90 m läbimõõduga asteroidi kokkupõrge, millele järgnes plahvatus, mis võrdub umbes 20 Mt trotüüli plahvatusega. Kui see surnukeha oleks kolm tundi hiljem alla kukkunud, oleks see Moskva hävitanud.

Kasutades andmeid Maa pinnal asuvate kokkupõrkekraatrite, planeetide ja nende satelliitide kohta, tegid astronoomid järgmised hinnangud:
* kokkupõrkeid suurte asteroididega, mis võivad kaasa tuua globaalsed katastroofid Maa arengus, toimuvad ligikaudu kord 500 tuhande aasta jooksul;
* kokkupõrkeid väikeste asteroididega esineb sagedamini (iga 300 aasta järel), kuid kokkupõrgete tagajärjed on vaid lokaalsed.

Astronoomid on juba uuritud asteroidide orbiitide põhjal koostanud nimekirja potentsiaalselt ohtlikest teadaolevatest asteroididest, mis tiirlevad Maast kriitilisel kaugusel enne 21. sajandi lõppu. See nimekiri sisaldab umbes 300 objekti, mille orbiidid ristuvad Maa orbiidiga. Lähimat läbipääsu 880 tuhande km kaugusel on oodata asteroidi Hathor lähedal 2086. aasta oktoobris.

Üldiselt usuvad astronoomid, et ohtlike ja seni avastamata ohtlike asteroidide arv on ligikaudu 2500. Just need salapärased rändurid kujutavad endast peamist ohtu Maa tulevikule.

Komeedid. Nende tüüpilised omadused on järgmised: mass 1014-1019 g, südamiku suurus 10 km, saba suurus 10 miljonit km, kiirus 10 km/s, kineetiline energia 1023-1028 erg.

Komeedid erinevad asteroididest oma ehituse poolest: kui asteroidid on tahked plokid, siis komeedi tuumad on "räpase jää" akumulatsioonid. Lisaks on komeetidel erinevalt asteroididest pikendatud gaasilised sabad. Kuid Maa läbimine sellistest sabadest ei kujuta nende madala tiheduse tõttu mingit ohtu. Näiteks Maa läbimisel Halley komeedi sabast 18. mail 1910 ei täheldatud Maa pinnal mingeid anomaaliaid.

Kuid komeedi tuumaga kokkupõrke ohu probleem muutus väga aktuaalseks pärast 1994. aastat seoses Shoemaker-Levy komeedi erinevate osade kukkumisega Jupiteri pinnale. Tekkinud plahvatused olid hinnanguliselt võrdväärsed 60 000 Mt trotüüli plahvatusega, mis võrdub mitme miljoni Hiroshimale heidetud aatomipommi plahvatusega.

Astronoomid on välja arvutanud, et komeedid läbivad Maa ja Kuu vahelt iga 100 aasta järel ning mõned langevad Maale umbes kord 100 000 aasta jooksul. Samuti on hinnatud, et inimese keskmise eluea jooksul on komeedi tabamise tõenäosus 1/10 000.

Astronoomide uuringud on näidanud, et viimase 2400 aasta jooksul on 18 komeedi lähedalt (alla 15 miljoni km) läbinud 20 läbipääsu. Lexeli komeedi lähim läbipääs 2,3 miljoni km kaugusel oli 1770. aasta juulis. Arvatakse, et järgmise 30 aasta jooksul läbivad kolm uuritud komeeti lähedalt. Kuid õnneks pole minimaalsed vahemaad nii ohtlikud - üle 9 miljoni km.

Tuleb meeles pidada, et seni on räägitud tuntud komeetidest. Eespool öeldi transplutoonsete komeetide avastamise kohta. Need komeedid võivad lennata Päikesesüsteemi sisepiirkondadesse, eriti ristudes Maa orbiidiga. Võimalik, et need veel avastamata komeedid võivad endaga kaasas kanda ohtu.

ASTROFÜÜSILINE OHT

Kuid kahjuks pole mitte ainult kokkupõrked Maa jaoks globaalsed tagajärjed. Nimetagem lühidalt ainult kahte võimalikku süvakosmosest lähtuvat ohtu.

Päikese edasine elu. Astrofüüsikud suudavad välja arvutada tähe kõik eluetapid. Arvutuste kohaselt muutub Päike näiteks 7,9 miljardi aasta pärast punaseks ülihiiuks, suurendades oma suurust 170 korda, neelates samal ajal Merkuuri. On lihtne arvutada, et meie taevas näeb Päike välja nagu punane pall, mis hõivab poole taevasfäärist. Selle tulemusena tõuseb temperatuur Maal, algab ookeanide intensiivne aurustumine, mis suurendab atmosfääri läbipaistmatust, mis põhjustab nn kasvuhooneefekti: Maa muutub väga kuumaks.

Päikese edasine paisumine viib selleni, et Maa hakkab Päikese sees tegelikult pöörlema. Selle stsenaariumi järgi on Maale määratud mitte eriti meeldiv saatus. Maa ja Päikese gaasiosakeste hõõrdumine vähendab Maa orbiidi kiirust, pannes Maa spiraali alla Päikese keskpiirkondade poole. See toob kaasa asjaolu, et Päike soojendab Maa ülikõrgete temperatuurideni, muutes selle punakuumadeks kivimiteks, millel pole märke ookeanidest ja loomulikult elust.

Supernoova plahvatused. Teised tähed, millel on suurem mass kui Päikesel, elavad veidi teisiti. Teatud etapis võivad nad plahvatada, vabastades protsessi käigus koletu energia (astronoomid nimetavad seda protsessi supernoova plahvatuseks). Selgus, et sellistel puhangutel on kaks põhjust.

Tähe elu viimasel etapil tuumareaktsioonid peatuvad ja temast saab tihe objekt – valge kääbus (WD). Aga kui eKr lähedal on naabertäht, siis võib selle tähe aine voolata eKr. Samal ajal algavad BC pinnal uuesti termotuumareaktsioonid, millest vabaneb tohutult energiat. See põletusmehhanism töötab SNI-tüüpi supernoovade puhul.

Teist tüüpi supernoovasid (SNII) seletatakse tähe evolutsiooniga, mille mass on üle kümne päikesemassi. Termotuumareaktsioonidega kaasneb vesiniku muundumine raskemateks elementideks. Igas etapis vabaneb energia, mis tähte soojendab. Teooria ennustab, et raua moodustumise saavutamisel reaktsioonide jada peatub. Rauasüdamiku sisemine osa surutakse sekundi jooksul kokku. Kui tähe sisemus jõuab tuumatiheduseni, põrkab see tsentrist tagasi, põrkudes kokku veel kokkuvariseva välimise tuumaga. Saadud lööklaine kannab kogu tähte. Ühe sekundi jooksul vabanev energia on koletu, võrdne energiaga, mida kiirgab 100 päikest 109 aasta jooksul.

Mõned astronoomid (I.S. Shklovsky ja F.N. Krasovsky) arvasid, et selline plahvatus võis toimuda Päikese lähedal asuva tähe lähedal 65 miljonit aastat tagasi. Nende autorite kirjeldatud stsenaariumi kohaselt jõudis pärast plahvatust väljapaiskunud aine Maale mitme tuhande aasta pärast. See sisaldas relativistlikke osakesi, mis Maa atmosfääri sattudes tekitasid intensiivse sekundaarsete kosmiliste osakeste voo, mis Maa pinnale jõudes suurendasid radioaktiivsust 100 korda. See tooks vältimatult kaasa mutatsioonid elusorganismides koos nende hilisema kadumisega.

Sellise plahvatuse globaalse mõju tõenäosus Maale tulevikus sõltub esiteks sellest, kui sageli supernoova plahvatused meie galaktikas toimuvad, ja teiseks kriitilisest kaugusest r tähega. Vaadeldud andmetele tuginedes jõudis tuntud tähestatistik S. Van der Berg järeldusele, et iga 1 miljardi aasta kohta meie Galaktika mahus 1 kpc3 toimub keskmiselt 150 000 supernoova plahvatust. Kui võtta tähe kriitiliseks kauguseks r = 10 valgusaastat, siis on lihtne tõdeda, et sellise raadiusega ruumalas ühe sähvatuse toimumiseks on vaja aega 60 miljardit aastat. See väärtus on palju suurem kui Maa vanus. Seega on ebatõenäoline, et biootilisi kriise saab seletada haiguspuhangu nähtusega. Tulevikus pole ka selline puhang kuigi tõenäoline. Siiski tuleb siiski märkida, et ülaltoodud arutluskäik põhineb keskmistel hinnangutel. Näiteks märgime, et Betelgeuse täht Orioni tähtkujus võib süttida mitme tuhande aasta pärast. Teine täht - h Auto purskab 10 000 aasta pärast. Õnneks on kaugused nendeni üsna suured – 650 ja 10 000 valgusaastat.

Gamma raketid. Umbes 30 aastat tagasi tegid astronoomid satelliidivaatluste abil kindlaks, et taevasfääri erinevates punktides on täheldatud objekte, mis süttivad gammavahemikus (joonis 3), mille kestus on sekundi murdosadest kuni mitme minutini. Viimased hinnangud nende objektide kauguse kohta näitavad, et need asuvad meie galaktikast kaugel. See tähendab, et nende objektide gammavahemikus on kiirgusenergia fantastiliselt kõrge – umbes 1050-1052 erg.

Kõige tavalisem hüpotees põletusmehhanismi kohta, mille on välja pakkunud S.I. Blinnikov jt on hüpotees kahe neutrontähe ühinemisest – kahest massiivsest tähest koosneva kaksiksüsteemi elu viimase etapi kohta. Astrofüüsikute arvutused on näidanud, et selline ühinemine vabastab energiat, mis võrdub miljardi meiega sarnase galaktika kiirgusenergiaga. Täpsemalt saab nende objektide kohta lugeda .

Kuid sellised neutrontähtede paarid võivad eksisteerida mitte ainult kosmoloogilisel kaugusel, vaid ka meie galaktikas. Astrofüüsikud on välja arvutanud, et meie galaktikas toimub iga 2-3 miljoni aasta järel üks paar ühinemist. Kolme sellise paari olemasolu on nüüdseks usaldusväärselt kindlaks tehtud. Kui üks neist (PSR B2127 + 11C) hakkab ühinema, on tagajärjed Maale aga väga tõsised enam kui 220 miljoni aasta pärast. Esiteks hävitab tugev gammakiirgus Maa atmosfääri osoonikihi. Kuid peamine on see, et sähvatuse käigus tekivad energeetilised kosmilised osakesed, mis Maa atmosfääri jõudnuna tekitavad sekundaarseid kosmilisi osakesi. Need osakesed jõuavad Maa pinnale ja veelgi sügavamale, muutes selle radioaktiivseks surnuaiaks.

Kõik ülaltoodud faktid tõstatavad põhiküsimuse.

MIDA TEHA?

Vastus sellele küsimusele seoses päikesesüsteemi väikeste kehadega peaks sisaldama kahte aspekti:
astronoomiline - on vaja eelnevalt avastada tundmatud ja potentsiaalselt ohtlikud objektid Maast võimalikult suurel kaugusel, arvutada nende täpsed orbiidid ja ennustada võimaliku ohu hetk;
tehniline - on vaja teha otsuseid ja neid ellu viia, et vältida võimalikku kokkupõrget.

Astronoomilise osa lahendamiseks on hetkel loomisel umbes 2 m läbimõõduga teleskoopide võrk, mis võimaldab tuvastada kuni 200 miljoni km kauguselt ligikaudu 90% ohtlikest asteroididest ja 35% ohtlikest komeetidest. kuni 500 miljoni km kaugusel. Kuna objektide liikumiskiirus on ca 10 km/s, siis annab see otsuse tegemiseks varu mitu kuud.

Orbiitide ja kokkupõrgete momentide teoreetiliste arvutuste täpsuse määrab eelkõige ohtlike objektide taevas kindlaksmääratud asukohtade arv. Selle probleemi saab lahendada ülaltoodud teleskoopide võrgu abil. Lisaks tuleb orbiitide arvutamisel hoolikalt arvesse võtta taevakehade liikumise häireid, mis on põhjustatud kõigi päikesesüsteemi planeetide mõjust. Selle probleemi on astronoomid juba suure täpsusega lahendanud.

Kõige keerulisem on arvesse võtta mittegravitatsioonijõude, mis mõjutavad objektide liikumist. Need jõud on tingitud paljudest põhjustest. Asteroidid ja komeedid liiguvad materiaalses keskkonnas (planeetidevaheline plasma, elektromagnetväli), kogedes samal ajal vastupanu. Neid mõjutavad ka Päikesest lähtuvad kerged survejõud. Selle tulemusena võivad kehad kõrvale kalduda puhtalt Kepleri orbiidilt, see tähendab, et arvutamisel võetakse arvesse ainult keha gravitatsioonilist vastasmõju Päikese (ja planeetide) vahel.

Probleemi tehniline aspekt on keerulisem ja praegu on sisuliselt kolm võimalust. Üks hõlmab ohtliku objekti hävitamist, saates raketi tuumapommiga. Arvutused on näidanud, et 1 km läbimõõduga asteroidi hävitamiseks on vaja 4 "1019 ergist plahvatust. Kuid see projekt võib tuua kaasa ettearvamatuid keskkonnamõjusid, mis on seotud ruumi ummistumisega tuumajäätmetega.

On variant, mille kohaselt üritatakse objekti liikumist tema loomulikult orbiidilt kõrvale kalduda, andes sellele lisaimpulsi, näiteks maandudes selle pinnale võimsa elektrijaamaga raketi. Mõlemat sellist projekti on täna veel raske ellu viia: selleks on vaja suurema massi ja suurema kiirusega rakette, kui praegu saadaval on. Kuid põhimõtteliselt pole see 21. sajandi tehnoloogia jaoks sugugi lootusetu juhtum.

Kolmas variant põhineb mittegravitatsiooniliste efektide kasutamisel taevakehade liikumisel. Näiteks saab komeedi tuumasid nende algselt orbiidilt kõrvale juhtida sublimatsioonimeetodil, mille olemus on järgmine. Komeedi orbiidi määravad mingil määral Päikesest lähtuvad valguse survejõud, mis põhjustab saba moodustumist. Kui südamiku tolmupind on hävinud või nõrgenenud, siis
aine suurenenud väljavool tuumast võib anda komeedile impulsi õiges suunas.

Kuigi astrofüüsikaline oht ootab Maad juba kauges tulevikus, on selle vältimiseks juba päris huvitavaid ideid. Mõned neist tunduvad isegi fantastilised. Ühes versioonis tehakse ettepanek luua Maa ümber kilp, kasutades asteroidide või Kuu ainet. Näiteks asteroidi Cerese mass on täiesti piisav, et luua Maa ümber 1 km paksune ketas. See võib hästi varjestada osakeste voogusid ja kiirgust supernoovade ja gammakiirguse pursete eest.

Kokkuvõtteks märgime, et apokalüptilisele fatalismile pole alust. Inimkond on jõudnud juba piisavalt kõrgele teaduse ja tehnoloogia tasemele, et ohtu ette näha. Pealegi on see juba tõhusa kaitsesüsteemi loomise äärel. Jääb üle vaid loota, et lähenevast ohust aru saav inimkond pingutab sisemiste konfliktide lahendamise asemel oma intelligentsi ja rahalisi ressursse mõtlematult kulutades teaduse ja vajaliku tehnika edasiarendamiseks.

KIRJANDUS
1. Surdin V.G. Tähtede sünd. M.: URSS, 1997. 207 lk.
2. Tšerepaštšuk A.M. Planeedid universumis // Sorose haridusajakiri. 2001. nr 4. S. 76-82.
3. Kippenhan R. 100 miljardit päikest: tähtede sünd, elu ja surm. M.: Mir, 1990. 293 lk.
4. Lipunov V.M. Astrofüüsika "sõjaline saladus" // Sorose haridusajakiri. 1998. nr 5. S. 83-89.
5. Kurt V.G. Eksperimentaalsed meetodid kosmiliste gammakiirguse pursete uurimiseks // Ibid. 1998. nr 6. S. 71-76.
6. Maalähedane astronoomia (kosmosepraht). M.: Kosmosinform, 1998. 277 lk.
Artikli retsensent A.M. Tšerepaštšuk

* * *
Nail Abdullovich Sakhibullin, füüsika- ja matemaatikateaduste doktor, professor, juhataja. Kaasani Riikliku Ülikooli astronoomiaosakond, A.I. nimelise astronoomiaobservatooriumi direktor. V.P. Engelhardt. RAS-i auhinna võitja. Tatarstani Teaduste Akadeemia aktiivne liige. Teaduslike huvide valdkond - astrofüüsika, tähtede atmosfääri füüsika. 80 teaduspublikatsiooni ja ühe monograafia autor.

Ulmekirjanduses asustavad tulnukate planeete veidrad olendid, kes elavad ebatavalises ja kummalises keskkonnas. Võrreldes ulme fantaasiatega tundub vana Maa igav ja tagasihoidlik. Kuid kui me vaatame minevikku, näeme, et meie armastatud planeet ei olnud kunagi vähem veider.

Enne kui olid puudemetsad, olid seenemetsad

400 miljonit aastat tagasi poleks te Maal meile tuttavaid metsi näinud, kuid see ei tähenda, et keegi poleks seda niši hõivanud. Enne puude ilmumist oli Maa kaetud 8-meetriste seente "metsadega".

1859. aastal hakkasid Kanada teadlased välja kaevama fossiile, mida nad algselt pidasid iidseteks puutüvedeks, kuid alles 2007. aastal olid need "puud" tegelikult seened. Organismid, mida kutsuti prototaksiidideks, kasvasid kuni 8 meetri kõrguseks ja muutsid maastiku rohkem videomängust "Super Mario" võetud pildiks kui tänapäeva Maaks.

Prootaksiitide elupaigad ei piirdu ainult Kanadaga. Fossiilikütid on leidnud hiiglaslikke seeni kõikjal maailmas, mis viitab sellele, et see oli tõenäoliselt suurim eluvorm Maal ajal, mil kogu loomariik koosnes ainult ussidest ja mikroobidest.

Hiljem ilmusid taimed, mis hakkasid arenema ja tarbima samu ressursse, mis olid vajalikud prototaksiidide kasvuks. Taimed võitsid ressursikonkursi ja seened kahanesid suuruseni, mis võimaldas neil elada mädanenud taimede jäänustest.

Muistses maailmas asustasid hiiglaslikud putukad

Kui unistate umbes 358 miljonit aastat tagasi rännamisest Karbonisse, siis varuge parem leegiheitja ja paar tsüaniiditabletti (juhuks, kui leegiheitja gaas otsa saab).

Tol ajal oli tänu taimede plahvatuslikule kasvule hapnikusisaldus atmosfääris 15 protsenti suurem kui praegu. Ja sellel oli uskumatu mõju mõnele loomamaailma liigile, mis hakkas kiiresti arenema.

Tänapäeva putukate suurust piirab vaid hapniku hulk, mida nad suudavad omastada. Atmosfääri hapnikutase 20–21 protsenti tähendab, et hüppame lauale 4 cm prussaka nägemisel. Karbonis peate võitlema koerasuuruste skorpionide, anakondasuuruste röövikute ja kiilidega, kes võivad õhtusöögiks albatrossi süüa.

Koos tõsiasjaga, et röövloomad, nagu linnud ja roomajad, ilmusid miljoneid aastaid hiljem, võimaldasid keskkonnatingimused putukatel kasvada fantastilise suurusega. Kuid nii suure hapnikusisaldusega maailmas on veel üks kõrvalmõju – pidevad tulekahjud.

Kui keskkond on soe ja hapnikku palju, nagu see oli karboni perioodil, pole tulekahju süütamiseks vaja isegi sädet. Seetõttu oli tulekahjusid Maal pidevalt ja spekuleeritakse, et taevas oli pidevalt suitsu ja leekidega udupruun. Proovige seda ette kujutada: hunnik hiiglaslikke leegitsevaid putukaid tormab pimestavast udust otse teie poole. Näib, et Resident Evili film oli ajalooliselt täpne.

Planeet oli lilla

Kui teid lennu ajal kosmosesse imetakse musta auku ja visatakse tagasi 3-4 miljardit aastat tagasi, näete vapustavat vaatepilti. Üks hüpotees ütleb, et planeet oli siis lilla.

Põhjus, miks maa Maal näeb ülevalt roheline, on meie taimed, mis on rohelised neis sisalduva klorofülli tõttu. Kuid taimed ei kasutanud alati klorofülli. Varasematel eluetappidel kasutasid nad mitmesuguseid keemilisi ühendeid, mis põhinesid retinoolil, millel on lilla värv.

Teadlased usuvad, et mõnda aega oli Maal nii palju lillasid organisme, et kosmosest vaadates tundus see mitte roheline, vaid lilla.

Maal oli kaks kuud

Kas te kujutate ette, et kaks kuud tiirlevad ümber Maa? ma ei saa. See on üks pöörasemaid teooriaid, mida teadlased peavad täiesti võimalikuks. Teadlased vaatasid ühel päeval kuud ja mõistsid, et sellel on kaks külge: hele pool, mida me näeme, ja tume pool, mida keegi Maalt ei näe. Tumeda poole maakoor on palju paksem ja mitmekesisema maastikuga.

Teadlased on pikka aega mõelnud, kuidas võivad need kaks poolt geoloogias nii erinevad olla. Üks teooria viitab sellele, et ühel ajal, kauges minevikus, umbes 80 miljoni aasta jooksul, oli Maal kaks satelliiti. Seejärel tõi gravitatsioon nad üksteisele lähemale ja nad põrkasid üksteise otsa (ilmselt joobes olles).

Tohutute asteroidide kukkumise tõttu sadas raudseid vihmasid

Hollywoodi filmid maailmalõpust on meid veennud, et asteroidi kokkupõrge võib teha lõpu kogu inimkonnale. Kuid elu on palju tugevam kui mõned kosmosekivid. Tegelikult oli meie planeedil aeg, mil iidseid eluvorme ründasid iga päev meteoriidid ja mitte ainult suured, vaid ka tohutud – rohkem kui see, mis hiljem dinosaurused välja tappis. Umbes 4,5–3,5 miljardit aastat tagasi oli Maa noor ja seda pommitati pidevalt kivimitega, millest mõned olid suuruselt võrreldavad väikeplaneetidega. Planeeti muutvad sündmused toimusid vihma regulaarsusega.

Ja tol ajal sadas sula rauast.

Pidevate meteoriidilöökide tõttu vabanes piisavalt soojust metallide nagu raud, kuld, plaatina aurustamiseks ja need tõusid metalliaurudena atmosfääri. Kuid kõik, mis tõusis, pidi hiljem alla tulema ja seetõttu teadis noor Maa hästi, mis on metallivihm.

Kuid esmased eluvormid käsitlesid neid katastroofe nii, nagu oleksid need igapäevased. Ärkad üles, sööd hommikusööki, rändad veidi ringi, lähed alla punkrisse, et üle elada järjekordne globaalne katastroof, siis sööd õhtust ja lähed magama. See aitab osaliselt vaadelda inimlikke probleeme hoopis teisest vaatenurgast.

Võimalik, et elu tekkis Marsil

Paljud inimesed küsivad: "Miks kulutavad teadlased nii palju raha Marsil elu otsimisele, selle asemel, et luua meile seksiroboteid või hõljuklaudu või veel parem seksiroboteid hõljuklaudadele?" Selle üks põhjusi on see, et kõigest, mida me elust teame, tundub kõige tõenäolisem, et see pärineb Marsilt, mitte Maalt.

Miljardeid aastaid tagasi oli keskkond Marsil palju soodsam kui Maal. Elu vajab suures koguses hapnikku, kuid Maal oli seda suhteliselt vähe. Kuid Marsil oli seda ohtralt. Lisaks eeldas elu selliste elementide nagu molübdeen ja boor olemasolu, mida Marsil on siiani väga palju.

Seetõttu arvavad mõned teadlased, et elu tekkis esmalt Marsil ja seejärel lahkusid Marsi pinnalt mõned väga nobedad mikroorganismid ja sõitsid meteoriitidega Maale.
Nii et me kõik võiksime olla tulnukad Marsilt.