Земля и Солнце основной фактор жизни на Земле

 

     Содержание: 

     Введение            3

1. Земля и её место во Вселенной        5
2. Солнце – ближайшая к нам звезда осн. фактор существования жизни на Земле 7
3. Солнечное излучение методы и способы его изучения     12
4. Атмосфера и магнитное поле Земли       14
5. Заключение. «Влияние Космоса» на Земную цивилизацию    17
6. Сноски           18
7. Список литературы и источников        25

 

      Введение

     Солнце – как загадочный небесный объект интересовало людей с древнейших времен. В истории и культуре практически всех народов можно увидеть культ глубочайшего почитания Солнца, как божества.

     Достижения  астрономии позволили понять процессы, происходящие внутри и на поверхности  Солнца и их непосредственное влияние  на нашу планету. Самим зарождением  жизни на Земле, мы обязаны уникальным обстоятельствам. Ведь форма нашей жизни могла появиться только у такой звезды, как Солнце, и на планете, находящейся на таком расстоянии от звезды, как Земля.

     Наш век стал временем глубочайших астрономических и земных открытий. Современные технологии позволяют изучать многие, ранее недоступные вопросы.

     Исследования  процессов, происходящих на различных  небесных телах, позволяют астрономам изучать материю в таких ее состояниях, какие еще не достигнуты в земных лабораторных условиях. Поэтому  астрономия, и в частности астрофизика, тесно связанная с физикой, химией, математикой, способствует развитию последних, а они, как известно, являются основой всей современной техники. Достаточно сказать, что вопрос о роли внутриатомной энергии впервые был поставлен астрофизиками, а величайшее достижение современной техники - создание искусственных небесных тел (спутников, космических станций и кораблей) вообще было бы немыслимо без астрономических знаний.

     Этому конечно предшествовали исследователи прошлых времён.

     Первые  записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н. э. Однако известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. египетские жрецы подметили, что разливы Нила, регулировавшие экономическую жизнь страны, наступали вскоре после того, как перед восходом Солнца на востоке появлялась самая яркая из звезд, Сириус, скрывавшаяся до этого около двух месяцев в лучах Солнца. Из этих наблюдений египетские жрецы довольно точно определили продолжительность тропического года.

     В Древнем Китае за 2 тысячи лет до н. э. видимые движения Солнца и Луны были настолько хорошо изучены, что китайские астрономы могли предсказывать наступление солнечных и лунных затмений.

     Астрономия, как и все другие науки, возникла из практических потребностей человека. Кочевым племенам первобытного общества нужно было ориентироваться при своих странствиях, и они научились это делать по Солнцу, Луне и звездам. Первобытный земледелец должен был при полевых работах учитывать наступление различных сезонов года, и он заметил, что смена времен года связана с полуденной высотой Солнца, с появлением па ночном небе определенных звезд. Дальнейшее развитие человеческого общества вызвало потребность в измерении времени и в летосчислении (составлении календарей).

     Все это могли дать и давали наблюдения над движением небесных светил, которые велись в начале без всяких инструментов, были не очень точными, но вполне удовлетворяли практические нужды того времени. Из таких наблюдений и возникла наука о небесных телах - астрономия.

     С развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы наблюдений и более точные методы расчетов. Постепенно стали создаваться простейшие астрономические инструменты и разрабатываться математические методы обработки наблюдений.

     В Древней Греции астрономия была уже  одной из наиболее развитых наук. Для  объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них Гиппарх (II в. до н. э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н. э.). Будучи принципиально неверной, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять приближенные положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной степени, практическим запросам в течение нескольких веков.

     Системой  мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии. Развитие феодализма и распространение христианской религии повлекли за собой значительный упадок естественных наук, и развитие астрономии в Европе затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея.

     Рациональное  развитие в этот период астрономия получила лишь у арабов и народов Средней Азии и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени - Аль-Баттани (850-929 гг.), Бируни (973-1048 гг.), Улугбека (1394-1449 гг.) и др. В период возникновения и становления капитализма в Европе, который пришел на смену феодальному обществу, началось дальнейшее развитие астрономии. Особенно быстро она развивалась в эпоху великих географических открытий (XV-XVI вв.). Нарождавшийся новый класс буржуазии был заинтересован в эксплуатации новых земель и снаряжал многочисленные экспедиции для их открытия. Но далекие путешествия через океан требовали более точных и более простых методов ориентировки и исчисления времени, чем те, которые могла обеспечить система Птолемея. Развитие торговли и мореплавания настоятельно требовало совершенствования астрономических знаний и, в частности, теории движения планет. Развитие производительных сил и требования практики, с одной стороны, и накопленный наблюдательный материал, - с другой, подготовили почву для революции в астрономии, которую и произвел великий польский ученый Николай Коперник (1473-1543), разработавший свою гелиоцентрическую систему мира, опубликованную в год его смерти.

     Учение  Коперника явилось началом нового этапа в развитии астрономии. Кеплером в 1609-1618 гг. были открыты законы движений планет, а в 1687 г. Ньютон опубликовал закон всемирного тяготения.

     Новая астрономия получила возможность изучать  не только видимые, но и действительные движения небесных тел. Ее многочисленные и блестящие успехи в этой области увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время - расчетом орбит искусственных небесных тел.

     Следующий, очень важный этап в развитии астрономии начался сравнительно недавно, с  середины XIX в., когда возник спектральный анализ, и стала применяться фотография в астрономии. Эти методы дали возможность астрономам начать изучение физической природы небесных тел и значительно расширить границы исследуемого пространства. Возникла астрофизика, получившая особенно большое развитие в XX в. и продолжающая бурно развиваться в наши дни. В 40-х гг. XX в. стала развиваться радиоастрономия, а в 1957 г. было положено начало качественно новым методам исследований, основанным на использовании искусственных небесных тел, что в дальнейшем привело к возникновению фактически нового раздела астрофизики - рентгеновской астрономии.  

     Актуальность  выбранной темы обусловлена тем, что солнечные процессы непрерывно влияют на нашу планету и с ними связаны практически все изменения в земной жизни.

     Цель данной работы: описать уже имеющиеся знания современной науки о Солнце и взаимодействия, происходящие в системе Солнце-Земля. 

     Работа  состоит из введения, четырёх глав и заключения.

     В первой главе описываются физические свойства и состав Земли и ее естественного спутника – Луны.

     Во  второй главе говорится о структуре Солнца и процессах, происходящих в нем и влиянии на земную жизнь.

     В третьей главе речь идет о Солнечных излучениях и их влиянии на биосферу Земли.

     Четвертая глава посвящена атмосфере и  магнитному полю Земли и изменениям, происходящим в них под воздействием Солнца.

     В заключении подведены итоги проделанной работы.

     Список литературы по теме содержит 4 источника. 

 

      1. Земля и её  место во Вселенной

     Земля. Форма, размеры и рельеф. Внутреннее строение. Луна.

     Земля, третья от Солнца большая планета Солнечной системы. Благодаря своим уникальным, быть может, единственным во Вселенной природным условиям, стала местом, где возникла и получила развитие органическая жизнь.

     Форма, размеры и рельеф

     По  форме Земля близка к эллипсоиду, сплюснутому у полюсов и растянутому в экваториальной зоне. Средний радиус Земли 6371,032 км, полярный — 6356,777 км, экваториальный —6378,160 км. Масса Земли 5,976·10²⁴ кг, средняя плотность 5518 кг/м³.

     Земля движется вокруг Солнца со средней скоростью 29,765 км/с по эллиптической, близкой к круговой орбите;

     среднее расстояние от Солнца 149,6 млн. км,

     период  одного обращения по орбите 365,24 солнечных суток.

     Вращение  Земли вокруг собственной оси  происходит со средней угловой скоростью 7,292115·10-5рад/с, что примерно соответствует периоду в 23 ч 56 мин 4,1 с.

     Линейная  скорость поверхности Земли на экваторе — около 465 м/с. Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики под углом 66° 33' 22''. Этот наклон и годовое обращение Земли вокруг Солнца обуславливают исключительно важную для климата Земли смену времен года, а собственное ее вращение — смену дня и ночи. Вращение Земли из-за приливных воздействий неуклонно (хотя и очень медленно — на 0,0015 с. за столетие) замедляется. Имеются и небольшие нерегулярные вариации продолжительности суток.

     Положение географических полюсов меняется с  периодом 434 суток. Кроме того, имеются  и небольшие сезонные их перемещения.

     Площадь поверхности Земли 510,2 млн. км², из которых примерно 70,8% приходится на Мировой океан. Его средняя глубина около 3,8 км, максимальная (Марианская впадина в Тихом океане) равна 11,022 км; объем воды 1370 млн. км³, средняя соленость 35 г/л. Суша составляет соответственно 29,2% и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем моря в среднем на 875 м; наибольшая высота (вершина Джомолунгма в Гималаях) 8848 м. Горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают около 20% поверхности суши, саванны и редколесья — около 20%, леса — около 30%, ледники — свыше 10%. Свыше 10% суши занято под сельскохозяйственными угодьями.

     По  современным космогоническим представлениям Земля образовалась примерно 4,6-4,7 млрд. лет назад из захваченного притяжением Солнца протопланетного облака. На образование первых, наиболее древних из изученных горных пород потребовалось 100-200 млн. лет. Примерно 3,5 млрд. лет назад возникли условия, благоприятные для возникновения жизни. Homo sapiens («Человек разумный») как вид появился примерно полмиллиона лет назад, а формирование современного типа человека относят ко времени отступления первого ледника, то есть около 40 тыс. лет назад.

     У Земли имеется единственный спутник  —Луна. Ее орбита близка к окружности с радиусом около 384400 км.

     Внутренне строение

     Основную  роль в исследовании внутреннего  строения Земли играют сейсмические методы, основанные на исследовании распространения в ее толще упругих волн (как продольных, так и поперечных), возникающих при сейсмических событиях — при естественных землетрясениях и в результате взрывов. На основании этих исследований Землю условно разделяют на три области: кору, мантию и ядро (в центре). Внешний слой — кора — имеет среднюю толщину порядка 35 км. Основные типы земной коры — континентальный (материковый) и океанический; в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного типа. Толщина коры меняется в довольно широких пределах: океаническая кора (с учетом слоя воды) имеет толщину порядка 10 км, тогда как толщина материковой коры в десятки раз больше.

     Поверхностные отложения занимают слой толщиной около 2 км. Под ними находится гранитный  слой (на континентах его толщина 20 км), а ниже — примерно 14-километровый (и на континентах, и в океанах) базальтовый слой (нижняя кора). Средние плотности составляют: 2,6 г/см³ — у поверхности Земли, 2,67 г/см³ —у гранита, 2,85 г/см³ — у базальта.

     На  глубину примерно от 35 до 2885 км простирается мантия Земли, которую называют также  силикатной оболочкой. Она отделяется от коры резкой границей (так называемая граница Мохоровича, или «Мохо»), глубже которой скорости как продольных, так и поперечных упругих сейсмических волн, а также механическая плотность скачкообразно возрастают. Плотности в мантии увеличиваются по мере возрастания глубины примерно от 3,3 до 9,7 г/см³.

     В коре и (частично) в мантии располагаются  обширные литосферные плиты. Их вековые перемещения не только определяют дрейф континентов, заметно влияющий на облик Земли, но имеют отношение и к расположению сейсмических зон на планете.