В чем уникальность планеты Земля? (У чому унікальність планети Земля?)

У чому унікальність

планети Земля?

Унікальність планети Земля полягає насамперед у тому, що вона придатна

для життя, це єдиний осередок життя в межах Сонячної системи. Тільки на

Землі розвинута плівка життя, оболонка живої речовини, яка впроваджується і

проникає в інші оболонки — літосферу, атмосферу і гідросферу. Але чому

життя з'явилося саме на Землі? Які її особливості, як планети сприяли

цьому?

Почнемо зі сприятливої віддаленості від Сонця. Земля розташована в

межах тієї зони, де немає нестачі або надмірного надлишку в надходженні

зовнішньої енергії. Температурні умови зробили можливими появу і розвиток

життя в тій формі, в якій воно існує на нашій планеті. З віддаленістю від

Сонця пов'язана І закономірна зміна речовинного складу планет, які входять

до „земної групи” (Земля, Меркурій, Венера і Марс, а також Місяць). Вони

мають найбільшу щільність і якісно найрізноманітніший склад.

На Землі речовина існує в усіх трьох агрегатних станах. Для можливості

появи життя (її біологічних форм) надзвичайно важливо Існування води в

рідкому стані.

Атмосфери великих планет, що обертаються по зовнішніх орбітах,—

Юпітера, Сатурна, Урана, Нептуна — складаються з газів, переважно з метану

й аміаку. Але найзовнішня планета — загадковий Плутон — має розміри і масу,

які говорять про значну щільність речовини.

Небайдужа І величінь маси земної кулі. Тільки при наявності достатньої

маси могло статися виділення енергії при гравітаційному стисненні в тих

кількостях, які активізували розподіл речовини і зробили можливою таку

„ланцюгову реакцію”: плавлення речовини в надрах Землі, вулканічну

діяльність, що сприяє викиду летючих компонентів назовні І формуванню

газової оболонки земної кулі й гідросфери. Без розігрівання у внутрішніх

частках Землі, без тектоніки І вулканізму не змогла б утворитися ландшафтна

сфера -- те глибоке взаємопроникнення рідкої, твердої і газоподібної

речовини у зовнішні частки земної кулі, де потім зародилося життя.

Не володій Земля достатньою масою» вона б являла собою гігантський

інертний камінь, і тільки. Маса нашої планети достатня для того, щоб

надійно «прикріпити» до неї, втримати тяжінням газову оболонку, що

утворилася, - атмосферу киснева - азотного складу. Щоправда, легкі гази —

водень і гелій — долають земне тяжіння і постійно випаровуються в космічний

простір, але якраз цей процес зіграв певну роль в еволюції Землі. Повітря —

необхідна умова існування життя. Повітряна оболонка втримує тепло, згладжує

температурні контрасти між нічною і денною півкулями.

Цікаво, що надмірна маса може зіграти роль несприятливого чинника по

відношенню до появи життя. Дійсно, якби наша Земля була сумірна за масою з

Юпітером або Сатурном (тобто «важила» у 100 - 400 разів більше), то тим

самим був би повністю виключений витік у простір атомів легких газів. У

такому випадку на Землі досі існувала б дуже щільна первинна водневе

-гелієва атмосфера з великою домішкою метану й аміаку. При такому газовому

складі не могли б утворитися земні форми життя. Крім того, велика маса була

6 причиною більш сильного стиснення І такого розігріву, яке було б

надмірним. Таким чином, можливість появи відомих біологічних форм життя

обмежується масою планети і «знизу» і «зверху».

Нарешті, наша Земля володіє тим, чого практично позбавлені сусідні

планети, — магнітним полем, що грає важливу роль як захисний екран. Згідно

з дослідженнями, проведеними за допомогою автоматичних міжпланетних

станцій, встановлено, що напруженість магнітного поля Марса в 500, а Венери

— в 2000 раз слабкіше за земну. Недостатнє магнітне поле виявлено і на

Меркурії.

Зараз питання про наявність інших планетних систем не підлягає сумніву.

Більш того, вважають, що при наявності сприятливого збігу обставин життя на

планеті не може не виникнути. У книзі І. З. Шкловського «Всесвіт, життя,

розум» є розділ, який має заголовок: «Умови, необхідні для виникнення і

розвитку життя на планетах». Там підкреслюється, що різні умови -положення

планети в «зоні населеності», відповідна маса і в зв'язку з цим хімічний

склад атмосфери — не є незалежними, можуть виконуватися одночасно. Якщо це

так, то виникає ідея про закономірність -- при дотриманні певних умов —

появи планет, що придатні до життя.

Чи позбавить все це Землю ореола унікальності? Ні, хоч би тому, Ідо

життя на інших планетах повинне бути нескінченно різноманітним.

З чого складається Земля?

Близько 120 років тому австрійський геолог Едуард Зюсс висловив

припущення, що наша планета за своєю будовою подібна цибулині. Вона

складається з концентричних {що мають загальний центр) шарів, які

ущільнюються по мірі наближення до центру.

Верхній з них — це земна кора. З нею людство досить непогано знайоме:

адже це і є той зовнішній твердий шар планети, на якому люди живуть» звідки

добувають корисні копалини.

Земна кора не всюди однакова. Найбільш Істотно відрізняються її

континентальні дільниці від океанічних. Товщина кори під континентами в

середньому складає близько 35 - 40 км. Там, де на суші громадяться молоді

високі гори, вона часто досягає 50 км і більше. Під Альпами кора ч.

потовщується» до 70 км, а під Гімалаями — до 90 км. А ось під океанами кора

«тонка» — в середньому 7 - 10 км, а подекуди (наприклад, в Тихому океані —

у Гаванських островів або у острова Пасхи) — всього 5 км.

Континентальна й океанічна земна кора відрізняються не тільки за товщиною,

але І за складом. Океанічну кору складають два шари — базальтовий І

осадовий. Базальти — це темно - зелена, або навіть чорна силікатна порода,

що містить кальцій, натрій, магній і залізо.

Звідки береться океанічна кора? Вона виділяється з верхнього шару мантії,

що знаходиться усього в 5 - 50 км під дном океану. Саме там породи мантії

розплавлюються І звідти по тріщинах поступають вгору, де, застигаючи,

утворюють нижній — базальтовий — шар океанічної кори.

Інша справа — континентальна земна кора. Вона також складається з

декількох шарів. Верхній шар складений пісковиками, глинами, вапняками.

Головна її відмінність від океанічної кори — наявність наступного шару,

утвореного гранітами І метаморфічними (зміненими під впливом високої

температури і тиску) породами. Крім цього — основного — шару там присутні

осадові породи (пісковики, глини, вапняки).

Базальти або породи, що їх нагадують, складають нижню частину

континентальної кори. Вік у континентальної кори перевищує 3 млрд. років, у

океанічної він складає не більше за 150 - 170 млн. років.

Під корою знаходиться так звана мантія Землі, що залягає на глибинах

від 3О - 50 до 2900 км.

З чого ж складається мантія? Головним чином з перидотиту. Ця порода

містить 80% олівіна І 20% піроксена. Це зеленуваті мінерали, силікати

магнію і заліза.

Високі температури в мантії примушують розплавлятися глибинні породи,

перетворюючи їх у магму, яка по тріщинах проривається вгору у вигляді лави.

Тут вже з нею можуть ознайомитися геологи.

Мантія займає до 62% об'єму нашої планети. Останнім часом вчені почали

поділяти її на верхню і нижню мантії. Перша з них залягає від нижньої

кромки земної кори до глибини 1 тис. км.

Склад нижньої мантії залишається загадкою для вчених. Відомо, на

кордоні з ядром щільність речовини мантії досягає 5,5 т/м3.

На глибині 2900 км знаходиться зовнішній кордон земного ядра. Від нього

углиб щільність середовища різко зростає — відразу на 80%.

Сейсмічні хвилі свідчать, що рідкою є лише зовнішня частина ядра. А

його внутрішня область, мовби «жовток» планети» складається з

залізонікелевого сплаву і поводиться вже як «твердь». Це зумовлене

неймовірно високим тиском — адже на внутрішню частину ядра «давить» вага

основної частини планети. Навіть на верхньому кордоні ядра теоретично

розрахований тиск складає близько 1,3 млн. атмосфер, а в його центрі він

досягає 3 млн. атмосфер. Температура тут — близько 10 000оС. Уявимо собі:

кожний кубічний метр речовини земного ядра важить 12 - 13 т, так що один

невеликий ящик, наповнений такою речовиною, зміг би відвезти хіба що

потужний грузовик.

Поверхня ядра Землі має своєрідний рельєф. Кордон між ядром і нижньою

мантією — не просто геометричне правильна сфера, а цілий шар. У одних

місцях його товщина становить 150 км, а в Інших — цілих 350 км. У

середньому ж «межа» між нижньою мантією і ядром сягає товщини 260 км. Вчені

припускають, що саме в цій «межі» відбувається перемішування глибинних

речовин, що мають різний хімічний склад, І цим пояснюється таке перетинання

цього підземного «рельєфу».