Земля в космическом пространстве.
Попрошу минуточку внимания...
Объект изучения геологии - Земля - на самом деле является небесным телом. Точнее говоря, она относится к тому классу небесных тел, которые астрономы называют планетами.
Откуда появились планеты? Как они устроены? Как они живут, развиваются? Что ожидает их в будущем? Все эти вопросы интересуют не только астрономов, но и геологов, поскольку и облик, и история Земли тесно связаны с ее особенностями как небесного тела.
Было время, когда люди считали Землю главной и самой большой частью той материальной Вселенной, в которой они живут. "Небесная твердь", окружавшая Землю, по их мнению, находилась очень далеко: 7 дней должна лететь до Земли сброшенная наковальня. Нашим предкам трудно было даже представить, что Земля - такое же небесное тело, как те, которые видны ночью на небосклоне, что звезды - огромные светящиеся шары, подобные Солнцу, а яркие планеты, перемещающиеся среди них, - тела одной природы с Землей.
Итог наблюдения древних и их размышлениям об устройстве Вселенной подвел во II веке александрийский астроном Клавдий Птолемей. Он построил систему мира, в центре которого находилась Земля. Вокруг нее обращались Солнце, Луна и планеты. И все это было включено в систему неподвижных звезд. Система Птолемея не только описывала размещение небесных тел в пространстве, но и имела математический аппарат, который позволял рассчитывать положение светил на небе.
Понадобилось почти полтора тысячелетия, чтобы внести в систему Птолемея решающее изменение: Земля не расположена в центре мира, она - всего лишь одна из планет, обращающихся вокруг Солнца. Это открытие сделал в XVI веке великий польский астроном Николай Коперник.
Коперник не отказался от Птолемеевой сферы неподвижных звезд, так что и по Птолемею, и по Копернику Вселенная состояла, в сущности, из Солнечной системы, заключенной в эту сферу.
Но была в этом мире одна странная деталь, связанная со сферой неподвижных звезд...
Ясными ночами на небе хорошо заметна светлая туманная полоса - Млечный Путь. Понять, что это такое, стало возможно только после изобретения телескопа. Когда в 1610 году Галилео Галилей, построив первый телескоп, навел его на Млечный Путь, тот "распался" на мириады очень слабых (а, значит, чрезвычайно далеких от нас) звезд. Так выяснилось, что мы живем внутри огромного звездного облака, имеющего форму диска. Оно назвается Галактикой. Когда мы смотрим в направлении плоскости диска, то наблюдаем массу далеких звезд, свет которых сливается в туманную полосу Млечного Пути. В других направлениях видны лишь ближайшие к Солнцу звезды.
Размеры этого звездного колеса колоссальны. Самый быстрый бегун во Вселенной - свет, движущийся со скоростью 300000 км/с, - пересекает Галактику за 100000 лет! А для того, чтобы преодолеть расстояние от Солнца до Земли, свету требуется немногим более 8 минут... Общее число звезд в Галактике составляет несколько сотен миллионов, и наше Солнце - не более, чем рядовая звезда, входящая в эту систему.
Какой бы увидел Галактику наблюдатель, если бы находился очень далеко от нее? Тут все зависит от того, в каком направлении от звездного диска он расположится. Если Галактика видна ему "плашмя", она покажется светлым туманным кружком, если сбоку - то небольшой полоской с утолщением посередине, а с других направлений - эллипсом. Но ведь именно такой формы слабые туманности на разных участках неба различимы с помощью даже не очень мощного телескопа. Значит, наша звездная система не единственная. Существуют другие "звездный острова" - галактики, объединяющие сотни миллионов звезд.
Одна из таких галактик при хороших условиях наблюдения видна на нашем небе невооруженным глазом - туманное пятнышко поперечником около 1 радуса среди звезд созвездия Андромеды. В 20-х годах XX века знаменитому американскому астроному Эдвину Хабблу удалось сделать с ним то же самое, что в свое время сделал Галилей с Млечным Путем, - разложить на звезды. Более того, Хаббл сумел косвенным методом определить расстояние до них. Оказалось, свет от туманности Андромеды идет к нам около 2 миллионов лет. Это очень крупная галактика, по строению похожая на нашу.
Сейчас ученым известно множество галактик, расположенных гораздо дальше от нас, че туманность Андромеды.
Астрономы не только нашли расстояния до галактик, но и пределили скорости, с которыми они движутся относительно нашей Галатики. И выяснили очень важный факт: среди достаточно далеких галактик нет ни одной, которая приближалась бы к нам, - все удаляются, и притом с тем большей скоростью, чем дальше они находятся. На первый взгляд это возвращает нас к представлению о центре Вселенной: там расположена наша Галактика, а все остальные от нее разлетаются в разные стороны. На самом деле с любой другой галактики наблюдалась бы точно такая же картина. Вселенная расширяется, а центра у этого расширения нет.
Зная скорости разлета галактик, можно вычислить тот момент, когда он начался. По современным расчетам, это случилось 10-15 миллиардов лет назад. Таков возраст наблюдаемой части Вселенной. Момент начала разлета называют иногда Большим Взрывом; все вещество Вселенной находилось тогда в очень малом объеме. Оно имело огромную, труднопредставимую плотность.
После начала разлета вещество постепенно стало принимать те формы, в которых мы знаем его сегодня: образовались элементарные частицы, ядра атомов, сами атомы, в впоследствие и молекулы. Естественно, первыми возникли самые простые ядра - ядра атомов водорода, состоящие из единственной заряженной частицы - протона. Под действием сил взаимного притяжения сначала формировались гигантские облака из атомов и молекул, а дальнейшее их уплотнение привело к рождению звезд и звездных систем - галактик.
Звезды образуются из холодных облаков межзвездного газа и пыли. Силы тяготения в них заставляют частицы сближаться, а авление холодного газа слишком мало, чтобы противодействовать этому сближению. Постепено собирается все большая и большая масса, давление и температура в центре сильно повышаются, и наконец, вспыхивают термоядерные реакции синтеза, когда ядра водорода объединяются в более тяжелые ядра гелия с выделением энергии, - газ начинает светиться, загорается звезда.
Не все звезды появились вскоре после Большого Взрыва. Процесс звездообразования идет непрерывно, продолжается он и в наши дни.
Солнце не представляет собой чего-либо исключительного в мире звезд. Есть звезды, превосходящие его по размерам в тысячи раз, но есть и такие, которые в сотни раз ему уступают. Некоторые излучают гораздо больше энергии, чем Солнце, другие, наоборот, "еле теплятся" по сравнению с ним. Но для нас Солнце важнее прочих светил потому, что с ним связаны все жизненно важные процессы, протекающие на Земле.
Вот и все на сегодня! А в ближайшем выпуске рассылки Вы сможете найти информацию по следующим темам:
