Андрей Безруков - Занимательная география

Земля — одна из планет Солнечной системы (aster planetes в переводе с греческого — «блуждающая звезда»). В состав Солнечной системы, кроме Солнца, входят девять больших планет со спутниками, десятки тысяч астероидов (малых планет), комет и метеорных тел.

Земля — третья в порядке удаленности от Солнца планета, имеющая один спутник — Луну и принадлежащая к планетам земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс). Они меньше, чем планеты-гиганты; средняя плотность каждой из них значительно превышает плотность воды; они окружены сравнительно разреженными атмосферами; имеют мало или совсем не имеют спутников и близки к Солнцу.

Диаметр Земли в 109 раз меньше диаметра Солнца. Ее масса примерно в 333 000 раз меньше массы Солнца. Масса же всех планет составляет всего лишь около 0,1 % от массы Солнца, поэтому оно силой своего притяжения управляет их движением. Большие планеты и подавляющее большинство малых обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам.

Как и все планеты Солнечной системы, включая астероиды, Земля обращается вокруг Солнца в одном и том же направлении, а ее орбита, как и орбиты других планет, лежит в одной плоскости, которая называется плоскостью эклиптики. Плоскости планетных орбит почти полностью совпадают с плоскостью экватора Солнца, которое тоже вращается вокруг своей оси и в том же направлении, что и планеты.

Узнать обо всем этом нам помогла наука о строении и развитии небесных тел и всей Вселенной — астрономия, одним из разделов которой является космогония, занимающаяся, в частности, изучением происхождения и развития небесных тел и их систем. Основная проблема космогонии связана с поиском ответа на вопросы: как могла возникнуть система, подобная Солнечной, и как могла произойти наша Земля?

Американский астроном Хэрлоу Шепли насчитал 14 гипотез о том, как могла возникнуть наша планета. Представим себе, что мы присутствуем на дискуссии, в которой принимают участие некоторые из авторов этих гипотез.

— Первоначально был хаос. В огромной рассеянной неподвижной туманности из пылинок, находящихся в хаотическом движении, стали образовываться при их столкновении всевозможные твердые частицы. Из них формировались космические тела! Сначала — Солнце, а несколько позже — планеты! — открыл прения немецкий философ XVIII в. Иммануил Кант.

— Не совсем так, — поправил его французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас. — Первичная туманность с самого начала медленно вращалась. Первоначально она была горячей, но до мере охлаждения сжималась, а скорость ее вращения росла. В результате она приняла приплюснутую форму и в конечном счете расслоилась на кольца, из которых впоследствии образовались планеты. Уплотнившаяся центральная часть туманности превратилась в звезду — Солнце, снабжавшее ближайшие планеты светом и теплом.

— Я утверждаю, — вмешался английский физик и астроном Джеймс Джинс, — что своим рождением Земля обязана Солнцу. Да, Солнцу! И кроме того, случайно прошедшей мимо него звезде. Произошла катастрофа. Чужая звезда своим мощным притяжением вырвала у Солнца клочок вещества, из которого и образовались, постепенно уплотняясь, планеты.

— Согласен, что Солнце, — вступил в спор русский ученый О. Ю. Шмидт. — Солнце — виновник образования планет. Только все происходило иначе. Солнце при своем вращении вокруг оси Галактики несколько миллиардов лет назад прошло сквозь облако космической пыли и увлекло за собой силой притяжения часть этого облака, оказавшись в дальнейшем внутри этого обширного роя твердых частиц, которые вращались вокруг него по эллиптическим орбитам. Пылинки и твердые тела, кружившие вокруг Солнца, сталкивались друг с другом и при столкновении теряли часть своей кинетической энергии. Сначала это привело к уплотнению роя частиц, а когда плотность роя достигла значительной величины, частицы начали слипаться и образовывать сгущения. Сгущения неоднократно распадались и вновь восстанавливались, но постепенно все же увеличивались в размерах и в конце концов сложились в планеты. Каждая планета захватывала часть космической пыли, из которой образовались спутники. Холодные вначале планеты разогревались под действием радиоактивных элементов, которые собирались в наружных слоях, постепенно прогревая внутренность планетного шара.

— Совершенно верно, я тоже считаю, что огромную роль в возникновении Солнечной системы сыграла газово-пылевая туманность, — согласился академик В. Г. Фесенков. — Только она не была захвачена Солнцем, Просто Солнце и планеты образовались из одного и того же облака. Сначала образовалось Солнце. Из остатков пыли и газа образовались планеты. Только рождение их происходило по-разному. На большом расстоянии друг от друга и от Солнца, где было больше легких газов и гелия, возникли планеты-гиганты. Ближе к Солнцу, постепенно уплотняясь и теряя водородно-гелиевую атмосферу, появились планеты земной группы, и среди них — двойная планета Земля-Луна.

— Да, согласен. Действительно, на орбите Земли образовалась, в сущности, двойная планета Земля-Луна, — вступил в диспут автор учебника «Общее землеведение», ученый Л. П. Шубаев. — Я всегда стараюсь объяснить учащимся и студентам, как и почему это могло произойти. Луна хотя и является спутником, но относительно Земли довольно велика (только в 81 раз меньше) и находится на столь близком расстоянии (384 400 км), что фактически образует с нею систему двух планет. Это произошло потому, что в этой части газово-пылевого облака была такая большая масса материи и так велик вращательный момент, что сосредоточение всего вещества произошло сразу в двух центрах. Второй центр конденсации — Луна — взял на себя избыток вращательного момента и этим обеспечил устойчивость Земли, иначе она не могла бы отвердеть как единое тело. В дальнейшем эволюция двойной планеты Земля-Луна шла в направлении замедления вращения и взаимного удаления.

— Началом начал, — высказал свое мнение другой ученый, В. И. Попов, — был все тот же межзвездный газ, протоматерия, породившая сначала сгущение — протосолнце. Из рассеянных повсюду частиц возник диск, потом в нем появилось уплотнение — зародыш будущей звезды. Причиной тому послужили электромагнитные поля. В уплотненном центре туманного диска нарастали температура и давление, а затем начались термоядерные реакции. Началась бурная жизнь новорожденной звезды. Солнце бурлило, и 5 млрд лет назад выбросило в космос куски своего вещества. Появились протопланеты, и в их числе — Земля, расслоившаяся позднее на мантию и ядро.