Аркадий Ликум - Все обо всем. Том 4

Например, Плутон, дальше всех расположенный от Солнца, имеет менее круглую орбиту, чем другие планеты. Расстояние от Венеры до Солнца колеблется от 107 до 108 миллионов километров. Марсу требуется 687 дней для обращения вокруг Солнца. Во время этого путешествия расстояние до Солнца изменяется, но в среднем оно составляет около 226 720 000 километров. Юпитер, третья планета от Солнца после Земли и Марса, является примером планеты, чье расстояние до Солнца изменяется значительно.

Итак, мы видим, что при обсуждении расстояния от планеты до Солнца берется средняя величина. Причина возникновения колебаний заключается во взаимном притяжении планет Солнечной системы.

Еще несколько столетий назад люди верили, что Земля неподвижна, а Солнце, Луна и звезды вращаются вокруг нее. Легко понять, почему люди так думали. По крайней мере, именно так все выглядело. И никто не мог почувствовать, что Земля вращается. Если Земля вращается, почему предметы не улетают с нее, включая воду в океанах? Сегодня мы, конечно, знаем, что Земля вращается в двух направлениях. Она движется вокруг Солнца и вращается вокруг собственной оси.

Причина того, почему мы не чувствуем этого, — в том, что мы движемся вместе с поверхностью Земли. Нас, как и воду в океанах, на поверхности Землиудерживает гравитация. Вращение Земли известно нам по многим вещам, которые мы наблюдаем и чувствуем. Именно вращение вызывает смену дня и ночи. Если бы Земля не вращалась, то на стороне, обращенной к Солнцу, всегда был бы день, а противоположная сторона всегда находилась бы в темноте. Но каждая точка Земли в течение 24 часов находится сначала на освещенной стороне, а затем на темной.

Другое важное движение Земли, которое мы не можем «чувствовать», но которое меняет нашу жизнь, — это вращение Земли вокруг Солнца. Именно это движение является причиной смены времен года, а вы знаете, как меняется наша жизнь каждый сезон. Это путешествие вокруг Солнца происходит за 365,25 дня, то есть за год, который является мерилом нашей истории, наших жизней и т. д. Смена времен года вызвана наклоном земной оси. Он составляет 23,5 градуса по вертикали. Каждый полюс наклонен к Солнцу в течение полугода и отклонен от него в течение второй половины. Поэтому 6 месяцев северная часть Земли получает больше солнечного света и тепла (на ней лето), а в течение других месяцев она получает меньше солнечного света (это более прохладные времена года).

Давайте рассмотрим иходна за другой и посмотрим, что получится в каждом случае. Меркурий вращается вокруг Солнца за 88 дней. Ученые полагают, что Меркурий обращается вокруг своей оси за 58 или 59 дней. Это значит, что он имеет солнечный день (период, включающий день и ночь) длиной около 180 земных дней.

Венера, как это было открыто не так давно, обращается вокруг своей оси за 243 дня.

Марс вращается почти с такой же скоростью, что и Земля. А так как его ось тоже наклонена, то он имеет такие же времена года, что и Земля.

Юпитер, самая большая из всех планет, вращается очень быстро. Ему требуется меньше 10 часов, чтобы сделать один оборот вокруг своей оси.

Сатурн также вращается очень быстро. Ему требуется только 10 часов 14 минут, чтобы обернуться вокруг своей оси.

Уран вращается очень странно, так как практически лежит на боку.

Нептун и Плутон — самые дальние и наименее изученные планеты по сравнению с другими. Нептун поворачивается вокруг своей оси за 18,5 часов, а его путь вокруг Солнца занимает почти 165 лет. Плутону же требуется почти 249 земных лет, чтобы обойти вокруг Солнца один раз. Сейчас, когда мы живем в век космических исследований, ученые узнают больше о другой части Солнечной системы, чем человек когда-либо знал, и человечество постоянно приобретает больше знаний о движении других планет.

Так как Земля подвешена в космосе, «взвесить» ее — совсем не то же самое, что положить предмет на чашу весов. Когда мы говорим о весе Земли, мы имеем в виду количество вещества, из которого она состоит. Это называется массой. Масса Земли — около 5,976 секстиллионов тонн. Чтобы вы могли наглядно себе представить, как выглядит что число, то вот оно: 5 976 000 000 000 000 000 000. Как же ученые подсчитали, что масса Земли именно такая. Чтобы сделать это, они использовали принцип, основанный на том, что два тела притягиваются друг к другу. От этого зависит сила гравитации.

Проще говоря, закон гравитации гласит, что два тела притягиваются друг к другу с силой, которая зависит от их массы и расстояния между ними. Чем больше предметы, тем значительнее сила, которая притягивает их друг к другу. Чем дальше друг отдруга они находятся, тем эта сила меньше. Чтобы измерить вес Земли, нужно сделать следующее: маленький груз подвесить на нити, затем измерить точное положение этого груза. Потом тонну свинца надо расположить рядом с подвешенным грузом. Между ним и свинцом возникнет притяжение, в результате которого груз чуть-чуть отклоняется в сторону. (В действительности это отклонение составляет меньше чем 0,00002 мм, то есть вы видите, насколько точным должно быть измерение.)

После этих измерений ученые могут с помощью математики вычислить вес Земли. Они измерили силу земного притяжения по отношению к весу, и измерили силу, с которой тонна свинца притягивает подвешенный груз. Относительная разница может быть вычислена, она и скажет о массе Земли. Чем же создается эта масса? Сюда входит кора из твердых горных пород, затем слой, называемый мантией, который также представляет собой твердые породы и уходит вглубь на 2880 км, затем идет внутренняя часть — ядро (около 3360 км врадиусе). Ядро жидкое из-за высокой температуры в центре Земли.

Поскольку ученые (даже с помощью приборов) не могут проникнуть очень глубоко в недра Земли, они вынуждены использовать другие методы исследования ее внутреннего содержания. Один из этих методов — изучение вулканических извержений. Они выбрасывают на поверхность раскаленные газы и расплавленные горные породы, что указывает на то, что внутри Земли очень жарко.

Другой метод — изучение землетрясений. Волны, возникающие во время землетрясений, создают подобие рентгеновского снимка внутренней части Земли. Когда происходит землетрясение, различные типы колебаний распространяются во всех направлениях через горные породы. Эти волны называются сейсмическими волнами. Они проходят через разные материалы с разной скоростью, а их направление изменяется, когда они идут от одного вида горной породы к другому.

Изучая эти волны с помощью очень чувствительных приборов, ученые могут узнать, что находится внутри Земли. Они заметили, что на глубине 2880 км происходит резкое изменение направления движения сейсмических волн. Одни типы волн изменяют направление, другие полностью гасятся. Поэтому на этой глубине должно быть изменение материала. Ударные волны от землетрясения достигают разных сейсмических станций в разное время. Отчасти это происходит из-за материала, через который проходят волны. В этом другой ключ к разгадке того, что находится внутри Земли.