Енцпіклопедія навколишнього світу
ЕНЦПІКЛОПЕДІЯ НАВКОЛИШНЬОГО СВІТУ. ЗЕМЛЯ, КОСМОС, ВСЕСВІТ
ЯК ВЛАШЕНА ЗЕМЛЯ?
Земна куля має пошарову будову. Зовнішній шар – оболонку – представляє земна кора. Її верхній тонкий родючий шар називають ґрунтом. У центрі Землі знаходиться ядро. Між ним та земною корою розташована мантія. Найкраще вивчена земна кора. Важко дізнатися про будову Землі в її глибоких надрах. Який хімічний склад, які фізичні умови в мантії та ядрі? Найглибші шахти не перевищують 10-15 км, а до центру Земної кулі 6400 км. Як дізнатися, що там усередині? На допомогу вченим приходить наука про землетруси – сейсмологія. На нашій планеті щогодини у різних місцях відбувається кілька коливань земної поверхні. Часто трапляються землетруси із катастрофічними наслідками. Під час землетрусів виникають сейсмічні хвилі, які поширюються від вогнища землетрусу у різних напрямках. Вчені дізнаються характером поширення хвиль, зі швидкістю про властивості речовини глибоких надр Землі, про будову Землі загалом. Визначили зразкові розміри верств Землі: товщина земної кори від 6 до 10 км. під океанами, на материках від 35 до 70 км. Верхній шар кори складається з кремнію, алюмінію, заліза, з'єднаних киснем. Середній шар, товщиною 30-40 км, гранітний, містить кремнезем. Нижній шар завтовшки близько 30 км складений з базальтів. При бурінні свердловин встановлено, що Землі з глибиною підвищується, на глибині 10 км вона сягає майже 200°. Це потужним тепловим потоком, що йде з гарячих надр Землі. У Землі містяться підземні води, гази (гелій, водень, азот, метан та ін.). Під корою лежить мантія (товщина прошарку близько 3000 км), під нею знаходиться ядро Землі. Воно складається із двох частин: зовнішнє ядро, якемає властивості важкої тягучої рідини, і внутрішнє ядро, радіусом 1250 км, що має властивості твердого тіла. Температура у центральній зоні внутрішнього ядра оцінюється вченими не більше 8000 — 9000°С. Наша Земля – гаряча планета. У її надрах відбуваються процеси розпаду радіоактивних елементів, плавлення речовини, переміщення глибинних мас розплавлених речовин магми. Коли магма піднімається щілинами і каналами на поверхню Землі — відбуваються виверження вулканів. Вчені-вулканологи вивчають характер вулканів, їх діяльність, речовини, викинуті із Землі, вивчають також згаслі та зруйновані давні вулкани. Накопичення таких знань дуже важливе для геології - науки про Землю.
ЩО ТАКЕ АТМОСФЕРА?
Повітряною "шубою" нашої Землі називають атмосферу. Без неї життя на Землі неможливе. На планетах, де немає атмосфери, немає життя. Атмосфера захищає планету від переохолодження та перегріву. Бісить вона 5 мільйонів мільярдів тонн. Її киснем ми дихаємо, вуглекислий газ поглинають рослини. "Шуба" оберігає всі живі істоти від згубного граду космічних уламків, що згоряють на шляху до Землі, від космічних променів нас рятує озоновий шар атмосфери. Наша планета оточена багатошаровою атмосферою, подібно до того, як у яйці жовток оточений білком. Найнижчий шар тропосфери (її товщина до 15 км) - "кухня погоди", там весь час переміщуються, перемішуються теплі та холодні повітряні маси, утворюються тумани, хмари, хмари. У стратосфері (її товщина 25-30 км), у її верхній частині накопичується озон, життєво важливий для Землі газ. Товщина шару озону незначна. Внаслідок забруднення повітря в атмосферу стали надходити хімічні речовини, що руйнують озоновий шар. Мезосфера починається з висоти 50-55 км приблизно до 80 км над Землею. Ззбільшенням висоти підйому прилади відзначають різке підвищення температури. Починається термосфера, чи іоносфера — бездонне море іонізованого газу. Повітря сильно розріджене і під дією космічних випромінювань має високу електропровідність. Саме у високих шарах атмосфери виникають чудові явища – полярні сяйва. Іонізований газ атмосфери називають плазмою. Атмосфера Землі - це суміш газів: кисень (21%) розчинений в азоті (78%), але "розчин" із домішками аргону, вуглекислого газу. Багато в атмосфері та водяної пари. На шляху до зірок атмосфера для космічних кораблів є і другом, і ворогом: вона нагріває та гальмує, пропускає та не пропускає. Атмосфера змушує мерехтіти зірки, світила червоніють чи бліднуть.
ЧИ МОЖНА "ЗАШТОПАТИ ОЗОННУ ДІРУ"?
У "повітряній шубі" нашої Землі – атмосфері – наприкінці 70-х років фахівці за допомогою супутників виявили порушення озонового шару. В атмосфері, в якій ми існуємо - дихаємо, розмовляємо, ходимо, літаємо, і яка складається в основному з азоту та кисню, є ще так звані малі гази, роль яких аж ніяк не мала. Один із найважливіших малих газів атмосфери — озон. Його молекула складається з таких атомів, як і молекули кисню, але на відміну від кисню, у озону атомів не два, а три. Після грози, у хвойному лісі цим газом легко і приємно пахне (озон якраз і означає в перекладі з грецької "пахнучої"). На висоті 20-25 км над поверхнею Землі розташований тонкий шар озону, який грає роль екрану, що захищає нас від ультрафіолетового випромінювання, у великих дозах шкідливого для здоров'я. За відсутності озонного екрану життя Землі у її сучасних формах виявилося б неможливим. Озон утворюється завдяки ультрафіолетовому випромінюванню Сонця: під впливом цих променів молекула киснюрозбивається на два атоми, які "прилипають" ще до двох молекул кисню. Так, з трьох молекул 02 утворюються дві молекули Оз.
Руйнування захисного озонового шару можна порівняти зі зняттям теплової "кришки" з "каструлі", в якій "вариться" погода. Стабільність, тобто. Стійкість цього шару визначає стійкість, нормальність погоди. Численні стихійні лиха по всій земній кулі поки що нічим іншим неможливо пояснити, як глобальним зрушенням у тепловому балансі атмосфери. Сніг падає там, де його ніколи не було, зливи затоплюють цілі держави, град вибиває посіви, смерчі спустошують величезні території.
Вчені шукають механізму цих аномальних явищ. З початком космічних досліджень атмосфери Землі виявлено порушення озонового шару над Антарктидою. Шар озону руйнується під впливом забруднення атмосфери оксидами азоту, які у викидах літальних апаратів, при виверженні вулканів, але головний ворог озонового шару — не літаки і ракети, а. домашні та промислові холодильники, аерозольні балончики! Точніше, що міститься в них газ фреон. Він зручний, недорогий, нетоксичний, однак, піднімаючись до атмосфери, він розпадається під впливом ультрафіолету і стає найсильнішим руйнівником озону. Одна єдина молекула забруднюючої речовини може дати початок послідовності реакцій, у яких зникає безліч молекул озону. Отже, головна причина утворення озонових дірок – побутова та господарська діяльність людини.
Вчені багатьох країн світу виробили план дій на захист озонового шару: скоротити, а потім взагалі припинити використання фреону в побуті, техніці, перевірити очищення атмосфери від оксидів азоту. Незважаючи на заходи, озонна дірка може розроститися. Побоювання цілком слушні.Але є й такі факти: сонячні промені падають на "льодовий купол" планети під кутом, по дотичній і тому менш небезпечні. До того ж, населення шостого континенту дуже незначне — лише персонал наукових станцій, а він регулярно оновлюється. Чи може дірка перекочувати в інше місце? Навряд чи. За сьогоднішніми даними вчених, вона є гігантським вихором, де всі компоненти атмосфери обертаються проти годинникової стрілки. А відомий хід повітряних течій у цьому місці такий, що вони йдуть до полюса, а не від полюса. Таким чином, єдине серйозне побоювання викликають масштаби озонної дірки, її прагнення подальшого збільшення. Є пропозиція доставляти в озонний шар гази, що нейтралізують дію фреону. Інший варіант – виробляти озон, створюючи в атмосфері штучні блискавки або обстрілюючи верхню частину атмосфери ультрафіолетовим лазером. Всі ці методи ліквідації озонових дірок дуже дорогі. Найбільш технічно реальним здається "радіоштопка" - створення розряду у верхніх шарах атмосфери за допомогою радіохвиль надвисоких частот. Для цього потрібні кілька антен з передавачами, розташовані на майданчику в сотні метрів. Керуючи випромінюванням радіохвиль, можна сфокусувати промені там, де розташований озоновий шар, скласти їх таким чином, що вони посилять один одного, і отримати високу концентрацію енергії в одній точці. На заваді цього проекту, запропонованого Україною, лежить чимало технічних труднощів, але його здійснення може вирішити екологічну проблему всієї Землі.