पृथ्वी की उत्पत्ति (ब्रह्मांडीय परिकल्पना)
ब्रह्मांड संबंधी परिकल्पना।ब्रह्मांड में भौतिक एकता के विचार के विज्ञान में मजबूत होने के बाद पृथ्वी और सौर मंडल की उत्पत्ति के प्रश्न के लिए एक वैज्ञानिक दृष्टिकोण संभव हो गया। खगोलीय पिंडों की उत्पत्ति और विकास के बारे में एक विज्ञान है - ब्रह्मांड विज्ञान।
सौर मंडल की उत्पत्ति और विकास के प्रश्न का वैज्ञानिक औचित्य देने का पहला प्रयास 200 साल पहले किया गया था।
पृथ्वी की उत्पत्ति के बारे में सभी परिकल्पनाओं को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है: नेबुलर (लैटिन "नेबुला" - कोहरा, गैस) और विनाशकारी। पहला समूह धूल नीहारिकाओं से गैस से ग्रहों के निर्माण के सिद्धांत पर आधारित है। दूसरा समूह विभिन्न विपत्तिपूर्ण घटनाओं (आकाशीय पिंडों का टकराना, तारों का एक दूसरे से निकट से गुजरना, आदि) पर आधारित है।
कांट और लाप्लास की परिकल्पना। सौर मंडल की उत्पत्ति के बारे में पहली वैज्ञानिक परिकल्पना आई. कांट (1755) की परिकल्पना थी। उनसे स्वतंत्र रूप से, एक अन्य वैज्ञानिक - फ्रांसीसी गणितज्ञ और खगोलशास्त्री पी। लाप्लास - एक ही निष्कर्ष पर आए, लेकिन परिकल्पना को और अधिक गहराई से विकसित किया (1797)। दोनों परिकल्पनाएं सार में समान हैं और अक्सर उन्हें एक माना जाता है, और इसके लेखकों को वैज्ञानिक ब्रह्मांड के संस्थापक माना जाता है।
कांट-लाप्लास परिकल्पना नेबुलर परिकल्पनाओं के समूह से संबंधित है। उनकी अवधारणा के अनुसार, एक विशाल गैस-धूल नेबुला पहले सौर मंडल के स्थान पर स्थित था (आई। कांट के अनुसार ठोस कणों का एक धूल नीहारिका; पी। लाप्लास के अनुसार एक गैस नेबुला)। निहारिका गर्म और घूम रही थी। गुरुत्वाकर्षण के नियमों के प्रभाव में, इसका पदार्थ धीरे-धीरे संघनित, चपटा हो गया, जिससे केंद्र में एक केंद्रक बन गया। इस प्रकार आदिकालीन सूर्य का निर्माण हुआ। नेबुला के आगे ठंडा होने और संघनन के कारण रोटेशन के कोणीय वेग में वृद्धि हुई, जिसके परिणामस्वरूप, भूमध्य रेखा पर, नीहारिका का बाहरी भाग भूमध्यरेखीय तल में घूमने वाले छल्ले के रूप में मुख्य द्रव्यमान से अलग हो गया: उनमें से कई का गठन किया। एक उदाहरण के रूप में, लाप्लास ने शनि के छल्ले का हवाला दिया। असमान रूप से ठंडा होने से वलय टूट गए, और कणों के बीच आकर्षण के कारण, सूर्य के चारों ओर घूमने वाले ग्रहों का निर्माण हुआ। ठंडा करने वाले ग्रह एक ठोस परत से ढके हुए थे, जिसकी सतह पर भूवैज्ञानिक प्रक्रियाएं विकसित होने लगीं।
I. कांट और पी। लाप्लास ने सौर मंडल की संरचना की मुख्य और विशिष्ट विशेषताओं को सही ढंग से नोट किया:
प्रणाली का अधिकांश द्रव्यमान (99.86%) सूर्य में केंद्रित है;
ग्रह लगभग वृत्ताकार कक्षाओं में और लगभग एक ही तल में घूमते हैं;
सभी ग्रह और उनके लगभग सभी उपग्रह एक ही दिशा में घूमते हैं, सभी ग्रह एक ही दिशा में अपनी धुरी पर घूमते हैं।
आई. कांट और पी. लाप्लास का एक महत्वपूर्ण गुण पदार्थ के विकास के विचार पर आधारित एक परिकल्पना का निर्माण था। दोनों वैज्ञानिकों का मानना था कि नीहारिका में एक घूर्णन गति होती है, जिसके परिणामस्वरूप कण संकुचित हो जाते हैं और ग्रहों और सूर्य का निर्माण होता है। उनका मानना था कि गति पदार्थ से अविभाज्य है और पदार्थ की तरह ही शाश्वत है।
कांट-लाप्लास परिकल्पना लगभग दो सौ वर्षों से अस्तित्व में है। इसके बाद, यह असंगत साबित हुआ। तो, यह ज्ञात हो गया कि कुछ ग्रहों के उपग्रह, जैसे कि यूरेनस और बृहस्पति, स्वयं ग्रहों की तुलना में एक अलग दिशा में घूमते हैं। आधुनिक भौतिकी के अनुसार, केंद्रीय शरीर से अलग होने वाली गैस को नष्ट होना चाहिए और गैस के छल्ले में नहीं बन सकता, और बाद में - ग्रहों में। कांट और लाप्लास की परिकल्पना की अन्य महत्वपूर्ण कमियाँ निम्नलिखित हैं।
यह ज्ञात है कि एक घूर्णन पिंड में कोणीय गति हमेशा स्थिर रहती है और शरीर के संबंधित भाग के द्रव्यमान, दूरी और कोणीय वेग के अनुपात में पूरे शरीर में समान रूप से वितरित होती है। यह नियम उस नीहारिका पर भी लागू होता है जिससे सूर्य और ग्रह बने हैं। सौर मंडल में, संवेग एक पिंड से उत्पन्न द्रव्यमान में संवेग के वितरण के नियम के अनुरूप नहीं है। सौर मंडल के ग्रहों में प्रणाली की कोणीय गति का 98% है, और सूर्य में केवल 2% है, जबकि सूर्य सौर मंडल के पूरे द्रव्यमान का 99.86% है।
यदि हम सूर्य और अन्य ग्रहों के घूर्णन के क्षणों को जोड़ते हैं, तो गणना में यह पता चलता है कि प्राथमिक सूर्य उसी गति से घूमता है जैसे बृहस्पति अब घूमता है। इस संबंध में, सूर्य का बृहस्पति के समान संकुचन होना चाहिए। और यह, जैसा कि गणना से पता चलता है, घूमने वाले सूर्य के विखंडन का कारण बनने के लिए पर्याप्त नहीं है, जो कि कांट और लाप्लास के अनुसार, अधिक रोटेशन के कारण विघटित हो गया।
3. वर्तमान में, यह सिद्ध हो चुका है कि अधिक घूर्णन वाला तारा भागों में टूट जाता है, और ग्रहों का परिवार नहीं बनता है। स्पेक्ट्रल बाइनरी और मल्टीपल सिस्टम एक उदाहरण के रूप में काम कर सकते हैं।
जीन्स परिकल्पना। ब्रह्मांड विज्ञान में कांट-लाप्लास परिकल्पना के बाद, सौर मंडल के गठन के लिए कई और परिकल्पनाएं बनाई गईं।
तथाकथित विनाशकारी प्रकट होते हैं, जो संयोग के तत्व पर आधारित होते हैं, एक सुखद संयोग का तत्व:
बफन - सूर्य और धूमकेतु के टकराने से पृथ्वी और ग्रहों का निर्माण हुआ; चेम्बरलेन और मल्टन - ग्रहों का निर्माण सूर्य के पास से गुजरने वाले एक अन्य तारे की ज्वारीय क्रिया से जुड़ा है।
विपत्तिपूर्ण दिशा परिकल्पना के एक उदाहरण के रूप में, अंग्रेजी खगोलशास्त्री जीन्स (1919) की अवधारणा पर विचार करें। उनकी परिकल्पना किसी अन्य तारे के सूर्य के पास से गुजरने की संभावना पर आधारित है। इसके आकर्षण के प्रभाव में, गैस का एक जेट सूर्य से निकल गया, जो आगे के विकास के साथ, सौर मंडल के ग्रहों में बदल गया। गैस जेट का आकार सिगार जैसा था। इस शरीर के मध्य भाग में, सूर्य के चारों ओर घूमते हुए, बड़े ग्रह बनते हैं - बृहस्पति और शनि, और "सिगार" के सिरों पर - स्थलीय ग्रह: बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल, प्लूटो।
जीन्स का मानना था कि सूर्य के पिछले एक तारे का मार्ग, जिसके कारण सौर मंडल के ग्रहों का निर्माण हुआ, सौर मंडल में द्रव्यमान और कोणीय गति के वितरण में विसंगति की व्याख्या कर सकता है। सूर्य से गैस जेट निकालने वाले तारे ने घूर्णन "सिगार" को कोणीय गति से अधिक दिया। इस प्रकार, कांट-लाप्लास परिकल्पना की मुख्य कमियों में से एक को समाप्त कर दिया गया।
1943 में, रूसी खगोलशास्त्री N. I. Parsky ने गणना की कि सूर्य के पास से गुजरने वाले तारे की उच्च गति पर, एक गैसीय प्रमुखता तारे के साथ छोड़नी चाहिए थी। तारे की कम गति पर, गैस जेट को सूर्य पर गिरना चाहिए था। केवल तारे की कड़ाई से परिभाषित गति के मामले में ही गैसीय प्रमुखता सूर्य का उपग्रह बन सकती है। ऐसे में इसकी कक्षा सूर्य-बुध के निकटतम ग्रह की कक्षा से 7 गुना छोटी होनी चाहिए।
इस प्रकार, जीन्स परिकल्पना, साथ ही कांट-लाप्लास परिकल्पना, सौर मंडल में कोणीय गति के अनुपातहीन वितरण के लिए एक सही व्याख्या नहीं दे सकी। इस परिकल्पना का सबसे बड़ा दोष यादृच्छिकता का तथ्य है, ग्रहों के एक परिवार के गठन की विशिष्टता, जो भौतिकवादी विश्वदृष्टि और उपलब्ध तथ्यों के विपरीत है जो अन्य तारकीय दुनिया में ग्रहों की उपस्थिति का संकेत देते हैं। इसके अलावा, गणनाओं से पता चला है कि विश्व अंतरिक्ष में सितारों का दृष्टिकोण व्यावहारिक रूप से असंभव है, और यदि ऐसा हुआ भी, तो एक गुजरता हुआ तारा ग्रहों को वृत्ताकार कक्षाओं में गति नहीं दे सका।
आधुनिक परिकल्पनाएँ। हमारे देश के वैज्ञानिकों ने ब्रह्मांड विज्ञान के विकास में बड़ी सफलता हासिल की है। ओ यू श्मिट और वी जी फेसेनकोव द्वारा बनाई गई सौर मंडल की उत्पत्ति के बारे में सबसे लोकप्रिय परिकल्पनाएं हैं। दोनों वैज्ञानिक, अपनी परिकल्पना विकसित करते समय, ब्रह्मांड में पदार्थ की एकता के बारे में विचारों से आगे बढ़े, निरंतर गति और पदार्थ के विकास के बारे में, जो कि इसके मुख्य गुण हैं, दुनिया की विविधता के बारे में, अस्तित्व के विभिन्न रूपों के कारण मामला।
ओ यू श्मिट की परिकल्पना। O.Yu की अवधारणा के अनुसार। श्मिट के अनुसार, सौर मंडल का निर्माण विश्व अंतरिक्ष में गति की प्रक्रिया में सूर्य द्वारा कब्जा किए गए इंटरस्टेलर पदार्थ के संचय से हुआ था। सूर्य आकाशगंगा के केंद्र के चारों ओर घूमता है, 180 मिलियन वर्षों में एक पूर्ण क्रांति करता है। आकाशगंगा के तारों में गैस-धूल नीहारिकाओं के बड़े संचय हैं। इससे आगे बढ़ते हुए, ओ यू श्मिट का मानना था कि सूर्य चलते समय इन बादलों में से एक में प्रवेश कर गया और उसे अपने साथ ले गया। अपने आकर्षण के बल पर उसने बादल को अपने चारों ओर चक्कर लगाने के लिए प्रेरित किया। श्मिट का मानना था कि अंतरतारकीय पदार्थ के मूल बादल में कुछ घूर्णन था, अन्यथा इसके कण सूर्य पर गिर जाते।
सूर्य के चारों ओर बादल की परिक्रमा की प्रक्रिया में, छोटे कण भूमध्यरेखीय भाग में केंद्रित थे। बादल एक सपाट संकुचित घूर्णन डिस्क में बदल गया, जिसमें कणों के आपसी आकर्षण में वृद्धि के कारण संक्षेपण हुआ। परिणामी क्लंप-बॉडी स्नोबॉल की तरह, उनके साथ जुड़ने वाले छोटे कणों की कीमत पर बढ़े। इस तरह ग्रहों और उनके चारों ओर चक्कर लगाने वाले उपग्रहों का निर्माण हुआ। छोटे कणों की कक्षाओं के औसत के कारण ग्रह गोलाकार कक्षाओं में घूमने लगे।
ओ यू श्मिट के अनुसार, पृथ्वी भी ठंडे ठोस कणों के झुंड से बनी है। रेडियोधर्मी क्षय की ऊर्जा के कारण पृथ्वी के आंतरिक भाग का क्रमिक तापन हुआ, जिसके कारण पानी और गैस निकली, जो कम मात्रा में ठोस कणों का हिस्सा थे। परिणामस्वरूप, महासागरों और वायुमंडल का उदय हुआ, जिससे पृथ्वी पर जीवन का उदय हुआ।
ओ यू श्मिट की परिकल्पना सौर मंडल की संरचना में कई नियमितताओं की सही व्याख्या करती है। वैज्ञानिक का मानना है कि सूर्य और ग्रहों की गति के वितरण में मौजूदा विसंगतियों को सूर्य की गति के विभिन्न प्रारंभिक क्षणों और गैस-धूल नेबुला द्वारा समझाया गया है। श्मिट ने गणना की और गणितीय रूप से सूर्य से और आपस में ग्रहों की दूरी की पुष्टि की और सौर मंडल के विभिन्न भागों में बड़े और छोटे ग्रहों के बनने के कारणों और उनकी संरचना में अंतर का पता लगाया। गणना के माध्यम से ग्रहों की एक दिशा में घूर्णन गति के कारणों की पुष्टि की जाती है। परिकल्पना का नुकसान सिस्टम के परिभाषित सदस्य, सूर्य के गठन से अलगाव में ग्रहों की उत्पत्ति के सवाल पर विचार है। अवधारणा मौका के तत्व के बिना नहीं है: सूर्य द्वारा इंटरस्टेलर पदार्थ पर कब्जा।
वी। जी। फेसेनकोव की परिकल्पना। खगोलशास्त्री वी। ए। अम्बर्टसुमियन का काम, जिन्होंने दुर्लभ गैस-धूल नीहारिकाओं से पदार्थ के संघनन के परिणामस्वरूप तारों के निर्माण की निरंतरता को साबित किया, ने शिक्षाविद वी। जी। फेसेनकोव को एक नई परिकल्पना सामने रखने की अनुमति दी। फेसेनकोव का मानना है कि ग्रह निर्माण की प्रक्रिया ब्रह्मांड में व्यापक है, जहां कई ग्रह प्रणालियां हैं। उनकी राय में, ग्रहों का निर्माण नए सितारों के निर्माण से जुड़ा है, जो शुरू में दुर्लभ पदार्थ के संघनन के परिणामस्वरूप होता है। सूर्य और ग्रहों का एक साथ बनना पृथ्वी और सूर्य की समान आयु से सिद्ध होता है।
गैस-धूल के बादल के संघनन के परिणामस्वरूप, एक तारे के आकार का क्लस्टर बन गया। नेबुला के तेजी से घूमने के प्रभाव में, गैस-धूल पदार्थ का एक महत्वपूर्ण हिस्सा भूमध्य रेखा के तल के साथ नेबुला के केंद्र से आगे और दूर चला गया, जिससे डिस्क जैसा कुछ बन गया। धीरे-धीरे, गैस-धूल निहारिका के संघनन से ग्रहों के गुच्छों का निर्माण हुआ, जिसने बाद में सौर मंडल के आधुनिक ग्रहों का निर्माण किया। श्मिट के विपरीत, फेसेनकोव का मानना है कि गैस-धूल नेबुला गर्म अवस्था में था। माध्यम के घनत्व के आधार पर ग्रहों की दूरी के नियम की पुष्टि उनकी महान योग्यता है। वीटी. फेसेनकोव ने गणितीय रूप से सौर मंडल में कोणीय गति की स्थिरता के कारणों की पुष्टि की, जब पदार्थ का चयन करते समय सूर्य के पदार्थ की हानि हुई, जिसके परिणामस्वरूप इसका रोटेशन धीमा हो गया। वी.जी. फेसेनकोव भी बृहस्पति और शनि के कुछ उपग्रहों के विपरीत गति के पक्ष में तर्क देते हैं, इसे ग्रहों द्वारा क्षुद्रग्रहों पर कब्जा करके समझाते हैं।
ब्रह्मांड के अध्ययन के इस स्तर पर, वी. जी. फेसेनकोव की परिकल्पना सौर मंडल की उत्पत्ति, विकास और संरचनात्मक विशेषताओं के मुद्दे को सही ढंग से प्रकाशित करती है। यह इस परिकल्पना की अवधारणा से निकलता है कि ब्रह्मांड में ग्रह निर्माण एक व्यापक प्रक्रिया है। बाहरी शक्तियों के हस्तक्षेप के बिना, ग्रहों का निर्माण प्राथमिक सूर्य से निकटता से जुड़े पदार्थ से हुआ है।
पृथ्वी की संरचना और संरचना
पृथ्वी का द्रव्यमान 5.98-10 27 ग्राम, और इसकी मात्रा - 1.083-10 27 सेमी 3 अनुमानित है। इसलिए, ग्रह का औसत घनत्व लगभग 5.5 ग्राम/सेमी 3 है। लेकिन हमारे पास उपलब्ध चट्टानों का घनत्व 2.7-3.0 g/cm3 है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि पृथ्वी के पदार्थ का घनत्व एक समान नहीं है।
पृथ्वी एक शक्तिशाली गैसीय खोल से घिरी हुई है - वायुमंडल। यह पृथ्वी और ब्रह्मांड के बीच चयापचय प्रक्रियाओं का एक प्रकार का नियामक है। गैसीय लिफाफे की संरचना में कई क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जाता है, जो संरचना और भौतिक गुणों में भिन्न होते हैं। अधिकांश गैसीय पदार्थ क्षोभमंडल में संलग्न है, जिसकी ऊपरी सीमा भूमध्य रेखा पर लगभग 17 किमी की ऊँचाई पर स्थित है, ध्रुवों की ओर घटकर 8-10 किमी हो जाती है। उच्चतर, समताप मंडल और मध्यमंडल में, गैसों का विरलीकरण बढ़ जाता है, तापीय स्थितियाँ जटिल रूप से बदल जाती हैं। 80 से 800 किमी की ऊँचाई पर, आयनमंडल स्थित है - अत्यधिक दुर्लभ गैस का एक क्षेत्र, जिसके कणों में विद्युत आवेशित होते हैं। गैस लिफाफे का सबसे बाहरी भाग बहिर्मंडल द्वारा बनता है, जो 1800 किमी की ऊँचाई तक फैला हुआ है। इस गोले से सबसे हल्के परमाणुओं - हाइड्रोजन और हीलियम - का अपव्यय होता है।
हमारे ग्रह के आंतरिक भागों का अध्ययन करने के लिए मुख्य तरीके भूभौतिकीय हैं, मुख्य रूप से विस्फोटों या भूकंपों से उत्पन्न भूकंपीय तरंगों के प्रसार वेग का अवलोकन। जैसे पानी में फेंके गए पत्थर से, वे पानी की सतह पर अलग-अलग दिशाओं में विचरण करते हैं।
तरंगें, इसलिए लोचदार तरंगें विस्फोट के स्रोत से ठोस पदार्थ में फैलती हैं। उनमें अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ कंपन की तरंगें प्रतिष्ठित हैं। अनुदैर्ध्य कंपन तरंग प्रसार की दिशा में पदार्थ के संपीड़न और तनाव के विकल्प हैं। अनुप्रस्थ कंपन को तरंग प्रसार के लंबवत दिशा में बारी-बारी से बदलाव के रूप में दर्शाया जा सकता है।
अनुदैर्ध्य कंपन की तरंगें, या, जैसा कि वे कहते हैं, अनुदैर्ध्य तरंगें, ठोस में अनुप्रस्थ तरंगों की तुलना में अधिक गति से फैलती हैं। अनुदैर्ध्य तरंगें ठोस और तरल पदार्थ दोनों में फैलती हैं, अनुप्रस्थ तरंगें केवल ठोस पदार्थ में ही फैलती हैं। इसलिए, यदि किसी भी पिंड से भूकंपीय तरंगों के पारित होने के दौरान यह पाया जाता है कि यह अनुप्रस्थ तरंगों को प्रसारित नहीं करता है, तो हम मान सकते हैं कि यह पदार्थ तरल अवस्था में है। यदि दोनों प्रकार की भूकंपीय तरंगें शरीर से होकर गुजरती हैं, तो यह पदार्थ की ठोस अवस्था का प्रमाण है।
पदार्थ के घनत्व में वृद्धि के साथ तरंगों की गति बढ़ जाती है। पदार्थ के घनत्व में तेज परिवर्तन के साथ, तरंगों की गति अचानक बदल जाएगी। पृथ्वी के माध्यम से भूकंपीय तरंगों के प्रसार का अध्ययन करने के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि तरंग वेगों में कूदने के लिए कई परिभाषित सीमाएँ हैं। इसलिए, यह माना जाता है कि पृथ्वी में कई संकेंद्रित गोले (भूमंडल) हैं।
स्थापित तीन मुख्य इंटरफेस के आधार पर, तीन मुख्य भू-मंडल प्रतिष्ठित हैं: पृथ्वी की पपड़ी, मेंटल और कोर (चित्र। 2.1)।
पहला इंटरफ़ेस अनुदैर्ध्य भूकंपीय तरंगों के वेग में 6.7 से 8.1 किमी / सेकंड की अचानक वृद्धि की विशेषता है। इस सीमा को मोहरोविक खंड कहा जाता है (सर्बियाई वैज्ञानिक ए। मोहोरोविचिक के सम्मान में, जिन्होंने इसे खोजा था), या बस एम सीमा। यह अलग करता है पृथ्वी की पपड़ीमेंटल से। पृथ्वी की पपड़ी के पदार्थ का घनत्व, जैसा कि ऊपर बताया गया है, 2.7-3.0 g/cm 3 से अधिक नहीं है। एम सीमा महाद्वीपों के नीचे 30 से 80 किमी की गहराई पर और समुद्र तल के नीचे - 4 से 10 किमी तक स्थित है।
यह देखते हुए कि ग्लोब की त्रिज्या 6371 किमी है, पृथ्वी की पपड़ी ग्रह की सतह पर एक पतली फिल्म है, जो इसके कुल द्रव्यमान का 1% से भी कम और इसकी मात्रा का लगभग 1.5% है।
आच्छादन - पृथ्वी के भू-मंडलों में सबसे शक्तिशाली। यह 2900 किमी की गहराई तक फैला हुआ है और ग्रह के आयतन का 82.26% भाग घेरता है। मेंटल में पृथ्वी के द्रव्यमान का 67.8% है। गहराई के साथ, मेंटल पदार्थ का घनत्व समग्र रूप से 3.32 से बढ़कर 5.69 ग्राम/सेमी 3 हो जाता है, हालांकि यह असमान रूप से होता है।
चावल। 2.1. पृथ्वी की आंतरिक संरचना का आरेख
पृथ्वी की पपड़ी के संपर्क में, मेंटल पदार्थ ठोस अवस्था में होता है। इसलिए, पृथ्वी की पपड़ी, मेंटल के सबसे ऊपरी भाग के साथ, कहलाती है स्थलमंडल
लिथोस्फीयर के नीचे मेंटल मैटर की समग्र स्थिति का पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है, और इस मामले पर अलग-अलग राय हैं। यह माना जाता है कि 100 किमी की गहराई पर मेंटल का तापमान 1100-1500 ° C होता है, गहरे भागों में यह बहुत अधिक होता है। 100 किमी की गहराई पर दबाव 30 हजार एटीएम, 1000 किमी - 1350 हजार एटीएम की गहराई पर अनुमानित है। उच्च तापमान के बावजूद, भूकंपीय तरंगों के प्रसार को देखते हुए, मेंटल की सामग्री मुख्य रूप से ठोस होती है। विशाल दबाव और उच्च तापमान सामान्य क्रिस्टलीय अवस्था को असंभव बना देते हैं। जाहिर है, मेंटल मैटर एक विशेष उच्च-घनत्व अवस्था में है, जो पृथ्वी की सतह पर असंभव है। दबाव में कमी या तापमान में मामूली वृद्धि से पदार्थ के पिघलने की स्थिति में तेजी से संक्रमण होना चाहिए।
मेंटल को ऊपरी (परत बी, 400 किमी की गहराई तक फैली हुई), मध्यवर्ती (परत सी - 400 से 1000 किमी तक) और निचली (परत डी - 1000 से 2900 किमी तक) में विभाजित किया गया है। परत सी को गोलिट्सिन परत भी कहा जाता है (रूसी वैज्ञानिक बी.बी. गोलित्सिन के सम्मान में, जिन्होंने इस परत की स्थापना की थी), और परत बी को गुटेनबर्ग परत कहा जाता है (जर्मन वैज्ञानिक बी। गुटेनबर्ग के सम्मान में जिन्होंने इसे गाया था)।
ऊपरी मेंटल (परत बी) में एक क्षेत्र होता है जिसमें अनुप्रस्थ भूकंपीय तरंगों का वेग काफी कम हो जाता है। जाहिर है, यह इस तथ्य के कारण है कि क्षेत्र के भीतर पदार्थ आंशिक रूप से तरल (पिघला हुआ) अवस्था में है। अनुप्रस्थ भूकंपीय तरंगों के प्रसार के कम वेग के क्षेत्र से पता चलता है कि तरल चरण 10% तक है, जो ऊपरी और निचले मेंटल परतों की तुलना में अधिक प्लास्टिक की स्थिति में परिलक्षित होता है। कम भूकंपीय तरंग वेगों की अपेक्षाकृत प्लास्टिक परत को एस्थेनोस्फीयर (ग्रीक से। अस्थनीज - कमज़ोर)। कमजोर क्षेत्र की मोटाई 200-300 किमी तक पहुंच जाती है। यह लगभग 100-200 किमी की गहराई पर स्थित है, लेकिन गहराई भिन्न होती है: महासागरों के मध्य भागों में, एस्थेनोस्फीयर अधिक स्थित होता है, महाद्वीपों के स्थिर क्षेत्रों में यह गहराई से डूबता है।
वैश्विक अंतर्जात भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के विकास के लिए एस्थेनोस्फीयर बहुत महत्वपूर्ण है। थर्मोडायनामिक संतुलन का मामूली उल्लंघन पिघले हुए पदार्थ (एस्टेनोलिथ्स) के विशाल द्रव्यमान के निर्माण में योगदान देता है, जो ऊपर उठते हैं, पृथ्वी की सतह पर लिथोस्फीयर के अलग-अलग ब्लॉकों की गति में योगदान करते हैं। एस्थेनोस्फीयर में मैग्मा कक्ष दिखाई देते हैं। स्थलमंडल और अस्थिमंडल के बीच घनिष्ठ संबंध के आधार पर, इन दो परतों को टेक्टोनोस्फीयर नाम से जोड़ा जाता है।
हाल ही में, मेंटल में वैज्ञानिकों का ध्यान 670 किमी की गहराई पर स्थित एक क्षेत्र द्वारा आकर्षित किया गया है। प्राप्त आंकड़ों से पता चलता है कि यह क्षेत्र संवहनी गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण की निचली सीमा को चिह्नित करता है, जो ऊपरी मेंटल (परत बी) और मध्यवर्ती परत के ऊपरी हिस्से को स्थलमंडल से जोड़ता है।
मेंटल के भीतर, भूकंपीय तरंगों का वेग आमतौर पर रेडियल दिशा में 8.1 किमी/सेकेंड से पृथ्वी की पपड़ी की सीमा पर मेंटल के साथ निचले मेंटल में 13.6 किमी/सेकेंड तक बढ़ जाता है। लेकिन लगभग 2900 किमी की गहराई पर, अनुदैर्ध्य भूकंपीय तरंगों का वेग तेजी से घटकर 8.1 किमी/सेकंड हो जाता है, और अनुप्रस्थ तरंगें अधिक गहराई तक नहीं फैलती हैं। यह पृथ्वी के मेंटल और कोर के बीच की सीमा को चिह्नित करता है।
वैज्ञानिकों ने यह स्थापित करने में कामयाबी हासिल की कि 2700-2900 किमी की गहराई अंतराल में मेंटल और कोर की सीमा पर, संक्रमण परत डी 1 (निचले मेंटल के विपरीत, जिसमें डी इंडेक्स है) में विशाल थर्मल जेट उत्पन्न होते हैं - पंख,समय-समय पर पूरे मेंटल को भेदते हुए और व्यापक ज्वालामुखी क्षेत्रों के रूप में पृथ्वी की सतह पर दिखाई देते हैं।
पृथ्वी का मूल -ग्रह का मध्य भाग। यह अपने आयतन का लगभग 16% ही घेरता है, लेकिन इसमें पृथ्वी के पूरे द्रव्यमान का एक तिहाई से अधिक हिस्सा होता है। भूकंपीय तरंगों के प्रसार को देखते हुए, कोर की परिधि तरल अवस्था में है। उसी समय, ज्वारीय तरंगों की उत्पत्ति के अवलोकन से यह स्थापित करना संभव हो गया कि पृथ्वी की लोच स्टील की लोच से अधिक, समग्र रूप से बहुत अधिक है। जाहिर है, नाभिक का पदार्थ किसी पूरी तरह से विशेष अवस्था में है। यहां कई मिलियन वायुमंडल की अत्यधिक उच्च दबाव की स्थिति बनी हुई है। इन शर्तों के तहत, परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले का पूर्ण या आंशिक विनाश होता है, पदार्थ "धातुकृत" होता है, अर्थात। उच्च विद्युत चालकता सहित धातुओं के गुणों को प्राप्त करता है। यह संभव है कि पृथ्वी का चुंबकत्व अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी के घूमने के कारण कोर में उत्पन्न होने वाली विद्युत धाराओं का परिणाम हो।
कोर घनत्व - 5520 किग्रा / मी 3, अर्थात। यह पदार्थ पृथ्वी के पत्थर के खोल से दोगुना भारी है। नाभिक का पदार्थ अमानवीय है। लगभग 5100 किमी की गहराई पर, भूकंपीय तरंगों का प्रसार वेग फिर से 8100 मीटर/सेकंड से बढ़कर 11000 मीटर/सेकंड हो जाता है। इसलिए, यह माना जाता है कि नाभिक का मध्य भाग ठोस होता है।
पृथ्वी के विभिन्न कोशों की भौतिक संरचना एक बहुत ही जटिल समस्या है। संरचना के प्रत्यक्ष अध्ययन के लिए केवल पृथ्वी की पपड़ी ही उपलब्ध है। उपलब्ध आंकड़ों से संकेत मिलता है कि पृथ्वी की पपड़ी में मुख्य रूप से सिलिकेट होते हैं, और इसके द्रव्यमान का 99.5% आठ रासायनिक तत्वों से बना होता है: ऑक्सीजन, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, लोहा, मैग्नीशियम, कैल्शियम, सोडियम और पोटेशियम। अन्य सभी रासायनिक तत्व मिलकर लगभग 1.5% बनाते हैं।
भूभौतिकीय डेटा और उल्कापिंडों की संरचना के अध्ययन के परिणामों का उपयोग करके, पृथ्वी के गहरे क्षेत्रों की संरचना का अनुमान केवल अस्थायी रूप से लगाया जा सकता है। इसलिए, विभिन्न वैज्ञानिकों द्वारा विकसित पृथ्वी के गहरे क्षेत्रों की भौतिक संरचना के मॉडल भिन्न हैं। यह बहुत निश्चितता के साथ माना जा सकता है कि ऊपरी मेंटल में सिलिकेट भी होते हैं, लेकिन इसमें पृथ्वी की पपड़ी की तुलना में कम सिलिकॉन और अधिक लोहा और मैग्नीशियम होता है, और निचला मेंटल सिलिकॉन और मैग्नीशियम ऑक्साइड से बना होता है, जिसकी क्रिस्टल रासायनिक संरचना होती है पृथ्वी की पपड़ी में पाए जाने वाले इन यौगिकों की तुलना में बहुत अधिक सघन है।
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अंतरिक्ष और पृथ्वी विज्ञान
ब्रह्मांड विज्ञान समग्र रूप से ब्रह्मांड का भौतिक अध्ययन है।
आधुनिक भाषा में तीन करीबी शब्द हैं: ब्रह्मांड, अस्तित्व और ब्रह्मांड, जिसे अलग किया जाना चाहिए।
ब्रह्मांड "संपूर्ण विश्व" के लिए एक दार्शनिक शब्द है।
ब्रह्मांड संपूर्ण मौजूदा भौतिक संसार है, जो अपने विकास की प्रक्रिया में पदार्थ के रूपों में असीम रूप से विविध है।
खगोल विज्ञान द्वारा अध्ययन किया गया ब्रह्मांड भौतिक दुनिया का एक हिस्सा है, जो विज्ञान के विकास के प्राप्त स्तर के अनुरूप वैज्ञानिक तरीकों से अनुसंधान के लिए सुलभ है। ब्रह्मांड ब्रह्मांड की परिभाषा का पर्याय है। अक्सर निकट अंतरिक्ष भेद, उपग्रहों, अंतरिक्ष यान, ग्रहों के बीच स्टेशनों और गहरे अंतरिक्ष - सितारों और आकाशगंगाओं की दुनिया की मदद से पता लगाया।
संपूर्ण ब्रह्मांड के भौतिक अध्ययन को ब्रह्मांड विज्ञान कहा जाता है।
खगोलीय पिंडों की उत्पत्ति का विज्ञान ब्रह्मांड विज्ञान है।
ब्रह्मांड विज्ञान की सैद्धांतिक नींव भौतिक सिद्धांत (सामान्य सापेक्षता सिद्धांत, क्षेत्र सिद्धांत, आदि) की नींव है, अनुभवजन्य आधार एक्सट्रैगैलेक्टिक खगोल विज्ञान है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ब्रह्मांड विज्ञान के निष्कर्षों में मॉडल की स्थिति है, क्योंकि ब्रह्मांड विज्ञान का विषय अंतरिक्ष-समय के प्रतिनिधित्व में इतनी भव्य वस्तु है कि प्राकृतिक विज्ञान के बुनियादी सिद्धांतों में से एक नियंत्रित और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रयोग करने की संभावना के बारे में है। अध्ययन के तहत वस्तु अक्षम्य हो जाती है।
एक मॉडल एक घटना का एक संभावित स्पष्टीकरण है, और मॉडल तब तक काम करता है जब तक प्रयोगात्मक डेटा प्रकट नहीं होता है जो इसका खंडन करता है। फिर, अप्रचलित मॉडल को बदलने के लिए, एक नया दिखाई देता है।
कड़ाई से बोलते हुए, सभी कानून और वैज्ञानिक सिद्धांत मॉडल हैं, क्योंकि उन्हें विज्ञान के विकास के दौरान अन्य अवधारणाओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।
ब्रह्मांड विज्ञान प्राचीन ग्रीक पौराणिक कथाओं में पूर्वजों के विचारों में उत्पन्न होता है, जहां इसे दुनिया के निर्माण और इसकी संरचना के बारे में विस्तार से और काफी व्यवस्थित तरीके से वर्णित किया गया है। बाद में, दर्शन के ढांचे के भीतर, प्राचीन ब्रह्मांड विज्ञान का आम तौर पर मान्यता प्राप्त परिणाम टॉलेमी की भू-केंद्रित अवधारणा थी, जो पूरे मध्य युग में मौजूद थी।
निकोलस कोपरनिकस, जिन्होंने विश्व के सूर्य केन्द्रित मॉडल का प्रस्ताव रखा, को वैज्ञानिक ब्रह्माण्ड विज्ञान का संस्थापक माना जाता है।
जिओर्डानो ब्रूनो ने एक अनंत, शाश्वत और बसे हुए ब्रह्मांड के विचारों को सामने रखा। ब्रूनो के विचार अपनी उम्र से बहुत आगे थे। लेकिन वह एक भी तथ्य का हवाला नहीं दे सके जो उनके ब्रह्मांड विज्ञान की पुष्टि करे।
बाद में, गैलीलियो और केप्लर ने अंततः ब्रह्मांड के केंद्र के रूप में सूर्य के गलत विचार को त्याग दिया। केप्लर ने ग्रहों की वैध गतियों को स्पष्ट किया, और न्यूटन ने सिद्ध किया कि ब्रह्मांड में सभी पिंड, आकार, रासायनिक संरचना, संरचना और अन्य गुणों की परवाह किए बिना, परस्पर एक दूसरे की ओर गुरुत्वाकर्षण करते हैं। न्यूटन के ब्रह्माण्ड विज्ञान ने 18वीं और 17वीं शताब्दी की प्रगति के साथ परिभाषित किया जिसे कभी-कभी शास्त्रीय विश्वदृष्टि कहा जाता है।
यह शास्त्रीय मॉडल बल्कि सरल और स्पष्ट है। ब्रह्मांड को अंतरिक्ष और समय में अनंत माना जाता है, दूसरे शब्दों में, शाश्वत। खगोलीय पिंडों की गति और विकास को नियंत्रित करने वाला मूल नियम सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम है। अंतरिक्ष किसी भी तरह से इसमें स्थित निकायों से जुड़ा नहीं है और इन निकायों के ग्रहण की निष्क्रिय भूमिका निभाता है। यदि ये सभी शरीर अचानक गायब हो गए, तो स्थान और समय अपरिवर्तित रहेगा। आकाशीय पिंडों के उत्थान और पतन का विवरण स्पष्ट नहीं था, लेकिन अधिकांश भाग के लिए यह मॉडल सुसंगत और सुसंगत था। ब्रह्मांड की अपरिवर्तनीयता एक स्थिर ब्रह्मांड का मुख्य विचार है।
खगोलीय ज्ञान का वृक्ष शास्त्रीय खगोल विज्ञान खगोलमिति: गोलाकार खगोल विज्ञान मौलिक खगोलमिति व्यावहारिक खगोल विज्ञान आकाशीय यांत्रिकी आधुनिक खगोल विज्ञान खगोल भौतिकी ब्रह्मांड विज्ञान ब्रह्मांड विज्ञान खगोल विज्ञान के इतिहास को अवधियों में विभाजित किया जा सकता है: स्पेक्ट्रोस्कोपी से पहले, वर्ष) IV-वें स्पेक्ट्रोस्कोपिक (फोटोग्राफी से पहले, वर्ष) V-वें आधुनिक (1900-वर्तमान) प्राचीन (1610 से पहले) शास्त्रीय () आधुनिक (वर्तमान)
अंतरिक्ष प्रणाली सौर मंडल आकाश में दिखाई देने वाले तारे आकाशगंगा 1 खगोलीय इकाई = 149.6 मिलियन किमी 1pc (पार्सेक) = AU = 3, 26 सेंट। वर्ष 1 प्रकाश वर्ष (सेंट वर्ष) वह दूरी है जो लगभग किमी / सेकंड की गति से प्रकाश की किरण 1 वर्ष में उड़ती है और 9.46 मिलियन किलोमीटर के बराबर होती है!
अन्य विज्ञानों के साथ संचार 1 - हेलियोबायोलॉजी 2 - ज़ेनोबायोलॉजी 3 - अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा 4 - गणितीय भूगोल 5 - ब्रह्मांड रसायन विज्ञान ए - गोलाकार खगोल विज्ञान बी - एस्ट्रोमेट्री सी - खगोलीय यांत्रिकी डी - खगोल भौतिकी ई - ब्रह्मांड विज्ञान ई - ब्रह्मांड विज्ञान जी - ब्रह्मांड भौतिकी भौतिकी रसायन विज्ञान जीवविज्ञान भूगोल और भूभौतिकी इतिहास और सामाजिक विज्ञान साहित्य दर्शनशास्त्र
टेलीस्कोप रिफ्लेक्टर (रिफ्लेक्टो - रिफ्लेक्ट) - 1667, आइजैक न्यूटन (इंग्लैंड)। अपवर्तक (रेफ्रेक्टो - मैं अपवर्तित) - 1609, गैलीलियो गैलीली (इटली)। मिरर लेंस - 1930, बरनहार्ड श्मिट (एस्टोनिया)। संकल्प α= 14"/D या α= λ/D एपर्चर E=~S=(D/d xp) 2 आवर्धन W=F/f=β/α
10 मीटर केकेक टेलीस्कोप का मुख्य दर्पण। 36 हेक्सागोनल 1.8 मीटर हेक्सागोनल दर्पण से मिलकर बनता है चूंकि केक I और केक II दूरबीन लगभग 85 मीटर अलग हैं, इसलिए उनके पास 85 मीटर दर्पण के साथ एक दूरबीन के बराबर एक संकल्प है, यानी। लगभग 0.005 चाप सेकंड।
अंतरिक्ष वस्तुएं विद्युत चुम्बकीय विकिरण के पूरे स्पेक्ट्रम का उत्सर्जन करती हैं, अदृश्य विकिरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा अवशोषित किया जाता है। इसलिए, इन्फ्रारेड, एक्स-रे और गामा श्रेणियों में अनुसंधान के लिए विशेष अंतरिक्ष वेधशालाओं को अंतरिक्ष में लॉन्च किया गया है। हबल टेलीस्कोप (HST), शहर से काम कर रहा है। लंबाई - 15.1 मीटर, वजन 11.6 टन, दर्पण 2.4 मीटर
खगोल विज्ञान ब्रह्मांड का विज्ञान है जो खगोलीय पिंडों के स्थान, गति, संरचना, उत्पत्ति और विकास और उनके द्वारा बनाई गई प्रणालियों का अध्ययन करता है। विशेष रूप से, खगोल विज्ञान सूर्य और अन्य सितारों, सौर मंडल के ग्रहों और उनके उपग्रहों, एक्सोप्लैनेट, क्षुद्रग्रह, धूमकेतु, उल्कापिंड, इंटरप्लेनेटरी मैटर, इंटरस्टेलर मैटर, पल्सर, ब्लैक होल, नेबुला, आकाशगंगा और उनके क्लस्टर, क्वासर और बहुत कुछ का अध्ययन करता है। अधिक। खगोल विज्ञान सबसे पुराने विज्ञानों में से एक है। प्रागैतिहासिक संस्कृतियों और प्राचीन सभ्यताओं ने कई खगोलीय कलाकृतियों को पीछे छोड़ दिया जो आकाशीय पिंडों की गति के नियमों के बारे में उनके ज्ञान की गवाही देते हैं। उदाहरणों में पूर्व-वंशवादी प्राचीन मिस्र के स्मारक (अंग्रेजी) रूसी शामिल हैं। और स्टोनहेंज। बेबीलोनियाई, यूनानियों, चीनी, भारतीयों और मायाओं की पहली सभ्यताएं पहले से ही रात के आकाश का व्यवस्थित अवलोकन कर रही थीं। लेकिन केवल दूरबीन के आविष्कार ने खगोल विज्ञान को आधुनिक विज्ञान के रूप में विकसित होने दिया। ऐतिहासिक रूप से, खगोल विज्ञान में एस्ट्रोमेट्री, स्टार नेविगेशन, ऑब्जर्वेशनल एस्ट्रोनॉमी, कैलेंडरिंग और यहां तक कि ज्योतिष भी शामिल है। इन दिनों, पेशेवर खगोल विज्ञान को अक्सर खगोल भौतिकी के पर्याय के रूप में देखा जाता है। 20वीं शताब्दी में, खगोल विज्ञान को दो मुख्य शाखाओं में विभाजित किया गया था: अवलोकन और सैद्धांतिक। ऑब्जर्वेशनल एस्ट्रोनॉमी खगोलीय पिंडों पर अवलोकन संबंधी डेटा का अधिग्रहण है, जिसका विश्लेषण तब किया जाता है। सैद्धांतिक खगोल विज्ञान खगोलीय वस्तुओं और घटनाओं का वर्णन करने के लिए कंप्यूटर, गणितीय या विश्लेषणात्मक मॉडल के विकास पर केंद्रित है। ये दो शाखाएं एक-दूसरे की पूरक हैं: सैद्धांतिक खगोल विज्ञान टिप्पणियों के परिणामों के लिए स्पष्टीकरण चाहता है, जबकि अवलोकन संबंधी खगोल विज्ञान सैद्धांतिक निष्कर्षों और परिकल्पनाओं और उनके परीक्षण की संभावना के लिए सामग्री प्रदान करता है। 2009 को संयुक्त राष्ट्र द्वारा खगोल विज्ञान के अंतर्राष्ट्रीय वर्ष (IYA2009) के रूप में घोषित किया गया था। मुख्य जोर खगोल विज्ञान में जनहित और समझ को बढ़ाने पर है। यह उन कुछ विज्ञानों में से एक है जहां गैर-पेशेवर अभी भी सक्रिय भूमिका निभा सकते हैं। शौकिया खगोल विज्ञान ने कई महत्वपूर्ण खगोलीय खोजों में योगदान दिया है। आधुनिक खगोल विज्ञान को कई खंडों में विभाजित किया गया है जो निकट से संबंधित हैं, इसलिए खगोल विज्ञान का विभाजन कुछ हद तक मनमाना है। खगोल विज्ञान के मुख्य खंड हैं: एस्ट्रोमेट्री - सितारों की स्पष्ट स्थिति और गति का अध्ययन करता है। पहले, एस्ट्रोमेट्री की भूमिका में खगोलीय पिंडों की गति का अध्ययन करके भौगोलिक निर्देशांक और समय के उच्च-सटीक निर्धारण में भी शामिल था (अब इसके लिए अन्य तरीकों का उपयोग किया जाता है)। आधुनिक एस्ट्रोमेट्री में शामिल हैं: मौलिक एस्ट्रोमेट्री, जिसका कार्य अवलोकनों से आकाशीय पिंडों के निर्देशांक निर्धारित करना है, तारकीय पदों के कैटलॉग को संकलित करना और खगोलीय मापदंडों के संख्यात्मक मूल्यों का निर्धारण करना है - मात्राएं जो खाते के निर्देशांक में नियमित परिवर्तन को ध्यान में रखती हैं। निकायों; गोलाकार खगोल विज्ञान, जो विभिन्न समन्वय प्रणालियों का उपयोग करके आकाशीय पिंडों की स्पष्ट स्थिति और आंदोलनों को निर्धारित करने के लिए गणितीय तरीके विकसित करता है, साथ ही समय के साथ प्रकाशकों के निर्देशांक में नियमित परिवर्तन का सिद्धांत; सैद्धांतिक खगोल विज्ञान खगोलीय पिंडों की कक्षाओं को उनकी स्पष्ट स्थिति और उनकी कक्षाओं के ज्ञात तत्वों (उलटा समस्या) से खगोलीय पिंडों की पंचांग (स्पष्ट स्थिति) की गणना के तरीकों से निर्धारित करने के तरीके प्रदान करता है। आकाशीय यांत्रिकी सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण बलों के प्रभाव में आकाशीय पिंडों की गति के नियमों का अध्ययन करती है, आकाशीय पिंडों के द्रव्यमान और आकार और उनके सिस्टम की स्थिरता को निर्धारित करती है। ये तीन खंड मूल रूप से खगोल विज्ञान (आकाशीय पिंडों की गति का अध्ययन) की पहली समस्या को हल करते हैं, और उन्हें अक्सर शास्त्रीय खगोल विज्ञान कहा जाता है। खगोल भौतिकी खगोलीय पिंडों की संरचना, भौतिक गुणों और रासायनिक संरचना का अध्ययन करती है। इसे इसमें विभाजित किया गया है: क) व्यावहारिक (अवलोकन) खगोल भौतिकी, जिसमें खगोल भौतिकी अनुसंधान और संबंधित उपकरणों और उपकरणों के व्यावहारिक तरीकों को विकसित और लागू किया जाता है; बी) सैद्धांतिक खगोल भौतिकी, जिसमें भौतिक विज्ञान के नियमों के आधार पर देखी गई भौतिक घटनाओं के लिए स्पष्टीकरण दिया गया है। खगोल भौतिकी की कई शाखाएँ विशिष्ट शोध विधियों द्वारा प्रतिष्ठित हैं। तारकीय खगोल विज्ञान उनकी भौतिक विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, तारों, तारकीय प्रणालियों और अंतरतारकीय पदार्थ के स्थानिक वितरण और गति की नियमितताओं का अध्ययन करता है। कॉस्मोकेमिस्ट्री ब्रह्मांडीय पिंडों की रासायनिक संरचना, ब्रह्मांड में रासायनिक तत्वों की प्रचुरता और वितरण के नियमों, ब्रह्मांडीय पदार्थ के निर्माण के दौरान परमाणुओं के संयोजन और प्रवास की प्रक्रियाओं का अध्ययन करती है। कभी-कभी वे परमाणु ब्रह्मांड रसायन को अलग करते हैं, जो रेडियोधर्मी क्षय की प्रक्रियाओं और ब्रह्मांडीय निकायों की समस्थानिक संरचना का अध्ययन करता है। न्यूक्लियोजेनेसिस को कॉस्मोकेमिस्ट्री के ढांचे के भीतर नहीं माना जाता है। इन दो खंडों में खगोल विज्ञान की दूसरी समस्या (आकाशीय पिंडों की संरचना) के प्रश्न मुख्य रूप से हल किए गए हैं। कॉस्मोगोनी हमारी पृथ्वी सहित आकाशीय पिंडों की उत्पत्ति और विकास पर विचार करता है। ब्रह्मांड विज्ञान ब्रह्मांड की संरचना और विकास के सामान्य पैटर्न का अध्ययन करता है। खगोलीय पिंडों के बारे में प्राप्त सभी ज्ञान के आधार पर, खगोल विज्ञान के अंतिम दो खंड इसकी तीसरी समस्या (आकाशीय पिंडों की उत्पत्ति और विकास) को हल करते हैं। सामान्य खगोल विज्ञान के पाठ्यक्रम में मुख्य विधियों और खगोल विज्ञान की विभिन्न शाखाओं द्वारा प्राप्त मुख्य परिणामों के बारे में जानकारी का एक व्यवस्थित विवरण शामिल है। नई दिशाओं में से एक, जो केवल 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में बनाई गई थी, पुरातत्व खगोल विज्ञान है, जो प्राचीन लोगों के खगोलीय ज्ञान का अध्ययन करता है और पृथ्वी की पूर्वता की घटना के आधार पर प्राचीन संरचनाओं को तारीख करने में मदद करता है। सितारों और तारकीय विकास का अध्ययन ब्रह्मांड की हमारी समझ के लिए मौलिक है। खगोलविद अवलोकन और सैद्धांतिक मॉडल दोनों का उपयोग करके सितारों का अध्ययन करते हैं, और अब कंप्यूटर संख्यात्मक सिमुलेशन की सहायता से भी। तारे का निर्माण गैस और धूल नीहारिकाओं में होता है। नेबुला के पर्याप्त रूप से घने क्षेत्रों को गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा संकुचित किया जा सकता है, इस मामले में जारी संभावित ऊर्जा के कारण गर्म हो जाता है। जब तापमान काफी अधिक हो जाता है, तो प्रोटोस्टार के मूल में थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं शुरू हो जाती हैं और यह एक तारा बन जाता है। हाइड्रोजन और हीलियम से भारी लगभग सभी तत्व तारों में बनते हैं।
