Fenomena kosmik yang paling tidak biasa. Proses luar angkasa dan pengaruhnya terhadap bumi Fenomena dan proses luar angkasa

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia

Lembaga pendidikan tinggi negara bagian pendidikan profesi

Universitas Negeri Altai

Fakultas Geografi

Departemen Geografi Fisik dan GIS

Tugas kursus

Pengaruh proses dan fenomena kosmik pada perkembangan Bumi

Dilakukan oleh seorang siswa

1 kursus 901 grup

A.V. Starodubo

Kandidat Ilmu, Seni. guru V.A. Bykov

Barnaul 2011

pengantar

Bab 1. Informasi tentang Bumi

1.1 Magnetosfer

1.2 Sabuk radiasi bumi

1.3 Gravitasi

Kesimpulan

literatur

Lampiran 1

Lampiran 2

Lampiran 3

Lampiran 4

Lampiran 5

Lampiran 6

Lampiran 7

Karya ini, dengan topik pengaruh proses dan fenomena kosmik terhadap perkembangan Bumi, dibuat dalam 48 halaman.

Kursus berisi 9 angka. Ini juga berisi 1 tabel. Selain itu, abstrak berisi 7 aplikasi. Selain itu, perlu ditambahkan bahwa ada 22 sumber dalam daftar referensi.

pengantar

Tujuan dari pekerjaan ini adalah untuk mempertimbangkan pengaruh faktor dan fenomena kosmik utama di planet Bumi.

Masalah ini tidak kehilangan signifikansinya. Dari hari-hari pertama keberadaannya hingga hari ini, planet ini bergantung pada pengaruh luar angkasa. Pada paruh kedua abad ke-20 - paruh pertama abad ke-21, ketergantungan planet pada luar angkasa dan dampaknya telah meningkat. Sekarang, ketika umat manusia telah memasuki era perkembangan teknologi, risiko konsekuensi bencana sangat besar. Suar matahari yang kuat, betapapun paradoksnya, menimbulkan masalah bagi: a) produsen komoditas; b) warga negara biasa; c) negara bagian. Banyak perangkat yang dibuat oleh manusia, dengan satu atau lain cara, bergantung pada aktivitas matahari. Dan penutupan mereka, yang disebabkan oleh aktivitas matahari, pertama-tama membuang-buang waktu dan uang bagi produsen komoditas.

Peneliti paling terkenal dari masalah di atas adalah: sekelompok ilmuwan Amerika yang dipimpin oleh J. Van Allen, ilmuwan Soviet yang dipimpin oleh S.N. Vernov dan A.E. Chudakov, A. Sklyarov.

Tujuannya terungkap melalui tugas-tugas berikut:

1. Tinjau literatur yang tersedia tentang topik tersebut;

2. Pertimbangkan pengaruh Bola Magnetik di planet Bumi;

3. Menganalisis interaksi antara Sabuk Radiasi Van Alen dan Bumi;

4. Untuk mempelajari pengaruh gravitasi di planet Bumi;

5. Pertimbangkan konsekuensi dari dampak badan antariksa kecil;

6. Pertimbangkan interaksi Matahari dan Bumi;

Objek penelitian adalah proses dan fenomena kosmik.

Subyek penelitian ini adalah dampak proses dan fenomena kosmik terhadap perkembangan bumi.

Basis informasi untuk menulis karya adalah buku, internet, peta, dan media. Saya menggunakan beberapa metode untuk menulis makalah saya: deskriptif komparatif, kartografi, paleogeografi (sejarah dan genetik), geofisika dan matematika.

Bab 1. Informasi tentang Bumi

Bumi adalah planet ketiga dari Matahari di Tata Surya. Ini berputar mengelilingi Matahari dalam orbit yang dekat dengan lingkaran pada jarak rata-rata 149,6 juta km. Revolusi mengelilingi Matahari berlawanan arah jarum jam. Kecepatan rata-rata pergerakan Bumi di orbit adalah 29,765 km/s, periode revolusi 365,24 hari matahari atau 3,147 * 107 s. Juga, Bumi memiliki rotasi ke arah depan, yang sama dengan 23 jam 56 menit 4,1 detik atau 8,616 * 10 4 detik.

Sosok Bumi adalah geoid, mis. permukaan ekipotensial gravitasi. Di luar benua, geoid bertepatan dengan permukaan Samudra Dunia yang tidak terganggu.

Massa Bumi adalah Mg = 5,977 * 10 27 g, jari-jari rata-rata adalah Rg = 6371 km, luas permukaan Bumi adalah S = 5,1 * 10 18 cm 2 , massa jenis rata-rata = 5,52 g/cm 3 percepatan gravitasi rata-rata di permukaan bumi g= 9,81 Gal.

1.1 Magnetosfer

Magnetosfer adalah salah satu bidang terpenting di Bumi. Hampir semua planet memiliki medan magnet, kecuali Pluto dan Bulan, serta Matahari. Medan magnet bumi didekati dengan dipol yang sangat kecil, yang sumbunya terletak 436 km dari pusat bumi ke arah Samudra Pasifik dan condong 12° terhadap sumbu rotasi bumi. Garis-garis medan magnet keluar dari Kutub Magnetik Utara di Belahan Bumi Selatan dan masuk ke Kutub Magnetik Selatan di Belahan Bumi Utara. Kutub magnet terus mengembara, terkena anomali magnetik dunia.

Asal medan magnet dikaitkan dengan interaksi inti dalam padat, monolit luar cair dan padat, membentuk semacam hidro-dinamo magnetik. Sumber medan geomagnetik utama, serta variasinya, 95% terkait dengan medan internal, dan hanya 1% karena medan eksternal, yang mengalami perubahan cepat terus menerus.

Magnetosfer memiliki struktur asimetris - ukurannya berkurang dari sisi Matahari menjadi sekitar 10 jari-jari Bumi dan meningkat menjadi 100 di sisi lain. Hal ini disebabkan oleh tekanan dinamis - gelombang kejut - partikel angin matahari (Ʋ=500km/s). Jika tekanan ini meningkat, memperoleh bentuk paraboloid, maka magnetosfer di sisi yang cerah diratakan lebih kuat. Tekanan melemah dan magnetosfer mengembang. Plasma matahari mengalir di sekitar magnetosfer, batas luarnya, magnetopause, terletak sedemikian rupa sehingga tekanan yang diberikan angin matahari pada magnetosfer seimbang dengan tekanan magnet internal.

Ketika magnetosfer berkontraksi sebagai akibat dari tekanan angin matahari, arus cincin muncul di dalamnya, yang telah menciptakan medan magnetnya sendiri, yang bergabung dengan medan magnet utama, seolah-olah membantu yang terakhir untuk mengatasi tekanan, dan kekuatan medan magnet di permukaan bumi meningkat - ini direkam dengan percaya diri.

Medan magnet jarang tenang - kekuatannya meningkat tajam, kemudian berkurang dan kembali ke nilai normalnya. Badai magnet yang kuat disebabkan oleh semburan kromosfer yang kuat, ketika partikel terbang dengan kecepatan hingga 1000 km/s, dan kemudian ionosfer juga terganggu. 8 menit setelah suar, semua komunikasi gelombang pendek dapat berhenti, karena emisi sinar-X sangat meningkat, lapisan D ˝ di ionosfer, ia terionisasi lebih cepat dan menyerap gelombang radio. Setelah beberapa waktu, lapisan F2 hancur, dan ionisasi maksimum bergeser ke atas (lihat Lampiran 2).

Secara umum dapat dilihat bahwa ionosfer dan magnetosfer adalah satu kesatuan, dan pada saat yang sama, rotasi harian Bumi membuat mereka juga berputar, dan hanya di atas 30 ribu km, plasma tidak lagi merespons rotasi Bumi. bumi. Dengan bantuan pesawat ruang angkasa, batas magnetosfer ditentukan.

1.2 Sabuk radiasi bumi

Daerah bagian dalam magnetosfer bumi, di mana medan magnet bumi menahan partikel bermuatan (proton, elektron, partikel alfa) dengan energi kinetik puluhan Kev hingga ratusan MeV. Keluarnya partikel bermuatan dari R. p. Z. terhalang oleh konfigurasi khusus garis gaya medan geomagnetik, yang menciptakan perangkap magnetis untuk partikel bermuatan. Tertangkap dalam perangkap magnet Bumi, partikel, di bawah pengaruh gaya Lorentz, melakukan gerakan kompleks, yang dapat direpresentasikan sebagai gerakan berosilasi di sepanjang lintasan spiral, di sepanjang garis medan magnet dari Belahan Bumi Utara ke Selatan dan kembali, dengan gerakan lambat simultan (longitudinal drift) di sekitar Bumi. Ketika sebuah partikel bergerak dalam spiral menuju peningkatan medan magnet (mendekati Bumi), jari-jari spiral dan nadanya berkurang. Vektor kecepatan partikel, yang besarnya tidak berubah, mendekati bidang yang tegak lurus terhadap arah medan. Akhirnya, pada suatu titik (disebut titik cermin), partikel tersebut “dipantulkan”. Itu mulai bergerak ke arah yang berlawanan - ke titik cermin konjugasi di belahan bumi lainnya. Sebuah proton dengan energi ~ 100 MeV membuat satu osilasi sepanjang garis medan dari belahan bumi utara ke belahan bumi selatan dalam waktu ~ 0,3 detik, dapat membuat hingga 10 10 getaran. Rata-rata, partikel energi tinggi yang ditangkap membuat hingga beberapa ratus juta osilasi dari satu belahan bumi ke belahan bumi lainnya. Pergeseran longitudinal terjadi pada tingkat yang jauh lebih rendah. Tergantung pada energi, partikel membuat revolusi lengkap di sekitar Bumi dalam waktu dari beberapa menit hingga satu hari.

Ion positif melayang ke barat, sedangkan elektron melayang ke timur. Pergerakan partikel dalam spiral di sekitar garis medan magnet dapat direpresentasikan sebagai terdiri dari rotasi di sekitar apa yang disebut. pusat rotasi sesaat dan gerakan translasi pusat ini di sepanjang garis gaya.

Ketika partikel bermuatan bergerak dalam medan magnet bumi, pusat rotasi sesaatnya terletak pada permukaan yang sama, yang disebut kulit magnet. Cangkang magnetik dicirikan oleh parameter L, nilai numeriknya dalam kasus medan dipol sama dengan jarak, dinyatakan dalam jari-jari Bumi, di mana cangkang magnetik berangkat (dalam bidang ekuator dipol) dari pusat dipol. Untuk medan magnet bumi yang sebenarnya, parameter L kira-kira mempertahankan arti sederhana yang sama.

Energi partikel berhubungan dengan nilai parameter L; pada cangkang dengan nilai L yang lebih kecil terdapat partikel dengan energi yang lebih tinggi. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa partikel berenergi tinggi hanya dapat ditahan oleh medan magnet yang kuat, yaitu di bagian dalam magnetosfer.

Biasanya, R. p. 3 internal dan eksternal, sabuk proton berenergi rendah (sabuk arus cincin) dan zona quasi-capture partikel, atau radiasi aurora (menurut nama latin aurora ), dibedakan. Sabuk radiasi bagian dalam dicirikan oleh adanya proton berenergi tinggi (dari 20 hingga 800 MeV) dengan kerapatan fluks proton maksimum dengan energi E p > 20 MeV hingga 10 4 proton/(cm 2 detik×ster) pada jarak dari L~ 1.5. Di sabuk bagian dalam juga terdapat elektron dengan energi dari 20-40 keV hingga 1 MeV; kerapatan fluks elektron dengan E e 40Kev maksimum kira-kira

10 6 -10 7 elektron / (cm 2 × dtk × ster). Sabuk dalam terletak di sekitar Bumi pada garis lintang khatulistiwa.

Dari luar, sabuk ini dibatasi oleh cangkang magnetik dengan L ~ 2, yang memotong permukaan bumi pada garis lintang geomagnetik ~ 45°. Sabuk bagian dalam paling dekat dengan permukaan bumi (pada ketinggian hingga 200-300 km) di dekat Anomali Magnetik Brasil, di mana medan magnet sangat lemah; di atas ekuator geografis, batas bawah sabuk bagian dalam adalah 600 km di atas Amerika dan hingga 1600 km di atas Australia. Pada batas bawah sabuk bagian dalam, partikel, yang sering bertabrakan dengan atom dan molekul gas atmosfer, kehilangan energinya, dihamburkan dan "diserap" oleh atmosfer (lihat Lampiran 3).

Sabuk radiasi luar Bumi tertutup di antara kulit magnet cL~ 3 dan L~ 6 dengan kerapatan fluks partikel maksimum L~ 4,5. Sabuk terluar dicirikan oleh elektron dengan energi 40-100 keV, yang fluks maksimumnya mencapai 10 6 -10 7 elektron/(cm 2 detik ster). Rata-rata "masa hidup" partikel R. p. Z. terluar adalah 10 5 -10 7 detik. Selama periode peningkatan aktivitas matahari, elektron berenergi tinggi (hingga 1 Mevi lebih tinggi) juga ada di sabuk luar .

Sabuk proton energi rendah (E p ~ 0,03-10 MeV) memanjang dari L ~ 1,5 hingga L ~ 7-8. Zona quasi-capture, atau radiasi aurora, terletak di belakang sabuk luar, memiliki struktur spasial yang kompleks karena deformasi magnetosfer oleh angin matahari (aliran partikel bermuatan dari Matahari). Komponen utama partikel pada zona quasi-trapping adalah elektron dan proton dengan energi E< 100кэв.

Sabuk luar dan sabuk proton berenergi rendah paling dekat (hingga ketinggian 200-300 km) ke Bumi pada garis lintang 50-60 °. Pada garis lintang di atas 60°, zona kuasi-perangkap diproyeksikan. Itu bertepatan dengan wilayah frekuensi maksimum kemunculan aurora kutub. Dalam beberapa periode, keberadaan partikel radiasi sempit dicatat. Sabuk elektron berenergi tinggi (E e ~ 5 MeV) pada cangkang magnetik dengan L ~ 2.5-3.0 dijelaskan.

Spektrum energi untuk semua fungsi dalam bentuk: N(E)~E g , di mana N(E) adalah jumlah partikel dengan energi tertentu E, atau N(E) ~ dengan nilai karakteristik g»1,8 untuk proton dalam rentang energi dari 40 hingga 800 MeV, E 0 ~ 200-500 keV untuk elektron sabuk luar dan dalam dan E 0 ~ 100 keV untuk proton berenergi rendah (1).

Asal usul partikel yang terperangkap dengan energi yang secara signifikan melebihi energi rata-rata dari gerakan termal atom dan molekul atmosfer dikaitkan dengan aksi beberapa mekanisme fisik: peluruhan neutron yang diciptakan oleh sinar kosmik di atmosfer bumi (proton yang terbentuk di proses ini mengisi kembali radiasi radiasi internal bumi); "memompa" partikel ke sabuk selama gangguan geomagnetik (badai magnet), yang terutama menentukan keberadaan elektron di sabuk bagian dalam; percepatan dan perpindahan lambat partikel asal matahari dari luar ke daerah dalam magnetosfer (inilah cara elektron sabuk luar dan sabuk proton berenergi rendah diisi ulang). Penetrasi partikel angin matahari ke dalam R. p. Z. dimungkinkan melalui titik-titik khusus magnetosfer, serta melalui apa yang disebut. lapisan netral di ekor magnetosfer (dari sisi malamnya).

Di wilayah puncak siang hari dan di lapisan netral ekor, medan geomagnetik melemah tajam dan bukan merupakan hambatan signifikan bagi partikel bermuatan plasma antarplanet. Cusp kutub adalah daerah berbentuk corong di bagian depan magnetopause pada lintang geomagnetik ~ 75 °, yang dihasilkan dari interaksi angin matahari dan medan magnet bumi. Melalui cusp, partikel angin matahari dapat dengan bebas menembus ke dalam ionosfer kutub.

Sebagian, R. p. Z. juga diisi ulang karena penangkapan proton dan elektron dari sinar kosmik matahari yang menembus ke daerah dalam magnetosfer. Sumber partikel yang disebutkan tampaknya cukup untuk pembuatan R. p. Z. dengan distribusi karakteristik fluks partikel. Dalam R. p. Z. ada keseimbangan dinamis antara proses pengisian kembali sabuk dan proses hilangnya partikel. Secara umum, partikel meninggalkan R. p. Z. karena kehilangan energinya untuk ionisasi (alasan ini membatasi, misalnya, tinggalnya proton sabuk bagian dalam dalam perangkap magnet pada waktu t ~ 109 detik ), karena hamburan partikel selama tumbukan timbal balik dan hamburan pada ketidakhomogenan magnetik dan gelombang plasma dari berbagai asal. Hamburan dapat mengurangi “masa pakai” elektron di sabuk luar menjadi 104–105 detik ke atmosfer di sepanjang garis medan magnet.

Sabuk radiasi mengalami berbagai variasi waktu: sabuk bagian dalam, terletak lebih dekat ke Bumi dan lebih stabil, tidak signifikan, sabuk luar adalah yang paling sering dan kuat. Radiasi matahari internal dicirikan oleh variasi kecil selama siklus 11 tahun aktivitas matahari. Sabuk luar secara nyata mengubah batas dan strukturnya bahkan dengan gangguan kecil pada magnetosfer. Sabuk proton berenergi rendah menempati posisi menengah dalam pengertian ini. Terutama variasi kuat dalam RP yang dialami selama badai magnetik.Pertama, di sabuk luar, kerapatan fluks partikel berenergi rendah meningkat tajam, dan pada saat yang sama, sebagian besar partikel berenergi tinggi hilang. Kemudian ada penangkapan dan percepatan partikel baru, akibatnya aliran partikel muncul di sabuk pada jarak yang biasanya lebih dekat ke Bumi daripada dalam kondisi tenang. Setelah fase kompresi, terjadi kembalinya R. p. Z. secara perlahan dan bertahap ke keadaan semula. Selama periode aktivitas matahari tinggi, badai magnetik sangat sering terjadi, sehingga efek badai individu saling tumpang tindih, dan sabuk luar maksimum selama periode ini lebih dekat ke Bumi (L~3.5) daripada selama periode matahari minimum. aktivitas (L~ 4.5-5.0).

Pengendapan partikel dari perangkap magnet, terutama dari zona perangkap kuasi (radiasi aurora), menyebabkan peningkatan ionisasi ionosfer, dan curah hujan yang intens menyebabkan aurora. Namun, pasokan partikel di R. p. Z., tidak cukup untuk mempertahankan aurora yang berkepanjangan, dan hubungan aurora dengan variasi fluks partikel di R. p. Z. hanya berbicara tentang sifat umum mereka, yaitu, bahwa dalam Selama badai magnet, partikel keduanya dipompa ke R. p. Z. dan dibuang ke atmosfer bumi. Lampu kutub bertahan sepanjang waktu saat proses ini berlangsung - terkadang satu hari atau lebih. R. p. Z. juga dapat dibuat secara artifisial: selama ledakan perangkat nuklir di ketinggian; selama injeksi partikel yang dipercepat secara artifisial, misalnya, menggunakan akselerator di atas satelit; ketika zat radioaktif disemprotkan di ruang dekat Bumi, produk peluruhannya akan ditangkap oleh medan magnet. Penciptaan sabuk buatan selama ledakan perangkat nuklir dilakukan pada tahun 1958 dan pada tahun 1962. Jadi, setelah ledakan nuklir Amerika (9 Juli 1962), sekitar 10 25 elektron dengan energi ~ 1 MeV disuntikkan ke sabuk bagian dalam, yang melebihi intensitas fluks elektron alami sebanyak dua atau tiga kali lipat. Sisa-sisa elektron ini telah diamati di sabuk selama hampir 10 tahun.

Secara historis, sabuk bagian dalam ditemukan pertama kali (oleh sekelompok ilmuwan Amerika yang dipimpin oleh J. Van Allen, 1958) dan sabuk luar (oleh ilmuwan Soviet yang dipimpin oleh S.N. Vernov dan A.E. Chudakov, 1958). Fluks partikel R. p. Z. didaftarkan oleh instrumen (penghitung Geiger-Muller) yang dipasang pada satelit bumi buatan. Pada hakekatnya R. p. Z. tidak memiliki batasan yang jelas, karena setiap jenis partikel, sesuai dengan energinya, membentuk sabuk radiasinya sendiri, oleh karena itu lebih tepat untuk berbicara tentang satu sabuk radiasi tunggal Bumi. Pembagian R. p. Z. menjadi eksternal dan internal, diadopsi pada tahap pertama penelitian dan dipertahankan hingga hari ini karena sejumlah perbedaan dalam sifat-sifatnya, pada dasarnya bersyarat.

Kemungkinan mendasar adanya perangkap magnet di medan magnet bumi ditunjukkan oleh perhitungan K. Störmer (1913) dan H. Alfven (1950), tetapi hanya percobaan pada satelit yang menunjukkan bahwa perangkap itu benar-benar ada dan diisi dengan partikel berenergi tinggi.

1.3 Gravitasi

Polaritas medan magnet bumi telah berubah berkali-kali selama ratusan juta tahun, dan pada saat yang sama, perubahan tanda polaritas menyebabkan penurunan tajam dalam kekuatan medan magnet. Hal ini mempengaruhi keadaan atmosfer, ionosfer, dan magnetosfer. Di dalamnya, dari radiasi kosmik keras, fungsi pelindung dilanggar. Bahkan lapisan air 1 - 1,5 m merupakan hambatan yang tidak dapat diatasi untuk radiasi gelombang pendek. Ada kemungkinan bahwa kepunahan massal biota di Fanerozoikum, serta perubahan iklim, dapat dikaitkan dengan proses sementara penurunan tajam dalam kekuatan medan magnet selama pembalikannya.

Di tata surya, ada gaya gravitasi yang kuat - gravitasi. Matahari dan planet-planet saling tarik menarik. Selain itu, setiap planet memiliki medan gravitasinya sendiri. Gaya ini lebih besar, semakin besar massa planet, dan juga semakin dekat tubuh dengannya.

Medan gravitasi bumi dapat direpresentasikan sebagai bola besar di mana garis-garis gaya diarahkan ke pusat planet. Di dalam dia. Dalam arah yang sama, gaya tarik menarik yang bekerja pada setiap titik geosfer meningkat. Gaya ini cukup untuk mencegah air lautan mengalir dari permukaan bumi. Air ditahan dalam cekungan, tetapi mudah menyebar di atas permukaan yang datar.

Gaya gravitasi terus-menerus bekerja pada substansi Bumi. Partikel yang lebih berat tertarik ke inti, menggantikan partikel yang lebih ringan yang melayang ke permukaan bumi. Ada gerakan tandingan yang lambat dari materi ringan dan berat. Fenomena ini disebut diferensiasi gravitasi. Akibatnya, geospheres dengan kepadatan materi rata-rata yang berbeda terbentuk di tubuh planet ini.

Massa Bumi lebih dari 80 kali massa satelitnya. Oleh karena itu, Bulan disimpan di orbit dekat Bumi dan, karena massa Bumi yang sangat besar, terus-menerus bergeser ke arah pusat geometrisnya sejauh 2-3 km. Bumi juga mengalami daya tarik satelitnya, meskipun jaraknya sangat jauh - 3,84 * 105 km.

"Gelombang bulan" adalah dampak yang paling terlihat. Setiap 12 jam 25 menit, di bawah pengaruh massa Bulan, permukaan laut di Bumi naik rata-rata 1 m. Setelah 6 jam, permukaan air turun. Pada garis lintang yang berbeda, tingkat ini berbeda. Di Laut Okhotsk dan Laut Bering - 10m, di Teluk Fundy - 18m. Tidal "punuk" dari permukaan padat kurang dari 35 cm Karena durasi gelombang yang panjang, denyut seperti itu tidak terlihat tanpa pengukuran khusus. Namun, perlu dicatat bahwa gelombang terus bergerak di sepanjang permukaan bumi dengan kecepatan 1000 km / jam.

matahari kosmik gravitasi bumi

Bab 2. Pengaruh proses dan fenomena kosmik terhadap perkembangan Bumi

2.1 Dampak benda kosmik kecil

Secara umum, benda langit yang mampu "menyerang" Bumi disebut meteoroid (benda meteorit) - ini adalah fragmen asteroid yang bertabrakan di luar angkasa, atau fragmen yang tersisa selama penguapan komet. Jika meteoroid mencapai atmosfer bumi, mereka disebut meteor (kadang-kadang bola api), dan jika jatuh di permukaan bumi, mereka disebut meteorit (lihat Lampiran 4).

Sekarang, 160 kawah telah diidentifikasi di permukaan Bumi, yang muncul dari tabrakan dengan benda-benda kosmik. Berikut adalah enam yang paling terkenal:

50 ribu tahun yang lalu, kawah Berringer (Arizona, AS), keliling 1230 m - dari jatuhnya meteorit dengan diameter 50 m Ini adalah kawah jatuh meteorit pertama yang ditemukan di Bumi. Itu disebut "meteorit". Selain itu, telah diawetkan lebih baik daripada yang lain.

35 juta tahun yang lalu, kawah Teluk Chesapeake (Maryland, AS), keliling 85 km - dari jatuhnya meteorit dengan diameter 2-3 km. Bencana yang menciptakannya menghancurkan dasar batu sedalam 2 km, menciptakan reservoir air asin, yang hingga hari ini mempengaruhi distribusi aliran air tanah.

37,5 juta tahun yang lalu, kawah Popigai (Siberia, Rusia), keliling 100 km - dari jatuhnya asteroid berdiameter 5 km. Kawah dipenuhi dengan berlian industri, yang muncul sebagai akibat dari mengekspos grafit tekanan mengerikan pada dampak.

65 juta tahun yang lalu, cekungan Chicxulub (Yucatan, Meksiko), keliling 175 km - dari jatuhnya asteroid dengan diameter 10 km. Ledakan asteroid ini diduga menimbulkan tsunami dahsyat dan gempa bumi berkekuatan 10 SR.

1,85 miliar tahun yang lalu, kawah Sudbury (Ontario, Kanada), keliling 248 km - dari jatuhnya komet dengan diameter 10 km. Di dasar kawah, berkat panas yang dilepaskan selama ledakan dan cadangan air yang terkandung dalam komet, sistem mata air panas muncul. Di sepanjang tepi kawah, ditemukan deposit bijih nikel dan tembaga terbesar di dunia.

2 miliar tahun yang lalu, kubah Vredefort (Afrika Selatan), keliling 378 km - dari jatuhnya meteorit dengan diameter 10 km. Kawah tertua dan (pada saat bencana) terbesar di Bumi. Itu muncul sebagai hasil dari pelepasan energi paling masif sepanjang sejarah planet kita.

Diakui, penemuan paling mengesankan beberapa tahun terakhir di bidang paleoklimatologi telah dibuat selama pengeboran lapisan es dan studi inti es di wilayah tengah Greenland dan Antartika, di mana permukaan es hampir tidak pernah mencair, yang berarti bahwa informasi yang terkandung di dalamnya tentang suhu lapisan permukaan atmosfer disimpan pada abad. Melalui upaya bersama ilmuwan Rusia, Prancis, dan Amerika pada komposisi isotop inti es dari sumur es ultra-dalam (3350m) di stasiun Antartika Rusia Vostok, dimungkinkan untuk menciptakan kembali iklim planet kita untuk periode ini. Jadi, suhu rata-rata di area stasiun Vostok selama 420 ribu tahun ini berfluktuasi dari sekitar - 54 hingga - 77 ° C. Ketiga, selama "Zaman Es" terakhir (20 - 10 ribu tahun yang lalu), iklim di jalur tengah Rusia, termasuk Siberia, sedikit berbeda dari hari ini, terutama di musim panas. Ini dibuktikan dengan penanda isotopik dari presipitasi atmosfer, yang telah diawetkan selama ratusan ribu tahun di es gletser kutub dan di permafrost, karbonat tanah, fosfat tulang mamalia, cincin pohon, dll. Bahaya utama dalam skala global diwakili oleh asteroid dengan radius lebih besar dari 1 km. Tabrakan dengan tubuh yang lebih kecil dapat menyebabkan kerusakan lokal yang signifikan (fenomena Tunguska), tetapi tidak menyebabkan konsekuensi global. Semakin besar asteroid, semakin kecil kemungkinannya untuk menabrak Bumi.

Setiap tahun, 2-3 lintasan dicatat pada jarak 0,5-3 juta km dari Bumi dengan diameter 100-1000m. Dengan mengabaikan, dalam perhitungan kasar, gaya tarik gravitasi dari Bumi dan mengasumsikan tabrakan terjadi secara acak, seseorang dapat menentukan frekuensi tabrakan dengan benda-benda dengan ukuran tertentu. Untuk melakukan ini: perlu mengalikan penampang Bumi, sama dengan 4 Pi (6400 km) 2 (2), dengan frekuensi lewatnya asteroid per 1 km 2 - kira-kira ~ 3/4 Pi 1,7 juta km 2 (3). Kebalikan dari nilai yang dihitung dan akan sama dengan jumlah tahun yang berlalu rata-rata antara dua tumbukan. Angka itu ternyata ~ 25 ribu tahun (sebenarnya, itu agak kurang, jika kita juga memperhitungkan pengaruh gravitasi bumi dan fakta bahwa beberapa bentang tidak diperhatikan). Hal ini sesuai dengan data.

Tabrakan dengan asteroid besar cukup jarang, dibandingkan dengan panjang sejarah manusia. Namun, kelangkaan fenomena tidak berarti periodisitas; oleh karena itu, mengingat sifat acak dari fenomena tersebut, tabrakan setiap saat tidak dapat dikesampingkan - kecuali kemungkinan tabrakan semacam itu cukup kecil dalam kaitannya dengan kemungkinan bencana lain yang mengancam seseorang (bencana alam, kecelakaan, dll. .). Namun: pada skala waktu geologis dan bahkan biologis, tabrakan tidak jarang terjadi. Sepanjang sejarah Bumi, beberapa ribu asteroid dengan diameter sekitar 1 km dan puluhan benda dengan diameter lebih dari 10 km telah jatuh di atasnya. Kehidupan di Bumi telah ada lebih lama. Meskipun banyak asumsi dibuat tentang efek bencana dari tabrakan di biosfer, tidak satupun dari mereka yang menerima bukti konklusif. Cukuplah disebutkan bahwa tidak semua ahli setuju dengan hipotesis kepunahan dinosaurus akibat tabrakan Bumi dengan asteroid besar 65 ribu tahun yang lalu. Penentang ide ini (termasuk banyak ahli paleontologi) memiliki banyak keberatan yang masuk akal. Mereka menunjukkan bahwa kepunahan terjadi secara bertahap (jutaan tahun) dan hanya mempengaruhi beberapa spesies, sementara yang lain tidak menderita secara nyata selama pembagian zaman. Sebuah bencana global pasti akan mempengaruhi semua spesies. Selain itu, dalam sejarah biologis planet kita, hilangnya sejumlah spesies telah berulang kali terjadi, tetapi para ahli tidak dapat dengan yakin menghubungkan fenomena ini dengan bencana apa pun.

Diameter asteroid bervariasi dari beberapa meter hingga ratusan kilometer. Sayangnya, sejauh ini baru sebagian kecil asteroid yang ditemukan. Mayat dengan jarak 10 km atau kurang sulit untuk dideteksi dan mungkin tidak diperhatikan sampai saat tabrakan. Daftar benda yang berdiameter lebih besar yang masih belum ditemukan hampir tidak dapat dianggap signifikan, karena jumlah asteroid besar jauh lebih sedikit daripada jumlah asteroid kecil. Rupanya, praktis tidak ada asteroid yang berpotensi berbahaya (yaitu, pada prinsipnya, yang mampu bertabrakan dengan Bumi selama periode sekitar jutaan tahun), yang diameternya akan melebihi 100 km. Kecepatan tabrakan dengan asteroid dapat berkisar dari ~5 km/s hingga ~50 km/s, tergantung pada parameter orbitnya. Para peneliti setuju bahwa kecepatan tumbukan rata-rata seharusnya ~(15-25) km/s.

Tabrakan dengan komet bahkan lebih sulit diprediksi, karena sebagian besar komet tiba di bagian dalam tata surya, seolah-olah, dari "tempat", yaitu dari daerah yang sangat jauh dari Matahari. Mereka tidak diperhatikan sampai mereka cukup dekat dengan Matahari. Dari saat penemuan hingga perjalanan komet melalui perihelion (dan kemungkinan tabrakan) tidak lebih dari beberapa tahun berlalu; kemudian komet menjauh dan menghilang lagi ke kedalaman ruang. Dengan demikian, hanya ada sedikit waktu tersisa untuk mengambil tindakan yang diperlukan dan mencegah tabrakan (walaupun pendekatan komet besar tidak dapat diabaikan, tidak seperti asteroid). Komet mendekati Bumi jauh lebih cepat daripada asteroid (ini disebabkan oleh perpanjangan orbit yang kuat, dan Bumi berada di dekat titik komet yang paling dekat dengan Matahari, di mana kecepatannya maksimum). Kecepatan tabrakan bisa mencapai ~70 km/s. Pada saat yang sama, ukuran komet besar tidak kalah dengan ukuran asteroid berukuran sedang ~(5-50) km (kepadatannya, bagaimanapun, kurang dari kepadatan asteroid). Tetapi justru karena kecepatan tinggi dan kelangkaan komparatif perjalanan komet melalui wilayah dalam tata surya, tabrakan mereka dengan planet kita tidak mungkin terjadi.

Tabrakan dengan asteroid besar adalah salah satu fenomena terbesar di planet ini. Jelas, itu akan berdampak pada semua cangkang Bumi tanpa kecuali - litosfer, atmosfer, lautan, dan, tentu saja, biosfer. Ada teori yang menjelaskan pembentukan kawah tumbukan; dampak tumbukan terhadap atmosfer dan iklim (paling penting dalam hal dampak pada biosfer planet) mirip dengan skenario perang nuklir dan letusan gunung berapi besar, yang juga menyebabkan pelepasan sejumlah besar debu (aerosol) ke atmosfer . Tentu saja, skala fenomena sampai batas tertentu bergantung pada energi tumbukan (yaitu, terutama pada ukuran dan kecepatan asteroid). Namun, ditemukan bahwa ketika mempertimbangkan proses ledakan yang kuat (mulai dari ledakan nuklir dengan setara TNT beberapa kiloton dan hingga jatuhnya asteroid terbesar), prinsip kesamaan berlaku. Menurut prinsip ini, pola fenomena yang terjadi mempertahankan ciri-ciri umum pada semua skala energi.

Sifat proses yang menyertai jatuhnya asteroid bundar ke Bumi dengan diameter 10 km (yaitu, ukuran Everest). Mari kita ambil 20 km/s sebagai kecepatan jatuhnya asteroid. Mengetahui kerapatan asteroid, seseorang dapat menemukan energi tumbukan menggunakan rumus

M = Pi D3 ro/6 (4),

ro - kepadatan asteroid,

m, v dan D adalah massa, kecepatan, dan diameter.

Kepadatan benda kosmik dapat bervariasi dari 1500 kg/m3 untuk inti komet hingga 7000 kg/m3 untuk meteorit besi. Asteroid memiliki komposisi besi-batu (berbeda untuk kelompok yang berbeda). Ini dapat diambil sebagai kepadatan tubuh yang jatuh. ro~5000 kg/m3. Maka energi tumbukan akan menjadi E ~ 5 1023 J. Dalam ekuivalen TNT (ledakan 1 kg TNT melepaskan energi 4,2 106 J) ini akan menjadi ~ 1,2 108 Mt. Bom termonuklir paling kuat yang diuji oleh umat manusia, ~100 Mt, memiliki kekuatan satu juta kali lebih kecil.

Skala energi fenomena alam

Seseorang juga harus mengingat waktu di mana energi dilepaskan dan area zona acara. Gempa bumi terjadi di area yang luas, dan energi dilepaskan dalam urutan jam; kerusakan sedang dan merata. Selama ledakan bom dan meteorit jatuh, kehancuran lokal adalah bencana besar, tetapi skalanya menurun dengan cepat dengan jarak dari pusat gempa. Kesimpulan lain mengikuti dari tabel: meskipun jumlah energi yang dilepaskan sangat besar, dalam hal skala, jatuhnya asteroid besar sekalipun sebanding dengan fenomena alam kuat lainnya - vulkanisme. Ledakan gunung Tambora bukanlah yang paling dahsyat bahkan dalam sejarah. Dan karena energi asteroid sebanding dengan massanya (yaitu pangkat tiga diameter), maka ketika benda dengan diameter 2,5 km jatuh, lebih sedikit energi yang akan dilepaskan daripada ketika Tambor meledak. Ledakan gunung Krakatau itu setara dengan jatuhnya asteroid berdiameter 1,5 km. Pengaruh gunung berapi pada iklim seluruh planet umumnya diakui, namun, tidak diketahui bahwa ledakan gunung berapi besar adalah bencana (kita akan kembali ke perbandingan dampak pada iklim letusan gunung berapi dan jatuhnya asteroid).

Benda dengan massa kurang dari 1 ton hampir hancur total saat terbang melalui atmosfer, sementara bola api diamati. Seringkali, sebuah meteorit benar-benar kehilangan kecepatan awalnya di atmosfer dan, setelah tumbukan, sudah memiliki kecepatan jatuh bebas (~200 m/s), membentuk depresi yang sedikit lebih besar dari diameternya. Namun, untuk meteorit besar, hilangnya kecepatan di atmosfer praktis tidak berperan, dan fenomena yang menyertai lintasan supersonik hilang dibandingkan dengan skala fenomena yang terjadi selama tumbukan asteroid dengan permukaan.

Pembentukan kawah meteorit eksplosif dalam target berlapis (lihat Lampiran 5):

a) Awal penetrasi penabrak ke target, disertai dengan pembentukan gelombang kejut bola yang merambat ke bawah;

b) pengembangan corong kawah hemispherical, gelombang kejut telah memisahkan diri dari zona kontak striker dan target dan disertai dari belakang oleh gelombang pembongkaran yang menyusul, zat yang dibongkar memiliki kecepatan sisa dan menyebar ke samping dan ke atas;

c) pembentukan lebih lanjut dari corong kawah transisi, gelombang kejut meluruh, bagian bawah kawah dilapisi dengan lelehan kejut, tirai ejecta yang terus menerus menyebar keluar dari kawah;

d) akhir tahap penggalian, pertumbuhan corong berhenti. Tahap modifikasi berlangsung secara berbeda untuk kawah kecil dan besar.

Di kawah-kawah kecil, material dinding non-kohesif—benturan yang meleleh dan bebatuan yang hancur—masuk ke dalam kawah yang dalam. Ketika dicampur, mereka membentuk breksi tumbukan.

Untuk corong transisi berdiameter besar, gravitasi mulai berperan - karena ketidakstabilan gravitasi, dasar kawah menonjol ke atas dengan pembentukan pengangkatan pusat.

Tabrakan asteroid masif pada batuan menciptakan tekanan yang menyebabkan batuan berperilaku seperti cairan. Saat asteroid semakin dalam ke target, ia membawa massa materi yang semakin besar. Di lokasi tumbukan, material asteroid dan batuan di sekitarnya langsung meleleh dan menguap. Gelombang kejut yang kuat muncul di tanah dan badan asteroid, yang bergerak terpisah dan melemparkan zat ke samping. Gelombang kejut di tanah bergerak di depan tubuh yang jatuh agak di depannya; gelombang kejut di asteroid pertama-tama menekannya, dan kemudian, dipantulkan dari permukaan belakang, merobeknya. Tekanan yang dikembangkan dalam kasus ini (hingga 109 bar) cukup untuk penguapan asteroid secara menyeluruh. Ada ledakan kuat. Studi menunjukkan bahwa untuk benda besar pusat ledakan berada di dekat permukaan bumi atau sedikit lebih rendah, yaitu, asteroid sepuluh kilometer memperdalam 5-6 km ke target. Selama ledakan, zat meteorit dan batuan yang hancur di sekitarnya dikeluarkan dari kawah yang dihasilkan. Gelombang kejut merambat di tanah, kehilangan energi dan menghancurkan batu. Ketika batas kehancuran tercapai, pertumbuhan kawah berhenti. Setelah mencapai antarmuka antara media dengan sifat kekuatan yang berbeda, gelombang kejut dipantulkan dan mengangkat batu di tengah kawah yang terbentuk - ini adalah bagaimana pengangkatan pusat yang diamati di banyak lingkaran bulan muncul. Bagian bawah kawah terdiri dari batuan yang hancur dan sebagian meleleh (breksi). Kepada mereka ditambahkan pecahan-pecahan yang terlempar keluar dari kawah dan jatuh kembali, memenuhi sirkus.

Kira-kira, Anda dapat menentukan dimensi struktur yang dihasilkan. Karena kawah terbentuk sebagai hasil dari proses ledakan, ia memiliki bentuk yang kira-kira melingkar, terlepas dari sudut tumbukan asteroid. Hanya pada sudut yang kecil (sampai >30° dari cakrawala) beberapa kemungkinan pemanjangan kawah. Volume struktur secara signifikan melebihi ukuran asteroid yang jatuh. Untuk kawah besar, hubungan perkiraan berikut telah dibuat antara diameter dan energi asteroid yang membentuk kawah: E~D4, di mana E adalah energi asteroid dan D adalah diameter kawah. Diameter kawah yang dibentuk oleh asteroid 10 km akan menjadi 70-100 km. Kedalaman awal kawah biasanya 1/4-1/10 dari diameternya, yaitu, dalam kasus kami, 15-20 km. Mengisi puing-puing akan sedikit mengurangi nilai ini. Batas fragmentasi batuan bisa mencapai kedalaman 70 km.

Penghapusan sejumlah batuan dari permukaan (mengakibatkan penurunan tekanan pada lapisan dalam) dan masuknya zona fragmentasi ke mantel atas dapat menyebabkan fenomena vulkanik terjadi di dasar kawah yang terbentuk. Volume materi yang diuapkan mungkin akan melebihi 1000 km 3 ; volume batuan cair akan menjadi 10, dan dihancurkan - 10.000 kali lebih tinggi dari angka ini (perhitungan energi mengkonfirmasi perkiraan ini). Dengan demikian, beberapa ribu kilometer kubik batuan cair dan hancur akan terlempar ke atmosfer.

Jatuhnya asteroid di permukaan air (lebih mungkin, berdasarkan rasio luas benua dan daratan di planet kita) akan memiliki fitur serupa. Kepadatan air yang lebih rendah (artinya lebih sedikit energi yang hilang saat menembus ke dalam air) akan memungkinkan asteroid masuk lebih dalam ke kolom air, hingga mengenai dasar, dan penghancuran eksplosif akan terjadi pada kedalaman yang lebih dalam. Gelombang kejut akan mencapai dasar dan membentuk kawah di atasnya, dan selain batu dari bawah, sekitar beberapa ribu kilometer kubik uap air dan aerosol akan dikeluarkan ke atmosfer.

Ada analogi yang signifikan antara apa yang terjadi di atmosfer dalam ledakan nuklir dan dampak asteroid, tentu saja, mengingat perbedaan skala. Pada saat tabrakan dan ledakan asteroid, bola api raksasa terbentuk, di tengahnya tekanannya sangat tinggi, dan suhunya mencapai jutaan kelvin. Segera setelah pembentukan, bola yang terdiri dari batuan yang menguap (air) dan udara mulai mengembang dan mengapung di atmosfer. Gelombang kejut di udara, merambat dan memudar, akan mempertahankan kemampuan destruktifnya hingga beberapa ratus kilometer dari pusat ledakan. Naik, bola api akan membawa sejumlah besar batu dari permukaan (sejak naik, ruang hampa terbentuk di bawahnya). Saat naik, bola api mengembang dan berubah bentuk menjadi toroida, membentuk "jamur" yang khas. Karena semakin banyak massa udara yang mengembang dan terlibat dalam gerakan, suhu dan tekanan di dalam bola turun. Pendakian akan berlanjut sampai tekanan seimbang dengan tekanan eksternal. Dalam ledakan kiloton, bola api seimbang dengan ketinggian di bawah tropopause (<10 км). Для более мощных, мегатонных взрывов шар проникает в стратосферу. Огненный шар, образовавшийся при падении астероида, поднимется ещё выше, возможно, до 50-100 км (поскольку подъём происходит за счёт зависящей от плотности среды архимедовой силы, а с высотой плотность атмосферы быстро падает, больший подъём невозможен). Постепенно остатки огненного шара рассеиваются в атмосфере. Значительная часть испарённой породы конденсируется и выпадает локально, вместе с крупными кусками и затвердевшим расплавом. Наиболее мелкие аэрозольные частицы остаются в атмосфере и разносятся.

2.1.1 Konsekuensi jangka pendek dari tabrakan

Sangat jelas bahwa kerusakan lokal akan menjadi bencana besar. Di tempat tumbukan, area dengan diameter lebih dari 100 km akan ditempati oleh kawah (bersama dengan benteng). Guncangan seismik yang disebabkan oleh gelombang kejut di dalam tanah akan bersifat merusak dalam radius lebih dari 500 km, serta gelombang kejut di udara. Dalam skala yang lebih kecil, wilayah yang mungkin berjarak hingga 1500 km dari pusat gempa akan mengalami kehancuran.

Akan tepat untuk membandingkan konsekuensi dari kejatuhan dengan bencana duniawi lainnya. Gempa bumi, memiliki energi yang jauh lebih rendah, bagaimanapun, menyebabkan kerusakan di wilayah yang luas. Penghancuran total dimungkinkan pada jarak beberapa ratus kilometer dari pusat gempa. Juga harus diperhitungkan bahwa sebagian besar populasi terkonsentrasi di zona berbahaya seismik. Jika kita membayangkan jatuhnya asteroid dengan radius yang lebih kecil, maka area kehancuran yang diakibatkannya akan berkurang kira-kira sebanding dengan 1/2 derajat dimensi liniernya. Artinya, untuk tubuh dengan diameter 1 km, diameter kawah akan 10-20 km, dan radius zona kehancuran adalah 200-300 km. Ini bahkan lebih sedikit daripada saat gempa bumi besar. Bagaimanapun, dengan kehancuran lokal yang sangat besar, tidak perlu membicarakan konsekuensi global dari ledakan itu sendiri di darat.

Akibat jatuh ke laut dapat menimbulkan malapetaka dalam skala besar. Kejatuhan itu akan diikuti oleh tsunami. Sulit untuk menilai ketinggian gelombang ini. Menurut beberapa asumsi, bisa mencapai ratusan meter, tetapi saya tidak tahu perhitungan pastinya. Jelas bahwa mekanisme pembangkitan gelombang di sini berbeda secara signifikan dari mekanisme pembangkitan sebagian besar tsunami (selama gempa bumi bawah laut). Tsunami yang sebenarnya, yang mampu menyebar hingga ribuan kilometer dan mencapai pantai, harus memiliki panjang yang cukup di lautan terbuka (seratus kilometer atau lebih), yang dipastikan oleh gempa yang terjadi selama pergeseran patahan yang panjang. Tidak diketahui apakah ledakan bawah laut yang kuat akan memberikan gelombang panjang. Diketahui bahwa pada saat tsunami akibat letusan bawah laut dan tanah longsor, ketinggian gelombang memang sangat besar, namun karena panjangnya yang pendek tidak dapat menyebar ke seluruh lautan dan relatif cepat meluruh sehingga hanya menyebabkan kerusakan di daerah yang berdekatan (lihat di bawah). Jika terjadi tsunami nyata yang sangat besar, sebuah gambar akan diamati - kehancuran besar-besaran di seluruh zona pesisir lautan, membanjiri pulau-pulau, hingga ketinggian di bawah ketinggian gelombang. Ketika asteroid jatuh ke perairan tertutup atau terbatas (laut pedalaman atau antar pulau), praktis hanya pantainya yang akan hancur.

Selain kehancuran yang terkait langsung dengan kejatuhan dan segera setelahnya, orang juga harus mempertimbangkan konsekuensi jangka panjang dari tabrakan, dampaknya terhadap iklim seluruh planet dan kemungkinan kerusakan yang disebabkan oleh ekosistem bumi secara keseluruhan. Laporan pers penuh dengan peringatan tentang permulaan "musim dingin nuklir" atau sebaliknya, "efek rumah kaca" dan pemanasan global. Mari kita pertimbangkan situasinya secara lebih rinci.

Seperti disebutkan di atas, jatuhnya asteroid 10 kilometer akan menyebabkan pelepasan materi secara simultan ke atmosfer hingga 104 ribu km 3. Namun, angka ini mungkin terlalu tinggi. Menurut perhitungan untuk ledakan nuklir, volume tanah yang dikeluarkan adalah sekitar 100 ribu ton/Mt untuk ledakan yang kurang kuat dan perlahan-lahan menurun mulai dari hasil 1 Mt. Dari sini, massa zat yang dikeluarkan tidak akan melebihi 1500 km 3 . Perhatikan bahwa angka ini hanya sepuluh kali lebih tinggi dari pelepasan gunung berapi Tambora pada tahun 1815 (150 ribu km 3). Sebagian besar material yang dikeluarkan akan berupa partikel besar yang akan jatuh dari atmosfer selama beberapa jam atau hari langsung di area tumbukan. Konsekuensi iklim jangka panjang harus diharapkan hanya dari partikel submikron yang dilemparkan ke stratosfer, di mana mereka dapat bertahan untuk waktu yang lama dan akan menyebar ke seluruh permukaan planet dalam waktu sekitar setengah tahun. Bagian partikel tersebut dalam emisi bisa mencapai 5%, yaitu 300 miliar ton Per satuan luas permukaan bumi, ini akan menjadi 0,6 kg / m 2 - lapisan setebal sekitar 0,2 mm. Pada saat yang sama, 10 ton udara dan >10 kg uap air jatuh pada 1 m2.

Karena suhu tinggi di lokasi ledakan, zat yang dikeluarkan praktis tidak mengandung asap dan jelaga (yaitu bahan organik); tetapi beberapa jelaga akan ditambahkan akibat kebakaran yang dapat menutupi area di area episentrum. Vulkanisme, yang manifestasinya tidak dikecualikan di dasar kawah yang dihasilkan, tidak akan melebihi skala letusan biasa, dan oleh karena itu tidak akan menambah kontribusi signifikan terhadap total massa ejecta. Ketika sebuah asteroid jatuh ke laut, ribuan kilometer kubik uap air akan dibuang, tetapi dibandingkan dengan jumlah total air yang terkandung di atmosfer, kontribusinya tidak akan signifikan.

Secara umum, efek dari suatu zat yang dilepaskan ke atmosfer dapat dipertimbangkan dalam kerangka skenario untuk konsekuensi dari perang nuklir. Meskipun ledakan asteroid akan sepuluh kali lebih kuat daripada kekuatan gabungan ledakan dalam skenario paling parah yang disebutkan, sifat lokalnya, berbeda dengan perang di seluruh planet, menyebabkan konsekuensi yang diharapkan serupa (misalnya, ledakan bom 20 kiloton di atas Hiroshima menyebabkan kehancuran yang setara dengan pemboman konvensional dengan total daya ledak 1 kiloton bom TNT).

Ada banyak asumsi tentang dampak sejumlah besar aerosol yang dilepaskan ke atmosfer terhadap iklim. Sebuah studi langsung dari efek ini dimungkinkan dalam studi letusan gunung berapi besar. Pengamatan menunjukkan, secara umum, bahwa selama letusan paling kuat, segera setelah beberapa kilometer kubik aerosol tetap berada di atmosfer, dalam dua hingga tiga tahun ke depan, suhu musim panas turun di mana-mana dan suhu musim dingin meningkat (dalam 2-3 °, pada rata-rata, jauh lebih sedikit). Ada penurunan radiasi matahari langsung, proporsi yang tersebar meningkat. Proporsi radiasi yang diserap oleh atmosfer meningkat, suhu atmosfer naik, dan suhu permukaan turun. Namun, efek ini tidak memiliki karakter jangka panjang - suasana menjadi lebih bersih dengan cepat. Selama periode sekitar enam bulan, jumlah aerosol berkurang sepuluh kali lipat. Jadi, setahun setelah ledakan gunung Krakatau, sekitar 25 juta ton aerosol tetap berada di atmosfer, dibandingkan dengan 10-20 miliar ton awal.Masuk akal untuk mengasumsikan bahwa setelah jatuhnya asteroid, pemurnian atmosfer akan terjadi pada kecepatan yang sama. Juga harus diperhitungkan bahwa penurunan aliran energi yang diterima akan disertai dengan penurunan aliran energi yang hilang dari permukaan, karena peningkatan penyaringan - "efek rumah kaca". Jadi, jika penurunan diikuti oleh penurunan suhu beberapa derajat, dalam dua atau tiga tahun iklim praktis akan kembali normal (misalnya, dalam setahun sekitar 10 miliar ton aerosol akan tetap berada di atmosfer, yang sebanding dengan apa yang terjadi segera setelah ledakan Tambora atau Krakatau).

Jatuhnya asteroid, tentu saja, merupakan salah satu bencana terbesar bagi planet ini. Dampaknya mudah dibandingkan dengan bencana alam lain yang lebih sering terjadi, seperti letusan gunung berapi yang eksplosif atau gempa bumi besar, dan bahkan mungkin melampauinya dalam hal dampak. Jatuhnya menyebabkan kehancuran lokal total, dan total area area yang terkena dampak dapat mencapai beberapa persen dari seluruh area planet ini. Namun, jatuhnya asteroid yang sangat besar yang dapat berdampak global pada planet ini cukup jarang terjadi pada skala kehidupan kehidupan di Bumi.

Tabrakan dengan asteroid kecil (berdiameter hingga 1 km) tidak akan menyebabkan konsekuensi planet yang nyata (tidak termasuk, tentu saja, pukulan langsung yang hampir tidak dapat dipercaya di wilayah akumulasi bahan nuklir).

Tabrakan dengan asteroid yang lebih besar (berdiameter sekitar 1 hingga 10 km, tergantung pada kecepatan tabrakan) disertai dengan ledakan kuat, penghancuran total tubuh yang jatuh dan pelepasan hingga beberapa ribu meter kubik batu ke dalam atmosfer. Dalam hal konsekuensinya, fenomena ini sebanding dengan bencana terbesar yang berasal dari daratan, seperti letusan gunung berapi yang eksplosif. Kehancuran di zona musim gugur akan total, dan iklim planet akan berubah secara tiba-tiba dan kembali normal hanya dalam beberapa tahun. Berlebihan ancaman bencana global dikonfirmasi oleh fakta bahwa dalam sejarahnya Bumi telah mengalami banyak tabrakan dengan asteroid serupa dan ini tidak meninggalkan jejak yang nyata di biosfernya (dalam hal apa pun, ia tidak selalu pergi).

Di antara karya-karya yang kita kenal tentang tema meteorit, mungkin yang paling elegan dan dikerjakan dengan cermat adalah The Myth of the Flood karya Andrey Sklyarov. Sklyarov mempelajari banyak mitos dari berbagai bangsa, membandingkannya dengan data arkeologis dan sampai pada kesimpulan bahwa pada milenium ke-11 SM. sebuah meteorit besar jatuh ke bumi. Menurut perhitungannya, sebuah meteorit dengan radius 20 km terbang dengan kecepatan 50 km / s, dan ini terjadi pada periode 10480 hingga 10420 SM.

Sebuah meteorit yang jatuh hampir secara tangensial ke permukaan bumi di wilayah Laut Filipina menyebabkan kerak bumi tergelincir melalui magma. Akibatnya, kerak berputar relatif terhadap sumbu rotasi bola dunia, dan terjadi pergeseran kutub. Selain perpindahan kerak bumi relatif terhadap kutub, yang kemudian menyebabkan redistribusi massa glasial, jatuhnya disertai tsunami, aktivasi gunung berapi, dan bahkan kemiringan lempeng samudera Filipina, yang mengakibatkan pembentukan Palung Mariana.

Seperti yang telah disebutkan, karya ini mencolok dalam keanggunannya, perhatian yang cermat terhadap detail, jadi sangat disayangkan bahwa itu tidak ada hubungannya dengan kenyataan.

Pertama, selama 60 juta tahun terakhir, tingkat ekuator lautan dunia tidak berubah secara signifikan. Bukti ini diperoleh (dalam bentuk efek samping) ketika mengebor sumur di atol untuk mencari lokasi uji coba bom hidrogen. Secara khusus, sumur-sumur di Atol Eniwetok, yang terletak di lereng palung samudera dan perlahan-lahan tenggelam, menunjukkan bahwa selama 60 juta tahun terakhir, lapisan karang terus tumbuh di atasnya. Artinya suhu perairan laut di sekitarnya selama ini tidak turun di bawah +20 derajat. Selain itu, tidak ada perubahan cepat di permukaan laut di zona khatulistiwa. Atol Eniwetok cukup dekat dengan tempat meteorit jatuh, yang diusulkan oleh Sklyarov, dan karang pasti akan menderita, yang tidak ditemukan.

Kedua, selama 420 ribu tahun terakhir, suhu tahunan rata-rata lapisan es Antartika tidak naik di atas minus 54 0 C, dan perisai tidak pernah hilang selama seluruh periode ini.

Melalui upaya bersama ilmuwan Rusia, Prancis, dan Amerika pada komposisi isotop inti es dari lubang es ultra-dalam (3350 m) di stasiun Antartika Rusia Vostok, dimungkinkan untuk menciptakan kembali iklim planet kita untuk periode ini. . Jadi, suhu rata-rata di area stasiun "Vostok" selama 420 ribu tahun ini berfluktuasi dari sekitar - 54 hingga - 77 ° C.

Ketiga, selama "Zaman Es" terakhir (20 - 10 ribu tahun yang lalu), iklim di Rusia tengah, termasuk Siberia, sedikit berbeda dari hari ini, terutama di musim panas. Ini dibuktikan dengan penanda isotopik dari presipitasi atmosfer, yang telah diawetkan selama ratusan ribu tahun di es gletser kutub dan di permafrost, karbonat tanah, fosfat tulang mamalia, cincin pohon, dll.

2.2 Dampak Matahari pada Bumi

Faktor yang sama pentingnya dalam perkembangan Bumi adalah aktivitas matahari. Aktivitas Matahari adalah serangkaian fenomena di Matahari yang terkait dengan pembentukan bintik matahari, obor, flokulan, serat, penonjolan, terjadinya suar, disertai dengan peningkatan ultraviolet, sinar-X, dan radiasi sel.

Manifestasi terkuat dari aktivitas matahari yang mempengaruhi Bumi, semburan matahari. Mereka muncul di daerah aktif dengan struktur medan magnet yang kompleks dan mempengaruhi seluruh ketebalan atmosfer matahari. Energi suar matahari besar mencapai nilai yang sangat besar, sebanding dengan jumlah energi matahari yang diterima oleh planet kita selama setahun penuh. Ini kira-kira 100 kali lebih banyak dari semua energi panas yang dapat diperoleh dengan membakar semua cadangan mineral yang dieksplorasi.

Ini adalah energi yang dipancarkan oleh seluruh Matahari dalam 1/20 detik, dengan kekuatan tidak melebihi seperseratus persen dari kekuatan total radiasi bintang kita. Di wilayah aktif suar, urutan utama semburan api berkekuatan tinggi dan sedang terjadi dalam interval waktu terbatas (40-60 jam), sementara semburan kecil dan pijar diamati hampir secara konstan. Ini mengarah pada peningkatan latar belakang umum radiasi elektromagnetik Matahari. Oleh karena itu, untuk menilai aktivitas matahari yang terkait dengan suar, mereka mulai menggunakan indeks khusus yang terkait langsung dengan fluks nyata radiasi elektromagnetik. Menurut besarnya fluks emisi radio pada gelombang 10,7 cm (frekuensi 2800 MHz), pada tahun 1963 indeks F10.7 diperkenalkan. Itu diukur dalam satuan fluks matahari (sfu). Perlu dipertimbangkan bahwa 1 s.u. \u003d 10-22 W / (m 2 Hz). Indeks F10.7 sesuai dengan perubahan total area bintik matahari dan jumlah suar di semua wilayah aktif.

Bencana yang terjadi di kawasan Asia-Pasifik pada bulan Maret 2010 dapat dengan jelas menceritakan tentang akibat dari jilatan api matahari. Wabah diamati dari 7 hingga 9 Maret, skor minimum adalah C1.4, maksimum adalah M5.3. Yang pertama bereaksi terhadap gangguan medan magnet pada 10 Maret 2011 pukul 04:58:15 (waktu UTC) adalah gempa bumi, hiposenter di kedalaman 23 km. Magnitudonya adalah 5,5. Hari berikutnya - wabah lain, tetapi bahkan lebih kuat. Pecahnya skor X1.5 adalah salah satu yang terkuat dalam beberapa tahun terakhir. Jawaban dari Bumi - pada awalnya gempa bumi berkekuatan 9,0; hiposenter terletak di kedalaman -32 km. Pusat gempa terletak 373 km dari ibu kota Jepang, Tokyo. Gempa tersebut diikuti oleh tsunami dahsyat yang mengubah wajah sekitar pantai timur. Honshu. Gunung berapi juga menanggapi wabah yang kuat. Gunung berapi Karangetang, yang dianggap sebagai salah satu yang paling aktif di Indonesia, mulai meletus pada hari Jumat, beberapa jam setelah gempa kuat melanda Jepang. Gunung berapi Jepang Kirishima dan Sinmoe mulai meletus.

Dari 7 Maret hingga 29 Maret, aktivitas matahari lebih tinggi dari biasanya dan dari 7 hingga 29 Maret di Asia-Pasifik, wilayah India, gempa bumi tidak berhenti (wilayah AT - magnitudo dari 4, dan wilayah - magnitudo dari 3).

Kesimpulan

Sebagai hasil dari melihat literatur yang tersedia pada topik dan atas dasar tujuan dan sasaran yang ditetapkan, beberapa kesimpulan dapat ditarik.

Magnetosfer adalah salah satu bidang terpenting di Bumi. Perubahan mendadak dalam medan magnet, mis. badai magnet dapat menembus atmosfer. Contoh paling mencolok dari dampaknya adalah pemadaman peralatan listrik, yang meliputi sirkuit mikro dan transistor.

Sabuk radiasi memainkan peran penting dalam interaksi dengan Bumi. Berkat sabuk, medan magnet bumi menahan partikel bermuatan, yaitu: proton, partikel alfa, dan elektron.

Gravitasi adalah salah satu proses terpenting yang mempengaruhi perkembangan Bumi. Gaya gravitasi terus-menerus bekerja pada substansi Bumi. Sebagai hasil dari diferensiasi gravitasi, geospheres dengan kepadatan materi rata-rata yang berbeda terbentuk di tubuh planet.

Benda kosmik kecil adalah faktor yang sama pentingnya dalam interaksi sistem Luar Angkasa-Bumi. Perlu dipertimbangkan bahwa asteroid besar yang jatuh ke laut akan menimbulkan gelombang destruktif yang akan mengelilingi dunia beberapa kali, menyapu semua yang ada di jalurnya. Jika asteroid menabrak daratan, maka lapisan debu akan naik ke atmosfer, yang akan menghalangi sinar matahari. Akan ada efek dari apa yang disebut musim dingin nuklir.

Mungkin faktor yang paling penting adalah aktivitas matahari. Peristiwa 10-11 Maret 2011 dapat menjadi contoh interaksi antara Matahari dan Bumi. Selama periode waktu ini, setelah wabah yang kuat, sekitar. Honshu dilanda gempa bumi, diikuti oleh tsunami, dan kemudian gunung berapi terbangun.

Dengan demikian, proses ruang adalah faktor penentu dalam interaksi sistem "Ruang-Bumi". Juga, penting bahwa tanpa adanya fenomena di atas, kehidupan di planet ini tidak akan ada.

literatur

1. Gnibidenko, Z.N., / Paleomagnetisme Kenozoikum Lempeng Siberia Barat / Geo. - Novosibirsk, 2006. - S. 146-161

2. Sorokhtin, O.V. // Teori perkembangan Bumi: asal usul, evolusi, dan masa depan yang tragis / RANS. - M., 2010. - Hal. 722-751

3. Krivolutsky, A.E. / Planet biru / Pemikiran. - M., 1985.- P.326-332

4. Byalko, A.V. / Planet kita adalah Bumi/ Sains. - M., 1989.- P.237

5. Khain, V.E. / Planet Bumi / Universitas Negeri Moskow Geol. palsu - M., 2007.- S.234-243

6. Leonov, E.A. // Prakiraan luar angkasa dan hidrologi ultra-panjang/ Nauka. - M., 2010

7. Romashov, A.N. / Planet Bumi: Tektonofisika dan evolusi / Editorial URSS - M., 2003

8. Todhunter, I. // Sejarah teori matematika tarik-menarik dan sosok Bumi dari Newton ke Laplace / Editorial URSS. – M., 2002.- H.670

9. Vernov S.N. Sabuk radiasi Bumi dan sinar kosmik / S.N. Vernov, P.V. Vakulov, E.V. Gorchakov, Yu.I. Logachev.-M.: Pencerahan, 1970.- H.131

10. Hess V. // Sabuk radiasi dan magnetosfer Bumi / Atomizdat - M., 1973. - P. 423

11. Roederer X. // Dinamika radiasi yang ditangkap oleh medan geomagnetik / Mir. - M, 1972. - S. 392

12. RL: http://dic.academic.ru/pictures/wiki/files/

77/Magnetosphere_rendition.jpg

13. URL: http://www.glubinnaya.info/science/sun/sun.files/fig-1000.jpg

14. URL: http://www.movelife.ru/image/big/0000054.gif

15. URL: http://travel.spotcoolstuff.com/wp-content/uploads/2009/08/barringer-crater-2.jpg

16. URL: http://www.meteorite.narod.ru/proba/stati/stati58.htm

17. URL: http://att-vesti.narod.ru/KATASTR.PDF

18. URL: http://www.meteorite.narod.ru/proba/stati/stati51.htm

19. URL: http://crydee.sai.msu.ru/Universe_and_us/1num/v1pap4.htm

20. URL: http://www.tesis.lebedev.ru/sun_flares.html

Proses ruang dan pembentukan mineral

A.G. Zhabin, Doktor Ilmu Geologi dan Mineralogi

Dalam kristal mineral, batuan, lapisan sedimen berlapis, tanda-tanda ditetapkan dan dipertahankan selama miliaran tahun yang menjadi ciri tidak hanya evolusi Bumi itu sendiri, tetapi juga interaksinya dengan ruang.

Fenomena terestrial dan kosmik.

Dalam objek geologis, dalam bahasa sifat fisik dan kimia, semacam informasi genetik tentang dampak proses kosmik di Bumi dicatat. Berbicara tentang metode penggalian informasi ini, ahli astrofisika Swedia terkenal H. Alven menyatakan sebagai berikut:

"Karena tidak ada yang tahu apa yang terjadi 45 miliar tahun yang lalu, kita dipaksa untuk memulai dengan keadaan tata surya saat ini dan, selangkah demi selangkah, merekonstruksi lebih banyak dan lebih banyak lagi tahap awal perkembangannya. Prinsip ini, yang menyoroti fenomena yang tidak dapat diamati, terletak pada dasar pendekatan modern untuk mempelajari evolusi geologis Bumi; mottonya: "masa kini adalah kunci masa lalu."

Faktanya, sudah dimungkinkan untuk mendiagnosis secara kualitatif banyak jenis pengaruh kosmik eksternal di Bumi. Tabrakan dengan meteorit raksasa dibuktikan dengan astroblem di permukaan bumi (Earth and Universe, 1975, 6, hlm. 13-17.-Ed.), munculnya jenis mineral yang lebih padat, perpindahan dan pencairan berbagai batuan. Debu kosmik dan penetrasi partikel kosmik juga dapat didiagnosis. Sangat menarik untuk mempelajari keterkaitan aktivitas tektonik planet dengan berbagai chrono-rhythms (irama temporal) yang disebabkan oleh proses kosmik, seperti aktivitas matahari, supernova, pergerakan Matahari dan tata surya di Galaksi.

Mari kita bahas pertanyaan apakah mungkin untuk mengungkapkan kronorritme kosmogenik dalam sifat-sifat mineral terestrial. Irama dan skala besar, sifat aktivitas matahari dan faktor kosmofisika lainnya yang mencakup seluruh planet dapat berfungsi sebagai dasar untuk "patokan" waktu planet. Oleh karena itu, pencarian dan diagnostik jejak material dari kronorritme semacam itu dapat dianggap sebagai arah baru yang menjanjikan. Secara bersama-sama menggunakan metode isotop (radiologis), biostratigrafi (berdasarkan sisa-sisa fosil hewan dan tumbuhan) dan metode berirama-kosmogenik, yang akan saling melengkapi dalam perkembangannya. Penelitian ke arah ini telah dimulai: astroblem telah dijelaskan, lapisan yang mengandung debu kosmik telah ditemukan di lapisan garam, dan periodisitas kristalisasi zat di gua telah ditetapkan. Tetapi jika dalam biologi dan biofisika bagian khusus baru dari kosmorritmologi, heliobiologi, bioritmologi, dendrokronologi baru-baru ini muncul, maka mineralogi masih tertinggal dari studi semacam itu.

ritme periodik.

Perhatian khusus sekarang diberikan untuk mencari kemungkinan bentuk fiksasi dalam mineral dari siklus 11 tahun aktivitas matahari. Kronoritma ini ditetapkan tidak hanya pada modern, tetapi juga pada objek paleo dalam sedimen berpasir tanah liat dari Fanerozoikum, pada alga CoIIenia dari Ordovisium (500 juta tahun yang lalu), dan pada bagian fosil pohon Permian (285 juta tahun) yang membatu. Kami baru saja mulai mencari refleksi ritme kosmogenik seperti itu pada mineral yang telah tumbuh di planet kita di zona hipergenesis, yaitu di bagian paling atas kerak bumi. Tetapi tidak ada keraguan bahwa periodisitas iklim yang bersifat kosmogenik akan memanifestasikan dirinya melalui intensitas yang berbeda dari sirkulasi air permukaan dan air tanah (kekeringan dan banjir bergantian), pemanasan yang berbeda dari lapisan atas kerak bumi, melalui perubahan tingkat kehancuran gunung, sedimentasi (Earth and Universe, 1980, 1, p. 2-6. - Ed.). Dan semua faktor ini mempengaruhi kerak bumi.

Tempat yang paling menjanjikan untuk mencari tanda-tanda kronorritme kosmogenik seperti itu adalah kerak pelapukan, gua karst, zona oksidasi endapan sulfida, sedimen tipe garam dan flysch (yang terakhir adalah pergantian berlapis batuan dengan komposisi berbeda, karena gerakan osilasi kerak bumi), yang disebut lempung pita yang terkait dengan pencairan gletser secara berkala.

Mari kita berikan beberapa contoh periodisitas yang tercatat selama pertumbuhan kristal mineral. Stalaktit kalsit (CaCO3) dari gua Sauerland (FRG) telah dipelajari dengan baik. Telah ditetapkan bahwa ketebalan rata-rata lapisan yang tumbuh di atasnya setiap tahun sangat kecil, hanya 0,0144 mm. (laju pertumbuhan sekitar 1 mm dalam 70 tahun), dan usia total stalaktit adalah sekitar 12.000 tahun. Tetapi dengan latar belakang zona, atau cangkang, zona yang lebih tebal juga ditemukan pada stalaktit dengan periodisitas tahunan, yang tumbuh pada interval 10 - 11 tahun. Contoh lain adalah kristal celestit (SgSO4) hingga ukuran 10 cm, tumbuh di rongga di antara dolomit Silur di Ohio (AS). Zonasi yang sangat baik dan konsisten ditemukan di dalamnya. Kekuatan satu pasang zona (terang dan gelap) berkisar antara 3 hingga 70 mikron, tetapi di beberapa tempat di mana ada ribuan pasangan seperti itu, kekuatannya lebih stabil 7,5 - 10,6 mikron. Dengan menggunakan microprobe, dimungkinkan untuk menentukan bahwa zona terang dan zona gelap berbeda dalam nilai rasio Sr/Ba dan kurva memiliki karakter berdenyut (dolomit sedimen telah menjadi benar-benar membatu pada saat dilindi dan rongga terbentuk). Setelah mempertimbangkan kemungkinan alasan terjadinya zonasi tersebut, preferensi diberikan pada periodisitas tahunan kondisi kristalisasi. Rupanya, air klorida hangat dan panas yang mengandung Sr dan Ba (suhu air berkisar antara 68 hingga 114C) dan bergerak ke atas di perut bumi, secara berkala, setahun sekali, diencerkan oleh air permukaan. Akibatnya, zonasi halus kristal celestite bisa muncul.

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia

Lembaga pendidikan tinggi negara bagian pendidikan profesi

Universitas Negeri Altai

Fakultas Geografi

Departemen Geografi Fisik dan GIS

Tugas kursus

Pengaruh proses dan fenomena kosmik pada perkembangan Bumi

Dilakukan oleh seorang siswa

kursus 901 grup

A.V. Starodubo

Kandidat Ilmu, Seni. guru V.A. Bykov

Barnaul 2011

pengantar

Bab 1. Informasi tentang Bumi

1 Magnetosfer

2 sabuk radiasi bumi

3 Gravitasi

Bab 2. Pengaruh proses dan fenomena kosmik terhadap perkembangan Bumi

1 Dampak benda kosmik kecil

1.1 Konsekuensi jangka pendek dari tabrakan

2 Dampak Matahari pada Bumi

Kesimpulan

literatur

Lampiran 1

Lampiran 2

Lampiran 3

Lampiran 4

Lampiran 5

Lampiran 6

Lampiran 7

abstrak

Karya ini, dengan topik pengaruh proses dan fenomena kosmik terhadap perkembangan Bumi, dibuat dalam 48 halaman.

Kursus berisi 9 angka. Ini juga berisi 1 tabel. Selain itu, abstrak berisi 7 aplikasi. Selain itu, perlu ditambahkan bahwa ada 22 sumber dalam daftar referensi.

pengantar

Tujuan dari pekerjaan ini adalah untuk mempertimbangkan pengaruh faktor dan fenomena kosmik utama di planet Bumi.

Peneliti paling terkenal dari masalah di atas adalah: sekelompok ilmuwan Amerika yang dipimpin oleh J. Van Allen, ilmuwan Soviet yang dipimpin oleh S.N. Vernov dan A.E. Chudakov, A. Sklyarov.

Tujuannya terungkap melalui tugas-tugas berikut:

Tinjau literatur yang tersedia tentang topik tersebut;

Pertimbangkan pengaruh Bola Magnetik di planet Bumi;

Analisis interaksi antara Sabuk Radiasi Van Alen dan Bumi;

Untuk mempelajari efek gravitasi di planet Bumi;

Pertimbangkan konsekuensi dari dampak benda-benda kosmik kecil;

Pertimbangkan interaksi Matahari dan Bumi;

Objek penelitian adalah proses dan fenomena kosmik.

Subyek penelitian ini adalah dampak proses dan fenomena kosmik terhadap perkembangan bumi.

Bab 1. Informasi tentang Bumi

Bumi adalah planet ketiga dari Matahari di Tata Surya. Ini berputar mengelilingi Matahari dalam orbit yang dekat dengan lingkaran pada jarak rata-rata 149,6 juta km. Revolusi mengelilingi Matahari berlawanan arah jarum jam. Kecepatan rata-rata orbit Bumi adalah 29,765 km/s, periode revolusi 365,24 hari matahari atau 3,147 * 107 s. Juga, Bumi memiliki rotasi ke arah depan, yang sama dengan 23 jam 56 menit 4,1 detik atau 8,616 * 10 4 detik.

Sosok Bumi adalah geoid, mis. permukaan ekipotensial gravitasi. Di luar benua, geoid bertepatan dengan permukaan Samudra Dunia yang tidak terganggu.

Massa Bumi adalah Mg \u003d 5.977 * 10 27 g, jari-jari rata-rata R g \u003d 6371 km, luas permukaan Bumi S \u003d 5.1 * 10 18 cm 2 , massa jenis rata-rata = 5,52 g/cm 3 percepatan gravitasi rata-rata di permukaan bumi g= 9,81 Gal.

1 Magnetosfer

Magnetosfer memiliki struktur asimetris - ukurannya berkurang dari sisi Matahari menjadi sekitar 10 jari-jari Bumi dan meningkat menjadi 100 di sisi lain. Hal ini disebabkan oleh tekanan dinamis - gelombang kejut - partikel angin matahari (Ʋ=500km/s). Jika tekanan ini meningkat, memperoleh bentuk paraboloid, maka magnetosfer di sisi yang cerah diratakan lebih kuat. Tekanan melemah dan magnetosfer mengembang. Plasma surya mengalir di sekitar magnetosfer, batas luarnya - magnetopause - terletak sehingga tekanan yang diberikan angin matahari pada magnetosfer seimbang dengan tekanan magnet internal.

Ketika magnetosfer dikompresi sebagai akibat dari tekanan angin matahari, arus cincin muncul di dalamnya, yang telah menciptakan medan magnetnya sendiri, yang menyatu dengan medan magnet utama, seolah-olah membantu yang terakhir untuk mengatasi tekanan, dan kekuatan medan magnet di permukaan bumi meningkat - ini direkam dengan percaya diri.

2 sabuk radiasi bumi

Daerah bagian dalam magnetosfer bumi, tempat medan magnet bumi menjebak partikel bermuatan (proton<#"539410.files/image001.gif">dengan nilai karakteristik g » 1,8 untuk proton dalam rentang energi 40 hingga 800 MeV, E 0 ~ 200-500 keV untuk elektron sabuk luar dan dalam, dan E 0 ~ 100 keV untuk proton berenergi rendah (1).

Asal usul partikel yang terperangkap dengan energi yang secara signifikan melebihi energi rata-rata dari gerakan termal atom dan molekul atmosfer dikaitkan dengan aksi beberapa mekanisme fisik: peluruhan neutron diciptakan oleh sinar kosmik di atmosfer Bumi (proton yang terbentuk dalam proses ini mengisi kembali R. p. Z. internal); "memompa" partikel ke dalam sabuk selama gangguan geomagnetik (badai magnetik ), yang terutama menentukan keberadaan elektron di sabuk bagian dalam; percepatan dan perpindahan lambat partikel asal matahari dari luar ke daerah dalam magnetosfer (inilah cara elektron sabuk luar dan sabuk proton berenergi rendah diisi ulang). Penetrasi partikel angin matahari ke dalam R. p. Z. dimungkinkan melalui titik-titik khusus magnetosfer, serta melalui apa yang disebut. lapisan netral di ekor magnetosfer (dari sisi malamnya).

Di wilayah puncak siang hari dan di lapisan netral ekor, medan geomagnetik melemah tajam dan bukan merupakan hambatan signifikan bagi partikel bermuatan plasma antarplanet. Cusp kutub - daerah berbentuk corong di bagian depan magnetopause pada garis lintang geomagnetik ~ 75 °, yang dihasilkan dari interaksi angin matahari dan medan magnet bumi . Melalui titik puncak partikel angin matahari dapat dengan mudah menembus ke ionosfer kutub .

Sebagian, R. p. Z. juga diisi ulang karena penangkapan proton dan elektron dari sinar kosmik matahari yang menembus ke daerah dalam magnetosfer. Sumber partikel yang disebutkan tampaknya cukup untuk pembuatan R. p. Z. dengan distribusi karakteristik fluks partikel. Dalam R. p. Z. ada keseimbangan dinamis antara proses pengisian kembali sabuk dan proses hilangnya partikel. Pada dasarnya, partikel meninggalkan R. p. Z. karena kehilangan energinya untuk ionisasi (alasan ini membatasi, misalnya, tinggalnya proton dari sabuk bagian dalam dalam perangkap magnet pada waktu t ~ 109 detik), karena hamburan partikel selama tumbukan timbal balik dan hamburan oleh ketidakhomogenan magnetik dan gelombang plasma dari berbagai asal . Hamburan dapat mengurangi "masa pakai" elektron di sabuk terluar menjadi 10 4 -10 5 detik. Efek-efek ini menyebabkan pelanggaran kondisi untuk gerakan tetap partikel dalam medan geomagnetik (yang disebut invarian adiabatik) dan "hamburan" partikel dari R. p. Z. ke atmosfer di sepanjang garis kekuatan medan magnet.

Sabuk radiasi mengalami berbagai variasi waktu: sabuk bagian dalam, terletak lebih dekat ke Bumi dan lebih stabil, tidak signifikan, sabuk luar adalah yang paling sering dan kuat. Radiasi matahari internal dicirikan oleh variasi kecil selama siklus 11 tahun aktivitas matahari. Sabuk luar secara nyata mengubah batas dan strukturnya bahkan dengan gangguan kecil pada magnetosfer. Sabuk proton berenergi rendah menempati posisi menengah dalam pengertian ini. Terutama variasi kuat dalam R. p. Z. dialami selama badai magnet. . Pertama, di sabuk luar, kerapatan fluks partikel berenergi rendah meningkat tajam, dan pada saat yang sama, sebagian besar partikel berenergi tinggi hilang. Kemudian ada penangkapan dan percepatan partikel baru, akibatnya aliran partikel muncul di sabuk pada jarak yang biasanya lebih dekat ke Bumi daripada dalam kondisi tenang. Setelah fase kompresi, terjadi kembalinya R. p. Z. secara perlahan dan bertahap ke keadaan semula. Selama periode aktivitas matahari tinggi, badai magnetik sangat sering terjadi, sehingga efek badai individu saling tumpang tindih, dan sabuk luar maksimum selama periode ini lebih dekat ke Bumi (L ~ 3,5) daripada selama periode matahari minimum. aktivitas (L ~ 4,5-5,0).

Secara historis, sabuk bagian dalam ditemukan pertama kali (oleh sekelompok ilmuwan Amerika yang dipimpin oleh J. Van Allen, 1958) dan sabuk luar (oleh ilmuwan Soviet yang dipimpin oleh S.N. Vernov dan A.E. Chudakov, 1958). Fluks partikel R. p. Z. didaftarkan oleh instrumen (penghitung - Geiger-Muller ) dipasang pada satelit buatan Bumi. Pada hakekatnya R. p. Z. tidak memiliki batasan yang jelas, karena setiap jenis partikel, sesuai dengan energinya, membentuk sabuk radiasinya sendiri, oleh karena itu lebih tepat untuk berbicara tentang satu sabuk radiasi tunggal Bumi. Pembagian R. p. Z. menjadi eksternal dan internal, diadopsi pada tahap pertama penelitian dan dipertahankan hingga hari ini karena sejumlah perbedaan dalam sifat-sifatnya, pada dasarnya bersyarat.

Kemungkinan mendasar adanya perangkap magnet di medan magnet bumi ditunjukkan oleh perhitungan K. Störmer a (1913) dan H. Alfven (1950), tetapi hanya eksperimen satelit yang menunjukkan bahwa jebakan itu benar-benar ada dan diisi dengan partikel berenergi tinggi.

1.3 Gravitasi

Massa Bumi lebih dari 80 kali massa satelitnya. Oleh karena itu, Bulan disimpan di orbit dekat Bumi dan, karena massa Bumi yang sangat besar, terus-menerus bergeser ke pusat geometrisnya sejauh 2 - 3 km. Bumi juga mengalami daya tarik satelitnya, meskipun jaraknya sangat jauh - 3,84 * 105 km.

matahari kosmik gravitasi bumi

Bab 2. Pengaruh proses dan fenomena kosmik terhadap perkembangan Bumi

1 Dampak benda kosmik kecil

Sekarang, 160 kawah telah diidentifikasi di permukaan Bumi, yang muncul dari tabrakan dengan benda-benda kosmik. Berikut adalah enam yang paling terkenal:

ribu tahun yang lalu, kawah Berringer (Arizona, AS), keliling 1230 m - dari jatuhnya meteorit dengan diameter 50 m Ini adalah kawah jatuh meteorit pertama yang ditemukan di Bumi. Itu disebut "meteorit". Selain itu, telah diawetkan lebih baik daripada yang lain.

juta tahun yang lalu, kawah Teluk Chesapeake (Maryland, AS), keliling 85 km - dari jatuhnya meteorit dengan diameter 2-3 km. Bencana yang menciptakannya menghancurkan dasar batu sedalam 2 km, menciptakan reservoir air asin, yang hingga hari ini mempengaruhi distribusi aliran air tanah.

5 juta tahun yang lalu, kawah Popigai (Siberia, Rusia), keliling 100 km - dari jatuhnya asteroid dengan diameter 5 km. Kawah dipenuhi dengan berlian industri, yang muncul sebagai akibat dari mengekspos grafit tekanan mengerikan pada dampak.

juta tahun yang lalu, cekungan Chicxulub (Yucatan, Meksiko), keliling 175 km - dari jatuhnya asteroid dengan diameter 10 km. Ledakan asteroid ini diduga menimbulkan tsunami dahsyat dan gempa bumi berkekuatan 10 SR.

85 miliar tahun yang lalu, kawah Sudbury (Ontario, Kanada), keliling 248 km - dari jatuhnya komet dengan diameter 10 km. Di dasar kawah, berkat panas yang dilepaskan selama ledakan dan cadangan air yang terkandung dalam komet, sistem mata air panas muncul. Di sepanjang tepi kawah, ditemukan deposit bijih nikel dan tembaga terbesar di dunia.

miliar tahun yang lalu, kubah Vredefort (Afrika Selatan), lingkaran 378 km - dari jatuhnya meteorit dengan diameter 10 km. Kawah tertua dan (pada saat bencana) terbesar di Bumi. Itu muncul sebagai hasil dari pelepasan energi paling masif sepanjang sejarah planet kita.

Diakui, penemuan paling mengesankan beberapa tahun terakhir di bidang paleoklimatologi telah dibuat selama pengeboran lapisan es dan studi inti es di wilayah tengah Greenland dan Antartika, di mana permukaan es hampir tidak pernah mencair, yang berarti bahwa informasi yang terkandung di dalamnya tentang suhu lapisan permukaan atmosfer disimpan pada abad. Melalui upaya bersama ilmuwan Rusia, Prancis, dan Amerika pada komposisi isotop inti es dari sumur es ultra-dalam (3350m) di stasiun Antartika Rusia Vostok, dimungkinkan untuk menciptakan kembali iklim planet kita untuk periode ini. Jadi, suhu rata-rata di area stasiun "Vostok" selama 420 ribu tahun ini berfluktuasi dari sekitar - 54 hingga - 77 ° C. Ketiga, selama "zaman es" terakhir (20 - 10 ribu tahun yang lalu), iklim di jalur tengah Rusia, termasuk Siberia, sedikit berbeda dari hari ini, terutama di musim panas. Ini dibuktikan dengan penanda isotopik dari presipitasi atmosfer, yang telah diawetkan selama ratusan ribu tahun di es gletser kutub dan di permafrost, karbonat tanah, fosfat tulang mamalia, cincin pohon, dll. Bahaya utama dalam skala global diwakili oleh asteroid dengan radius lebih besar dari 1 km. Tabrakan dengan tubuh yang lebih kecil dapat menyebabkan kerusakan lokal yang signifikan (fenomena Tunguska), tetapi tidak menyebabkan konsekuensi global. Semakin besar asteroid, semakin kecil kemungkinannya untuk menabrak Bumi.

Pi D3 ro/6 (4),

Massa jenis asteroid, v dan D adalah massa, kecepatan, dan diameternya.

Skala energi fenomena alam

Pembentukan kawah meteorit eksplosif dalam target berlapis (lihat Lampiran 5):

a) Awal penetrasi penabrak ke target, disertai dengan pembentukan gelombang kejut bola yang merambat ke bawah;

c) pembentukan lebih lanjut dari corong kawah transisi, gelombang kejut meluruh, bagian bawah kawah dilapisi dengan lelehan kejut, tirai ejecta yang terus menerus menyebar keluar dari kawah;

d) akhir tahap penggalian, pertumbuhan corong berhenti. Tahap modifikasi berlangsung secara berbeda untuk kawah kecil dan besar.

Di kawah kecil, tergelincir ke dalam corong yang dalam dari bahan dinding yang tidak kohesif - tumbukan batu meleleh dan hancur. Ketika dicampur, mereka membentuk breksi tumbukan.

Untuk kawah transisi berdiameter besar, gravitasi mulai berperan - karena ketidakstabilan gravitasi, dasar kawah menonjol ke atas dengan pembentukan pengangkatan pusat.

1.1 Konsekuensi jangka pendek dari tabrakan

Kedua, selama 420 ribu tahun terakhir, suhu tahunan rata-rata lapisan es Antartika tidak naik di atas minus 54 0 C, dan perisai tidak pernah hilang selama seluruh periode ini.

2 Dampak Matahari pada Bumi

Dari 7 Maret hingga 29 Maret, aktivitas matahari lebih tinggi dari biasanya, dan dari 7 hingga 29 Maret, gempa bumi tidak berhenti di kawasan Asia-Pasifik, India (wilayah AT - magnitudo dari 4, dan wilayah - magnitudo dari 3).

Kesimpulan

Sebagai hasil dari melihat literatur yang tersedia pada topik dan atas dasar tujuan dan sasaran yang ditetapkan, beberapa kesimpulan dapat ditarik.

Sabuk radiasi memainkan peran penting dalam interaksi dengan Bumi. Berkat sabuk, medan magnet bumi menahan partikel bermuatan, yaitu: proton, partikel alfa, dan elektron.

Benda kosmik kecil adalah faktor yang tidak kalah pentingnya dalam interaksi sistem "Ruang - Bumi". Perlu dipertimbangkan bahwa asteroid besar yang jatuh ke laut akan menimbulkan gelombang destruktif yang akan mengelilingi dunia beberapa kali, menyapu semua yang ada di jalurnya. Jika asteroid menabrak daratan, maka lapisan debu akan naik ke atmosfer, yang akan menghalangi sinar matahari. Akan ada efek dari apa yang disebut musim dingin nuklir.

Dengan demikian, proses ruang adalah faktor penentu dalam interaksi sistem "Ruang-Bumi". Juga, penting bahwa tanpa adanya fenomena di atas, kehidupan di planet ini tidak akan ada.

literatur

1. Gnibidenko, Z.N., / Paleomagnetisme Kenozoikum Lempeng Siberia Barat / Geo. - Novosibirsk, 2006. - S. 146-161

Sorokhtin, O.V. // Teori perkembangan Bumi: asal usul, evolusi, dan masa depan yang tragis / RANS. - M., 2010. - Hal. 722-751

Krivolutsky, A.E. / Planet biru / Pemikiran. - M., 1985.- P.326-332

Byalko, A.V. / Planet kita adalah Bumi/ Sains. - M., 1989.- P.237

Khain, V.E./ Planet Bumi/ Universitas Negeri Moskow Geol. palsu - M., 2007.- S.234-243

Leonov, E.A. // Prakiraan luar angkasa dan hidrologi ultra-panjang/ Nauka. - M., 2010

Romashov, A.N. / Planet Bumi: Tektonofisika dan evolusi / Editorial URSS - M., 2003

Todhunter, I. / /Sejarah teori matematika tentang tarik-menarik dan sosok Bumi dari Newton ke Laplace/ Editorial URSS. - M., 2002.- H.670

Vernov S.N. Sabuk radiasi Bumi dan sinar kosmik / S.N. Vernov, P.V. Vakulov, E.V. Gorchakov, Yu.I. Logachev.-M.: Pencerahan, 1970.- H.131

Hess V. // Sabuk radiasi dan magnetosfer Bumi / Atomizdat. - M., 1973. - P. 423

Roederer X. // Dinamika radiasi yang ditangkap oleh medan geomagnetik / Mir. - M, 1972. - S. 392

RL: http://dic.academic.ru/pictures/wiki/files/

/Magnetosphere_rendition.jpg

13 URL:

URL: http://www.movelife.ru/image/big/0000054.gif

URL:

URL: http://www.meteorite.narod.ru/proba/stati/stati58.htm

URL:

Fenomena dan proses luar angkasa- peristiwa asal kosmik yang mengikat atau mungkin memiliki efek merusak pada manusia, hewan dan tumbuhan pertanian, fasilitas ekonomi dan lingkungan alam. Fenomena kosmik semacam itu bisa berupa jatuhnya benda-benda kosmik dan radiasi kosmik yang berbahaya.

Umat manusia memiliki musuh yang lebih berbahaya daripada bom nuklir, pemanasan global atau AIDS. Saat ini, sekitar 300 badan antariksa diketahui dapat melintasi orbit bumi. Pada dasarnya, ini adalah asteroid dengan ukuran mulai dari 1 hingga 1000 km. Secara total, sekitar 300.000 asteroid dan komet telah ditemukan di luar angkasa. Sampai saat-saat terakhir, kita mungkin tidak tahu apa-apa tentang malapetaka yang akan datang. Ilmuwan astronom mengakui bahwa sistem pelacakan ruang angkasa paling modern sangat lemah. Setiap saat, asteroid pembunuh, yang dengan cepat mendekati Bumi, dapat "muncul" langsung dari jurang luar angkasa, dan teleskop kami akan mendeteksinya hanya jika sudah terlambat.

Sepanjang sejarah bumi, tabrakan dengan benda-benda kosmik dengan diameter 2 hingga 100 km diketahui, di mana ada lebih dari 10.

Referensi: Pada pagi hari tanggal 30 Juni 1908, penduduk Siberia Timur dikejutkan oleh penglihatan yang menakutkan - matahari kedua muncul di langit. Itu muncul tiba-tiba dan untuk beberapa waktu melampaui siang hari yang biasa. “Matahari baru yang aneh ini bergerak melintasi langit dengan kecepatan luar biasa. Beberapa menit kemudian, diselimuti asap hitam, itu jatuh di bawah cakrawala dengan raungan liar. Pada saat yang sama, sebuah pilar api besar melonjak di atas taiga dan terdengar deru ledakan dahsyat, yang terdengar ratusan dan ratusan mil jauhnya. Panas mengerikan yang langsung menyebar dari tempat ledakan begitu kuat sehingga bahkan puluhan mil dari pusat gempa, pakaian mulai membara pada orang-orang. Akibat jatuhnya meteorit Tunguska, 2.500 sq. km (ini adalah 15 wilayah Kerajaan Liechtenstein) taiga di lembah sungai Podkamennaya Tunguska. Ledakannya setara dengan 60 juta ton TNT. Dan ini terlepas dari kenyataan bahwa diameternya hanya 50 - 60m. Jika dia tiba 4 jam kemudian, maka St. Petersburg akan meninggalkan tanduk dan kaki.

Di Arizona, terdapat sebuah kawah dengan diameter 1240m dan kedalaman 170m.

Sekitar 125 benda angkasa yang dianggap berpotensi berbahaya, yang paling berbahaya adalah asteroid No. 4 “Apophis”, yang pada 13 April 2029. bisa jatuh ke tanah. Kecepatannya 70 km / s, diameter 320 m, berat 100 miliar. t.

Para ilmuwan baru-baru ini menemukan asteroid 2004 VD17, yang berdiameter sekitar 580m dan beratnya 1 miliar. yaitu, kemungkinan tumbukannya dengan tanah adalah 5 kali lebih tinggi, dan tumbukan ini mungkin terjadi pada awal tahun 2008.

Situasi darurat dan ekstrim disebabkan oleh kondisi suhu dan kelembaban lingkungan.

Selama perubahan suhu dan kelembaban udara, serta kombinasinya, sumber darurat seperti itu muncul sebagai salju yang parah, panas yang ekstrem, kabut, es, angin kering, dan salju. Mereka dapat menyebabkan radang dingin, atau hipotermia tubuh, panas atau sengatan matahari, peningkatan jumlah cedera dan kematian akibat jatuh.

Kondisi kehidupan manusia tergantung pada rasio suhu dan kelembaban udara.

Referensi:Pada tahun 1932 dari salju yang parah, Air Terjun Neagar membeku.

Tema. Darurat buatan manusia

Rencana kuliah:

Pengantar.

1. Keadaan darurat akibat kecelakaan lalu lintas.

2. Keadaan darurat yang disebabkan oleh kebakaran dan ledakan di fasilitas ekonomi

3. Keadaan darurat yang disebabkan oleh pelepasan zat kimia berbahaya.

4. Keadaan darurat terkait dengan pelepasan zat radioaktif.

5. Situasi darurat yang disebabkan oleh kecelakaan hidrodinamik.

Sastra pendidikan:

1. Perlindungan penduduk dan fasilitas ekonomi dalam situasi darurat

Keamanan radiasi, bagian 1.

2. Perlindungan penduduk dan wilayah dalam situasi darurat

ed. V.G.Shakhov, ed. 2002

3. Keadaan darurat dan aturan perilaku penduduk jika terjadi

ed. V.N.Kovalev, M.V.Samoylov, N.P.Kokhno, ed. 1995

Sumber kedaruratan buatan adalah insiden buatan manusia yang berbahaya, yang mengakibatkan keadaan darurat buatan manusia terjadi pada suatu objek, wilayah atau wilayah perairan tertentu.

Darurat buatan manusia- ini adalah situasi yang tidak menguntungkan di wilayah tertentu yang berkembang sebagai akibat dari kecelakaan, bencana yang dapat menyebabkan atau telah menyebabkan korban manusia, kerusakan kesehatan manusia, lingkungan, kerugian material yang signifikan dan gangguan mata pencaharian masyarakat.

Insiden buatan manusia yang berbahaya termasuk kecelakaan dan malapetaka di fasilitas industri atau transportasi, kebakaran, ledakan atau pelepasan berbagai jenis energi.

Konsep dan definisi dasar menurut GOST 22.00.05-97

Kecelakaan- ini adalah insiden buatan manusia yang berbahaya yang menimbulkan ancaman terhadap kehidupan dan kesehatan orang-orang di suatu objek, wilayah atau perairan tertentu dan mengarah pada penghancuran bangunan, struktur, peralatan dan kendaraan, gangguan pada proses produksi atau transportasi , serta kerusakan lingkungan alam.

Malapetaka- Ini adalah kecelakaan besar, biasanya dengan korban manusia.

bahaya buatan manusia- ini adalah keadaan yang melekat dalam sistem teknis, fasilitas industri atau transportasi yang memiliki energi. Pelepasan energi ini dalam bentuk faktor yang merusak dapat menyebabkan kerusakan pada seseorang dan lingkungan.

kecelakaan industri- kecelakaan di fasilitas industri, sistem teknis atau lingkungan industri.

bencana industri- kecelakaan industri besar yang menyebabkan hilangnya nyawa, kerusakan kesehatan manusia, atau kehancuran dan kehancuran suatu objek, aset material dalam ukuran yang signifikan, dan juga menyebabkan kerusakan serius pada lingkungan

Mereka datang dalam berbagai bentuk dan ukuran, tetapi baru-baru ini, para astronom telah menemukan jenis objek luar angkasa yang benar-benar baru: halus dan berasap, seperti awan, galaksi super-hamburan mengandung jumlah bintang yang sangat sedikit. Misalnya, galaksi super-difusi yang baru ditemukan yang membentang 60.000 tahun cahaya (kira-kira seukuran Bima Sakti kita sendiri) hanya berisi 1 persen bintang.

Hingga saat ini, berkat kolaborasi antara Keck Telescope dan Dragonfly Telephoto Array, para astronom telah menemukan 47 galaksi superdiffuse. Mereka memiliki persentase bintang yang sangat rendah sehingga langit malam di sini akan tampak benar-benar kosong.

Benda-benda luar angkasa ini sangat tidak biasa sehingga para astronom masih belum yakin bagaimana mereka bisa terbentuk. Kemungkinan besar, galaksi superhambur adalah apa yang disebut galaksi gagal, yang kehabisan bahan galaksi (gas dan debu) pada saat pembentukannya. Ada kemungkinan bahwa galaksi-galaksi ini pernah menjadi bagian dari galaksi yang lebih besar. Tetapi yang paling penting, para ilmuwan kagum dengan fakta bahwa galaksi-galaksi super-tersebar telah ditemukan di kluster Coma, wilayah ruang yang dipenuhi materi gelap dan galaksi-galaksi dengan kecepatan rotasi yang luar biasa. Mengingat keadaan ini, dapat diasumsikan bahwa galaksi super-hamburan pernah benar-benar tercabik-cabik oleh hiruk-pikuk gravitasi yang terjadi di sudut ruang ini.

"Bunuh diri" asteroid

Teleskop Luar Angkasa Hubble baru-baru ini menyaksikan fenomena kosmik yang sangat langka - penghancuran spontan sebuah asteroid. Biasanya, tabrakan kosmik atau pendekatan yang terlalu dekat dengan benda kosmik yang lebih besar menyebabkan kombinasi keadaan seperti itu. Namun, hancurnya asteroid P/2013 R3 di bawah pengaruh sinar matahari ternyata agak tak terduga bagi para astronom. Tumbuhnya pengaruh angin matahari menyebabkan rotasi R3. Pada titik tertentu, rotasi ini mencapai titik kritis dan memecah asteroid menjadi 10 bagian besar dengan berat sekitar 200.000 ton. Perlahan bergerak menjauh satu sama lain dengan kecepatan 1,5 kilometer per detik, potongan-potongan asteroid membuang partikel kecil dalam jumlah yang luar biasa.

Kelahiran seorang bintang

Saat mengamati objek W75N(B)-VLA2, para astronom menyaksikan pembentukan benda langit baru. Hanya berjarak 4.200 tahun cahaya, VLA2 pertama kali ditemukan pada tahun 1996 oleh VLA (Very Large Array Radio Telescope) yang terletak di Observatorium San Augustin di New Mexico. Selama pengamatan pertama mereka, para ilmuwan mencatat awan gas padat yang dipancarkan oleh bintang muda kecil.

Pada tahun 2014, selama pengamatan berikutnya terhadap objek W75N (B) -VLA2, para ilmuwan mencatat perubahan yang jelas. Untuk periode yang begitu singkat dari sudut pandang astronomi, benda langit telah berubah, namun, metamorfosis ini tidak bertentangan dengan model yang dapat diprediksi secara ilmiah yang dibuat sebelumnya. Selama 18 tahun terakhir, bentuk bola gas yang mengelilingi bintang menjadi lebih memanjang di bawah pengaruh akumulasi debu dan puing-puing ruang, pada kenyataannya, menciptakan semacam tempat lahir.

Planet yang tidak biasa dengan perubahan suhu yang luar biasa

Objek luar angkasa 55 Cancri E dijuluki "planet berlian" karena hampir seluruhnya terdiri dari berlian kristal. Namun, baru-baru ini, para ilmuwan telah menemukan fitur lain yang tidak biasa dari tubuh kosmik ini. Perbedaan suhu di sebuah planet dapat berubah secara spontan hingga 300 persen, yang tidak terbayangkan untuk planet jenis ini.

55 Cancri E mungkin adalah planet yang paling tidak biasa dalam sistem lima planet lainnya. Ini sangat padat, dan periode orbit penuhnya di sekitar bintang memakan waktu 18 jam. Di bawah pengaruh gaya pasang surut terkuat dari bintang asli, planet ini hanya menghadapi salah satu sisinya. Karena suhu di atasnya dapat bervariasi dari 1000 ribu derajat hingga 2700 derajat Celcius, para ilmuwan berpendapat bahwa planet ini mungkin tertutup oleh gunung berapi. Di satu sisi, ini bisa menjelaskan perubahan suhu yang tidak biasa, di sisi lain, bisa membantah hipotesis bahwa planet ini adalah berlian raksasa, karena dalam hal ini tingkat karbon yang terkandung tidak akan sesuai dengan yang dibutuhkan.

Hipotesis vulkanik didukung oleh bukti yang ditemukan di tata surya kita sendiri. Bulan Jupiter Io sangat mirip dengan planet yang dijelaskan, dan gaya pasang surut yang diarahkan pada satelit ini mengubahnya menjadi satu gunung berapi raksasa yang berkelanjutan.

Planet ekstrasurya yang paling aneh - Kepler 7b

Raksasa gas Kepler 7b adalah wahyu nyata bagi para ilmuwan. Pada awalnya, para astronom dikejutkan oleh "obesitas" yang luar biasa dari planet ini. Ukurannya sekitar 1,5 kali Jupiter, tetapi memiliki massa yang jauh lebih rendah, yang berarti kepadatannya sebanding dengan styrofoam.

Planet ini dapat dengan mudah berada di permukaan laut, jika, tentu saja, mungkin untuk menemukan lautan dengan ukuran yang sesuai dengannya. Selain itu, Kepler 7b adalah planet ekstrasurya pertama yang peta awannya telah dibuat. Para ilmuwan telah menemukan bahwa suhu di permukaannya bisa mencapai 800-1000 derajat Celcius. Panas, tapi tidak sepanas yang diharapkan. Faktanya adalah bahwa Kepler 7b terletak lebih dekat dengan bintangnya daripada Merkurius terletak dengan Matahari. Setelah tiga tahun mengamati planet ini, para ilmuwan menemukan alasan ketidakkonsistenan ini: awan di atmosfer bagian atas memantulkan panas berlebih dari bintang. Yang lebih menarik adalah fakta bahwa satu sisi planet ini selalu tertutup awan, sementara sisi lainnya selalu cerah.

Gerhana tiga kali di Jupiter

Gerhana biasa bukanlah kejadian yang langka. Namun gerhana matahari adalah kebetulan yang menakjubkan: diameter piringan matahari 400 kali lebih besar dari Bulan, dan saat ini Matahari 400 kali lebih jauh darinya. Bumi kebetulan menjadi tempat yang sempurna untuk menyaksikan peristiwa kosmik ini.

Gerhana matahari dan bulan adalah fenomena yang benar-benar indah. Namun dalam hal hiburan, gerhana tiga kali di Jupiter mengalahkan mereka. Pada Januari 2015, teleskop Hubble menangkap tiga satelit Galilea dengan lensa kameranya - Io, Europa, dan Callisto - berbaris di depan "ayah gas" mereka, Jupiter.

Siapa pun di Jupiter pada saat itu bisa menyaksikan gerhana matahari tiga kali lipat psikedelik. Peristiwa serupa berikutnya akan terjadi tidak lebih awal dari tahun 2032.

buaian bintang raksasa

Bintang sering ditemukan berkelompok. Kelompok besar disebut gugus bola dan dapat berisi hingga satu juta bintang. Gugus-gugus seperti itu tersebar di seluruh alam semesta, dan setidaknya 150 di antaranya terletak di dalam Bima Sakti. Semuanya sangat kuno sehingga para ilmuwan bahkan tidak dapat menebak prinsip pembentukannya. Namun, baru-baru ini, para astronom telah menemukan objek luar angkasa yang sangat langka - gugus bola yang sangat muda yang diisi dengan gas, tetapi tanpa bintang di dalamnya.

Jauh di antara kelompok galaksi Antena, yang terletak 50 juta tahun cahaya jauhnya, ada awan gas yang massanya setara dengan 50 juta matahari. Tempat ini akan segera menjadi pembibitan bagi banyak bintang muda. Para astronom telah menemukan objek seperti itu untuk pertama kalinya, dan karena itu mereka membandingkannya dengan "telur dinosaurus yang akan menetas." Dari sudut pandang teknis, "telur" ini bisa "menetas" sejak lama, karena, mungkin, wilayah ruang angkasa seperti itu tetap tanpa bintang hanya selama sekitar satu juta tahun.

Pentingnya menemukan benda-benda seperti itu sangat besar. Karena mereka dapat menjelaskan beberapa proses paling kuno namun tidak dapat dijelaskan di alam semesta. Sangat mungkin bahwa wilayah ruang seperti itulah yang menjadi tempat lahir asli gugus bola yang sangat indah yang sekarang dapat kita amati.

Fenomena langka yang membantu memecahkan misteri debu kosmik

Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) dari badan kedirgantaraan NASA dipasang langsung di atas pesawat Boeing 747SP yang dimodernisasi dan dirancang untuk mempelajari berbagai peristiwa astronomi. Pada ketinggian 13 kilometer di atas permukaan bumi, lebih sedikit uap air di atmosfer yang akan mengganggu pengoperasian teleskop inframerah.

Baru-baru ini, teleskop SOFIA membantu para astronom memecahkan salah satu misteri kosmik. Tentunya, banyak dari Anda yang telah menonton berbagai program tentang luar angkasa tahu bahwa kita semua, seperti semua hal lain di Semesta, terdiri dari debu bintang, atau lebih tepatnya, unsur-unsur yang juga terdiri darinya. Namun, untuk waktu yang lama, para ilmuwan tidak dapat memahami bagaimana debu bintang ini tidak menguap di bawah pengaruh supernova, yang membawanya melintasi seluruh Alam Semesta.

Melihat dengan mata inframerahnya pada supernova Sagitarius A East yang berusia 10.000 tahun, teleskop SOFIA menemukan bahwa daerah-daerah padat gas yang berkumpul di sekitar bintang bertindak sebagai semacam bantalan yang menolak partikel debu kosmik, melindunginya dari efek ledakan. panas yang dilepaskan selama ledakan dan gelombang kejut.

Bahkan jika 7-20 persen debu kosmik dapat bertahan dari pertemuan dengan Sagitarius A East, itu akan cukup untuk membentuk sekitar 7000 objek luar angkasa seukuran Bumi.

Tabrakan meteor Perseid dengan Bulan

Setiap tahun dari pertengahan Juli hingga sekitar akhir Agustus, hujan meteor Perseid dapat diamati di langit malam, tetapi yang terbaik adalah memulai pengamatan Anda terhadap fenomena kosmik ini dengan mengamati Bulan. Pada tanggal 9 Agustus 2008, astronom amatir melakukan hal itu, menyaksikan peristiwa yang tak terlupakan - dampak jatuhnya meteorit pada satelit alami kita. Karena kurangnya atmosfer, meteorit jatuh di Bulan cukup teratur. Namun, jatuhnya meteor Perseid, yang, pada gilirannya, merupakan pecahan komet Swift-Tuttle yang perlahan mati, ditandai dengan kilatan terang di permukaan bulan, yang dapat dilihat oleh siapa saja yang memiliki teleskop paling sederhana sekalipun.

Sejak 2005, NASA telah menyaksikan sekitar 100 dampak meteorit semacam itu di Bulan. Pengamatan semacam itu suatu hari nanti dapat membantu mengembangkan metode untuk memprediksi dampak meteorit di masa depan, serta sarana untuk melindungi astronot masa depan dan penjajah bulan.

Galaksi kerdil yang mengandung lebih banyak bintang daripada galaksi besar

Galaksi kerdil adalah objek luar angkasa luar biasa yang membuktikan kepada kita bahwa ukuran tidak selalu penting. Para astronom telah melakukan penelitian untuk mengetahui laju pembentukan bintang di galaksi menengah dan besar, tetapi sampai saat ini ada celah dalam masalah ini untuk galaksi kecil.

Setelah Teleskop Luar Angkasa Hubble memberikan data inframerah pada galaksi kerdil yang diamatinya, para astronom terkejut. Ternyata pembentukan bintang di galaksi kecil terjadi jauh lebih cepat daripada pembentukan bintang di galaksi yang lebih besar. Ini mengejutkan karena galaksi yang lebih besar mengandung lebih banyak gas, yang diperlukan untuk pembentukan bintang. Namun demikian, banyak bintang terbentuk di galaksi kecil dalam 150 juta tahun seperti di galaksi standar dan ukuran yang lebih besar dalam waktu sekitar 1,3 miliar tahun kerja keras dan intens gaya gravitasi lokal. Dan yang menarik, para ilmuwan belum mengetahui mengapa galaksi kerdil begitu produktif.

Portal untuk siswa. Latihan mandiri

"Bunuh diri" asteroid

Kelahiran seorang bintang

Planet yang tidak biasa dengan perubahan suhu yang luar biasa

Planet ekstrasurya yang paling aneh - Kepler 7b

Gerhana tiga kali di Jupiter

buaian bintang raksasa

Fenomena langka yang membantu memecahkan misteri debu kosmik

Tabrakan meteor Perseid dengan Bulan

Galaksi kerdil yang mengandung lebih banyak bintang daripada galaksi besar

ARTIKEL TERKAIT