Kursus: Pengaruh proses dan fenomena kosmik pada perkembangan Bumi. Proses ruang angkasa dan pembentukan mineral Proses ruang 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

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.

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:

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.

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 hampir melingkar 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 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% yang diperhitungkan oleh 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 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.

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.

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 partikel titik puncak 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 mengarah pada pelanggaran kondisi untuk gerakan stasioner partikel dalam medan geomagnetik (yang disebut invarian adiabatik) dan "jatuhnya" partikel dari R. p. Z. ke atmosfer di sepanjang garis dari 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 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. Pasokan partikel di R. p. Z., bagaimanapun, 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 ) 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

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 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

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:

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 bawah 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 wilayah 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 menganggap tumbukan acak, adalah mungkin untuk menentukan frekuensi tumbukan 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 terdekat komet 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

Pi D3 ro/6 (4),

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

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 sebuah 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 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.

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, zat 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 terletak 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 bebatuan. 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. Dasar kawah terdiri dari batuan yang hancur dan sebagian mencair (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 diameternya 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.

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.

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 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), sedangkan semburan api 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 di 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, gempa bumi tidak berhenti di wilayah 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.

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 tidak kalah penting 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.

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

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 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.

Subjek. 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 yang 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

2.1. Dampak benda kosmik kecil

(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 bawah tanah.

37,5 juta tahun yang lalu, kawah Popigai (Siberia, Rusia), keliling 100 km - dari jatuhnya asteroid berdiameter 5 km. Kawah dipenuhi dengan industri

berlian, yang muncul sebagai akibat dari paparan tekanan mengerikan pada grafit saat tumbukan.

65 juta tahun yang lalu, cekungan Chicxulub (Yucatan, Meksiko), keliling 175 km - dari jatuhnya asteroid dengan diameter 10 km. Diasumsikan bahwa ledakan

asteroid ini menyebabkan tsunami yang luar biasa dan gempa bumi berkekuatan 10.

1,85 miliar tahun yang lalu, kawah Sudbury (Ontario, Kanada), keliling 248 km - dari jatuhnya komet dengan diameter 10 km. Di dasar kawah, berkat panasnya,

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.

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. Dengan mengetahui massa jenis asteroid, energi tumbukan dapat dicari dengan menggunakan rumus E=M·v2/2, di mana M=Pi·D3·ro/6 (4), ro adalah rapat massa 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.

Meja. 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-kawah kecil, tergelincir ke dalam corong yang dalam dari material dinding non-kohesif - tumbukan batu meleleh dan hancur. 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.

2.1.1. Konsekuensi jangka pendek dari tabrakan

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

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.

Upaya bersama ilmuwan Rusia, Prancis, dan Amerika pada komposisi isotop inti es dari lubang es ultra-dalam (3350 m) di stasiun Antartika Rusia "Vostok"

berhasil menciptakan kembali iklim planet kita selama periode ini. Jadi, suhu rata-rata di area stasiun "Vostok" selama 420 ribu tahun ini berfluktuasi dari sekitar - 54 hingga - 77 ° C.

2.2 Dampak Matahari pada Bumi

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.

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 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.

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

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

3. Krivolutsky, A.E./A. E. Krivolutsky // Planet Biru / Pikiran - M., 1985.- P.326-332

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

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

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

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

8. Todhunter, I./I. Todhunter//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.: Pendidikan, 1970.- P.131

10. Hess W./W. Hess//Sabuk radiasi dan magnetosfer Bumi/Atomizdat.-M., 1973.-S.423

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

12. URL: 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

A.G. Zhabin, Doktor Ilmu Geologi dan Mineralogi

Dalam kristal mineral, batuan, lapisan sedimen berlapis, tanda-tanda ditetapkan dan dipertahankan selama miliaran tahun yang mencirikan 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 lain yang mencakup seluruh planet dapat berfungsi sebagai dasar untuk "patokan" planet waktu. 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 ritmik-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 adalah kerak pelapukan, gua karst, zona oksidasi endapan sulfida, sedimen jenis 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 (Jerman) 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) bervariasi dari 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.

Studi tentang kerak sfalerit berlapis tipis dari Tennessee (AS), yang ditemukan di dalam deposit bijih Pine Point, juga menunjukkan pertumbuhan berkala cangkang, atau zona, pada kerak ini. Ketebalannya sekitar 5 - 10 mikron, dan yang lebih tebal bergantian melalui 9 - 11 zona tipis. Periodisitas tahunan dalam hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa air tanah yang menembus ke dalam deposit bijih mengubah volume dan komposisi larutan.

Zonasi tahunan yang baik juga terdapat pada batu akik yang tumbuh di lapisan dekat permukaan kerak bumi. Dalam deskripsi batu akik yang dibuat pada abad terakhir, kadang-kadang hingga 17.000 lapisan tipis dalam satu inci dicatat. Dengan demikian, satu zona (pita terang dan gelap) hanya memiliki kekuatan 1,5 m. Kristalisasi mineral batu akik yang begitu lambat menarik untuk dibandingkan dengan pertumbuhan nodul di lautan. Kecepatan ini adalah 0,03 - 0,003 mm. per seribu tahun, atau 30 - 3 mikron. di tahun. Rupanya, contoh di atas mengungkapkan rantai kompleks fenomena yang saling terkait yang menentukan pengaruh siklus 11 tahun aktivitas matahari terhadap pertumbuhan kristal mineral di lapisan permukaan kerak bumi. Mungkin, perubahan kondisi meteorologi di bawah aksi radiasi sel surya dimanifestasikan, khususnya, dalam fluktuasi penyiraman bagian atas kerak bumi.

Ledakan supernova.

Selain krono-ritme tahunan dan 11 tahun, ada "benchmark" waktu kosmogenik tunggal. Di sini yang kami maksud adalah ledakan supernova. Ahli botani Leningrad N. V. Lovellius mempelajari struktur cincin pertumbuhan pohon juniper berusia 800 tahun yang tumbuh pada ketinggian 3000 m di salah satu lereng Pegunungan Zeravshan. Dia menemukan periode ketika pertumbuhan lingkaran pohon melambat. Periode ini hampir persis jatuh pada tahun 1572 dan 1604, ketika supernova melintas di langit: supernova Tycho Brahe dan supernova Kepler. Kami belum mengetahui konsekuensi geokimia dan mineralogi dari fluks sinar kosmik yang intens sehubungan dengan lima ledakan supernova yang terjadi di Galaksi kami selama milenium terakhir (1006, 1054, 1572, 1604, 1667), dan kami belum dapat mendiagnosis tanda-tanda seperti itu. Penting di sini bukan untuk melihat jejak sinar kosmik primer dalam mineral terestrial (sesuatu sudah diketahui di sini), tetapi untuk menemukan metode untuk menentukan interval waktu ketika sinar kosmik di masa lalu paling intensif mempengaruhi planet kita. Interval waktu seperti itu, yang disinkronkan di seluruh Bumi, dapat dibandingkan dengan lapisan di mana-mana dari cakrawala stratigrafi penanda usia yang diketahui. Menurut astrofisikawan, sekitar sepuluh kali selama keberadaan Bumi, bintang-bintang yang paling dekat dengan Matahari berkobar sebagai supernova. Jadi, alam memberi kita setidaknya sepuluh krono-reperator berturut-turut, sama untuk seluruh planet. Ahli mineralogi harus menemukan jejak titik referensi temporal kosmogenik seperti itu dalam sifat kristal mineral dan batuan yang mereka buat. Contohnya adalah regolit bulan. Ini mencerminkan sejarah dampak angin matahari di Bulan, sinar kosmik galaksi, mikrometeorit. Selain itu, ritme krono kosmogenik besar harus lebih kontras di sini, karena Bulan tidak memiliki atmosfer, dan, oleh karena itu, pengaruh kosmik di atasnya tidak terlalu terdistorsi. Studi tentang regolith menunjukkan bahwa intensitas radiasi proton di Bulan dari tahun 1953 hingga 1963 adalah empat kali intensitas rata-rata selama beberapa juta tahun sebelumnya.

Gagasan tentang hubungan kausal antara periodisitas proses geologis di Bumi dan periodisitas interaksi antara Bumi dan Kosmos semakin merasuki pikiran para ahli geologi dan ilmuwan planet. Sekarang menjadi jelas bahwa periodisasi sejarah geologi, geokronologi terhubung dengan aktivitas matahari oleh kesatuan struktur temporal. Namun baru-baru ini data baru telah diterima. Ternyata zaman tektono-magmatik (mineralogi) planet berkorelasi dengan durasi tahun galaksi. Misalnya, untuk waktu pasca-Archaean, sembilan maksimum pengendapan bahan mineral telah ditetapkan. Mereka terjadi sekitar 115, 355, 530, 750, 980, 1150, 1365, 1550 dan 1780 juta tahun yang lalu. Interval antara maxima ini adalah 170 - 240 juta tahun (rata-rata 200 juta tahun), yaitu sama dengan durasi tahun galaksi.

Anggota yang sesuai dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet G. L. Pospelov, yang menganalisis tempat geologi dalam ilmu alam, mencatat bahwa studi tentang kompleks geologis bertingkat akan mengarahkan ilmu ini pada penemuan fenomena seperti "kuantisasi" berbagai proses dalam makrokosmos. Mineralogists, bersama dengan ahli geologi-stratigrafer, astrogeolog, ahli astrofisika, mengumpulkan fakta bahwa di masa depan akan memungkinkan untuk menyusun skala waktu yang umum untuk semua planet di tata surya.

Skema bagian dari area berlapis kerak bumi. Vena hidrotermal terbuka (kiri) dan "buta" (kanan) terlihat (garis hitam tebal). Di sebelah kiri, terjadi pertukaran hidrotermal dengan air tanah permukaan.

1, 2, 3, 4 - tahap pertumbuhan mineral yang berurutan: kristal kuarsa dan pirit. Pertumbuhan kristal di perut Bumi ternyata terkait dengan siklus 11 tahun aktivitas matahari.

Di antara fenomena alam yang mempengaruhi lingkungan geologis dan cangkang geografis, peran penting dimainkan oleh proses kosmik. Mereka disebabkan oleh energi dan materi yang masuk yang jatuh pada benda kosmik dengan ukuran berbeda - meteorit, asteroid, dan komet.

radiasi luar angkasa

Aliran radiasi kosmik yang kuat yang diarahkan ke Bumi dari semua sisi Semesta selalu ada. “Wajah luar Bumi dan kehidupan yang mengisinya adalah hasil interaksi gaya kosmik yang serba guna ... Kehidupan organik hanya mungkin terjadi jika ada akses bebas ke radiasi kosmik, karena untuk hidup berarti melewati aliran itu sendiri. radiasi kosmik dalam bentuk kinetiknya,” dianggap pencipta heliobiology A. L. Chizhevsky (1973).

Saat ini, banyak fenomena biologis dari masa lalu geologis Bumi dianggap global dan sinkron. Sistem kehidupan dipengaruhi oleh sumber energi eksternal - radiasi kosmik, yang aksinya konstan, tetapi tidak merata, tunduk pada fluktuasi tajam, hingga yang terkuat, dinyatakan dalam bentuk aksi tumbukan. Ini disebabkan oleh fakta bahwa Bumi, seperti yang lainnya, berputar di sekitar pusat Galaksi dalam apa yang disebut orbit galaksi (waktu revolusi penuh disebut tahun galaksi dan sama dengan 215-220 juta tahun). ), secara berkala jatuh ke zona aksi aliran jet (aliran jet zat luar angkasa). Selama periode ini, fluks radiasi kosmik yang menghantam Bumi meningkat, dan jumlah alien luar angkasa - komet dan asteroid - meningkat. Radiasi kosmik memainkan peran utama selama periode ledakan evolusi pada awal kehidupan. Berkat energi kosmik, kondisi diciptakan untuk munculnya mekanisme organisme seluler. Peran radiasi kosmik pada pergantian Cryptozoic dan Fanerozoic selama "ledakan populasi" adalah penting. Hari ini, seseorang dapat berbicara lebih atau kurang percaya diri tentang penurunan peran radiasi kosmik dalam perjalanan sejarah geologis. Ini disebabkan oleh fakta bahwa Bumi berada di bagian yang "menguntungkan" dari orbit galaksi, atau memiliki beberapa mekanisme perlindungan. Pada zaman geologis awal, aliran radiasi kosmik lebih intens. Ini diungkapkan oleh "toleransi" terbesar terhadap radiasi kosmik prokariota dan organisme uniseluler pertama, dan terutama ganggang biru-hijau. Jadi, sianida ditemukan bahkan di dinding bagian dalam reaktor nuklir, dan radiasi tinggi tidak memengaruhi kehidupan mereka dengan cara apa pun. Dampak iradiasi gelombang pendek dan ultra-pendek yang keras pada organisme dengan struktur genetik yang berbeda, tingkat organisasi dan sifat pelindung bersifat selektif. Oleh karena itu, dampak radiasi kosmik dapat menjelaskan kepunahan massal dan pembaruan signifikan dunia organik pada tahap tertentu dalam sejarah geologi. Bukan tanpa partisipasi radiasi kosmik, lapisan ozon muncul, yang memainkan peran penting dalam arah evolusi bumi lebih lanjut.

Proses kosmogeologi

Proses kosmogeologis dikaitkan dengan jatuhnya benda-benda kosmik - meteorit, asteroid, dan komet - ke Bumi. Hal ini menyebabkan munculnya dampak, kawah eksplosif dan astroblem di permukaan bumi, serta transformasi materi batuan metamorf (kejutan) di tempat jatuhnya benda-benda kosmik.

Kawah tumbukan yang terbentuk sebagai akibat tumbukan meteorit berdiameter kurang dari 100 m, kawah tumbukan biasanya berukuran lebih dari 100 m. benda angkasa, yang ukurannya jauh lebih besar daripada ukuran meteorit. Astroblems yang ditemukan di Bumi berkisar antara 2 hingga 300 km.

Saat ini, sedikit lebih dari 200 astroblem telah ditemukan di semua benua. Sejumlah besar astroblem berada di dasar lautan.

Mereka sulit dideteksi dan tidak dapat diakses untuk studi visual. Di wilayah Rusia, salah satu yang terbesar adalah astrobleme Popigai, yang terletak di utara Siberia dan berdiameter 100 km.

Asteroid adalah benda-benda tata surya dengan diameter 1 hingga 1000 km. Orbit mereka berada di antara Mars dan Jupiter. Inilah yang disebut sabuk asteroid. Beberapa asteroid mengorbit dekat dengan Bumi. Komet adalah benda langit yang bergerak dalam orbit yang sangat memanjang. Bagian tengah komet yang paling terang disebut nukleus. Diameternya berkisar antara 0,5 hingga 50 km. Massa nukleus, yang terdiri dari es - konglomerat gas beku, terutama amonia, dan partikel debu, adalah 10 14 -10 20 g Ekor komet terdiri dari ion gas dan partikel debu yang keluar dari nukleus di bawah aksi sinar matahari . Panjang ekornya bisa mencapai puluhan juta kilometer. Inti komet terletak di luar orbit Pluto dalam apa yang disebut awan komet Oort.

Sementara setelah jatuhnya asteroid, kawah asli - astroblem tetap ada, setelah jatuhnya komet, kawah tidak muncul, dan energi serta materinya yang besar didistribusikan kembali dengan cara yang aneh.

Ketika benda kosmik - meteorit atau asteroid - jatuh, dalam waktu yang sangat singkat, hanya dalam 0,1 detik, sejumlah besar energi dilepaskan, yang dihabiskan untuk kompresi, penghancuran, peleburan, dan penguapan batu pada titik kontak. dengan permukaan. Akibat tumbukan gelombang kejut maka terbentuklah batuan yang mempunyai nama umum impactites, dan struktur yang timbul dalam hal ini disebut impact.

Komet yang terbang dekat dengan Bumi tertarik oleh gravitasi, tetapi tidak mencapai permukaan bumi. Mereka pecah di bagian atas dan mengirimkan gelombang kejut yang kuat ke permukaan bumi (menurut berbagai perkiraan, itu adalah 10 21 -10 24 J), yang membawa kehancuran parah yang mengubah lingkungan alam, dan zat berupa gas, air dan debu tersebar di permukaan bumi.

Tanda-tanda struktur kosmogenik

Struktur kosmogenik dapat dibedakan berdasarkan fitur morfostruktural, mineralogi-petrografi, geofisika dan geokimia.

Fitur morphostructural termasuk cincin karakteristik atau bentuk kawah oval, terlihat jelas pada foto ruang dan udara dan dibedakan atas pemeriksaan hati-hati dari peta topografi. Selain itu, bentuk oval disertai dengan adanya gelombang annular, kenaikan pusat, dan susunan sesar radial-annular yang berbeda.

Ciri-ciri mineralogi dan petrografi dibedakan berdasarkan keberadaan di kawah-kawah metamorf dampak dari modifikasi mineral dan mineral bertekanan tinggi dengan struktur tumbukan dari impak, batuan yang dihancurkan dan dibreksikan.

Mineral bertekanan tinggi termasuk modifikasi polimorfik dari SiO 2 - coesit dan stishovite, kristal berlian kecil, berbeda secara morfologis dari berlian kimberlite, dan modifikasi karbon bertekanan paling tinggi - lonsdaleite. Mereka muncul di bagian dalam interior bumi, di mantel pada tekanan sangat tinggi, dan bukan karakteristik kerak bumi. Oleh karena itu, keberadaan mineral ini di kawah memberikan alasan penuh untuk mempertimbangkan asal usulnya sebagai dampak.

Dalam mineral pembentuk batuan dan aksesori kawah, seperti kuarsa, feldspar, zirkon, dll., struktur planar, atau lamela deformasi, terbentuk - retakan tipis beberapa mikron, biasanya terletak sejajar dengan sumbu kristalografi butiran mineral tertentu. Mineral dengan struktur planar disebut mineral kejut.

Impactites diwakili oleh gelas meleleh, seringkali dengan fragmen berbagai mineral dan batuan. Mereka dibagi lagi menjadi seperti tuf - suevites dan tagamit seperti lava besar.

Di antara batuan terbreksikan, ada: breksi authigenik - batuan yang sangat retak, sering diproses dengan dihancurkan menjadi tepung; breksi alogenik, terdiri dari fragmen-fragmen besar yang dipindahkan dari berbagai batuan.

Tanda-tanda geofisika struktur kosmogenik adalah anomali cincin medan gravitasi dan magnet. Pusat kawah biasanya sesuai dengan medan magnet negatif atau berkurang, gravitasi minimum, kadang-kadang rumit oleh maxima lokal.

Fitur geokimia ditentukan oleh pengayaan logam berat (Pt, Os, Ir, Co, Cr, Ni) dari batuan kawah atau astroblem yang dianalisis. Ini khas untuk chondrites. Namun, selain itu, keberadaan struktur tumbukan dapat didiagnosis dengan anomali isotop karbon dan oksigen, yang berbeda secara signifikan dari batuan yang terbentuk di bawah kondisi terestrial.

Skenario untuk pembentukan struktur kosmogenik dan realitas bencana kosmik

Salah satu skenario untuk pembentukan struktur kosmogenik diusulkan oleh B. A. Ivanov dan A. T. Bazilevsky.

Mendekati permukaan Bumi, tubuh kosmik bertabrakan dengannya. Gelombang kejut merambat dari titik tumbukan, membuat materi bergerak pada titik tumbukan. Rongga kawah masa depan mulai tumbuh. Sebagian karena ejeksi, dan sebagian karena transformasi dan ekstrusi batuan yang runtuh, rongga mencapai Kedalaman maksimumnya. Sebuah kawah sementara terbentuk. Dengan ukuran tubuh kosmik yang kecil, kawah bisa menjadi stabil. Dalam kasus lain, material yang hancur meluncur dari sisi kawah sementara dan memenuhi dasar. Sebuah "kawah sejati" sedang terbentuk.

Dalam peristiwa tumbukan skala besar, terjadi kehilangan stabilitas yang cepat, yang menyebabkan dasar kawah terangkat dengan cepat, runtuh dan turunnya bagian periferalnya. Dalam hal ini, "bukit tengah" terbentuk, dan depresi annular diisi dengan campuran fragmen dan lelehan tumbukan.

Dalam sejarah Bumi, dunia organik telah berulang kali mengalami pergolakan, akibatnya terjadi kepunahan massal. Untuk periode waktu yang relatif singkat, sejumlah besar genera, famili, ordo, dan kadang-kadang bahkan kelas hewan dan tumbuhan yang pernah berkembang biak menghilang. Setidaknya ada tujuh kepunahan paling signifikan di Fanerozoikum (akhir Ordovisium, perbatasan Famennian dan Frasnia di akhir Devon, pada pergantian Permian dan Trias, di akhir Trias, di perbatasan Kapur dan Paleogen, pada akhir Eosen, pada pergantian Pleistosen dan Holosen). Onset mereka dan periodisitas yang ada telah berulang kali dicoba untuk dijelaskan oleh banyak alasan independen. Para peneliti saat ini yakin bahwa perubahan biotik selama peristiwa kepunahan sulit dijelaskan oleh penyebab biologis intrinsik saja. Semakin banyak fakta menunjukkan bahwa evolusi dunia organik bukanlah proses yang otonom dan lingkungan kehidupan bukanlah latar belakang pasif yang dengannya proses ini berkembang. Fluktuasi parameter fisik lingkungan, perubahannya yang tidak menguntungkan bagi kehidupan, adalah sumber langsung penyebab kepunahan massal.

Yang paling populer adalah hipotesis kepunahan seperti itu: paparan sebagai akibat peluruhan unsur radioaktif; paparan unsur dan senyawa kimia; efek termal atau tindakan Cosmos. Di antara yang terakhir adalah ledakan supernova di "lingkungan terdekat" Matahari dan "hujan meteorit". Dalam beberapa dekade terakhir, hipotesis bencana "asteroid" dan hipotesis "hujan meteorit" telah mendapatkan popularitas besar.

Selama bertahun-tahun diyakini bahwa jatuhnya komet di permukaan bumi adalah fenomena yang agak langka, terjadi setiap 40 - 60 juta tahun sekali. Namun baru-baru ini, berdasarkan hipotesis galaksi yang diajukan oleh A. A. Barenbaum dan N. A. Yasamanov, telah ditunjukkan bahwa komet dan asteroid cukup sering jatuh di planet kita. Selain itu, mereka tidak hanya mengoreksi jumlah makhluk hidup dan mengubah kondisi alam, tetapi juga memperkenalkan zat yang diperlukan untuk kehidupan. Secara khusus, diasumsikan bahwa volume hidrosfer hampir sepenuhnya bergantung pada bahan komet.

Pada tahun 1979, ilmuwan Amerika L. Alvarez dan W. Alvarez mengajukan hipotesis dampak asli. Berdasarkan penemuan di Italia Utara tentang peningkatan kandungan iridium dalam lapisan tipis di perbatasan Kapur dan Paleogen, tidak diragukan lagi berasal dari kosmik, mereka menyarankan bahwa pada saat itu Bumi bertabrakan dengan yang relatif besar (setidaknya 10 km di diameter) tubuh kosmik - sebuah asteroid. Sebagai akibat dari tumbukan, suhu lapisan permukaan atmosfer berubah, gelombang kuat muncul - tsunami yang menghantam pantai, dan air laut menguap. Hal ini disebabkan fakta bahwa asteroid, setelah memasuki atmosfer bumi, terbelah menjadi beberapa bagian. Beberapa Fragmen jatuh di darat, sementara yang lain tenggelam ke perairan laut.

Hipotesis ini mendorong studi tentang lapisan batas Kapur dan Paleogen. Pada tahun 1992, anomali iridium telah terdeteksi di lebih dari 105 situs di berbagai benua dan di inti dari lubang bor di lautan. Pada lapisan batas yang sama, mikrosfer mineral terbentuk sebagai hasil ledakan, butiran detrital kuarsa kejut, anomali isotop-geokimia 13 C dan 18 O, lapisan batas yang diperkaya dengan Pt, Os, Ni, Cr, dan Au, yang karakteristik meteorit chondrite, ditemukan. Selain itu, di lapisan batas juga terdeteksi adanya jelaga, yang merupakan bukti kebakaran hutan yang disebabkan oleh peningkatan aliran energi selama ledakan asteroid.

Saat ini, ada bukti bahwa di perbatasan Kapur dan Paleogen, tidak hanya pecahan asteroid besar yang jatuh, tetapi juga segerombolan bola api muncul, yang memunculkan serangkaian kawah. Salah satu kawah ini ditemukan di wilayah Laut Hitam Utara, yang lain - di Ural Kutub. Tetapi struktur tumbukan terbesar yang dihasilkan dari pemboman ini adalah kawah Chicxulup yang terkubur di utara Semenanjung Yucatan di Meksiko. Ini memiliki diameter 180 km dan kedalaman sekitar 15 km.

Kawah ini ditemukan selama pengeboran dan berkontur oleh gravitasi dan anomali magnetik. Inti sumur mengandung batuan breksi, kaca impak, kuarsa kejut, dan feldspar. Emisi dari kawah ini telah ditemukan di kejauhan - di pulau Haiti dan di timur laut Meksiko. Di perbatasan Kapur dan Paleogen, tektite ditemukan - bola kaca yang menyatu, yang didiagnosis sebagai formasi yang dikeluarkan dari kawah Chiksulupsky.

Kawah kedua yang muncul sebagai akibat dari pemboman kosmik pada pergantian Kapur dan Paleogen adalah astrobleme Kara, yang terletak di lereng timur Ural Kutub dan punggungan Pai-Khoi. Panjangnya mencapai 140 km. Kawah lain ditemukan di beting Laut Kara (Ust-Kara astrobleme). Diasumsikan bahwa sebagian besar asteroid jatuh ke Laut Barents. Itu menyebabkan gelombang yang luar biasa tinggi - tsunami, menguapkan sebagian besar air laut dan menyebabkan kebakaran hutan besar di hamparan Siberia dan Amerika Utara.

Meskipun hipotesis vulkanik mengajukan penyebab alternatif kepunahan, tidak seperti hipotesis dampak, tidak dapat menjelaskan kepunahan massal yang terjadi di segmen lain dari sejarah geologi. Kegagalan hipotesis vulkanik terungkap dengan membandingkan zaman aktivitas vulkanik aktif dengan tahap perkembangan dunia organik. Ternyata selama letusan gunung berapi terbesar, keanekaragaman spesies dan genus hampir sepenuhnya terpelihara. Menurut hipotesis ini, diyakini bahwa curahan besar basal di Dataran Tinggi Deccan di India pada pergantian Kapur dan Paleogen dapat menyebabkan konsekuensi yang serupa dengan konsekuensi jatuhnya asteroid atau komet. Pada skala yang jauh lebih besar, letusan perangkap terjadi pada periode Permian di platform Siberia dan di Trias di Amerika Selatan, tetapi mereka tidak menyebabkan kepunahan massal.

Intensifikasi aktivitas gunung berapi dapat menyebabkan dan lebih dari sekali menyebabkan pemanasan global karena pelepasan gas rumah kaca ke atmosfer - karbon dioksida dan uap air. Tetapi pada saat yang sama, letusan gunung berapi juga mengeluarkan nitrogen oksida, yang menyebabkan kerusakan lapisan ozon. Namun, vulkanisme tidak dapat menjelaskan fitur lapisan batas seperti peningkatan tajam dalam iridium, yang tidak diragukan lagi berasal dari kosmik, kemunculan mineral kejut dan tektites.

Ini tidak hanya membuat hipotesis tumbukan lebih disukai, tetapi juga menunjukkan bahwa curahan jebakan di Dataran Tinggi Deccan bahkan dapat dipicu oleh jatuhnya benda-benda kosmik karena transfer energi yang diperkenalkan oleh asteroid.

Studi tentang endapan Fanerozoikum telah menunjukkan bahwa di hampir semua lapisan batas yang sesuai dengan waktu kepunahan Fanerozoikum yang diketahui, adanya peningkatan jumlah iridium, kuarsa kejut, dan feldspar kejut telah ditetapkan. Ini memberikan alasan untuk percaya bahwa jatuhnya benda-benda kosmik di zaman ini, serta pada pergantian Kapur dan Paleogen, dapat menyebabkan kepunahan massal.

Bencana besar terakhir dalam sejarah Bumi baru-baru ini, mungkin disebabkan oleh tabrakan Bumi dengan komet, adalah Air Bah yang dijelaskan dalam Perjanjian Lama. Pada tahun 1991, ilmuwan Austria, pasangan Edith Christian-Tolman dan Alexander Tolman, bahkan menetapkan tanggal pasti acara tersebut - 25 September 9545 SM, menggunakan cincin pohon, peningkatan tajam kandungan asam di lapisan es Greenland dan sumber lainnya . e. Salah satu bukti hubungan Banjir dengan pemboman kosmik adalah curah hujan dari tektites di wilayah yang luas meliputi Asia, Australia, India Selatan dan Madagaskar. Usia lapisan bantalan tektite adalah 10.000 tahun, yang bertepatan dengan penanggalan pasangan Tolman.

Rupanya, puing-puing utama komet jatuh ke laut, yang menyebabkan gempa bumi dahsyat, letusan, tsunami, angin topan, badai hujan global, peningkatan suhu yang tajam, kebakaran hutan, pemadaman umum dari massa debu yang dibuang ke atmosfer, dan lalu gerimis dingin. Jadi, sebuah fenomena yang sekarang dikenal sebagai "musim dingin asteroid" bisa saja terjadi, serupa konsekuensinya dengan musim dingin "nuklir". Akibatnya, banyak perwakilan fauna dan flora darat dari masa lalu sejarah telah menghilang. Ini terutama berlaku untuk mamalia besar. Biota laut dan fauna darat kecil bertahan hidup, menjadi yang paling beradaptasi dengan kondisi habitat dan mampu bersembunyi untuk beberapa waktu dari kondisi yang tidak menguntungkan. Orang-orang primitif termasuk di antara yang terakhir.

Bumi adalah sistem terbuka, dan karena itu sangat dipengaruhi oleh benda-benda kosmik dan proses kosmik. Dengan jatuhnya benda-benda kosmik, kemunculan di Bumi dari proses kosmogeologis yang aneh dan struktur kosmogeologis dikaitkan. Setelah jatuhnya meteorit dan asteroid di permukaan bumi, kawah eksplosif - astroblem tetap ada, sementara setelah jatuhnya komet, energi dan materi didistribusikan kembali dengan cara yang aneh. Jatuhnya komet atau perjalanannya di sekitar Bumi dicatat dalam sejarah geologi dalam bentuk kepunahan massal. Kepunahan terbesar di dunia organik pada pergantian Mesozoikum dan Kenozoikum kemungkinan besar disebabkan oleh jatuhnya asteroid besar.

Portal untuk siswa. Latihan mandiri

radiasi luar angkasa

Proses kosmogeologi

Tanda-tanda struktur kosmogenik

Skenario untuk pembentukan struktur kosmogenik dan realitas bencana kosmik

ARTIKEL TERKAIT