დედამიწის წარმოშობა (კოსმოგონიური ჰიპოთეზები)

კოსმოგონიური ჰიპოთეზები.დედამიწისა და მზის სისტემის წარმოშობის საკითხისადმი მეცნიერული მიდგომა შესაძლებელი გახდა მეცნიერებაში სამყაროში მატერიალური ერთიანობის იდეის გაძლიერების შემდეგ. არსებობს მეცნიერება ციური სხეულების წარმოშობისა და განვითარების შესახებ - კოსმოგონია.

მზის სისტემის წარმოშობისა და განვითარების საკითხის მეცნიერული დასაბუთების პირველი მცდელობები გაკეთდა 200 წლის წინ.

დედამიწის წარმოშობის შესახებ ყველა ჰიპოთეზა შეიძლება დაიყოს ორ ძირითად ჯგუფად: ნისლეული (ლათ. „ნისლეული“ - ნისლი, გაზი) და კატასტროფული. პირველი ჯგუფი დაფუძნებულია გაზისგან, მტვრის ნისლეულებისგან პლანეტების წარმოქმნის პრინციპზე. მეორე ჯგუფი დაფუძნებულია სხვადასხვა კატასტროფულ მოვლენებზე (ციური სხეულების შეჯახება, ვარსკვლავების ერთმანეთისგან ახლო გავლა და ა.შ.).

კანტისა და ლაპლასის ჰიპოთეზა. პირველი მეცნიერული ჰიპოთეზა მზის სისტემის წარმოშობის შესახებ იყო ი.კანტის ჰიპოთეზა (1755 წ.). მისგან დამოუკიდებლად, იმავე დასკვნამდე მივიდა სხვა მეცნიერი - ფრანგი მათემატიკოსი და ასტრონომი პ. ლაპლასი, მაგრამ უფრო ღრმად განავითარა ჰიპოთეზა (1797). ორივე ჰიპოთეზა არსებითად მსგავსია და ხშირად განიხილება როგორც ერთი, ხოლო მისი ავტორები ითვლებიან მეცნიერული კოსმოგონიის ფუძემდებლად.

კანტ-ლაპლასის ჰიპოთეზა განეკუთვნება ნისლეული ჰიპოთეზების ჯგუფს. მათი კონცეფციის მიხედვით, მანამდე მზის სისტემის ადგილზე მდებარეობდა უზარმაზარი გაზურ-მტვრის ნისლეული (მყარი ნაწილაკების მტვრის ნისლეული, ი. კანტის მიხედვით; გაზის ნისლეული, პ. ლაპლასის მიხედვით). ნისლეული ცხელი იყო და ტრიალებდა. გრავიტაციის კანონების გავლენით, მისი მატერია თანდათან შედედდა, ბრტყელდებოდა და ცენტრში ბირთვს წარმოქმნიდა. ასე ჩამოყალიბდა პირველყოფილი მზე. ნისლეულის შემდგომმა გაგრილებამ და დატკეპნამ გამოიწვია ბრუნვის კუთხური სიჩქარის ზრდა, რის შედეგადაც, ეკვატორზე, ნისლეულის გარე ნაწილი გამოეყო ძირითადი მასისგან ეკვატორულ სიბრტყეში მბრუნავი რგოლების სახით: რამდენიმე მათგანი ჩამოყალიბდა. მაგალითად, ლაპლასმა მოიყვანა სატურნის რგოლები. არათანაბრად გაციებით, რგოლები გატყდა და ნაწილაკებს შორის მიზიდულობის გამო, მზის ირგვლივ ბრუნვადი პლანეტების წარმოქმნა მოხდა. გამაგრილებელი პლანეტები დაფარული იყო მყარი ქერქით, რომლის ზედაპირზე გეოლოგიური პროცესები დაიწყო.

ი.კანტმა და პ.ლაპლასმა სწორად აღნიშნეს მზის სისტემის სტრუქტურის ძირითადი და დამახასიათებელი ნიშნები:

სისტემის მასის დიდი უმრავლესობა (99,86%) კონცენტრირებულია მზეში;

პლანეტები ბრუნავენ თითქმის წრიულ ორბიტებზე და თითქმის ერთ სიბრტყეში;

ყველა პლანეტა და თითქმის ყველა მათი თანამგზავრი ბრუნავს ერთი მიმართულებით, ყველა პლანეტა ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო ერთი მიმართულებით.

ი.კანტისა და პ.ლაპლასის მნიშვნელოვანი დამსახურება იყო მატერიის განვითარების იდეაზე დაფუძნებული ჰიპოთეზის შექმნა. ორივე მეცნიერს სჯეროდა, რომ ნისლეულს ბრუნვითი მოძრაობა ჰქონდა, რის შედეგადაც ნაწილაკები დატკეპნილი და პლანეტები და მზე წარმოიქმნა. მათ სჯეროდათ, რომ მოძრაობა განუყოფელია მატერიისგან და ისეთივე მარადიულია, როგორც თავად მატერია.

კანტ-ლაპლასის ჰიპოთეზა თითქმის ორასი წელია არსებობს. შემდგომში დადასტურდა, რომ ის არათანმიმდევრულია. ასე რომ, ცნობილი გახდა, რომ ზოგიერთი პლანეტის თანამგზავრები, როგორიცაა ურანი და იუპიტერი, ბრუნავენ სხვა მიმართულებით, ვიდრე თავად პლანეტები. თანამედროვე ფიზიკის მიხედვით, ცენტრალური სხეულიდან გამოყოფილი გაზი უნდა გაიფანტოს და ვერ ჩამოყალიბდეს გაზის რგოლებად, მოგვიანებით კი – პლანეტებად. კანტისა და ლაპლასის ჰიპოთეზის სხვა მნიშვნელოვანი ნაკლოვანებები შემდეგია.

ცნობილია, რომ მბრუნავ სხეულში კუთხოვანი იმპულსი ყოველთვის რჩება მუდმივი და თანაბრად ნაწილდება მთელ სხეულზე სხეულის შესაბამისი ნაწილის მასის, მანძილისა და კუთხური სიჩქარის პროპორციულად. ეს კანონი ასევე ეხება ნისლეულს, საიდანაც წარმოიქმნა მზე და პლანეტები. მზის სისტემაში იმპულსი არ შეესაბამება იმპულსის განაწილების კანონს მასაში, რომელიც წარმოიშვა ერთი სხეულიდან. მზის სისტემის პლანეტები შეიცავს სისტემის კუთხური იმპულსის 98%-ს, მზეს კი მხოლოდ 2%, ხოლო მზეს შეადგენს მზის სისტემის მთელი მასის 99,86%.

თუ მზისა და სხვა პლანეტების ბრუნვის მომენტებს დავუმატებთ, მაშინ გამოთვლებში გამოდის, რომ პირველადი მზე ბრუნავს იმავე სიჩქარით, როგორც ახლა ბრუნავს იუპიტერი. ამასთან დაკავშირებით, მზეს ისეთივე შეკუმშვა უნდა ჰქონდეს, როგორც იუპიტერს. და ეს, როგორც გამოთვლები აჩვენებს, არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ მბრუნავი მზის ფრაგმენტაცია გამოიწვიოს, რომელიც, კანტისა და ლაპლასის აზრით, დაიშალა ზედმეტი ბრუნვის გამო.

3. ამჟამად დადასტურებულია, რომ ვარსკვლავი ბრუნვის სიჭარბით იშლება ნაწილებად და არ ქმნის პლანეტების ოჯახს. სპექტრული ორობითი და მრავალჯერადი სისტემები შეიძლება იყოს მაგალითი.

ჯინსის ჰიპოთეზა. კოსმოგონიაში კანტ-ლაპლასის ჰიპოთეზის შემდეგ, მზის სისტემის ფორმირების კიდევ რამდენიმე ჰიპოთეზა შეიქმნა.

ჩნდება ეგრეთ წოდებული კატასტროფები, რომლებიც დაფუძნებულია შემთხვევითობის ელემენტზე, ბედნიერი დამთხვევის ელემენტზე:

ბუფონი - დედამიწა და პლანეტები წარმოიქმნა მზის კომეტასთან შეჯახების შედეგად; ჩემბერლენი და მულტონი - პლანეტების ფორმირება დაკავშირებულია მზესთან გავლის სხვა ვარსკვლავის მოქცევასთან.

როგორც კატასტროფული მიმართულების ჰიპოთეზის მაგალითი, განვიხილოთ ინგლისელი ასტრონომის ჯინსის კონცეფცია (1919). მისი ჰიპოთეზა ეფუძნება მზის მახლობლად სხვა ვარსკვლავის გავლის შესაძლებლობას. მისი მიზიდულობის გავლენით მზიდან გაიქცა გაზის ჭავლი, რომელიც შემდგომი ევოლუციით გადაიქცა მზის სისტემის პლანეტებად. გაზის ჭავლს სიგარის ფორმა ჰქონდა. მზის გარშემო მოძრავი ამ სხეულის ცენტრალურ ნაწილში წარმოიქმნა დიდი პლანეტები - იუპიტერი და სატურნი, ხოლო "სიგარის" ბოლოებზე - ხმელეთის პლანეტები: მერკური, ვენერა, დედამიწა, მარსი, პლუტონი.

ჯინსს სჯეროდა, რომ მზის გვერდით ვარსკვლავის გავლა, რამაც გამოიწვია მზის სისტემის პლანეტების ჩამოყალიბება, შეიძლება ახსნას შეუსაბამობა მზის სისტემაში მასისა და კუთხოვანი იმპულსის განაწილებაში. ვარსკვლავმა, რომელმაც მზიდან აირის ჭავლი გამოიყვანა, მბრუნავ „სიგარას“ კუთხური იმპულსის გადაჭარბება მისცა. ამრიგად, აღმოიფხვრა კანტ-ლაპლასის ჰიპოთეზის ერთ-ერთი მთავარი ნაკლი.

1943 წელს რუსმა ასტრონომმა ნ.ი. პარიზკიმ გამოთვალა, რომ მზესთან გამავალი ვარსკვლავის დიდი სიჩქარით, აირისებრი მხარე ვარსკვლავს უნდა დაეტოვებინა. ვარსკვლავის დაბალი სიჩქარით გაზის ჭავლი მზეზე უნდა დაეცა. მხოლოდ ვარსკვლავის მკაცრად განსაზღვრული სიჩქარის შემთხვევაში შეიძლება აირისებრი გამოვლინება მზის თანამგზავრად იქცეს. ამ შემთხვევაში მისი ორბიტა მზესთან ყველაზე ახლოს მყოფი პლანეტის – მერკურიის ორბიტაზე 7-ჯერ მცირე უნდა იყოს.

ამრიგად, ჯინსის ჰიპოთეზა, ისევე როგორც კანტ-ლაპლასის ჰიპოთეზა, ვერ აძლევდა სწორ ახსნას მზის სისტემაში კუთხოვანი იმპულსის არაპროპორციულ განაწილებას. ამ ჰიპოთეზის ყველაზე დიდი ნაკლი არის შემთხვევითობის ფაქტი, პლანეტების ოჯახის ფორმირების ექსკლუზიურობა, რაც ეწინააღმდეგება მატერიალისტურ მსოფლმხედველობას და არსებულ ფაქტებს, რომლებიც მიუთითებს პლანეტების არსებობაზე სხვა ვარსკვლავურ სამყაროებში. გარდა ამისა, გამოთვლებმა აჩვენა, რომ ვარსკვლავების მიახლოება მსოფლიო სივრცეში პრაქტიკულად შეუძლებელია და ეს რომც მოხდეს, გამვლელი ვარსკვლავი ვერ აძლევდა პლანეტებს მოძრაობას წრიულ ორბიტაზე.

თანამედროვე ჰიპოთეზები. ჩვენი ქვეყნის მეცნიერებმა დიდ წარმატებას მიაღწიეს კოსმოგონიის განვითარებაში. ყველაზე პოპულარულია ჰიპოთეზები მზის სისტემის წარმოშობის შესახებ, შექმნილი O. Yu. Schmidt და V. G. Fesenkov-ის მიერ. ორივე მეცნიერი, ჰიპოთეზის შემუშავებისას, გამოვიდა იდეებიდან სამყაროში მატერიის ერთიანობის, მატერიის უწყვეტი მოძრაობისა და ევოლუციის შესახებ, რაც მისი ძირითადი თვისებებია, სამყაროს მრავალფეროვნების შესახებ, არსებობის სხვადასხვა ფორმების გამო. მატერია.

O. Yu. Schmidt-ის ჰიპოთეზა. O.Yu-ს კონცეფციის მიხედვით. შმიდტის თქმით, მზის სისტემა ჩამოყალიბდა ვარსკვლავთშორისი მატერიის დაგროვებისგან, რომელიც მზემ დაიპყრო მსოფლიო სივრცეში მოძრაობის პროცესში. მზე მოძრაობს გალაქტიკის ცენტრში და 180 მილიონ წელიწადში სრულ რევოლუციას ახდენს. გალაქტიკის ვარსკვლავებს შორის არის გაზის მტვრის ნისლეულების დიდი დაგროვება. აქედან გამომდინარე, O. Yu. Schmidt თვლიდა, რომ მზე, როდესაც მოძრაობდა, ერთ-ერთ ღრუბელში შევიდა და თან წაიყვანა. მიზიდულობის ძალით მან ღრუბელი თავის გარშემო ბრუნავდა. შმიდტს სჯეროდა, რომ ვარსკვლავთშორისი მატერიის თავდაპირველ ღრუბელს გარკვეული ბრუნვა ჰქონდა, წინააღმდეგ შემთხვევაში მისი ნაწილაკები მზეზე დაეცემა.

მზის გარშემო ღრუბლის ბრუნვის პროცესში მცირე ნაწილაკები კონცენტრირებული იყო ეკვატორულ ნაწილში. ღრუბელი გადაიქცა ბრტყელ კომპაქტურ მბრუნავ დისკად, რომელშიც ნაწილაკების ურთიერთმიზიდულობის გაზრდის გამო მოხდა კონდენსაცია. წარმოქმნილი გროვა-სხეულები იზრდებოდა მათ მიერთების მცირე ნაწილაკების ხარჯზე, როგორც თოვლის ბურთი. ამ გზით ჩამოყალიბდა პლანეტები და მათ გარშემო მოძრავი თანამგზავრები. პლანეტებმა დაიწყეს ბრუნვა წრიულ ორბიტებში მცირე ნაწილაკების ორბიტების საშუალო დონის გამო.

დედამიწა, O. Yu. Schmidt-ის მიხედვით, ასევე ჩამოყალიბდა ცივი მყარი ნაწილაკების გროვისგან. დედამიწის ინტერიერის თანდათანობითი გათბობა მოხდა რადიოაქტიური დაშლის ენერგიის გამო, რამაც გამოიწვია წყლის და გაზის გათავისუფლება, რომლებიც მცირე რაოდენობით იყო მყარი ნაწილაკების ნაწილი. შედეგად წარმოიშვა ოკეანეები და ატმოსფერო, რამაც გამოიწვია დედამიწაზე სიცოცხლის გაჩენა.

O. Yu. Schmidt-ის ჰიპოთეზა სწორად ხსნის მზის სისტემის აგებულების მთელ რიგ კანონზომიერებებს. მეცნიერს მიაჩნია, რომ მზისა და პლანეტების იმპულსის განაწილებაში არსებული შეუსაბამობები აიხსნება მზის იმპულსის სხვადასხვა საწყისი მომენტებით და გაზ-მტვრის ნისლეულით. შმიდტმა გამოთვალა და მათემატიკურად დაასაბუთა პლანეტების მანძილი მზიდან და მათ შორის და გაარკვია მზის სისტემის სხვადასხვა ნაწილში დიდი და პატარა პლანეტების წარმოქმნის მიზეზები და მათი შემადგენლობის განსხვავება. გამოთვლების საშუალებით დასაბუთებულია პლანეტების ერთი მიმართულებით ბრუნვის მოძრაობის მიზეზები. ჰიპოთეზის მინუსი არის პლანეტების წარმოშობის საკითხის განხილვა მზის, სისტემის განმსაზღვრელი წევრის წარმოქმნისგან იზოლირებულად. კონცეფცია არ არის შემთხვევითობის ელემენტის გარეშე: მზის მიერ ვარსკვლავთშორისი მატერიის დაჭერა.

V.G. Fesenkov-ის ჰიპოთეზა. ასტრონომის V.A. Ambartsumyan-ის ნაშრომმა, რომელმაც დაამტკიცა ვარსკვლავების წარმოქმნის უწყვეტობა იშვიათი გაზის მტვრის ნისლეულებიდან მატერიის კონდენსაციის შედეგად, საშუალება მისცა აკადემიკოს ვ.გ.ფესენკოვს წამოეყენებინა ახალი ჰიპოთეზა. ფესენკოვი თვლის, რომ პლანეტების ფორმირების პროცესი ფართოდ არის გავრცელებული სამყაროში, სადაც ბევრი პლანეტარული სისტემაა. მისი აზრით, პლანეტების ფორმირება დაკავშირებულია ახალი ვარსკვლავების წარმოქმნასთან, რაც წარმოიქმნება თავდაპირველად იშვიათი ნივთიერების კონდენსაციის შედეგად. მზისა და პლანეტების ერთდროულ ფორმირებას ადასტურებს დედამიწისა და მზის ერთი და იგივე ასაკი.

გაზ-მტვრის ღრუბლის დატკეპნის შედეგად წარმოიქმნა ვარსკვლავის ფორმის მტევანი. ნისლეულის სწრაფი ბრუნვის გავლენის ქვეშ, გაზ-მტვრის მატერიის მნიშვნელოვანი ნაწილი სულ უფრო და უფრო შორდებოდა ნისლეულის ცენტრიდან ეკვატორის სიბრტყის გასწვრივ და ქმნიდა რაღაც დისკს. თანდათანობით, გაზ-მტვრის ნისლეულის დატკეპნამ გამოიწვია პლანეტარული გროვების წარმოქმნა, რამაც შემდგომში მზის სისტემის თანამედროვე პლანეტები შექმნა. შმიდტისგან განსხვავებით, ფესენკოვი თვლის, რომ გაზის მტვრის ნისლეული ცხელ მდგომარეობაში იყო. მისი დიდი დამსახურებაა პლანეტარული მანძილების კანონის დასაბუთება, რაც დამოკიდებულია გარემოს სიმკვრივეზე. VT. ფესენკოვმა მათემატიკურად დაასაბუთა მზის სისტემაში კუთხოვანი იმპულსის სტაბილურობის მიზეზები მატერიის არჩევისას მზის მატერიის დაკარგვით, რის შედეგადაც მისი ბრუნვა შენელდა. ვ.გ. ფესენკოვი ასევე ამტკიცებს იუპიტერისა და სატურნის ზოგიერთი თანამგზავრის საპირისპირო მოძრაობის სასარგებლოდ და ამას ხსნის პლანეტების მიერ ასტეროიდების დაჭერით.

სამყაროს შესწავლის ამ ეტაპზე, ვ.გ.ფესენკოვის ჰიპოთეზა სწორად ასახავს მზის სისტემის წარმოშობის, განვითარებისა და სტრუქტურული თავისებურებების საკითხს. ჰიპოთეზის კონცეფციიდან გამომდინარეობს, რომ პლანეტების ფორმირება ფართოდ გავრცელებული პროცესია სამყაროში. პლანეტების ფორმირება მოხდა პირველად მზესთან მჭიდროდ დაკავშირებული ნივთიერებისგან, გარე ძალების ჩარევის გარეშე.

დედამიწის სტრუქტურა და შემადგენლობა

დედამიწის მასა შეფასებულია 5,98-10 27 გ, ხოლო მოცულობა - 1,083-10 27 სმ 3. მაშასადამე, პლანეტის საშუალო სიმკვრივე არის დაახლოებით 5,5 გ/სმ 3. მაგრამ ჩვენთვის ხელმისაწვდომი ქანების სიმკვრივეა 2.7-3.0 გ / სმ 3. აქედან გამომდინარეობს, რომ დედამიწის მატერიის სიმკვრივე არ არის ერთგვაროვანი.

დედამიწას აკრავს ძლიერი აირისებრი გარსი - ატმოსფერო. ეს არის დედამიწასა და კოსმოსს შორის მეტაბოლური პროცესების ერთგვარი რეგულატორი. აირისებრი კონვერტის შემადგენლობაში გამოიყოფა რამდენიმე სფერო, რომლებიც განსხვავდება შემადგენლობითა და ფიზიკური თვისებებით. აირისებრი ნივთიერების ძირითადი მასა მოქცეულია ტროპოსფეროში, რომლის ზედა საზღვარი, რომელიც მდებარეობს ეკვატორზე დაახლოებით 17 კმ სიმაღლეზე, კლებულობს პოლუსებისკენ 8-10 კმ-მდე. უფრო მაღლა, მთელს სტრატოსფეროსა და მეზოსფეროში, იზრდება გაზების იშვიათობა, თერმული პირობები იცვლება კომპლექსურად. 80-დან 800 კმ-მდე სიმაღლეზე მდებარეობს იონოსფერო - უაღრესად იშვიათი გაზის რეგიონი, რომლის ნაწილაკებს შორის ჭარბობს ელექტრული დამუხტული ნაწილაკები. გაზის კონვერტის ყველაზე გარე ნაწილს ქმნის ეგზოსფერო, რომელიც ვრცელდება 1800 კმ სიმაღლეზე. ამ სფეროდან ხდება ყველაზე მსუბუქი ატომების - წყალბადის და ჰელიუმის გაფანტვა.

ჩვენი პლანეტის შიდა ნაწილების შესწავლის ძირითადი მეთოდებია გეოფიზიკური, უპირველეს ყოვლისა, აფეთქებების ან მიწისძვრების შედეგად წარმოქმნილი სეისმური ტალღების გავრცელების სიჩქარის დაკვირვება. ისევე, როგორც წყალში ჩაგდებული ქვისგან, ისინი წყლის ზედაპირზე სხვადასხვა მიმართულებით განსხვავდებიან.

ტალღები, ამიტომ ელასტიური ტალღები მყარ მატერიაში ვრცელდება აფეთქების წყაროდან. მათ შორის გამოირჩევა გრძივი და განივი ვიბრაციის ტალღები. გრძივი ვიბრაციები არის მატერიის შეკუმშვისა და დაძაბულობის მონაცვლეობა ტალღის გავრცელების მიმართულებით. განივი ვიბრაცია შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ტალღის გავრცელების პერპენდიკულარულ მიმართულებით მონაცვლეობითი ცვლილებით.

გრძივი ვიბრაციის ტალღები, ან, როგორც ამბობენ, გრძივი ტალღები, მყარში უფრო დიდი სიჩქარით ვრცელდება, ვიდრე განივი. გრძივი ტალღები ვრცელდება როგორც მყარ, ასევე თხევად მატერიაში, განივი ტალღები ვრცელდება მხოლოდ მყარ მატერიაში. ამიტომ, თუ რომელიმე სხეულში სეისმური ტალღების გავლისას აღმოჩნდება, რომ იგი არ გადასცემს განივი ტალღებს, მაშინ შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ეს ნივთიერება თხევად მდგომარეობაშია. თუ ორივე ტიპის სეისმური ტალღა გადის სხეულში, მაშინ ეს მატერიის მყარი მდგომარეობის მტკიცებულებაა.

ტალღების სიჩქარე იზრდება მატერიის სიმკვრივის მატებასთან ერთად. მატერიის სიმკვრივის მკვეთრი ცვლილებით, ტალღების სიჩქარე მკვეთრად შეიცვლება. დედამიწაზე სეისმური ტალღების გავრცელების შესწავლის შედეგად დადგინდა, რომ ტალღის სისწრაფეში ნახტომისთვის რამდენიმე განსაზღვრული საზღვარია. აქედან გამომდინარე, ვარაუდობენ, რომ დედამიწა შედგება რამდენიმე კონცენტრული ჭურვისაგან (გეოსფეროები).

დადგენილი სამი ძირითადი ინტერფეისის საფუძველზე გამოიყოფა სამი ძირითადი გეოსფერო: დედამიწის ქერქი, მანტია და ბირთვი (სურ. 2.1).

პირველი ინტერფეისი ხასიათდება გრძივი სეისმური ტალღების სიჩქარის მკვეთრი ზრდით 6,7-დან 8,1 კმ/წმ-მდე. ამ საზღვარს უწოდებენ მოჰოროვიჩის მონაკვეთს (სერბი მეცნიერის ა. მოჰოროვიჩიჩის პატივსაცემად, რომელმაც აღმოაჩინა იგი) ან უბრალოდ M საზღვარი. ის ჰყოფს. დედამიწის ქერქიმანტიიდან. დედამიწის ქერქის ნივთიერების სიმკვრივე, როგორც ზემოთ აღინიშნა, არ აღემატება 2,7-3,0 გ/სმ 3-ს. M საზღვარი მდებარეობს კონტინენტების ქვეშ 30-დან 80 კმ-მდე სიღრმეზე, ხოლო ოკეანის ფსკერის ქვეშ - 4-დან 10 კმ-მდე.

იმის გათვალისწინებით, რომ დედამიწის რადიუსი არის 6371 კმ, დედამიწის ქერქი არის თხელი ფენა პლანეტის ზედაპირზე, რომელიც შეადგენს მისი მთლიანი მასის 1%-ზე ნაკლებს და მოცულობის დაახლოებით 1,5%-ს.

Მანტია - ყველაზე ძლიერი დედამიწის გეოსფეროებიდან. ის ვრცელდება 2900 კმ სიღრმეზე და პლანეტის მოცულობის 82,26%-ს იკავებს. მანტია შეიცავს დედამიწის მასის 67,8%-ს. სიღრმესთან ერთად, მანტიის ნივთიერების სიმკვრივე მთლიანობაში იზრდება 3,32-დან 5,69 გ/სმ 3-მდე, თუმცა ეს ხდება არათანაბრად.

ბრინჯი. 2.1. დედამიწის შიდა სტრუქტურის დიაგრამა

დედამიწის ქერქთან შეხებისას მანტიის ნივთიერება მყარ მდგომარეობაშია. მაშასადამე, დედამიწის ქერქი, მანტიის ზედა ნაწილთან ერთად, ე.წ ლითოსფერო.

მანტიის მატერიის მთლიანი მდგომარეობა ლითოსფეროს ქვემოთ საკმარისად არ არის შესწავლილი და ამ საკითხთან დაკავშირებით განსხვავებული მოსაზრებები არსებობს. ვარაუდობენ, რომ მანტიის ტემპერატურა 100 კმ სიღრმეზე არის 1100-1500°C, ღრმა ნაწილებში გაცილებით მაღალია. წნევა 100 კმ სიღრმეზე შეფასებულია 30 ათასი ატმ, 1000 კმ სიღრმეზე - 1350 ათასი ატმ. მიუხედავად მაღალი ტემპერატურისა, სეისმური ტალღების გავრცელებით თუ ვიმსჯელებთ, მანტიის მასალა უპირატესად მყარია. კოლოსალური წნევა და მაღალი ტემპერატურა შეუძლებელს ხდის ჩვეულებრივ კრისტალურ მდგომარეობას. როგორც ჩანს, მანტიის მატერია სპეციალურ მაღალი სიმკვრივის მდგომარეობაშია, რაც შეუძლებელია დედამიწის ზედაპირზე. წნევის დაქვეითებამ ან ტემპერატურის უმნიშვნელო მატებამ უნდა გამოიწვიოს ნივთიერების სწრაფი გადასვლა დნობის მდგომარეობაში.

მანტია იყოფა ზედა (ფენა B, რომელიც ვრცელდება 400 კმ სიღრმეზე), შუალედად (ფენა C - 400-დან 1000 კმ-მდე) და ქვედა (ფენა D - 1000-დან 2900 კმ-მდე). C ფენას ასევე უწოდებენ გოლიცინის ფენას (რუსი მეცნიერის ბ.ბ. გოლიცინის პატივსაცემად, რომელმაც დააარსა ეს ფენა), ხოლო B ფენას - გუტენბერგის ფენას (გერმანელი მეცნიერის ბ. გუტენბერგის პატივსაცემად, რომელმაც გამოყო იგი).

ზედა მანტიაში (ფენა B) არის ზონა, რომელშიც განივი სეისმური ტალღების სიჩქარე მნიშვნელოვნად მცირდება. როგორც ჩანს, ეს გამოწვეულია იმით, რომ ზონაში არსებული ნივთიერება ნაწილობრივ თხევად (მდნარ) მდგომარეობაშია. განივი სეისმური ტალღების გავრცელების შემცირებული სიჩქარის ზონა ვარაუდობს, რომ თხევადი ფაზა 10%-მდეა, რაც აისახება მატერიის უფრო პლასტიკურ მდგომარეობაში მანტიის ზედა და ქვედა ფენებთან შედარებით. დაბალი სეისმური ტალღის სიჩქარის შედარებით პლასტმასის ფენას ასთენოსფერო ეწოდება (ბერძნულიდან. ასთენები - სუსტი). დასუსტებული ზონის სისქე 200-300 კმ-ს აღწევს. იგი მდებარეობს დაახლოებით 100-200 კმ სიღრმეზე, მაგრამ სიღრმე მერყეობს: ოკეანეების ცენტრალურ ნაწილებში ასთენოსფერო მდებარეობს უფრო მაღლა, კონტინენტების სტაბილური უბნების ქვეშ ის უფრო ღრმად იძირება.

ასთენოსფერო ძალიან მნიშვნელოვანია გლობალური ენდოგენური გეოლოგიური პროცესების განვითარებისთვის. თერმოდინამიკური წონასწორობის ოდნავი დარღვევა ხელს უწყობს გამდნარი ნივთიერების (ასთენოლიტების) უზარმაზარი მასების წარმოქმნას, რომლებიც ამოდის, რაც ხელს უწყობს ლითოსფეროს ცალკეული ბლოკების მოძრაობას დედამიწის ზედაპირზე. მაგმა კამერები ჩნდება ასთენოსფეროში. ლითოსფეროსა და ასთენოსფეროს მჭიდრო კავშირიდან გამომდინარე, ეს ორი ფენა გაერთიანებულია ტექტონოსფეროს სახელწოდებით.

ბოლო დროს მანტიის მეცნიერთა ყურადღება მიიპყრო ზონამ, რომელიც მდებარეობს 670 კმ სიღრმეზე. მიღებული მონაცემებით ვარაუდობენ, რომ ეს ზონა გამოკვეთს კონვექციური სითბოს და მასის გადაცემის ქვედა ზღვარს, რომელიც აკავშირებს ზედა მანტიას (ფენა B) და შუალედური ფენის ზედა ნაწილს ლითოსფეროსთან.

მანტიის შიგნით სეისმური ტალღების სიჩქარე ზოგადად იზრდება რადიალური მიმართულებით 8,1 კმ/წმ-დან დედამიწის ქერქის საზღვარზე მანტიასთან 13,6 კმ/წმ-მდე ქვედა მანტიაში. მაგრამ დაახლოებით 2900 კმ სიღრმეზე გრძივი სეისმური ტალღების სიჩქარე მკვეთრად მცირდება 8,1 კმ/წმ-მდე და განივი ტალღები საერთოდ არ ვრცელდება უფრო ღრმად. ეს აღნიშნავს საზღვარს მანტიასა და დედამიწის ბირთვს შორის.

მეცნიერებმა შეძლეს დაედგინათ, რომ მანტიის და ბირთვის საზღვარზე 2700-2900 კმ სიღრმის ინტერვალში, D 1 გარდამავალ ფენაში (ქვედა მანტიისგან განსხვავებით, რომელსაც აქვს D ინდექსი), წარმოიქმნება გიგანტური თერმული ჭავლები - ბუმბული,პერიოდულად შეაღწევს მთელ მანტიას და ჩნდება დედამიწის ზედაპირზე ვრცელი ვულკანური ველების სახით.

დედამიწის ბირთვი -პლანეტის ცენტრალური ნაწილი. ის იკავებს მისი მოცულობის მხოლოდ 16%-ს, მაგრამ შეიცავს დედამიწის მთლიანი მასის მესამედზე მეტს. თუ ვიმსჯელებთ სეისმური ტალღების გავრცელებით, ბირთვის პერიფერია თხევად მდგომარეობაშია. ამავდროულად, მოქცევის ტალღების წარმოშობაზე დაკვირვებამ შესაძლებელი გახადა დაედგინა, რომ დედამიწის ელასტიურობა მთლიანობაში ძალიან მაღალია, ვიდრე ფოლადის ელასტიურობა. როგორც ჩანს, ბირთვის ნივთიერება რაღაც სრულიად განსაკუთრებულ მდგომარეობაშია. აქ ჭარბობს რამდენიმე მილიონი ატმოსფეროს უკიდურესად მაღალი წნევის პირობები. ამ პირობებში ხდება ატომების ელექტრონული გარსების სრული ან ნაწილობრივი განადგურება, ნივთიერება „მეტალიზდება“, ე.ი. იძენს ლითონებისთვის დამახასიათებელ თვისებებს, მათ შორის მაღალი ელექტროგამტარობის ჩათვლით. შესაძლებელია, რომ დედამიწის მაგნეტიზმი ბირთვში წარმოქმნილი ელექტრული დენების შედეგი იყოს დედამიწის ღერძის გარშემო ბრუნვის გამო.

ბირთვის სიმკვრივე - 5520 კგ/მ 3, ე.ი. ეს ნივთიერება ორჯერ მძიმეა, ვიდრე დედამიწის ქვის გარსი. ბირთვის ნივთიერება არაერთგვაროვანია. დაახლოებით 5100 კმ სიღრმეზე სეისმური ტალღების გავრცელების სიჩქარე კვლავ იზრდება 8100 მ/წმ-დან 11000 მ/წმ-მდე. აქედან გამომდინარე, ვარაუდობენ, რომ ბირთვის ცენტრალური ნაწილი მყარია.

დედამიწის სხვადასხვა ჭურვების მატერიალური შემადგენლობა ძალიან რთული პრობლემაა. შემადგენლობის უშუალო შესასწავლად მხოლოდ დედამიწის ქერქია ხელმისაწვდომი. არსებული მონაცემები მიუთითებს, რომ დედამიწის ქერქი ძირითადად შედგება სილიკატებისაგან და მისი მასის 99,5% შედგება რვა ქიმიური ელემენტისგან: ჟანგბადი, სილიციუმი, ალუმინი, რკინა, მაგნიუმი, კალციუმი, ნატრიუმი და კალიუმი. ყველა სხვა ქიმიური ელემენტი ერთად შეადგენს დაახლოებით 1,5%-ს.

დედამიწის ღრმა სფეროების შემადგენლობის შეფასება შესაძლებელია მხოლოდ სავარაუდოთ, გეოფიზიკური მონაცემებისა და მეტეორიტების შემადგენლობის შესწავლის შედეგების გამოყენებით. აქედან გამომდინარე, სხვადასხვა მეცნიერის მიერ შემუშავებული დედამიწის ღრმა სფეროების მატერიალური შემადგენლობის მოდელები განსხვავდება. დიდი დარწმუნებით შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ზედა მანტია ასევე შედგება სილიკატებისაგან, მაგრამ შეიცავს ნაკლებ სილიკონს და მეტ რკინას და მაგნიუმს დედამიწის ქერქთან შედარებით, ხოლო ქვედა მანტია შედგება სილიციუმის და მაგნიუმის ოქსიდებისგან, რომელთა კრისტალური ქიმიური სტრუქტურაა. გაცილებით მკვრივი, ვიდრე ამ ნაერთებს, რომლებიც გვხვდება დედამიწის ქერქში.

. ... გეოლოგიაკარგად ლექციები გეოლოგიალექცია 1. გეოლოგიადა ციკლიგეოლოგიურიმეცნიერებები. ისტორიის მოკლე მიმოხილვა გეოლოგიადა ციკლიგეოლოგიურიმეცნიერებები. გეოლოგია ...

ლექცია 1 გეოლოგია და გეოლოგიურ მეცნიერებათა ციკლი (1)

სალექციო კურსი

... გეოლოგიალექცია 1. გეოლოგიადა ციკლიგეოლოგიურიმეცნიერებები. ... გეოლოგიაკარგად ლექციებიშესავალი სპეციალობაში მინსკი 2005 წ. ზოგადი ინფორმაცია გეოლოგიალექცია 1. გეოლოგიადა ციკლიგეოლოგიურიმეცნიერებები. ისტორიის მოკლე მიმოხილვა გეოლოგიადა ციკლიგეოლოგიურიმეცნიერებები. გეოლოგია ...

B 2 მათემატიკური და საბუნებისმეტყველო ციკლის ძირითადი ნაწილი ბ 2 1 მათემატიკა და მათემატიკური მეთოდები ბიოლოგიაში რეზიუმე

დოკუმენტი

... ლექციებისაათების რაოდენობა მიმდინარე პროგრესის კონტროლის ფორმები 1 2 3 4 გეოლოგია

კოსმოსური და დედამიწის მეცნიერებები

კოსმოლოგია არის მთლიანი სამყაროს ფიზიკური შესწავლა.

თანამედროვე ენაში არსებობს სამი ახლო ტერმინი: სამყარო, არსება და სამყარო, რომლებიც უნდა იყოს გამოყოფილი.

სამყარო არის ფილოსოფიური ტერმინი "სამყაროს მთლიანობაში".

სამყარო არის მთელი არსებული მატერიალური სამყარო, უსაზღვროდ მრავალფეროვანი იმ ფორმებით, რომლებსაც მატერია იღებს მისი განვითარების პროცესში.

ასტრონომიის მიერ შესწავლილი სამყარო არის მატერიალური სამყაროს ნაწილი, რომელიც ხელმისაწვდომია კვლევისთვის მეცნიერების განვითარების მიღწეული დონის შესაბამისი მეცნიერული საშუალებებით. კოსმოსი არის სამყაროს განმარტების სინონიმი. ხშირად განასხვავებენ ახლო კოსმოსს, რომელიც გამოიკვლია თანამგზავრების, კოსმოსური ხომალდების, პლანეტათაშორისი სადგურების და ღრმა კოსმოსის - ვარსკვლავებისა და გალაქტიკების სამყაროს დახმარებით.

მთელი სამყაროს ფიზიკურ შესწავლას კოსმოლოგია ეწოდება.

ციური სხეულების წარმოშობის მეცნიერება არის კოსმოგონია.

კოსმოლოგიის თეორიულ საფუძველს წარმოადგენს ფიზიკური თეორიის საფუძვლები (ფარდობითობის ზოგადი თეორია, ველის თეორია და სხვ.), ემპირიულ საფუძველს წარმოადგენს ექსტრაგალაქტიკური ასტრონომია.

უნდა აღინიშნოს, რომ კოსმოლოგიის დასკვნებს აქვს მოდელის სტატუსი, რადგან კოსმოლოგიის საგანი იმდენად გრანდიოზული ობიექტია სივრცე-დროის წარმოდგენებში, რომ საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ერთ-ერთი ძირითადი პრინციპი კონტროლირებადი და რეპროდუქციული ექსპერიმენტის ჩატარების შესაძლებლობის შესახებ. შესწავლილი ობიექტი გამოდის შეუსაბამო.

მოდელი არის ფენომენის შესაძლო ახსნა და მოდელი მუშაობს მანამ, სანამ არ გამოჩნდება ექსპერიმენტული მონაცემები, რომლებიც ეწინააღმდეგება მას. შემდეგ, მოძველებული მოდელის შესაცვლელად, ჩნდება ახალი.

მკაცრად რომ ვთქვათ, ყველა კანონი და სამეცნიერო თეორია არის მოდელი, რადგან ისინი შეიძლება შეიცვალოს სხვა ცნებებით მეცნიერების განვითარების პროცესში.

კოსმოლოგია სათავეს იღებს წინაპრების იდეებში, ძველ ბერძნულ მითოლოგიაში, სადაც დეტალურად და საკმაოდ სისტემატიურად არის აღწერილი სამყაროს შექმნისა და მისი აგებულების შესახებ. მოგვიანებით, ფილოსოფიის ფარგლებში, ანტიკური კოსმოლოგიის საყოველთაოდ აღიარებული შედეგი იყო პტოლემეოს გეოცენტრული კონცეფცია, რომელიც არსებობდა მთელი შუა საუკუნეების განმავლობაში.

ნიკოლოზ კოპერნიკი, რომელმაც შემოგვთავაზა სამყაროს ჰელიოცენტრული მოდელი, ითვლება მეცნიერული კოსმოლოგიის ფუძემდებლად.

ჯორდანო ბრუნომ წამოაყენა იდეები უსასრულო, მარადიული და დასახლებული სამყაროს შესახებ. ბრუნოს იდეები ბევრად უსწრებდა მის ასაკს. მაგრამ მან ვერ მოიყვანა ერთი ფაქტი, რომელიც დაადასტურებდა მის კოსმოლოგიას.

მოგვიანებით, გალილეომ და კეპლერმა საბოლოოდ მიატოვეს მცდარი იდეა მზის, როგორც სამყაროს ცენტრის შესახებ. კეპლერმა განმარტა პლანეტების კანონიერი მოძრაობა და ნიუტონმა დაამტკიცა, რომ სამყაროს ყველა სხეული, განურჩევლად ზომისა, ქიმიური შემადგენლობის, სტრუქტურისა და სხვა თვისებებისა, ორმხრივად მიზიდულობს ერთმანეთისკენ. ნიუტონის კოსმოლოგიამ, მე-18 და მე-17 საუკუნეების მიღწევებთან ერთად, განსაზღვრა ის, რასაც ზოგჯერ კლასიკურ მსოფლმხედველობას უწოდებენ.

ეს კლასიკური მოდელი საკმაოდ მარტივი და გასაგებია. სამყარო ითვლება უსასრულოდ სივრცეში და დროში, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მარადიულად. ძირითადი კანონი, რომელიც არეგულირებს ციური სხეულების მოძრაობასა და განვითარებას, არის უნივერსალური მიზიდულობის კანონი. სივრცე არანაირად არ არის დაკავშირებული მასში განლაგებულ სხეულებთან და ასრულებს ამ სხეულების კონტეინერის პასიურ როლს. თუ ყველა ეს სხეული მოულოდნელად გაქრებოდა, სივრცე და დრო უცვლელი დარჩებოდა. ციური სხეულების ამაღლებისა და დაცემის დეტალები გაურკვეველი იყო, მაგრამ უმეტესწილად ეს მოდელი იყო თანმიმდევრული და თანმიმდევრული. კოსმოსის უცვლელობა სტაციონარული სამყაროს მთავარი იდეაა.

ასტრონომიული ცოდნის ხე კლასიკური ასტრონომია ასტრომეტრია: სფერული ასტრონომია ფუნდამენტური ასტრომეტრია პრაქტიკული ასტრონომია ციური მექანიკა თანამედროვე ასტრონომია ასტროფიზიკა კოსმოგონია კოსმოლოგია ასტრონომიის ისტორია შეიძლება დაიყოს პერიოდებად: სპექტროსკოპიამდე, წლები) IV-ე ფოტოგრაფია (სპექტროსკოპია) (1900-დღემდე) უძველესი (1610 წლამდე) კლასიკური () თანამედროვე (დღევანდელი)

კოსმოსური სისტემები მზის სისტემა ცაზე ხილული ვარსკვლავები გალაქტიკები 1 ასტრონომიული ერთეული = 149,6 მილიონი კმ 1ც (პარსეკი) = AU = 3, 26 ქ. წელი 1 სინათლის წელი (წმ. წელი) არის მანძილი, რომელსაც თითქმის კმ/წმ სიჩქარით მიფრინავს სინათლის სხივი 1 წელიწადში და უდრის 9,46 მლნ კილომეტრს!

კომუნიკაცია სხვა მეცნიერებებთან 1 - ჰელიობიოლოგია 2 - ქსენობიოლოგია 3 - კოსმოსური ბიოლოგია და მედიცინა 4 - მათემატიკური გეოგრაფია 5 - კოსმოქიმია A - სფერული ასტრონომია B - ასტრომეტრია C - ციური მექანიკა D - ასტროფიზიკა E - კოსმოლოგია E - კოსმოფიზიკა ბიოგრაფია გ. და გეოფიზიკა ისტორია და სოციალური მეცნიერება ლიტერატურა ფილოსოფია

ტელესკოპები Reflector (reflecto - reflect) - 1667, ისააკ ნიუტონი (ინგლისი). რეფრაქტორი (refracto - I refract) - 1609 წელი, გალილეო გალილეი (იტალია). სარკის ლინზა - 1930 წელი, ბარნჰარდ შმიდტი (ესტონეთი). გარჩევადობა α= 14"/D ან α= λ/D დიაფრაგმა E=~S=(D/d xp) 2 გადიდება W=F/f=β/α

კეკის 10 მეტრიანი ტელესკოპის მთავარი სარკე. შედგება 36 ექვსკუთხა 1,8 მ ექვსკუთხა სარკისგან ვინაიდან Kek I და Kek II ტელესკოპები ერთმანეთისგან დაახლოებით 85 მ დაშორებულია, მათ აქვთ 85 მ სარკის მქონე ტელესკოპის ექვივალენტური გარჩევადობა, ე.ი. დაახლოებით 0,005 რკალი წამი.

კოსმოსური ობიექტები ასხივებენ ელექტრომაგნიტური გამოსხივების მთელ სპექტრს, უხილავი გამოსხივების მნიშვნელოვანი ნაწილი შეიწოვება დედამიწის ატმოსფეროს მიერ. ამიტომ, სპეციალიზებული კოსმოსური ობსერვატორიები გაშვებულია კოსმოსში ინფრაწითელი, რენტგენის და გამა დიაპაზონის კვლევისთვის. ჰაბლის ტელესკოპი (HST), მომუშავე ქალაქიდან სიგრძე - 15,1 მ წონა 11,6 ტონა, სარკე 2,4 მ

ასტრონომია არის სამყაროს მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ციური სხეულების მდებარეობას, მოძრაობას, სტრუქტურას, წარმოშობას და განვითარებას და მათ ფორმირებულ სისტემებს. კერძოდ, ასტრონომია სწავლობს მზეს და სხვა ვარსკვლავებს, მზის სისტემის პლანეტებს და მათ თანამგზავრებს, ეგზოპლანეტებს, ასტეროიდებს, კომეტებს, მეტეორიტებს, პლანეტათაშორის მატერიას, ვარსკვლავთშორის მატერიას, პულსარებს, შავ ხვრელებს, ნისლეულებს, გალაქტიკებს და მათ გროვას, კვაზარებს და სხვა. მეტი. ასტრონომია ერთ-ერთი უძველესი მეცნიერებაა. პრეისტორიულმა კულტურებმა და ძველმა ცივილიზაციებმა დატოვეს მრავალი ასტრონომიული არტეფაქტი, რომელიც მოწმობს მათ ცოდნას ციური სხეულების მოძრაობის კანონების შესახებ. მაგალითებია წინა დინასტიური ძველი ეგვიპტური ძეგლები (ინგლისური) რუსული. და სტოუნჰენჯი. ბაბილონელთა, ბერძნების, ჩინელების, ინდიელებისა და მაიას პირველი ცივილიზაციები უკვე ახორციელებდნენ ღამის ცის მეთოდურ დაკვირვებას. მაგრამ მხოლოდ ტელესკოპის გამოგონებამ დაუშვა ასტრონომია თანამედროვე მეცნიერებად ჩამოყალიბებულიყო. ისტორიულად, ასტრონომია მოიცავდა ასტრომეტრიას, ვარსკვლავთა ნავიგაციას, დაკვირვებით ასტრონომიას, კალენდარს და ასტროლოგიასაც კი. დღესდღეობით, პროფესიული ასტრონომია ხშირად განიხილება, როგორც ასტროფიზიკის სინონიმი. მე-20 საუკუნეში ასტრონომია ორ ძირითად დარგად იყოფოდა: დაკვირვებით და თეორიულად. დაკვირვებითი ასტრონომია არის ციურ სხეულებზე დაკვირვების მონაცემების მოპოვება, რომლებიც შემდეგ ანალიზდება. თეორიული ასტრონომია ორიენტირებულია კომპიუტერული, მათემატიკური ან ანალიტიკური მოდელების შემუშავებაზე ასტრონომიული ობიექტებისა და ფენომენების აღსაწერად. ეს ორი განშტოება ავსებს ერთმანეთს: თეორიული ასტრონომია ეძებს ახსნას დაკვირვების შედეგებისთვის, ხოლო დაკვირვებითი ასტრონომია იძლევა მასალას თეორიული დასკვნებისა და ჰიპოთეზებისთვის და მათი შემოწმების შესაძლებლობას. 2009 წელი გაეროს მიერ გამოცხადდა ასტრონომიის საერთაშორისო წლად (IYA2009). ძირითადი აქცენტი კეთდება ასტრონომიის მიმართ საზოგადოების ინტერესისა და გაგების გაზრდაზე. ეს არის იმ მცირერიცხოვან მეცნიერებებს შორის, სადაც არაპროფესიონალებს ჯერ კიდევ შეუძლიათ აქტიური როლის შესრულება. სამოყვარულო ასტრონომიამ ხელი შეუწყო რიგ მნიშვნელოვან ასტრონომიულ აღმოჩენას.თანამედროვე ასტრონომია იყოფა რამდენიმე მონაკვეთად, რომლებიც მჭიდრო კავშირშია, ამიტომ ასტრონომიის დაყოფა გარკვეულწილად თვითნებურია. ასტრონომიის ძირითადი განყოფილებებია: ასტრომეტრია - სწავლობს ვარსკვლავების აშკარა პოზიციებს და მოძრაობას. ადრე ასტრომეტრიის როლი ასევე შედგებოდა გეოგრაფიული კოორდინატებისა და დროის მაღალი სიზუსტით განსაზღვრაში ციური სხეულების მოძრაობის შესწავლით (ახლა ამისათვის სხვა მეთოდები გამოიყენება). თანამედროვე ასტრომეტრია შედგება: ფუნდამენტური ასტრომეტრიისგან, რომლის ამოცანაა ციური სხეულების კოორდინატების დადგენა დაკვირვებებიდან, ვარსკვლავური პოზიციების კატალოგების შედგენა და ასტრონომიული პარამეტრების რიცხვითი მნიშვნელობების განსაზღვრა - რაოდენობები, რომლებიც საშუალებას იძლევა გავითვალისწინოთ კოორდინატებში რეგულარული ცვლილებები. სხეულები; სფერული ასტრონომია, რომელიც ავითარებს მათემატიკურ მეთოდებს ციური სხეულების აშკარა პოზიციებისა და მოძრაობის დასადგენად სხვადასხვა კოორდინატთა სისტემების გამოყენებით, აგრეთვე დროთა განმავლობაში მნათობთა კოორდინატების რეგულარული ცვლილებების თეორიას; თეორიული ასტრონომია უზრუნველყოფს ციური სხეულების ორბიტების განსაზღვრის მეთოდებს მათი აშკარა პოზიციებიდან და ციური სხეულების ეფემერების (აშკარა პოზიციების) გამოთვლის მეთოდებს მათი ორბიტების ცნობილი ელემენტებიდან (შებრუნებული პრობლემა). ციური მექანიკა სწავლობს ციური სხეულების მოძრაობის კანონებს უნივერსალური გრავიტაციული ძალების გავლენის ქვეშ, განსაზღვრავს ციური სხეულების მასებს და ფორმას და მათი სისტემების სტაბილურობას. ეს სამი ნაწილი ძირითადად ხსნის ასტრონომიის პირველ პრობლემას (ციური სხეულების მოძრაობის შესწავლა) და მათ ხშირად კლასიკურ ასტრონომიას უწოდებენ. ასტროფიზიკა სწავლობს ციური ობიექტების სტრუქტურას, ფიზიკურ თვისებებსა და ქიმიურ შემადგენლობას. იგი იყოფა: ა) პრაქტიკულ (დაკვირვებად) ასტროფიზიკად, რომელშიც შემუშავებულია და გამოიყენება ასტროფიზიკური კვლევის პრაქტიკული მეთოდები და მასთან დაკავშირებული ინსტრუმენტები და ინსტრუმენტები; ბ) თეორიული ასტროფიზიკა, რომელშიც ფიზიკის კანონების საფუძველზე მოცემულია განმარტებები დაკვირვებულ ფიზიკურ მოვლენებზე. ასტროფიზიკის მთელი რიგი დარგები გამოირჩევა კვლევის სპეციფიკური მეთოდებით. ვარსკვლავური ასტრონომია სწავლობს ვარსკვლავების, ვარსკვლავური სისტემებისა და ვარსკვლავთშორისი მატერიის სივრცითი განაწილებისა და მოძრაობის კანონზომიერებებს, მათი ფიზიკური მახასიათებლების გათვალისწინებით. კოსმოქიმია სწავლობს კოსმოსური სხეულების ქიმიურ შემადგენლობას, სამყაროში ქიმიური ელემენტების სიმრავლისა და განაწილების კანონებს, ატომების შერწყმისა და მიგრაციის პროცესებს კოსმოსური მატერიის წარმოქმნის დროს. ზოგჯერ ისინი განასხვავებენ ბირთვულ კოსმოქიმიას, რომელიც სწავლობს რადიოაქტიური დაშლის პროცესებს და კოსმოსური სხეულების იზოტოპურ შემადგენლობას. ნუკლეოგენეზი არ განიხილება კოსმოქიმიის ფარგლებში. ამ ორ ნაწილში ძირითადად წყდება ასტრონომიის მეორე პრობლემის (ციური სხეულების აგებულება) კითხვები. კოსმოგონია განიხილავს ციური სხეულების წარმოშობას და ევოლუციას, მათ შორის ჩვენს დედამიწას. კოსმოლოგია სწავლობს სამყაროს სტრუქტურისა და განვითარების ზოგად შაბლონებს. ციური სხეულების შესახებ მიღებული ყველა ცოდნის საფუძველზე, ასტრონომიის ბოლო ორი ნაწილი წყვეტს მის მესამე პრობლემას (ციური სხეულების წარმოშობა და ევოლუცია). ზოგადი ასტრონომიის კურსი შეიცავს ინფორმაციის სისტემურ ექსპოზიციას ძირითადი მეთოდებისა და ასტრონომიის სხვადასხვა დარგების მიერ მიღებული ძირითადი შედეგების შესახებ. ერთ-ერთი ახალი მიმართულება, რომელიც მხოლოდ მე-20 საუკუნის მეორე ნახევარში ჩამოყალიბდა, არის არქეოასტრონომია, რომელიც სწავლობს უძველესი ადამიანების ასტრონომიულ ცოდნას და ეხმარება უძველესი სტრუქტურების დათარიღებას დედამიწის პრეცესიის ფენომენზე დაყრდნობით.ვარსკვლავების შესწავლა და ვარსკვლავური ევოლუცია. ფუნდამენტურია სამყაროს ჩვენი გაგებისთვის. ასტრონომები სწავლობენ ვარსკვლავებს როგორც დაკვირვების, ისე თეორიული მოდელების გამოყენებით და ახლა ასევე კომპიუტერული ციფრული სიმულაციების დახმარებით. ვარსკვლავების ფორმირება ხდება აირისა და მტვრის ნისლეულებში. ნისლეულების საკმარისად მკვრივი რეგიონები შეიძლება შეკუმშული იყოს გრავიტაციის ძალით, დათბობა ამ შემთხვევაში გამოთავისუფლებული პოტენციური ენერგიის გამო. როდესაც ტემპერატურა საკმარისად მაღალი ხდება, პროტოვარსკვლავის ბირთვში იწყება თერმობირთვული რეაქციები და ის ხდება ვარსკვლავი. წყალბადზე და ჰელიუმზე მძიმე თითქმის ყველა ელემენტი წარმოიქმნება ვარსკვლავებში.