Cvičenie: Vplyv kozmických procesov a javov na vývoj Zeme. Vesmírne procesy a tvorba nerastov Vesmírne procesy

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie

Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania

Altajská štátna univerzita

Geografická fakulta

Katedra fyzickej geografie a GIS

Práca na kurze

Vplyv kozmických procesov a javov na vývoj Zeme

Vykonáva ho študent

kurz 901 skupina

A.V. Starodubov

kandidát vied, čl. učiteľ V.A. Bykov

Barnaul 2011

Úvod

Kapitola 1. Informácie o Zemi

1 Magnetosféra

2 radiačné pásy Zeme

3 Gravitácia

Kapitola 2. Vplyv kozmických procesov a javov na vývoj Zeme

1 Vplyv malých kozmických telies

1.1 Krátkodobé následky kolízie

2 Dopad Slnka na Zem

Záver

Literatúra

Dodatok 1

Dodatok 2

príloha 3

Dodatok 4

Dodatok 5

Dodatok 6

Dodatok 7

abstraktné

Táto práca na tému Vplyv kozmických procesov a javov na vývoj Zeme je spracovaná na 48 stranách.

Kurz obsahuje 9 figúrok. Obsahuje aj 1 tabuľku. Okrem toho abstrakt obsahuje 7 aplikácií. Okrem toho je vhodné dodať, že v zozname referencií je 22 zdrojov.

Úvod

Cieľom tejto práce je zvážiť vplyv hlavných kozmických faktorov a javov na planétu Zem.

Tento problém nestratil svoj význam. Od prvých dní existencie až dodnes je planéta závislá od vplyvu vesmíru. V druhej polovici 20. storočia – prvej polovici 21. storočia vzrástla závislosť planéty od kozmického priestoru a jeho vplyvu. Teraz, keď ľudstvo vstúpilo do éry technologického rozvoja, je riziko katastrofálnych následkov obzvlášť veľké. Silné slnečné erupcie, nech to znie akokoľvek paradoxne, spôsobujú problémy: a) výrobcom komodít; b) bežní občania; c) uvádza. Množstvo zariadení vytvorených človekom, tak či onak, závisí od slnečnej aktivity. A ich odstávka spôsobená slnečnou aktivitou je v prvom rade strata času a peňazí pre výrobcu komodity.

Najznámejšími bádateľmi vyššie uvedeného problému sú: skupina amerických vedcov vedená J. Van Allenom, sovietski vedci pod vedením S.N. Vernov a A.E. Chudakov, A. Sklyarov.

Cieľ je odhalený prostredníctvom nasledujúcich úloh:

Preštudujte si dostupnú literatúru na danú tému;

Zvážte vplyv magnetickej sféry na planétu Zem;

Analyzujte interakciu medzi Van Alenovým radiačným pásom a Zemou;

Študovať vplyv gravitácie na planétu Zem;

Zvážte dôsledky dopadu malých kozmických telies;

Zvážte interakciu Slnka a Zeme;

Predmetom skúmania sú kozmické procesy a javy.

Predmetom štúdia je vplyv kozmických procesov a javov na vývoj Zeme.

Informačnou základňou pre napísanie diela boli knihy, internet, mapy a médiá. Pri písaní semestrálnej práce som použil niekoľko metód: porovnávaciu deskriptívnu, kartografickú, paleogeografickú (historickú a genetickú), geofyzikálnu a matematickú.

Kapitola 1. Informácie o Zemi

Zem je tretia planéta od Slnka v Slnečnej sústave. Obieha okolo Slnka po takmer kruhovej dráhe v priemernej vzdialenosti 149,6 milióna km. Revolúcia okolo Slnka je proti smeru hodinových ručičiek. Priemerná rýchlosť obehu Zeme je 29,765 km/s, doba otáčania je 365,24 slnečných dní alebo 3,147 * 10 7 s. Zem má tiež rotáciu v smere dopredu, čo sa rovná 23 hodinám 56 minútam 4,1 s alebo 8,616 * 10 4 s.

Obrazec Zeme je geoid, t.j. ekvipotenciálna gravitačná plocha. Mimo kontinentov sa geoid zhoduje s nenarušenou hladinou Svetového oceánu.

Hmotnosť Zeme je Mg \u003d 5,977 * 10 27 g, priemerný polomer Rg \u003d 6371 km, plocha povrchu Zeme S \u003d 5,1 * 10 18 cm 2 , priemerná hustota ρ= 5,52 g/cm 3 priemerné tiažové zrýchlenie na zemskom povrchu g= 9,81 Gal.

1 Magnetosféra

Magnetosféra je jednou z najdôležitejších sfér Zeme. Takmer všetky planéty majú magnetické polia, s výnimkou Pluta, Mesiaca a Slnka. Magnetické pole Zeme je aproximované infinitezimálnym dipólom, ktorého os sa nachádza 436 km od stredu Zeme smerom k Tichému oceánu a je sklonená o 12° vzhľadom na os rotácie Zeme. Magnetické siločiary vychádzajú zo severného magnetického pólu na južnej pologuli a vstupujú do južného magnetického pólu na severnej pologuli. Magnetické póly neustále blúdia, sú vystavené magnetickým anomáliám sveta.

Vznik magnetického poľa je spojený s interakciou pevného vnútorného jadra, tekutého vonkajšieho a pevného monolitu, čím vzniká akési magnetické hydro-dynamo. Zdroje hlavného geomagnetického poľa, ako aj jeho variácie, sú z 95 % spojené s vnútorným poľom a iba 1 % pripadá na vonkajšie pole, ktoré podlieha neustálym rýchlym zmenám.

Magnetosféra má asymetrickú štruktúru – zo strany Slnka sa zmenšuje na približne 10 polomerov Zeme a na druhej strane sa zväčšuje na 100. Je to spôsobené dynamickým tlakom - rázovou vlnou - časticami slnečného vetra (Ʋ=500 km/s). Ak sa tento tlak zvýši a získa tvar paraboloidu, potom sa magnetosféra na slnečnej strane sploští silnejšie. Tlak zoslabne a magnetosféra sa roztiahne. Okolo magnetosféry obteká slnečná plazma, ktorej vonkajšia hranica – magnetopauza – je umiestnená tak, aby tlak, ktorým slnečný vietor pôsobí na magnetosféru, bol vyvážený vnútorným magnetickým tlakom.

Keď sa magnetosféra stlačí v dôsledku tlaku slnečného vetra, vzniká v nej prstencový prúd, ktorý už vytvára vlastné magnetické pole, ktoré sa spája s hlavným magnetickým poľom, akoby mu pomáhalo vyrovnať sa s tlakom a intenzita magnetického poľa na povrchu Zeme sa zvyšuje - to je s istotou zaznamenané.

Magnetické pole je zriedka pokojné - jeho sila sa prudko zvyšuje, potom klesá a vracia sa na svoju normálnu hodnotu. Silné magnetické búrky sú spôsobené mohutnými chromosférickými erupciami, kedy častice lietajú rýchlosťou až 1000 km/s a vtedy je narušená aj ionosféra. 8 minút po vzplanutí môže prestať všetka komunikácia na krátkych vlnách, pretože röntgenová emisia silne stúpa, vrstva D ˝ v ionosfére rýchlejšie ionizuje a pohlcuje rádiové vlny. Po určitom čase sa vrstva F2 zničí a maximum ionizácie sa posunie nahor (pozri prílohu 2).

Vo všeobecnosti je vidieť, že ionosféra a magnetosféra sú jeden celok a zároveň ich každodenná rotácia Zeme núti aj rotovať a až nad 30 000 km už plazma nereaguje na rotáciu zem. Pomocou kozmickej lode bola určená hranica magnetosféry.

2 radiačné pásy Zeme

Vnútorné oblasti magnetosféry Zeme, v ktorých magnetické pole Zeme zachytáva nabité častice (protóny<#"539410.files/image001.gif">s charakteristickými hodnotami g » 1,8 pre protóny v energetickom rozsahu od 40 do 800 MeV, E 0 ~ 200-500 keV pre elektróny vonkajšieho a vnútorného pásu a E 0 ~ 100 keV pre protóny s nízkou energiou (1).

Vznik zachytených častíc s energiami výrazne prevyšujúcimi priemernú energiu tepelného pohybu atómov a molekúl atmosféry je spojený s pôsobením viacerých fyzikálnych mechanizmov: rozpad neutrónov vytvorené kozmickým žiarením v zemskej atmosfére (protóny vznikajúce pri tomto procese dopĺňajú vnútorné R. p. Z.); „pumpovanie“ častíc do pásov počas geomagnetických porúch (magnetických búrok ), ktorý primárne určuje existenciu elektrónov vo vnútornom páse; zrýchlenie a pomalý prenos častíc slnečného pôvodu z vonkajších do vnútorných oblastí magnetosféry (takto sa dopĺňajú elektróny vonkajšieho pásu a pásu nízkoenergetických protónov). Prienik častíc slnečného vetra do R. p. Z. je možný cez špeciálne body magnetosféry, ako aj cez tzv. neutrálna vrstva v chvoste magnetosféry (z jej nočnej strany).

V oblasti denných vrcholov a v neutrálnej vrstve chvosta je geomagnetické pole prudko oslabené a nie je výraznou prekážkou pre nabité častice medziplanetárnej plazmy. Polárne hrbolčeky - lievikovité oblasti vo frontálnej časti magnetopauzy v geomagnetických šírkach ~ 75°, ktoré sú výsledkom interakcie slnečného vetra a magnetické pole zeme . Cez vrcholové častice slnečného vetra môže ľahko preniknúť do polárnej ionosféry .

Čiastočne sa R. p. Z. dopĺňajú aj v dôsledku zachytávania protónov a elektrónov slnečného kozmického žiarenia prenikajúceho do vnútorných oblastí magnetosféry. Vymenované zdroje častíc zrejme postačujú na vytvorenie R. p. Z. s charakteristickým rozložením tokov častíc. V R. p. Z. existuje dynamická rovnováha medzi procesmi doplňovania pásov a procesmi straty častíc. V podstate častice opúšťajú R. p. Z. v dôsledku straty ich energie na ionizáciu (tento dôvod obmedzuje napr. zotrvanie protónov vnútorného pásu v magnetickej pasci do času t ~ 10 9 sec), v dôsledku rozptylu častíc pri vzájomných zrážkach a rozptylu magnetickými nehomogenitami a plazmovými vlnami rôzneho pôvodu . Rozptyl môže skrátiť "životnosť" elektrónov vo vonkajšom páse na 10 4 -10 5 sek. Tieto vplyvy vedú k porušeniu podmienok pre ustálený pohyb častíc v geomagnetickom poli (tzv. adiabatické invarianty) a k „rozptylu“ častíc z R. p. Z. do atmosféry po čiarach sila magnetického poľa.

Radiačné pásy zažívajú rôzne časové variácie: vnútorný pás, ktorý sa nachádza bližšie k Zemi a je stabilnejší, je nevýznamný, vonkajší pás je najčastejší a najsilnejší. Vnútorné slnečné žiarenie je charakterizované malými odchýlkami počas 11-ročného cyklu slnečnej aktivity. Vonkajší pás citeľne mení svoje hranice a štruktúru aj pri menších poruchách magnetosféry. Nízkoenergetický protónový pás zaujíma v tomto zmysle medzipolohu. Obzvlášť silné variácie v R. p. Z. podliehajú počas magnetických búrok. . Po prvé, vo vonkajšom páse sa hustota toku nízkoenergetických častíc prudko zvýši a súčasne sa stratí významná časť vysokoenergetických častíc. Potom dochádza k zachytávaniu a urýchľovaniu nových častíc, v dôsledku čoho sa toky častíc objavujú v pásoch vo vzdialenostiach zvyčajne bližších k Zemi ako v pokojných podmienkach. Po fáze kompresie nastáva pomalý, postupný návrat R. p. Z. do pôvodného stavu. V obdobiach vysokej slnečnej aktivity sa magnetické búrky vyskytujú veľmi často, takže účinky jednotlivých búrok sa navzájom prekrývajú a maximum vonkajšieho pásu v týchto obdobiach je bližšie k Zemi (L ~ 3,5) ako v obdobiach minima slnečného žiarenia. aktivita (L ~ 4,5-5,0).

Zrážanie častíc z magnetickej pasce, najmä zo zóny kvázi zachytávania (aurorálneho žiarenia), vedie k zvýšenej ionizácii ionosféry a intenzívne zrážky vedú k polárnym žiaram. Zásoba častíc v R. p. Z. je však nedostatočná na udržanie predĺženej polárnej žiary a spojenie polárnych žiarov s variáciami tokov častíc v R. p. Z. hovorí len o ich všeobecnom charaktere, t. že v roku Počas magnetických búrok sú častice jednak čerpané do R. p. Z. a jednak vypúšťané do zemskej atmosféry. Polárne svetlá trvajú po celú dobu, kým tieto procesy prebiehajú - niekedy deň alebo viac. R. p. Z. môže vzniknúť aj umelo: pri výbuchu jadrového zariadenia vo veľkých výškach; počas vstrekovania umelo urýchľovaných častíc, napríklad pomocou urýchľovača na palube satelitu; keď sa v blízkozemskom priestore rozprášia rádioaktívne látky, ktorých produkty rozpadu zachytí magnetické pole. Vytvorenie umelých pásov počas výbuchu jadrových zariadení sa uskutočnilo v roku 1958 a v roku 1962. Po americkom jadrovom výbuchu (9. júla 1962) bolo teda do vnútorného pásu vstreknutých asi 10 25 elektrónov s energiou ~ 1 MeV, čo prevyšovalo intenzitu prirodzeného toku elektrónov o dva až tri rády. Zvyšky týchto elektrónov boli pozorované v pásoch počas obdobia takmer 10 rokov.

Historicky ako prvý bol objavený vnútorný pás (skupina amerických vedcov vedená J. Van Allenom, 1958) a vonkajší pás (sovietski vedci pod vedením S.N. Vernova a A.E. Chudakova, 1958). Toky častíc R. p. Z. boli zaznamenávané prístrojmi (počítadlá - Geiger-Muller ) inštalované na umelých satelitoch Zeme. R. p. Z. v podstate nemajú jasne stanovené hranice, pretože každý typ častíc v súlade so svojou energiou vytvára svoj vlastný radiačný pás, preto je správnejšie hovoriť o jedinom radiačnom páse Zeme. Rozdelenie R. p. Z. na vonkajšie a vnútorné, prijaté na prvej etape výskumu a zachované dodnes pre množstvo rozdielov v ich vlastnostiach, je v podstate podmienené.

Zásadnú možnosť existencie magnetickej pasce v magnetickom poli Zeme ukázali výpočty K. Störmera. a (1913) a H. Alfven (1950), ale až satelitné experimenty ukázali, že pasca skutočne existuje a je naplnená vysokoenergetickými časticami.

1.3 Gravitácia

V slnečnej sústave sú silné gravitačné sily - gravitácia. Slnko a planéty sa navzájom priťahujú. Okrem toho má každá planéta svoje gravitačné pole. Táto sila je tým väčšia, čím väčšia je hmotnosť planéty a tiež čím bližšie je k nej teleso.

Gravitačné pole Zeme možno znázorniť ako veľkú guľu, v ktorej siločiary smerujú do stredu planéty. V ňom. V rovnakom smere narastá príťažlivá sila pôsobiaca na každý bod geosféry. Táto sila stačí na to, aby zabránila vode oceánov vytekať z povrchu Zeme. Voda sa drží v priehlbinách, ale ľahko sa šíri po rovnom povrchu.

Na hmotu Zeme neustále pôsobia gravitačné sily. Ťažšie častice sú priťahované k jadru, čím sa vytláčajú ľahšie častice, ktoré plávajú smerom k zemskému povrchu. Dochádza k pomalému protipohybu ľahkej a ťažkej hmoty. Tento jav sa nazýva gravitačná diferenciácia. V dôsledku toho sa v tele planéty vytvorili geosféry s rôznou priemernou hustotou hmoty.

Hmotnosť Zeme je viac ako 80-krát väčšia ako hmotnosť jej satelitu. Preto je Mesiac udržiavaný na obežnej dráhe blízko Zeme a vďaka obrovskej hmotnosti Zeme sa neustále posúva k svojmu geometrickému stredu o 2 - 3 km. Aj Zem zažíva príťažlivosť svojho satelitu, a to aj napriek obrovskej vzdialenosti – 3,84 * 105 km.

„Lunárne prílivy“ sú najvýraznejším vplyvom. Každých 12 hodín a 25 minút vplyvom hmotnosti Mesiaca stúpne hladina zemských oceánov v priemere o 1 m. Po 6 hodinách hladina vody klesá. V rôznych zemepisných šírkach je táto úroveň iná. V Okhotskom mori a Beringovom mori - 10 m, v zálive Fundy - 18 m. Slapové "hrboly" pevného povrchu sú menšie ako 35 cm.Vzhľadom na dlhé trvanie takejto vlny sú takéto pulzácie bez špeciálnych meraní nepostrehnuteľné. Je však potrebné poznamenať, že vlny sa neustále pohybujú pozdĺž povrchu Zeme rýchlosťou 1000 km / h.

kozmické slnko gravitačná zem

Kapitola 2. Vplyv kozmických procesov a javov na vývoj Zeme

1 Vplyv malých kozmických telies

Vo všeobecnosti sa nebeské telesá schopné "útočiť" na Zem nazývajú meteoroidy (telesá meteoritov) - sú to buď úlomky asteroidov, ktoré sa zrážajú vo vesmíre, alebo úlomky zostávajúce pri vyparovaní komét. Ak meteoroidy dosiahnu zemskú atmosféru, nazývajú sa meteory (niekedy ohnivé gule), a ak dopadnú na zemský povrch, nazývajú sa meteority (pozri prílohu 4).

Teraz bolo na povrchu Zeme identifikovaných 160 kráterov, ktoré vznikli zrážkou s kozmickými telesami. Tu je šesť najvýznamnejších:

pred tisíc rokmi kráter Berringer (Arizona, USA), obvod 1230 m - z pádu meteoritu s priemerom 50 m. Ide o vôbec prvý kráter pri páde meteoritu objavený na Zemi. Volalo sa to "meteorit". Navyše sa zachoval lepšie ako ostatné.

pred miliónmi rokov, kráter Chesapeake Bay (Maryland, USA), obvod 85 km - od pádu meteoritu s priemerom 2-3 km. Katastrofa, ktorá ho vytvorila, rozbila skalný podklad v hĺbke 2 km a vytvorila rezervoár slanej vody, ktorá dodnes ovplyvňuje rozvod podzemných vodných tokov.

Pred 5 miliónmi rokov, kráter Popigai (Sibír, Rusko), obvod 100 km - od pádu asteroidu s priemerom 5 km. Kráter je posiaty priemyselnými diamantmi, ktoré vznikli v dôsledku vystavenia grafitu monštruóznym tlakom pri dopade.

pred miliónmi rokov, povodie Chicxulub (Yucatan, Mexiko), obvod 175 km - od pádu asteroidu s priemerom 10 km. Predpokladá sa, že výbuch tohto asteroidu spôsobil grandiózne cunami a zemetrasenia s magnitúdou 10.

Pred 85 miliardami rokov kráter Sudbury (Ontário, Kanada), obvod 248 km - od pádu kométy s priemerom 10 km. Na dne krátera vďaka teplu uvoľnenému pri výbuchu a zásobám vody obsiahnutým v kométe vznikol systém horúcich prameňov. Pozdĺž obvodu krátera sa našli najväčšie svetové ložiská niklovej a medenej rudy.

pred miliardou rokov, kopula Vredefort (Južná Afrika), kruh 378 km - od pádu meteoritu s priemerom 10 km. Najstarší a (v čase katastrofy) najväčší z týchto kráterov na Zemi. Vznikla v dôsledku najmasovejšieho uvoľnenia energie v celej histórii našej planéty.

Je pravda, že najpôsobivejšie objavy posledných rokov v oblasti paleoklimatológie boli urobené počas vŕtania ľadových štítov a štúdií ľadových jadier v centrálnych oblastiach Grónska a Antarktídy, kde sa ľadový povrch takmer nikdy neroztopí, čo znamená, že informácie obsiahnuté v nej sa ukladá na storočie asi teplota povrchovej vrstvy atmosféry. Spoločným úsilím ruských, francúzskych a amerických vedcov o izotopové zloženie ľadového jadra z ultrahlbokej ľadovej studne (3350 m) na ruskej antarktickej stanici Vostok sa podarilo obnoviť klímu našej planéty na toto obdobie. Priemerná teplota v oblasti stanice "Vostok" za týchto 420 tisíc rokov kolísala od približne - 54 do - 77 ° C. Po tretie, počas poslednej "doby ľadovej" (pred 20 - 10 tisíc rokmi), podnebie v strednom pruhu Ruska, vrátane Sibíri, sa len málo líšilo od súčasnosti, najmä v lete. Svedčí o tom izotopový marker atmosférických zrážok, ktorý sa státisíce rokov zachoval v ľade polárnych ľadovcov a v permafroste, pôdnych uhličitanoch, fosfátoch kostí cicavcov, letokruhoch atď. Hlavné nebezpečenstvo v celosvetovom meradle predstavujú asteroidy s polomerom väčším ako 1 km. Zrážka s menšími telesami môže spôsobiť výraznú lokálnu deštrukciu (fenomén Tunguska), ale nevedie ku globálnym následkom. Čím väčší je asteroid, tým je menšia pravdepodobnosť, že zasiahne Zem.

Ročne sú zaznamenané 2-3 prechody vo vzdialenosti 0,5-3 miliónov km od Zeme telies s priemerom 100-1000m. Zanedbaním, v hrubom výpočte, gravitačnej príťažlivosti zo Zeme a za predpokladu, že zrážky sú náhodné, je možné určiť frekvenciu zrážok s telesami danej veľkosti. Aby ste to dosiahli: je potrebné vynásobiť prierez Zeme, ktorý sa rovná 4 Pi (6400 km) 2 (2), frekvenciou prechodu asteroidu na 1 km 2 - je to približne ~ 3/4 Pi 1,7 milióna km 2 (3). Prevrátená hodnota vypočítanej hodnoty a sa bude rovnať počtu rokov, ktoré v priemere uplynú medzi dvoma kolíziami. Ukazuje sa, že údaj je ~ 25 tisíc rokov (v skutočnosti je to o niečo menej, ak vezmeme do úvahy aj vplyv zemskej gravitácie a skutočnosť, že niektoré rozpätia zostali nepovšimnuté). To je v dobrej zhode s údajmi.

Zrážky s veľkými asteroidmi sú v porovnaní s dĺžkou ľudskej histórie pomerne zriedkavé. Vzácnosť javu však neznamená periodicitu; preto vzhľadom na náhodný charakter javu nemožno vylúčiť kolízie v akomkoľvek časovom okamihu - pokiaľ pravdepodobnosť takejto kolízie nie je dosť malá vo vzťahu k pravdepodobnosti iných katastrof hroziacich jednotlivému človeku (živelné pohromy, nehody a pod.). .). Avšak: v geologickom a dokonca aj biologickom časovom meradle nie sú zrážky nezvyčajné. Za celú históriu Zeme na ňu dopadlo niekoľko tisíc asteroidov s priemerom okolo 1 km a desiatky telies s priemerom viac ako 10 km. Život na Zemi existuje oveľa dlhšie. Hoci existuje veľa predpokladov o katastrofálnych účinkoch zrážok na biosféru, žiadny z nich zatiaľ nezískal presvedčivý dôkaz. Stačí spomenúť, že nie všetci odborníci súhlasia s hypotézou o vyhynutí dinosaurov v dôsledku zrážky Zeme s veľkým asteroidom pred 65-tisíc rokmi. Odporcovia tejto myšlienky (patria medzi nich aj mnohí paleontológovia) majú veľa rozumných námietok. Naznačujú, že k vymieraniu dochádzalo postupne (milióny rokov) a postihlo len niektoré druhy, zatiaľ čo iné pri delení epoch výrazne neutrpeli. Globálna katastrofa by nevyhnutne zasiahla všetky druhy. Okrem toho sa v biologickej histórii našej planéty opakovane vyskytovalo zmiznutie viacerých druhov zo scény, no odborníci nedokážu tieto javy s istotou spájať so žiadnou katastrofou.

Priemery asteroidov sa pohybujú od niekoľkých metrov po stovky kilometrov. Bohužiaľ, zatiaľ bola objavená len malá časť asteroidov. Telesá rádovo 10 km alebo menej je ťažké odhaliť a môžu zostať nepovšimnuté až do okamihu zrážky. Zoznam ešte neobjavených telies s väčším priemerom možno len ťažko považovať za významný, keďže počet veľkých asteroidov je podstatne menší ako počet malých. Vraj prakticky neexistujú žiadne potenciálne nebezpečné asteroidy (teda v princípe schopné zrážky so Zemou v priebehu asi miliónov rokov), ktorých priemer by presahoval 100 km. Rýchlosti, pri ktorých dochádza ku kolízii s asteroidmi, sa môžu pohybovať v rozmedzí ~5 km/s až ~50 km/s v závislosti od parametrov ich dráh. Výskumníci sa zhodujú, že priemerná zrážková rýchlosť by mala byť ~(15-25) km/s.

Zrážky s kométami sú ešte menej predvídateľné, keďže väčšina komét dorazí do vnútorných oblastí slnečnej sústavy akoby „odnikiaľ“, teda z oblastí veľmi vzdialených od Slnka. Zostanú nepovšimnuté, kým sa nedostanú dostatočne blízko k Slnku. Od okamihu objavu po prechod kométy perihéliom (a po možnú zrážku) neprejde viac ako niekoľko rokov; potom sa kométa vzdiali a opäť zmizne v hlbinách vesmíru. Na vykonanie potrebných opatrení a zabránenie zrážke teda zostáva veľmi málo času (hoci priblíženie veľkej kométy nemôže na rozdiel od asteroidu zostať nepovšimnuté). Kométy sa k Zemi približujú oveľa rýchlejšie ako asteroidy (je to spôsobené silným predĺžením ich dráh a Zem je blízko bodu najbližšieho priblíženia kométy k Slnku, kde je jej rýchlosť maximálna). Rýchlosť nárazu môže dosiahnuť ~70 km/s. Veľkosti veľkých komét zároveň nie sú nižšie ako veľkosti stredne veľkých asteroidov ~(5-50) km (ich hustota je však menšia ako hustota asteroidov). Ale práve pre vysokú rýchlosť a porovnateľnú vzácnosť prechodu komét cez vnútorné oblasti slnečnej sústavy sú ich kolízie s našou planétou nepravdepodobné.

Zrážka s veľkým asteroidom je jedným z najväčších javov na planéte. Je zrejmé, že by to malo dopad na všetky škrupiny Zeme bez výnimky – litosféru, atmosféru, oceán a, samozrejme, biosféru. Existujú teórie popisujúce vznik impaktných kráterov; dopad kolízie na atmosféru a klímu (najdôležitejší z hľadiska dopadu na biosféru planéty) je podobný scenárom jadrovej vojny a veľkých sopečných erupciách, ktoré tiež vedú k uvoľneniu veľkého množstva prachu (aerosólu) do atmosféry . Samozrejme, rozsah javov v rozhodujúcej miere závisí od energie zrážky (teda predovšetkým od veľkosti a rýchlosti asteroidu). Zistilo sa však, že pri silných výbušných procesoch (od jadrových výbuchov s ekvivalentom TNT niekoľkých kiloton až po pád najväčších asteroidov) platí princíp podobnosti. Podľa tohto princípu si vzorec vyskytujúcich sa javov zachováva svoje spoločné črty na všetkých energetických stupniciach.

Pi D3 ro/6 (4),

Hustota asteroidu v a D sú jeho hmotnosť, rýchlosť a priemer.

Hustoty kozmických telies sa môžu meniť od 1500 kg/m3 pre kometárne jadrá do 7000 kg/m3 pre železné meteority. Asteroidy majú železo-kamenité zloženie (rozdielne pre rôzne skupiny). Dá sa to brať ako hustota padajúceho telesa. ro~5000 kg/m3. Potom bude energia zrážky E ~ 5 1023 J. V ekvivalente TNT (výbuch 1 kg TNT uvoľní 4,2 106 J energie) to bude ~ 1,2 108 Mt. Najsilnejšia z termonukleárnych bômb testovaných ľudstvom, ~100 Mt, mala miliónkrát menšiu silu.

Energetické váhy prírodných javov

Treba mať na pamäti aj čas, počas ktorého sa energia uvoľňuje, a oblasť zóny udalosti. Zemetrasenia sa vyskytujú na veľkej ploche a energia sa uvoľňuje rádovo v hodinách; poškodenie je mierne a rovnomerne rozložené. Počas výbuchov bômb a pádov meteoritov je lokálna deštrukcia katastrofálna, ale ich rozsah rýchlo klesá so vzdialenosťou od epicentra. Z tabuľky vyplýva aj ďalší záver: napriek kolosálnemu množstvu uvoľnenej energie je z hľadiska rozsahu pád aj veľkých asteroidov porovnateľný s iným silným prírodným fenoménom – vulkanizmom. Výbuch sopky Tambora nebol najsilnejší ani v historickej dobe. A keďže energia asteroidu je úmerná jeho hmotnosti (teda kocke priemeru), tak pri páde telesa s priemerom 2,5 km by sa uvoľnilo menej energie ako pri výbuchu Tambora. Výbuch sopky Krakatoa sa rovnal pádu asteroidu s priemerom 1,5 km. Vplyv sopiek na klímu celej planéty je všeobecne uznávaný, nie je však známe, že by veľké sopečné výbuchy boli katastrofálne (k porovnaniu vplyvu sopečných erupcií a pádov asteroidov na klímu sa ešte vrátime).

Telesá s hmotnosťou menšou ako 1 tona sú pri prelete atmosférou takmer úplne zničené, pričom je pozorovaná ohnivá guľa. Meteorit často úplne stratí svoju počiatočnú rýchlosť v atmosfére a po dopade už má rýchlosť voľného pádu (~ 200 m/s), čím sa vytvorí priehlbina o niečo väčšia ako je jeho priemer. Pri veľkých meteoritoch však strata rýchlosti v atmosfére prakticky nehrá rolu a javy sprevádzajúce nadzvukový prechod sa strácajú v porovnaní s rozsahom javov vyskytujúcich sa pri zrážke asteroidu s povrchom.

Tvorba výbušných meteoritových kráterov vo vrstvenom cieli (pozri prílohu 5):

a) Začiatok prenikania nárazovej hlavice do cieľa, sprevádzaný vytvorením sférickej rázovej vlny šíriacej sa smerom nadol;

b) vývoj pologuľového kráterového lievika, rázová vlna sa odtrhla od kontaktnej zóny útočníka a cieľa a je zozadu sprevádzaná predbiehajúcou vykladacou vlnou, nezaťažená látka má zvyškovú rýchlosť a šíri sa do strán a smerom nahor;

c) ďalšie vytváranie prechodného kráterového lievika, rázová vlna sa rozpadá, dno krátera je vystlané rázovou taveninou, súvislá clona vyvrhnutia sa šíri smerom von z krátera;

d) koniec etapy razenia, rast lievika sa zastaví. Etapa úpravy prebieha odlišne pre malé a veľké krátery.

V malých kráteroch, skĺznutie do hlbokého lievika nesúdržného materiálu stien - impaktnej taveniny a drvených hornín. Po zmiešaní tvoria nárazovú brekciu.

Pri prechodových lievikoch s veľkým priemerom začína hrať rolu gravitácia – v dôsledku gravitačnej nestability sa dno krátera vydúva smerom nahor s vytvorením centrálneho zdvihu.

Náraz masívneho asteroidu na skaly vytvára tlaky, ktoré spôsobujú, že sa hornina správa ako kvapalina. Ako sa asteroid prehlbuje do cieľa, nesie so sebou stále väčšie masy hmoty. V mieste dopadu sa látka asteroidu a okolité horniny okamžite roztopia a vyparia. V pôde a tele asteroidu vznikajú silné rázové vlny, ktoré sa od seba vzdialia a vyvrhnú látku do strán. Rázová vlna v zemi sa pohybuje pred padajúcim telesom trochu pred ním; rázové vlny v asteroide najskôr stlačia a potom odrazené od zadnej plochy roztrhnú. Vyvinutý tlak v tomto prípade (až 109 barov) je dostatočný na úplné odparenie asteroidu. Dochádza k silnému výbuchu. Štúdie ukazujú, že v prípade veľkých telies sa centrum výbuchu nachádza blízko povrchu Zeme alebo o niečo nižšie, to znamená, že desaťkilometrový asteroid sa prehĺbi 5 až 6 km do cieľa. Počas explózie sa látka meteoritu a okolité drvené horniny vymrštia z výsledného krátera. Rázová vlna sa šíri v zemi, stráca energiu a ničí skaly. Keď sa dosiahne hranica zničenia, rast krátera sa zastaví. Po dosiahnutí rozhrania medzi médiami s rôznymi pevnostnými vlastnosťami sa rázová vlna odrazí a zdvihne horniny v strede vytvoreného krátera - takto vznikajú centrálne zdvihy pozorované v mnohých lunárnych krúžoch. Dno krátera tvoria zničené a čiastočne roztopené horniny (brekcie). K nim sa pridávajú úlomky vyhodené z krátera a padajúce späť, zapĺňajúce cirkus.

Približne môžete určiť rozmery výslednej konštrukcie. Keďže kráter vzniká ako výsledok výbušného procesu, má približne kruhový tvar bez ohľadu na uhol dopadu asteroidu. Len pri malých uhloch (do >30° od horizontu) je možné určité predĺženie krátera. Objem konštrukcie výrazne prevyšuje veľkosť padnutého asteroidu. Pre veľké krátery bol stanovený nasledujúci približný vzťah medzi ich priemerom a energiou asteroidu, ktorý vytvoril kráter: E~D4, kde E je energia asteroidu a D je priemer krátera. Priemer krátera tvoreného 10 km asteroidom bude 70-100 km. Počiatočná hĺbka krátera je zvyčajne 1/4-1/10 jeho priemeru, teda v našom prípade 15-20 km. Naplnenie troskami túto hodnotu mierne zníži. Hranica fragmentácie hornín môže siahať do hĺbky 70 km.

Odstránenie takého množstva horniny z povrchu (čo vedie k zníženiu tlaku na hlboké vrstvy) a vstup fragmentačnej zóny do vrchného plášťa môže spôsobiť výskyt sopečných javov na dne vytvoreného krátera. Objem vyparenej hmoty pravdepodobne presiahne 1000 km 3 ; objem roztavenej horniny bude 10 a rozdrvený - 10 000-krát vyšší ako tento údaj (výpočty energie potvrdzujú tieto odhady). Do atmosféry sa tak dostane niekoľko tisíc kubických kilometrov roztavenej a zničenej horniny.

Pád asteroidu na vodnú hladinu (pravdepodobnejšie na základe pomeru plochy kontinentov a pôdy na našej planéte) bude mať podobné črty. Nižšia hustota vody (čo znamená menšie straty energie pri prenikaní do vody) umožní asteroidu ísť hlbšie do vodného stĺpca, až po náraz na dno a vo väčšej hĺbke dôjde k explozívnej deštrukcii. Rázová vlna sa dostane dnu a vytvorí na ňom kráter a okrem horniny z dna sa do atmosféry vymrští asi niekoľko tisíc kubických kilometrov vodnej pary a aerosólu.

Existuje významná analógia medzi tým, čo sa deje v atmosfére pri jadrovom výbuchu a pri dopade asteroidu, samozrejme, vzhľadom na rozdiel v mierke. V momente zrážky a výbuchu asteroidu sa vytvorí obrovská ohnivá guľa, v strede ktorej je extrémne vysoký tlak a teploty dosahujú milióny kelvinov. Ihneď po vytvorení sa guľa pozostávajúca z odparených hornín (vody) a vzduchu začne rozpínať a vznášať sa v atmosfére. Šíriaca sa a slabnúca rázová vlna vo vzduchu si zachová svoju ničivú schopnosť až niekoľko stoviek kilometrov od epicentra výbuchu. Ohnivá guľa, ktorá stúpa, unesie obrovské množstvo kameňa z povrchu (keďže keď stúpa, vytvára sa pod ňou vákuum). Pri stúpaní sa ohnivá guľa rozširuje a deformuje na toroid, čím sa vytvára charakteristická "huba". Ako sa čoraz viac vzdušných hmôt rozširuje a zapája sa do pohybu, teplota a tlak vo vnútri lopty klesajú. Stúpanie bude pokračovať, kým sa tlak nevyrovná vonkajším. Pri kilotonových výbuchoch je ohnivá guľa vyvážená do nadmorských výšok pod tropopauzou (<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 Krátkodobé následky kolízie

Je celkom zrejmé, že miestne zničenie bude katastrofálne. V mieste dopadu zaberie oblasť s priemerom viac ako 100 km kráter (spolu s valom). Seizmický otras spôsobený rázovou vlnou v zemi bude deštruktívny v okruhu viac ako 500 km, rovnako ako rázová vlna vo vzduchu. V menšom meradle budú zničené oblasti, ktoré môžu byť až 1500 km od epicentra.

Následky pádu by bolo vhodné porovnať s inými pozemskými katastrofami. Zemetrasenia s výrazne nižšou energiou však spôsobujú deštrukciu na veľkých plochách. Úplné zničenie je možné vo vzdialenosti niekoľkých stoviek kilometrov od epicentra. Treba tiež vziať do úvahy, že značná časť obyvateľstva sa sústreďuje v seizmicky nebezpečných zónach. Ak si predstavíme pád asteroidu menšieho polomeru, potom sa plocha ním spôsobenej zničenia zníži približne v pomere k 1/2 stupňa jeho lineárnych rozmerov. To znamená, že pre teleso s priemerom 1 km bude mať kráter priemer 10-20 km a polomer zóny ničenia bude 200-300 km. To je ešte menej ako pri veľkých zemetraseniach. V každom prípade, pri kolosálnej lokálnej deštrukcii sa netreba baviť o globálnych následkoch samotnej explózie na súši.

Následky pádu do oceánu môžu viesť ku katastrofe veľkého rozsahu. Po jeseni bude nasledovať cunami. Je ťažké posúdiť výšku tejto vlny. Podľa niektorých predpokladov môže dosahovať stovky metrov, ale presné výpočty nepoznám. Je zrejmé, že mechanizmus generovania vĺn sa tu výrazne líši od mechanizmu generovania väčšiny cunami (pri podvodných zemetraseniach). Skutočné cunami, ktoré sa môže rozšíriť na tisíce kilometrov a dostať sa až k brehom, musí mať na otvorenom oceáne dostatočnú dĺžku (sto a viac kilometrov), čo zabezpečí zemetrasenie, ku ktorému dôjde pri dlhom posune zlomu. Nie je známe, či silný podvodný výbuch poskytne dlhú vlnu. Je známe, že počas tsunami v dôsledku podvodných erupcií a zosuvov pôdy je výška vĺn skutočne veľmi veľká, ale kvôli svojej krátkej dĺžke sa nemôže šíriť cez celý oceán a pomerne rýchlo sa rozpadá, čo spôsobuje ničenie iba v priľahlých oblastiach (pozri nižšie). V prípade obrovskej skutočnej cunami by bol pozorovaný obraz – kolosálna deštrukcia v celej pobrežnej zóne oceánu, zaplavenie ostrovov, až do výšok pod výškou vlny. Keď asteroid spadne do uzavretej alebo obmedzenej vodnej plochy (vnútrozemského alebo medziostrovného mora), zničí sa prakticky len jeho pobrežie.

Okrem deštrukcie, ktorá je priamo spojená s pádom a bezprostredne po ňom nasleduje, treba zvážiť aj dlhodobé následky kolízie, jej dopad na klímu celej planéty a možné škody spôsobené na ekosystéme Zeme ako celku. Tlačové správy sú plné varovaní pred nástupom „jadrovej zimy“ alebo naopak, „skleníkovým efektom“ a globálnym otepľovaním. Pozrime sa na situáciu podrobnejšie.

Ako už bolo spomenuté vyššie, pád 10-kilometrového asteroidu povedie k súčasnému uvoľneniu do atmosféry až 104 tisíc km 3 hmoty. Tento údaj je však pravdepodobne nadhodnotený. Podľa výpočtov pre jadrové výbuchy je objem vyvrhnutej pôdy asi 100 tisíc ton/Mt pri menej silných výbuchoch a pomaly klesá od výťažku 1 Mt. Na základe toho hmotnosť vyvrhovanej látky nepresiahne 1500 km 3 . Všimnite si, že toto číslo je len desaťkrát vyššie ako uvoľnenie sopky Tambora v roku 1815 (150 tisíc km 3). Väčšinu vyvrhnutého materiálu budú tvoriť veľké častice, ktoré budú vypadávať z atmosféry počas niekoľkých hodín alebo dní priamo v oblasti dopadu. Dlhodobé klimatické následky treba očakávať len od submikrónových častíc vyvrhnutých do stratosféry, kde môžu zostať dlho a zhruba za pol roka sa roznesú po celom povrchu planéty. Podiel takýchto častíc na emisii môže byť až 5%, teda 300 miliárd ton. Na jednotku plochy zemského povrchu to bude 0,6 kg/m 2 - vrstva s hrúbkou asi 0,2 mm. Na 1 m2 zároveň dopadne 10 ton vzduchu a >10 kg vodnej pary.

V dôsledku vysokých teplôt v mieste výbuchu vyvrhnutá látka neobsahuje prakticky žiadny dym a sadze (teda organické látky); ale nejaké sadze sa pridajú v dôsledku požiarov, ktoré môžu pokryť oblasti v oblasti epicentra. Vulkanizmus, ktorého prejavy nie sú vylúčené na dne výsledného krátera, svojou mierou nepresiahne bežné erupcie, a preto neprinesie významný príspevok k celkovej hmotnosti vyvrhnutia. Pri páde asteroidu do oceánu sa vymrštia tisíce kubických kilometrov vodnej pary, no v porovnaní s celkovým množstvom vody obsiahnutej v atmosfére bude jej prínos zanedbateľný.

Vo všeobecnosti možno vplyv látky uvoľnenej do atmosféry uvažovať v rámci scenárov dôsledkov jadrovej vojny. Výbuch asteroidu by bol síce desaťkrát silnejší ako súhrnná sila výbuchov v spomínanom najvážnejšom scenári, no jeho lokálny charakter na rozdiel od celoplanetárneho boja spôsobuje, že očakávané následky budú podobné (napr. 20-kilotonovej bomby nad Hirošimou viedlo k zničeniu ekvivalentnému konvenčnému bombardovaniu s celkovou výbušnou silou 1 kilotony bômb TNT).

Existuje mnoho predpokladov o vplyve veľkého množstva aerosólu uvoľneného do atmosféry na klímu. Priame štúdium týchto účinkov je možné pri štúdiu veľkých sopečných erupcií. Pozorovania vo všeobecnosti ukazujú, že počas najsilnejších erupcií, po ktorých v atmosfére zostane niekoľko kubických kilometrov aerosólu, v nasledujúcich dvoch až troch rokoch letné teploty všade klesajú a zimné stúpajú (v rozmedzí 2-3 ° priemer, oveľa menej). Dochádza k poklesu priameho slnečného žiarenia, zvyšuje sa podiel rozptýleného. Zvyšuje sa podiel žiarenia absorbovaného atmosférou, stúpa teplota atmosféry a klesá povrchová teplota. Tieto efekty však nemajú dlhodobý charakter – atmosféra sa pomerne rýchlo vyčistí. V priebehu približne šiestich mesiacov sa množstvo aerosólu desaťnásobne zníži. Takže rok po výbuchu sopky Krakatau zostalo v atmosfére asi 25 miliónov ton aerosólu v porovnaní s počiatočnými 10-20 miliardami ton.Je rozumné predpokladať, že po páde asteroidu bude čistenie atmosféra bude prebiehať rovnakým tempom. Treba tiež vziať do úvahy, že zníženie toku prijatej energie bude sprevádzané znížením toku energie stratenej z povrchu, v dôsledku zvýšenia jej skríningu - "skleníkový efekt". Ak teda po páde nasleduje pokles teplôt o niekoľko stupňov, o dva-tri roky sa klíma prakticky vráti do normálu (napr. za rok zostane v atmosfére asi 10 miliárd ton aerosólu, čo je porovnateľné k tomu, čo bolo bezprostredne po výbuchu Tambory alebo Krakatau).

Pád asteroidu, samozrejme, predstavuje pre planétu jednu z najväčších katastrof. Jeho dopad je ľahko porovnateľný s inými, častejšími prírodnými katastrofami, ako je výbušná erupcia sopky alebo veľké zemetrasenie, a môže ich z hľadiska dopadu aj predčiť. Pád vedie k úplnému lokálnemu zničeniu a celková plocha postihnutej oblasti môže dosiahnuť niekoľko percent celej plochy planéty. Pád skutočne veľkých asteroidov, ktoré môžu mať globálny dopad na planétu, je však v rozsahu životnosti života na Zemi pomerne zriedkavý.

Zrážka s malými asteroidmi (do 1 km v priemere) nepovedie k žiadnym viditeľným planetárnym následkom (samozrejme s výnimkou takmer neuveriteľného priameho zásahu do oblasti akumulácie jadrových materiálov).

Zrážku s väčšími asteroidmi (približne od 1 do 10 km v priemere, v závislosti od rýchlosti zrážky) sprevádza silná explózia, úplná deštrukcia spadnutého tela a uvoľnenie až niekoľko tisíc kubických metrov horniny do atmosféra. Z hľadiska svojich dôsledkov je tento jav porovnateľný s najväčšími katastrofami pozemského pôvodu, akými sú explozívne sopečné erupcie. Deštrukcia v jesennej zóne bude úplná a klíma planéty sa náhle zmení a vráti sa do normálu až o niekoľko rokov. Zveličovanie hrozby globálnej katastrofy potvrdzuje aj fakt, že Zem vo svojej histórii utrpela veľa zrážok s podobnými asteroidmi a to nezanechalo v jej biosfére výraznú stopu (v každom prípade nie vždy zanechá).

Spomedzi nám známych diel na tému meteoritov je snáď najelegantnejším a najprecíznejšie vypracovaným Mýtus o potope Andreja Sklyarova. Sklyarov študoval mnoho mýtov rôznych národov, porovnával ich s archeologickými údajmi a dospel k záveru, že v 11. tisícročí pred n. na Zem spadol veľký meteorit. Podľa jeho výpočtov letel meteorit s polomerom 20 km rýchlosťou 50 km/s, a to sa stalo v období 10480 až 10420 pred Kristom.

Meteorit, ktorý dopadol takmer tangenciálne na zemský povrch v oblasti Filipínskeho mora, spôsobil, že zemská kôra prekĺzla cez magmu. V dôsledku toho sa kôra otočila vzhľadom na os rotácie zemegule a došlo k posunu pólov. Okrem posunutia zemskej kôry voči pólom, čo následne viedlo k prerozdeleniu ľadovcových hmôt, bol pád sprevádzaný aj cunami, aktiváciou sopiek a dokonca aj naklonením filipínskej oceánskej platne, čo malo za následok formovanie Mariánskej priekopy.

Po prvé, za posledných 60 miliónov rokov sa rovníková hladina svetových oceánov výrazne nezmenila. Dôkazy o tom sa získavajú (vo forme vedľajšieho účinku) pri vŕtaní studní na atoloch pri hľadaní testovacieho miesta na testovanie vodíkových bômb. Najmä studne na atole Eniwetok, ktoré sa nachádzajú na svahu oceánskej priekopy a postupne sa potápajú, ukázali, že za posledných 60 miliónov rokov na ňom nepretržite narastala koralová vrstva. To znamená, že teplota okolitých vôd oceánu počas celej tejto doby neklesla pod +20 stupňov. Navyše v rovníkovej zóne nedošlo k žiadnym rýchlym zmenám hladiny oceánov. Atol Eniwetok je dosť blízko k miestu, kde spadol meteorit, navrhol Sklyarov, a koraly by nevyhnutne trpeli, čo sa nenašlo.

Po druhé, za posledných 420 tisíc rokov sa priemerná ročná teplota antarktického ľadovca nezvýšila nad mínus 54 0 C a počas celého tohto obdobia štít nikdy nezmizol.

Spoločným úsilím ruských, francúzskych a amerických vedcov o izotopovom zložení ľadového jadra z ultrahlbokej ľadovej diery (3350 m) na ruskej antarktickej stanici Vostok bolo možné obnoviť klímu našej planéty na toto obdobie. . Priemerná teplota v oblasti stanice "Vostok" za týchto 420 tisíc rokov kolísala od asi - 54 do - 77 ° C.

Po tretie, počas poslednej „doby ľadovej“ (pred 20 - 10 tisíc rokmi) sa klíma v strednom Rusku vrátane Sibíri len málo líšila od súčasnosti, najmä v lete. Svedčí o tom izotopový marker atmosférických zrážok, ktorý sa státisíce rokov zachoval v ľade polárnych ľadovcov a v permafroste, pôdnych uhličitanoch, fosfátoch kostí cicavcov, letokruhoch atď.

2 Dopad Slnka na Zem

Nemenej dôležitým faktorom vo vývoji Zeme je slnečná aktivita. Slnečná aktivita je súbor javov na Slnku spojených so vznikom slnečných škvŕn, fakieľ, vločiek, vlákien, protuberancií, výskytom erupcií, sprevádzaných nárastom ultrafialového, röntgenového a korpuskulárneho žiarenia.

Najsilnejší prejav slnečnej aktivity ovplyvňujúcej Zem, slnečné erupcie. Objavujú sa v aktívnych oblastiach so zložitou štruktúrou magnetického poľa a ovplyvňujú celú hrúbku slnečnej atmosféry. Energia veľkej slnečnej erupcie dosahuje obrovskú hodnotu, porovnateľnú s množstvom slnečnej energie prijatej našou planétou za celý rok. To je približne 100-krát viac ako všetka tepelná energia, ktorú by bolo možné získať spaľovaním všetkých preskúmaných zásob nerastov.

Toto je energia, ktorú vyžaruje celé Slnko za 1/20 sekundy, pričom výkon nepresahuje stotiny percenta výkonu celkového žiarenia našej hviezdy. V oblastiach aktívnych pri erupciách sa hlavná sekvencia erupcií s vysokým a stredným výkonom vyskytuje v obmedzenom časovom intervale (40 – 60 hodín), zatiaľ čo malé erupcie a žiary sú pozorované takmer neustále. To vedie k zvýšeniu celkového pozadia elektromagnetického žiarenia Slnka. Preto na posúdenie slnečnej aktivity spojenej s erupciami začali používať špeciálne indexy priamo súvisiace s reálnymi tokmi elektromagnetického žiarenia. Podľa veľkosti rádiového emisného toku pri vlne 10,7 cm (frekvencia 2800 MHz) bol v roku 1963 zavedený index F10,7. Meria sa v jednotkách slnečného toku (sfu). Stojí za zváženie, že 1 s.u. \u003d 10-22 W / (m 2 Hz). Index F10.7 je v dobrej zhode so zmenami v celkovej ploche slnečných škvŕn a počtom erupcií vo všetkých aktívnych oblastiach.

Katastrofa, ktorá vypukla v ázijsko-pacifickom regióne v marci 2010, môže jasne vypovedať o dôsledkoch slnečnej erupcie. Ohniská boli pozorované od 7. do 9. marca, minimálne skóre je C1,4, maximálne M5,3. Ako prvé na narušenie magnetického poľa zareagovalo 10. marca 2011 o 04:58:15 (čas UTC) zemetrasenie, hypocentrum v hĺbke 23 km. Veľkosť bola 5,5. Nasledujúci deň - ďalšie ohnisko, ale ešte silnejšie. Vypuknutie skóre X1,5 je jedným z najsilnejších za posledné roky. Odpoveď Zeme - najprv zemetrasenie s magnitúdou 9,0, hypocentrum sa nachádzalo v hĺbke -32 km. Epicentrum zemetrasenia sa nachádzalo 373 km od hlavného mesta Japonska Tokia. Po zemetrasení nasledovala ničivá vlna cunami, ktorá zmenila tvár východného pobrežia o približne 20 km. Honšú. Na silné prepuknutie zareagovali aj sopky. Sopka Karangetang, považovaná za jednu z najaktívnejších v Indonézii, začala vybuchovať v piatok, niekoľko hodín po silnom zemetrasení v Japonsku. Japonské sopky Kirishima a Sinmoe začali vybuchovať.

Od 7. marca do 29. marca je slnečná aktivita vyššia ako zvyčajne a od 7. do 29. marca sa zemetrasenia nezastavia v ázijsko-pacifických, indických regiónoch (AT. región - magnitúda od 4 a región - magnitúda od 3).

Záver

Na základe prezerania dostupnej literatúry k danej téme a na základe stanovených cieľov a zámerov možno vyvodiť niekoľko záverov.

Magnetosféra je jednou z najdôležitejších sfér Zeme. Prudké zmeny magnetického poľa, t.j. magnetické búrky môžu preniknúť do atmosféry. Najvýraznejším príkladom vplyvu je vypnutie elektrických spotrebičov, medzi ktoré patria mikroobvody a tranzistory.

Radiačné pásy hrajú dôležitú úlohu v interakcii so Zemou. Magnetické pole Zeme vďaka pásom drží nabité častice, a to: protóny, častice alfa a elektróny.

Gravitácia je jedným z najdôležitejších procesov ovplyvňujúcich vývoj Zeme. Na hmotu Zeme neustále pôsobia gravitačné sily. V dôsledku gravitačnej diferenciácie sa v tele planéty vytvorili geosféry s rôznou priemernou hustotou hmoty.

Malé kozmické telesá sú nemenej dôležitým faktorom v interakcii systému "Vesmír - Zem". Stojí za zváženie, že veľký asteroid padajúci do oceánu zdvihne ničivú vlnu, ktorá niekoľkokrát obehne zemeguľu a zmetie všetko, čo jej stojí v ceste. Ak asteroid zasiahne pevninu, potom sa do atmosféry zdvihne vrstva prachu, ktorá bude blokovať slnečné svetlo. Dôjde k efektu takzvanej jadrovej zimy.

Azda najdôležitejším faktorom je slnečná aktivita. Udalosti z 10. – 11. marca 2011 môžu slúžiť ako príklad interakcie medzi Slnkom a Zemou. Počas tohto obdobia, po silnom prepuknutí, asi. Honšú zasiahlo zemetrasenie, po ňom cunami a potom sa prebudili sopky.

Vesmírne procesy sú teda určujúcim faktorom v interakcii systému „Vesmír-Zem“. Je tiež dôležité, že pri absencii vyššie uvedených javov by život na planéte nemohol existovať.

Literatúra

1. Gnibidenko, Z.N., / Paleomagnetizmus kenozoika Západosibírskej dosky / Geo. - Novosibirsk, 2006. - S. 146-161

Sorokhtin, O.V. // Teória vývoja Zeme: vznik, vývoj a tragická budúcnosť / RANS. - M., 2010. - S. 722-751

Krivolutsky, A.E. / Modrá planéta / Myšlienka. - M., 1985.- S.326-332

Byalko, A.V. / Naša planéta je Zem/ Veda. - M., 1989.- S.237

Khain, V.E./ Planéta Zem/ Moskovská štátna univerzita Geol. fak. - M., 2007.- S.234-243

Leonov, E.A. // Vesmírna a ultradlhá hydrologická predpoveď/ Nauka. - M., 2010

Romashov, A.N. / Planéta Zem: Tektonofyzika a evolúcia / Úvodník URSS - M., 2003

Todhunter, I. / /História matematických teórií príťažlivosti a postavy Zeme od Newtona po Laplacea/Editorial URSS. - M., 2002.- S.670

Vernov S.N. Radiačné pásy Zeme a kozmické žiarenie / S.N. Vernov, P.V. Vakulov, E.V. Gorčakov, Yu.I. Logačev.-M.: Osvietenstvo, 1970.- S.131

Hess V. // Radiačný pás a zemská magnetosféra / Atomizdat. - M., 1973. - S. 423

Roederer X. // Dynamika žiarenia zachyteného geomagnetickým poľom / 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:

Vesmírne javy a procesy- udalosti kozmického pôvodu, ktoré spájajú alebo môžu mať škodlivý vplyv na ľudí, poľnohospodárske zvieratá a rastliny, hospodárske zariadenia a prírodné prostredie. Takýmito kozmickými javmi môžu byť pády kozmických telies a nebezpečné kozmické žiarenie.

Ľudstvo má nepriateľa nebezpečnejšieho ako jadrová bomba, globálne otepľovanie alebo AIDS. V súčasnosti je známych asi 300 vesmírnych telies, ktoré môžu prekročiť obežnú dráhu Zeme. V podstate ide o asteroidy s veľkosťou od 1 do 1000 km. Celkovo bolo vo vesmíre objavených asi 300 000 asteroidov a komét. Do poslednej chvíle možno o blížiacej sa katastrofe nič nevieme. Vedci astronómovia priznali, že najmodernejšie systémy na sledovanie vesmíru sú veľmi slabé. V každom okamihu sa môže zabijácky asteroid, ktorý sa rýchlo približuje k Zemi, „vynoriť“ priamo z priepasti vesmíru a naše teleskopy ho zaznamenajú, až keď bude príliš neskoro.

Za celú históriu Zeme sú známe zrážky s kozmickými telesami s priemerom 2 až 100 km, ktorých bolo viac ako 10.

Referencia: Ráno 30. júna 1908 zasiahla obyvateľov východnej Sibíri desivá vízia - na oblohe sa objavilo druhé slnko. Vznikol náhle a na nejaký čas zatienil obvyklé denné svetlo. Toto zvláštne nové „slnko sa pohybovalo po oblohe úžasnou rýchlosťou. O pár minút sa zahalená v čiernom dyme s divokým hukotom prepadla pod horizont. V tom istom momente vystrelil nad tajgou obrovský ohnivý stĺp a ozval sa hukot monštruózneho výbuchu, ktorý bolo počuť stovky a stovky kilometrov ďaleko. Desivá horúčava, ktorá sa okamžite šírila z miesta výbuchu, bola taká silná, že aj desiatky kilometrov od epicentra začali na ľuďoch tlieť oblečenie. V dôsledku pádu tunguzského meteoritu bolo 2500 metrov štvorcových. km (to je 15 území Lichtenštajnského kniežatstva) tajgy v povodí rieky Podkamennaya Tunguska. Jeho výbuch sa rovnal 60 miliónom ton TNT. A to aj napriek tomu, že jeho priemer bol len 50 - 60m. Ak by prišiel o 4 hodiny neskôr, potom by Petrohrad opustil rohy a nohy.

V Arizone sa nachádza kráter s priemerom 1240m a hĺbkou 170m.

Za potenciálne nebezpečných sa považuje približne 125 nebeských telies, najnebezpečnejší je asteroid č.4 „Apophis“, ktorý 13. apríla 2029. môže naraziť do zeme. Jeho rýchlosť je 70 km/s, priemer 320 m, hmotnosť 100 miliárd. t.

Vedci nedávno objavili asteroid 2004 VD17, ktorý má priemer približne 580 metrov a váži 1 miliardu. t.j. pravdepodobnosť jeho kolízie so zemou je 5-krát vyššia a táto zrážka je možná už v roku 2008.

Núdzové a extrémne situácie spôsobené teplotnými a vlhkostnými podmienkami prostredia.

Pri zmenách teploty a vlhkosti vzduchu, ako aj ich kombináciách, sa objavujú také zdroje mimoriadnych udalostí ako silné mrazy, extrémne horúčavy, hmla, poľadovica, suchý vietor, mrazy. Môžu spôsobiť omrzliny, prípadne podchladenie tela, úpal alebo úpal, zvýšenie počtu úrazov a úmrtí pri pádoch.

Podmienky ľudského života závisia od pomeru teploty a vlhkosti vzduchu.

Referencia:V roku 1932 zo silných mrazov zamrzli Neagarské vodopády.

Predmet. Núdzové stavy spôsobené človekom

Plán prednášok:

Úvod.

1. Mimoriadne udalosti spôsobené dopravnými nehodami.

2. Mimoriadne udalosti spôsobené požiarmi a výbuchmi v hospodárskych zariadeniach

3. Mimoriadne udalosti spôsobené únikom chemicky nebezpečných látok.

4. Mimoriadne udalosti spojené s únikom rádioaktívnych látok.

5. Núdzové situácie spôsobené hydrodynamickými nehodami.

Náučná literatúra:

1. Ochrana obyvateľstva a hospodárskych zariadení v núdzových situáciách

Radiačná bezpečnosť, časť 1.

2. Ochrana obyvateľstva a územia v núdzových situáciách

vyd. V.G.Shakhov, vyd. 2002

3. Mimoriadne udalosti a pravidlá správania sa obyvateľstva v prípade ich vzniku

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

Zdrojom mimoriadnej udalosti spôsobenej človekom je nebezpečná udalosť spôsobená človekom, v dôsledku ktorej na objekte, určitom území alebo vodnej ploche vznikla človekom spôsobená núdzová situácia.

Núdzová situácia spôsobená človekom- ide o nepriaznivú situáciu na určitom území, ktorá vznikla v dôsledku havárie, katastrofy, ktorá môže spôsobiť alebo spôsobila ľudské obete, poškodenie zdravia ľudí, životného prostredia, značné materiálne straty a narušenie obživy ľudí.

Nebezpečné udalosti spôsobené človekom zahŕňajú nehody a katastrofy v priemyselných zariadeniach alebo doprave, požiare, výbuchy alebo úniky rôznych druhov energie.

Základné pojmy a definície podľa GOST 22.00.05-97

Nehoda- ide o nebezpečnú udalosť spôsobenú človekom, ktorá ohrozuje život a zdravie ľudí na objekte, určitom území alebo vodnej ploche a vedie k zničeniu budov, stavieb, zariadení a vozidiel, narušeniu výrobného alebo prepravného procesu , ako aj poškodzovanie prírodného prostredia.

Katastrofa- Toto je veľká nehoda, zvyčajne s ľudskými obeťami.

nebezpečenstvo spôsobené človekom- je to stav, ktorý je súčasťou technického systému, priemyselného alebo dopravného zariadenia, ktoré má energiu. Uvoľnenie tejto energie vo forme škodlivého faktora môže spôsobiť poškodenie človeka a životného prostredia.

priemyselná nehoda- nehoda v priemyselnom zariadení, technickom systéme alebo priemyselnom prostredí.

priemyselná katastrofa- závažná priemyselná havária, ktorá spôsobila straty na životoch, poškodenie ľudského zdravia alebo zničenie a zničenie objektu, hmotného majetku značného rozsahu a viedla aj k vážnemu poškodeniu životného prostredia

2.1. Vplyv malých kozmických telies

Vo všeobecnosti sa nebeské telesá schopné "útočiť" na Zem nazývajú meteoroidy (telesá meteoritov) - sú to buď úlomky asteroidov, ktoré sa zrážajú vo vesmíre, alebo úlomky zostávajúce pri vyparovaní komét. Ak meteoroidy dosiahnu zemskú atmosféru, nazývajú sa meteory (niekedy ohnivé gule) a ak dopadnú na zemský povrch, nazývajú sa meteority.

(pozri prílohu 4).

Teraz bolo na povrchu Zeme identifikovaných 160 kráterov, ktoré vznikli zrážkou s kozmickými telesami. Tu je šesť najvýznamnejších:

Pred 50-tisíc rokmi kráter Berringer (Arizona, USA), obvod 1230 m - z pádu meteoritu s priemerom 50 m. Ide o vôbec prvý kráter pri páde meteoritu objavený na Zemi. Volalo sa to "meteorit". Navyše sa zachoval lepšie ako ostatné.

Pred 35 miliónmi rokov, kráter Chesapeake Bay (Maryland, USA), obvod 85 km - od pádu meteoritu s priemerom 2-3 km. Katastrofa, ktorá ho vytvorila, rozbila skalný podklad v hĺbke 2 km a vytvorila rezervoár slanej vody, ktorá dodnes ovplyvňuje rozvod podzemných vodných tokov.

Pred 37,5 miliónmi rokov, kráter Popigay (Sibír, Rusko), obvod 100 km - od pádu asteroidu s priemerom 5 km. Kráter je posiaty industriálom

diamanty, ktoré vznikli ako dôsledok vystavenia monstróznym tlakom na grafit pri náraze.

Pred 65 miliónmi rokov, povodie Chicxulub (Yucatan, Mexiko), obvod 175 km - od pádu asteroidu s priemerom 10 km. Predpokladá sa, že výbuch

Tento asteroid spôsobil grandióznu vlnu cunami a zemetrasenie o sile 10 bodov.

Pred 1,85 miliardami rokov kráter Sudbury (Ontário, Kanada), obvod 248 km - od pádu kométy s priemerom 10 km. Na dne krátera vďaka teplu

uvoľnené pri výbuchu a zásoby vody obsiahnuté v kométe, vznikol systém horúcich prameňov. Pozdĺž obvodu krátera sa našli najväčšie svetové ložiská niklovej a medenej rudy.

Pred 2 miliardami rokov kupola Vredefort (Južná Afrika), obvod 378 km - od pádu meteoritu s priemerom 10 km. Najstarší a (v čase katastrofy) najväčší z týchto kráterov na Zemi. Vznikla v dôsledku najmasovejšieho uvoľnenia energie v celej histórii našej planéty.

Je pravda, že najpôsobivejšie objavy posledných rokov v oblasti paleoklimatológie boli urobené počas vŕtania ľadových štítov a štúdií ľadových jadier v centrálnych oblastiach Grónska a Antarktídy, kde sa ľadový povrch takmer nikdy neroztopí, čo znamená, že informácie obsiahnuté v nej sa ukladá na storočie asi teplota povrchovej vrstvy atmosféry. Spoločným úsilím ruských, francúzskych a amerických vedcov o izotopové zloženie ľadového jadra z ultrahlbokej ľadovej studne (3350 m) na ruskej antarktickej stanici Vostok sa podarilo obnoviť klímu našej planéty na toto obdobie. Priemerná teplota v oblasti stanice Vostok za týchto 420 000 rokov kolísala od približne - 54 do - 77 ° C. Po tretie, počas poslednej "doby ľadovej" (pred 20 - 10 000 rokmi) sa klíma v strednom pruhu sa Rusko, vrátane Sibíri, len málo líšilo od súčasnosti, najmä v lete. Svedčí o tom izotopový marker atmosférických zrážok, ktorý sa státisíce rokov zachoval v ľade polárnych ľadovcov a v permafroste, pôdnych uhličitanoch, fosfátoch kostí cicavcov, letokruhoch atď. Hlavné nebezpečenstvo v celosvetovom meradle predstavujú asteroidy s polomerom väčším ako 1 km. Zrážka s menšími telesami môže spôsobiť výraznú lokálnu deštrukciu (fenomén Tunguska), ale nevedie ku globálnym následkom. Čím väčší je asteroid, tým je menšia pravdepodobnosť, že zasiahne Zem.

Povaha procesov sprevádzajúcich pád okrúhleho asteroidu s priemerom 10 km (teda veľkosti Everestu) na Zem. Vezmime rýchlosť 20 km/s ako rýchlosť pádu asteroidu. Pri znalosti hustoty asteroidu je možné nájsť energiu zrážky pomocou vzorca E=M·v2/2, kde M=Pi·D3·ro/6 (4), ro je hustota asteroidu, m, v a D sú jeho hmotnosť, rýchlosť a priemer. Hustoty kozmických telies sa môžu meniť od 1500 kg/m3 pre kometárne jadrá do 7000 kg/m3 pre železné meteority. Asteroidy majú železo-kamenité zloženie (rozdielne pre rôzne skupiny). Dá sa to brať ako hustota padajúceho telesa. ro~5000 kg/m3. Potom bude energia zrážky E ~ 5 1023 J. V ekvivalente TNT (výbuch 1 kg TNT uvoľní 4,2 106 J energie) to bude ~ 1,2 108 Mt. Najsilnejšia z termonukleárnych bômb testovaných ľudstvom, ~100 Mt, mala miliónkrát menšiu silu.

Tabuľka. Energetické váhy prírodných javov.

Tvorba výbušných meteoritových kráterov vo vrstvenom cieli (pozri prílohu 5):

a) Začiatok prenikania nárazovej hlavice do cieľa, sprevádzaný vytvorením sférickej rázovej vlny šíriacej sa smerom nadol;

c) ďalšie vytváranie prechodného kráterového lievika, rázová vlna sa rozpadá, dno krátera je vystlané rázovou taveninou, súvislá clona vyvrhnutia sa šíri smerom von z krátera;

d) koniec etapy razenia, rast lievika sa zastaví. Etapa úpravy prebieha odlišne pre malé a veľké krátery.

V malých kráteroch nesúdržný materiál stien – tavenina a drvené horniny – skĺzne do hlbokého krátera. Po zmiešaní tvoria nárazovú brekciu.

Pri prechodových lievikoch s veľkým priemerom začína hrať rolu gravitácia – v dôsledku gravitačnej nestability sa dno krátera vydúva smerom nahor s vytvorením centrálneho zdvihu.

2.1.1. Krátkodobé následky kolízie

Ako už bolo spomenuté, dielo je nápadné svojou eleganciou, precíznym citom pre detail, preto je najmä škoda, že nemá nič spoločné s realitou.

Po druhé, za posledných 420 tisíc rokov sa priemerná ročná teplota antarktického ľadovca nezvýšila nad mínus 54 0 C a počas celého tohto obdobia štít nikdy nezmizol.

Spoločné úsilie ruských, francúzskych a amerických vedcov o izotopovom zložení ľadového jadra z ultrahlbokej ľadovej diery (3350 m) na ruskej antarktickej stanici „Vostok“

podarilo v tomto období obnoviť klímu našej planéty. Priemerná teplota v oblasti stanice "Vostok" za týchto 420 tisíc rokov kolísala od asi - 54 do - 77 ° C.

2.2 Vplyv Slnka na Zem

Od 7. marca do 29. marca je slnečná aktivita vyššia ako zvyčajne a od 7. do 29. marca v ázijsko-tichomorských, indických oblastiach zemetrasenia neustávajú (AT. región - magnitúda od 4 a región - magnitúda od 3).

Záver

Na základe prezerania dostupnej literatúry k danej téme a na základe stanovených cieľov a zámerov možno vyvodiť niekoľko záverov.

Radiačné pásy hrajú dôležitú úlohu v interakcii so Zemou. Magnetické pole Zeme vďaka pásom drží nabité častice, a to: protóny, častice alfa a elektróny.

Malé kozmické telesá sú rovnako dôležitým faktorom v interakcii systému Vesmír-Zem. Stojí za zváženie, že veľký asteroid padajúci do oceánu zdvihne ničivú vlnu, ktorá niekoľkokrát obehne zemeguľu a zmetie všetko, čo jej stojí v ceste. Ak asteroid zasiahne pevninu, potom sa do atmosféry zdvihne vrstva prachu, ktorá bude blokovať slnečné svetlo. Dôjde k efektu takzvanej jadrovej zimy.

Vesmírne procesy sú teda určujúcim faktorom interakcie systému „Vesmír – Zem“. Je tiež dôležité, že pri absencii vyššie uvedených javov by život na planéte nemohol existovať.

Literatúra

1. Gnibidenko, Z.N./Z.N. Gnibidenko//Paleomagnetizmus kenozoika Západosibírskej dosky/Geo. - Novosibirsk, 2006. - S. 146-161

2. Sorokhtin, O.V. / O.V. Sorokhtin // Teória vývoja Zeme: vznik, evolúcia a tragická budúcnosť / RANS. - M., 2010. - S. 722-751

3. Krivolutsky, A. E./A. E. Krivolutsky // Modrá planéta / Myšlienka. - M., 1985.- S.326-332

4. Byalko, A. V./ A. V. Byalko // Naša planéta je Zem / Veda. - M., 1989.- S.237

5. Khain, V. E./ V. E. Khain// Planéta Zem/ Moskovská štátna univerzita Geol. fak. - M., 2007.- S.234-243

6. Leonov, E.A./ E.A. Leonov// Vesmír a superdlhá hydrologická predpoveď/ Veda. - M., 2010

7. Romashov, A.N./ A.N. Romashov // Planéta Zem: Tektonofyzika a evolúcia / Úvodník URSS - M., 2003

8. Todhunter, I./I. Todhunter//História matematických teórií príťažlivosti a postavy Zeme od Newtona po Laplacea/Redakčný URSS. – M., 2002.- S.670

9. Vernov S.N. Radiačné pásy Zeme a kozmické žiarenie/S. N. Vernov, P. V. Vakulov, E. V. Gorčakov, Yu. I. Logachev.-M.: Vzdelávanie, 1970.- S.131

10. Hess W./W. Hess//Radiačný pás a magnetosféra Zeme/Atomizdat.-M., 1973.-S.423

11. Roederer X./ X. Roederer// Dynamika žiarenia zachyteného geomagnetickým poľom/ 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 geologických a mineralogických vied

V kryštáloch minerálov, hornín, vrstvených vrstvách sedimentov sú miliardy rokov upevnené a zachované znaky, ktoré charakterizujú nielen vývoj samotnej Zeme, ale aj jej interakciu s vesmírom.

Pozemské a kozmické javy.

V geologických objektoch je v reči fyzikálnych a chemických vlastností zaznamenaná akási genetická informácia o vplyve kozmických procesov na Zem. Slávny švédsky astrofyzik H. Alven o spôsobe získavania týchto informácií uvádza nasledovné:

"Keďže nikto nemôže vedieť, čo sa stalo pred 45 miliardami rokov, sme nútení začať so súčasným stavom slnečnej sústavy a krok za krokom rekonštruovať ďalšie a ďalšie skoršie štádiá jej vývoja. Tento princíp, ktorý poukazuje na nepozorovateľné javy, spočíva v základe moderného prístupu k štúdiu geologického vývoja Zeme, jeho motto: "súčasnosť je kľúčom k minulosti."

V skutočnosti je už dnes možné kvalitatívne diagnostikovať mnohé druhy vonkajšieho kozmického vplyvu na Zem. O jeho zrážke s obrovskými meteoritmi svedčia astroblémy na zemskom povrchu (Zem a vesmír, 1975, 6, s. 13-17-Vyd.), objavenie sa hustejších druhov minerálov, premiestňovanie a topenie rôznych hornín. Je možné diagnostikovať aj kozmický prach a prenikajúce kozmické častice. Je zaujímavé študovať súvislosť tektonickej aktivity planéty s rôznymi chrono-rytmami (časovými rytmami) spôsobenými kozmickými procesmi, ako je slnečná aktivita, supernovy, pohyb Slnka a Slnečnej sústavy v Galaxii.

Rozoberme si otázku, či je možné odhaliť kozmogénne chronorytmy vo vlastnostiach pozemských minerálov. Rytmické a veľkoplošné, povaha slnečnej aktivity a ďalšie kozmofyzikálne faktory pokrývajúce celú planétu môžu slúžiť ako základ pre planetárne „benchmarky“ času. Hľadanie a diagnostiku materiálnych stôp takýchto chronorytmov možno preto považovať za nový perspektívny smer. Spoločne využíva izotopové (rádiologické), biostratigrafické (založené na fosílnych pozostatkoch živočíchov a rastlín) a kozmogénno-rytmické metódy, ktoré sa budú vo svojom vývoji vzájomne dopĺňať. Výskum v tomto smere sa už začal: boli popísané astroblémy, v soľných vrstvách boli objavené vrstvy obsahujúce kozmický prach a stanovená periodicita kryštalizácie látok v jaskyniach. Ale ak sa v biológii a biofyzike nedávno objavili nové špeciálne sekcie kozmorytmológie, heliobiológie, biorytmológie, dendrochronológie, tak mineralógia za takýmito štúdiami stále zaostáva.

periodické rytmy.

Mimoriadna pozornosť sa teraz venuje hľadaniu možných foriem fixácie v mineráloch 11-ročného cyklu slnečnej aktivity. Tento chronorytmus je fixovaný nielen na moderných, ale aj na paleoobjektoch v ílovito-piesčitých sedimentoch fanerozoika, v riasach CoIIenia z ordoviku (pred 500 miliónmi rokov) a na úsekoch fosílnych permských (285 miliónov rokov) skamenených stromov. Odraz takéhoto kozmogénneho rytmu ešte len začíname hľadať na mineráloch, ktoré na našej planéte vyrástli v zóne hypergenézy, teda v najvrchnejšej časti zemskej kôry. Niet však pochýb o tom, že klimatická periodicita kozmogénneho charakteru sa prejaví odlišnou intenzitou cirkulácie povrchových a podzemných vôd (striedavým suchom a záplavami), odlišným ohrevom vrchnej vrstvy zemskej kôry, zmenou rýchlosť ničenia pohorí, sedimentácia (Zem a vesmír, 1980, 1, s. 2-6. - Ed.). A všetky tieto faktory ovplyvňujú zemskú kôru.

Najperspektívnejšie miesta na hľadanie znakov takýchto kozmogénnych chronorytmov sú kôra zvetrávania, krasové jaskyne, oxidačné zóny sulfidických ložísk, sedimenty soľného a flyšového typu (posledné sú vrstveným striedaním hornín rôzneho zloženia, v dôsledku oscilačných pohybov zemská kôra), takzvané stuhové íly spojené s periodickým topením ľadovcov.

Uveďme niekoľko príkladov periodicity zaznamenanej počas rastu kryštálov minerálov. Kalcitové stalaktity (CaCO3) z jaskýň Sauerland (SRN) boli dobre študované. Zistilo sa, že priemerná hrúbka vrstvy, ktorá na nich každoročne rastie, je veľmi malá, iba 0,0144 mm. (rýchlosť rastu je približne 1 mm za 70 rokov) a celkový vek stalaktitu je asi 12 000 rokov. Ale na pozadí zón, alebo lastúr, sa našli hrubšie zóny aj na stalaktitoch s ročnou periodicitou, ktoré rástli v intervaloch 10 - 11 rokov. Ďalším príkladom sú kryštály celestitu (SgSO4) s veľkosťou až 10 cm, ktoré rastú v dutinách medzi silurskými dolomitmi v Ohiu (USA). Našlo sa v nich veľmi jemné, dôsledné zónovanie. Výkon jedného páru zón (svetlá a tmavá) sa pohybuje od 3 do 70 mikrónov, ale na niektorých miestach, kde je takýchto párov mnoho tisíc, je výkon stabilnejší 7,5 - 10,6 mikrónov. Pomocou mikrosondy bolo možné určiť, že svetlé a tmavé zóny sa líšia v hodnote pomeru Sr/Ba a krivka má pulzujúci charakter (sedimentárne dolomity v čase, keď boli vylúhované, úplne skameneli a vytvorili sa dutiny). Po zvážení možných príčin vzniku takejto zonácie bola uprednostnená ročná periodicita podmienok kryštalizácie. Zdá sa, že teplé a horúce chloridové vody obsahujúce Sr a Ba (teplota vody sa pohybuje od 68 do 114 C) a pohybujúce sa v útrobách Zeme, pravidelne, raz ročne, boli riedené povrchovými vodami. V dôsledku toho mohlo vzniknúť jemné zónovanie kryštálov celestitu.

Štúdium tenkovrstvových sfaleritových kôr z Tennessee (USA), nájdených v rudnom ložisku Pine Point, tiež ukázalo periodický rast schránok alebo zón na týchto kôrach. Ich hrúbka je asi 5 - 10 mikrónov a hrubšie sa striedajú cez 9 - 11 tenkých zón. Ročná periodicita sa v tomto prípade vysvetľuje tým, že podzemná voda prenikajúca do rudného ložiska mení objem a zloženie roztokov.

Jemná ročná zonácia je prítomná aj v agáte rastúcom v povrchovej vrstve zemskej kôry. V popisoch achátov vyrobených v minulom storočí je niekedy zaznamenaných až 17 000 tenkých vrstiev v jednom palci. Jedna zóna (svetlý a tmavý pás) má teda silu iba 1,5 µm. Takáto pomalá kryštalizácia achátových minerálov je zaujímavá na porovnanie s rastom uzlín v oceáne. Táto rýchlosť je 0,03 - 0,003 mm. za tisíc rokov alebo 30 - 3 mikróny. v roku. Vyššie uvedené príklady zjavne odhaľujú zložitý reťazec vzájomne súvisiacich javov, ktoré určujú vplyv 11-ročného cyklu slnečnej aktivity na rast minerálnych kryštálov v povrchovej vrstve zemskej kôry. Pravdepodobne sa zmena meteorologických podmienok pri pôsobení slnečného korpuskulárneho žiarenia prejavuje najmä kolísaním závlahy vrchných častí zemskej kôry.

Výbuchy supernov.

Okrem ročných a 11-ročných chrono-rytmov existujú aj jediné kozmogénne „benchmarky“ času. Tu máme na mysli výbuchy supernov. Leningradský botanik N. V. Lovellius študoval štruktúru rastových letokruhov 800-ročného borievky rastúceho v nadmorskej výške 3000 m na jednom zo svahov pohoria Zeravshan. Našiel obdobia, kedy sa rast letokruhov spomalil. Tieto obdobia takmer presne pripadajú na roky 1572 a 1604, keď sa na oblohe mihali supernovy: supernova Tycha Braheho a supernova Keplera. Zatiaľ nepoznáme geochemické a mineralogické dôsledky intenzívnych tokov kozmického žiarenia v súvislosti s piatimi výbuchmi supernov, ku ktorým došlo v našej Galaxii za posledné tisícročie (1006, 1054, 1572, 1604, 1667), a zatiaľ nie sme schopní diagnostikovať takéto znamenia. Tu nie je dôležité ani tak vidieť stopy primárneho kozmického žiarenia v pozemských mineráloch (niečo je tu už známe), ale nájsť metódu na určenie časových intervalov, kedy kozmické žiarenie v minulosti najintenzívnejšie ovplyvňovalo našu planétu. Takéto časové intervaly, synchronizované po celej Zemi, možno porovnať s všadeprítomnými vrstvami známeho veku, ktoré označujú stratigrafické horizonty. Podľa astrofyzikov asi desaťkrát počas existencie Zeme vzplanuli hviezdy najbližšie k Slnku ako supernovy. Príroda nám teda dáva najmenej desať po sebe idúcich chrono-reperátorov, rovnakých pre celú planétu. Mineralógovia budú musieť nájsť stopy takýchto kozmogénnych časových referenčných bodov vo vlastnostiach minerálnych kryštálov a hornín, ktoré tvoria. Príkladom je mesačný regolit. Odráža históriu dopadu slnečného vetra, galaktického kozmického žiarenia, mikrometeoritov na Mesiac. Navyše veľké kozmogénne chrono-rytmy by tu mali byť kontrastnejšie, pretože Mesiac nemá atmosféru, a teda kozmické vplyvy naň nie sú až tak skreslené. Štúdium regolitu ukázalo, že intenzita protónového žiarenia na Mesiaci v rokoch 1953 až 1963 bola štvornásobkom priemernej intenzity za niekoľko predchádzajúcich miliónov rokov.

Myšlienka kauzálneho vzťahu medzi periodicitou geologických procesov na Zemi a periodicitou interakcie medzi Zemou a Kozmom stále viac preniká do myslí geológov a planetárnych vedcov. Teraz sa ukázalo, že periodizácia geologických dejín, geochronológia je spojená so slnečnou aktivitou jednotou časovej štruktúry. Nedávno však boli prijaté nové údaje. Ukázalo sa, že planetárne tektono-magmatické (mineralogické) epochy korelujú s trvaním galaktického roka. Napríklad pre post-archejský čas bolo stanovených deväť maxím ukladania minerálnych látok. Odohrali sa približne pred 115, 355, 530, 750, 980, 1150, 1365, 1550 a 1780 miliónmi rokov. Intervaly medzi týmito maximami sú 170 - 240 miliónov rokov (v priemere 200 miliónov rokov), to znamená, že sa rovnajú trvaniu galaktického roka.

Člen korešpondenta Akadémie vied ZSSR G. L. Pospelov, ktorý analyzoval miesto geológie v prírodných vedách, poznamenal, že štúdium viacstupňových geologických komplexov povedie túto vedu k objaveniu javov, ako je „kvantizácia“ rôznych procesov v makrokozme. Mineralógovia spolu s geológmi-stratigrafmi, astrogeológmi, astrofyzikami zbierajú fakty, ktoré v budúcnosti umožnia zostaviť časovú škálu spoločnú pre všetky planéty slnečnej sústavy.

Schematický rez vrstvenou oblasťou zemskej kôry. Viditeľné sú obnažené (vľavo) a „slepé“ (vpravo) hydrotermálne žily (hrubé čierne čiary). Vľavo je výmena hydroterm s povrchovou podzemnou vodou.

1, 2, 3, 4 - postupné štádiá rastu minerálov: kryštály kremeňa a pyritu. Ukázalo sa, že rast kryštálov v útrobách Zeme súvisí s 11-ročným cyklom slnečnej aktivity.

Medzi prírodnými javmi, ktoré ovplyvňujú geologické prostredie a geografický obal, zohrávajú dôležitú úlohu kozmické procesy. Spôsobuje ich prichádzajúca energia a hmota dopadajúca na vesmírne telesá rôznych veľkostí – meteority, asteroidy a kométy.

vesmírne žiarenie

Silný prúd kozmického žiarenia smerujúci k Zemi zo všetkých strán vesmíru vždy existoval. „Vonkajší povrch Zeme a život, ktorý ju napĺňa, sú výsledkom všestrannej interakcie kozmických síl... Organický život je možný len tam, kde je voľný prístup ku kozmickému žiareniu, pretože žiť znamená prejsť cez seba prúdom. kozmického žiarenia v jeho kinetickej podobe,“ považuje za tvorcu heliobiológie A. L. Čiževskij (1973).

V súčasnosti sa mnohé biologické javy z geologickej minulosti Zeme považujú za globálne a synchrónne. Na živé sústavy pôsobí vonkajší zdroj energie – kozmické žiarenie, ktorého pôsobenie bolo konštantné, no nerovnomerné, podliehalo prudkým výkyvom, až po najsilnejšie, vyjadrené vo forme nárazového pôsobenia. Je to spôsobené tým, že Zem, ako všetko ostatné, obieha okolo stredu Galaxie na takzvanej galaktickej dráhe (čas úplnej revolúcie sa nazýva galaktický rok a rovná sa 215-220 miliónom rokov). ), periodicky spadali do zóny pôsobenia tryskových prúdov (tryskový výron vesmírnych látok). V týchto obdobiach sa zvýšili toky kozmického žiarenia, ktoré zasiahlo Zem, a zvýšil sa počet vesmírnych mimozemšťanov – komét a asteroidov. Kozmické žiarenie hralo vedúcu úlohu počas výbušných období evolúcie na úsvite života. Vďaka kozmickej energii sa vytvorili podmienky pre vznik mechanizmu bunkových organizmov. Dôležitá je úloha kozmického žiarenia na prelome kryptozoika a fanerozoika pri „populačnej explózii“. Dnes sa dá viac-menej s istotou hovoriť o klesajúcej úlohe kozmického žiarenia v priebehu geologických dejín. Je to spôsobené tým, že Zem je buď v „priaznivej“ časti galaktickej obežnej dráhy, alebo má nejaké ochranné mechanizmy. V raných geologických epochách bolo prúdenie kozmického žiarenia intenzívnejšie. To je vyjadrené najväčšou „toleranciou“ voči kozmickému žiareniu prokaryotov a prvých jednobunkových organizmov a hlavne modrozelených rias. Kyanidy sa teda našli aj na vnútorných stenách jadrových reaktorov a vysoká radiácia nijako neovplyvnila ich život. Vplyv tvrdého krátkovlnného a ultrakrátkovlnného ožiarenia na organizmy s rôznou genetickou štruktúrou, úrovňou organizácie a ochrannými vlastnosťami bol selektívny. Vplyv kozmického žiarenia preto môže vysvetliť tak hromadné vymieranie, ako aj významnú obnovu organického sveta v určitých fázach geologickej histórie. Nie bez účasti kozmického žiarenia vznikla ozónová clona, ktorá zohrala rozhodujúcu úlohu v ďalšom smerovaní vývoja Zeme.

Kozmogeologické procesy

Kozmogeologické procesy sú spojené s pádom kozmických telies - meteoritov, asteroidov a komét - na Zem. To viedlo k vzniku impaktných, impaktných explozívnych kráterov a astroblémov na zemskom povrchu, ako aj k impaktovo-metamorfnej (šokovej) premene horninovej hmoty v miestach pádu kozmických telies.

Impaktné krátery vytvorené v dôsledku dopadov meteoritov majú priemer menší ako 100 m, impaktné krátery majú spravidla viac ako 100 m. vesmírne telesá, ktorých veľkosť je oveľa väčšia ako veľkosť meteoritov. Astroblémy nájdené na Zemi majú priemer od 2 do 300 km.

V súčasnosti sa na všetkých kontinentoch našlo niečo cez 200 astroblémov. Oveľa väčší počet astroblémov spočíva na dne oceánov.

Sú ťažko detekovateľné a neprístupné pre vizuálne štúdium. Na území Ruska je jedným z najväčších astroblém Popigai, ktorý sa nachádza na severe Sibíri a dosahuje priemer 100 km.

Asteroidy sú telesá slnečnej sústavy s priemerom 1 až 1000 km. Ich obežné dráhy sú medzi dráhami Marsu a Jupitera. Ide o takzvaný pás asteroidov. Niektoré asteroidy obiehajú blízko Zeme. Kométy sú nebeské telesá pohybujúce sa po veľmi predĺžených dráhach. Centrálna najjasnejšia časť kométy sa nazýva jadro. Jeho priemer sa pohybuje od 0,5 do 50 km. Hmotnosť jadra tvoreného ľadom - konglomerátom zmrznutých plynov, hlavne čpavku a prachových častíc je 10 14 -10 20 g Chvost kométy tvoria ióny plynu a prachové častice unikajúce z jadra pôsobením slnečného žiarenia . Dĺžka chvosta môže dosiahnuť desiatky miliónov kilometrov. Jadrá komét sa nachádzajú mimo obežnej dráhy Pluta v takzvaných kometárnych Oortových oblakoch.

Zatiaľ čo po páde asteroidov ostávajú pôvodné krátery - astroblémy, po páde komét krátery nevznikajú a ich obrovská energia a hmota sa prerozdeľujú svojráznym spôsobom.

Pri páde kozmického telesa - meteoritu alebo asteroidu - sa vo veľmi krátkom okamihu, len za 0,1 s, uvoľní obrovské množstvo energie, ktorá sa vynaloží na stlačenie, drvenie, topenie a vyparovanie hornín v mieste dotyku. s povrchom. V dôsledku dopadu rázovej vlny vznikajú horniny, ktoré majú všeobecný názov impaktity a štruktúry, ktoré v tomto prípade vznikajú, sa nazývajú impakt.

Kométy letiace blízko Zeme sú priťahované gravitáciou, no nedosiahnu zemský povrch. V horných častiach sa rozpadnú a na zemský povrch vyšlú mocnú rázovú vlnu (podľa rôznych odhadov je to 10 21 -10 24 J), ktorá prináša ťažkú deštrukciu meniacu prírodné prostredie a látka v podobe plyny, voda a prach sú rozložené po zemskom povrchu.

Známky kozmogénnych štruktúr

Kozmogénne štruktúry možno rozlíšiť na základe morfoštruktúrnych, mineralogicko-petrografických, geofyzikálnych a geochemických znakov.

Morfostrukturálne znaky zahŕňajú charakteristický prstencový alebo oválny tvar kráteru, ktorý je jasne viditeľný na vesmírnych a leteckých snímkach a rozlíšiteľný po starostlivom preskúmaní topografickej mapy. Oválne tvary sú navyše sprevádzané prítomnosťou prstencového vydutia, centrálneho stúpania a zreteľného radiálno-prstencového usporiadania porúch.

Mineralogické a petrografické znaky sa rozlišujú na základe prítomnosti v impaktno-metamorfných kráteroch vysokotlakových modifikácií minerálov a minerálov s impaktnými štruktúrami impaktitov, drvených a brekciovaných hornín.

Medzi vysokotlakové minerály patria polymorfné modifikácie SiO 2 - coezitu a stishovitu, drobné kryštály diamantu, morfologicky odlišné od diamantov kimberlitu, a vysokotlakové modifikácie uhlíka - lonsdaleit. Vznikajú v hlbokých častiach zemského vnútra, v plášti pri ultravysokých tlakoch a nie sú charakteristické pre zemskú kôru. Preto prítomnosť týchto minerálov v kráteroch dáva plný dôvod považovať ich pôvod za vplyv.

V horninotvorných a akcesorických mineráloch krátera, ako je kremeň, živce, zirkón a pod., sa vytvárajú plošné útvary, prípadne deformačné lamely – tenké trhliny s veľkosťou niekoľkých mikrónov, ktoré sa zvyčajne nachádzajú rovnobežne s určitými kryštalografickými osami minerálnych zŕn. Minerály s rovinnou štruktúrou sa nazývajú šokové minerály.

Impaktity predstavujú tavené sklá, často s úlomkami rôznych minerálov a hornín. Delia sa na tufovité - suevity a masívne lávovité - tagamity.

Medzi brekciové horniny patria: autentická brekcia - intenzívne rozbitá hornina, často spracovaná drvením do stavu múky; alogénna brekcia, pozostávajúca z veľkých premiestnených úlomkov rôznych hornín.

Geofyzikálnymi znakmi kozmogénnych štruktúr sú prstencové anomálie gravitačných a magnetických polí. Stred krátera zvyčajne zodpovedá negatívnym alebo redukovaným magnetickým poliam, gravitačným minimám, niekedy komplikovaným miestnymi maximami.

Geochemické vlastnosti sú určené obohatením o ťažké kovy (Pt, Os, Ir, Co, Cr, Ni) analyzovaných hornín kráterov alebo astroblémov. Tie sú typické pre chondrity. Okrem toho však prítomnosť nárazových štruktúr možno diagnostikovať pomocou izotopových anomálií uhlíka a kyslíka, ktoré sa výrazne líšia od hornín vytvorených v pozemských podmienkach.

Scenáre vzniku kozmogénnych štruktúr a realita kozmických katastrof

Jeden zo scenárov vzniku kozmogénnych štruktúr navrhli B. A. Ivanov a A. T. Bazilevskij.

Keď sa vesmírne teleso priblíži k povrchu Zeme, zrazí sa s ním. Od miesta dopadu sa šíri rázová vlna, ktorá dáva hmotu do pohybu v mieste dopadu. Dutina budúceho krátera začína rásť. Čiastočne v dôsledku vyvrhovania a čiastočne v dôsledku premeny a vytláčania rúcajúcich sa hornín dosahuje dutina svoju maximálnu hĺbku. Vytvorí sa dočasný kráter. Pri malej veľkosti kozmického telesa môže byť kráter stabilný. V inom prípade zničený materiál skĺzne zo strán dočasného krátera a vyplní dno. Vytvára sa „skutočný kráter“.

Pri rozsiahlej nárazovej udalosti dochádza k rýchlej strate stability, ktorá vedie k rýchlemu zdvihnutiu dna krátera, kolapsu a poklesu jeho okrajových častí. V tomto prípade sa vytvorí „centrálny kopec“ a prstencová priehlbina je vyplnená zmesou úlomkov a nárazovej taveniny.

V histórii Zeme organický svet opakovane zažil otrasy, v dôsledku ktorých došlo k hromadnému vymieraniu. Na relatívne krátke obdobia zaniklo značné množstvo rodov, čeľadí, rádov a niekedy aj tried zvierat a rastlín, ktoré kedysi prekvitali. Vo fanerozoiku je najmenej sedem najvýznamnejších vyhynutí (koniec ordoviku, hranica famennu a frasnianu v neskorom devóne, na prelome permu a triasu, koniec triasu, na hranici kriedy a paleogénu, na konci eocénu, na prelome pleistocénu a holocénu). Ich nástup a existujúcu periodicitu sa opakovane pokúšali vysvetliť mnohými nezávislými dôvodmi. Vedci sú dnes presvedčení, že biotické zmeny počas udalosti vyhynutia je ťažké vysvetliť iba vnútornými biologickými príčinami. Rastúci počet faktov naznačuje, že vývoj organického sveta nie je autonómnym procesom a životné prostredie nie je pasívnym pozadím, na ktorom sa tento proces vyvíja. Výkyvy fyzikálnych parametrov prostredia, jeho pre život nepriaznivé zmeny, sú priamym zdrojom príčin hromadného vymierania.

Najpopulárnejšie sú také hypotézy zániku: expozícia v dôsledku rozpadu rádioaktívnych prvkov; vystavenie chemickým prvkom a zlúčeninám; tepelný efekt alebo pôsobenie Kozmu. Medzi tie posledné patrí výbuch supernovy v „najbližšom susedstve“ Slnka a „meteoritové spŕšky“. V posledných desaťročiach si získala veľkú obľubu hypotéza o „asteroidových“ katastrofách a hypotéza o „meteoritových rojoch“.

Dlhé roky sa verilo, že pád komét na zemský povrch je pomerne zriedkavý jav, ktorý sa vyskytuje raz za 40 - 60 miliónov rokov. Nedávno sa však na základe galaktickej hypotézy, ktorú predložili A. A. Barenbaum a N. A. Yasamanov, ukázalo, že kométy a asteroidy padali na našu planétu pomerne často. Okrem toho nielen upravili počet živých bytostí a upravili prírodné podmienky, ale zaviedli aj látku potrebnú pre život. Predovšetkým sa predpokladá, že objem hydrosféry takmer úplne závisel od kometárneho materiálu.

V roku 1979 americkí vedci L. Alvarez a W. Alvarez predložili originálnu impaktnú hypotézu. Na základe objavu v severnom Taliansku zvýšeného obsahu irídia v tenkej vrstve na rozhraní kriedy a paleogénu, nepochybne kozmického pôvodu, navrhli, že v tom čase sa Zem zrazila s pomerne veľkým (najmenej 10 km v r. priemer) kozmické teleso – asteroid. Následkom dopadu sa zmenili teploty povrchových vrstiev atmosféry, vznikli silné vlny – cunami, ktoré dopadli na brehy, a voda z oceánov sa vyparila. Bolo to spôsobené tým, že asteroid sa po vstupe do zemskej atmosféry rozdelil na niekoľko častí. Niektoré z Fragmentov dopadli na pevninu, zatiaľ čo iné klesli do vôd oceánu.

Táto hypotéza podnietila štúdium hraničných vrstiev kriedy a paleogénu. Do roku 1992 bola anomália irídia zistená na viac ako 105 miestach na rôznych kontinentoch a v jadrách z vrtov v oceánoch. V tých istých hraničných vrstvách vznikli v dôsledku explózie mikrosféry minerálov, úlomkové zrná šokového kremeňa, izotopovo-geochemické anomálie 13 C a 18 O, hraničné vrstvy obohatené o Pt, Os, Ni, Cr a Au, ktoré boli charakteristické pre chondritové meteority. V hraničných vrstvách bola navyše zistená prítomnosť sadzí, čo svedčí o lesných požiaroch spôsobených zvýšeným prílevom energie pri výbuchu asteroidu.

V súčasnosti existujú dôkazy, že na rozhraní kriedy a paleogénu padali nielen úlomky veľkého asteroidu, ale vznikol aj roj ohnivých gúľ, z ktorých vznikla celá séria kráterov. Jeden z týchto kráterov bol objavený v severnej oblasti Čierneho mora, druhý - v polárnom Urale. Ale najväčšou dopadovou štruktúrou, ktorá je výsledkom tohto bombardovania, je zasypaný kráter Chicxulup na severe polostrova Yucatán v Mexiku. Má priemer 180 km a hĺbku asi 15 km.

Tento kráter bol objavený počas vŕtania a tvarovaný gravitáciou a magnetickými anomáliami. Jadro studne obsahuje brekciované horniny, nárazové sklá, šokový kremeň a živec. Emisie z tohto krátera boli nájdené vo veľkej vzdialenosti - na ostrove Haiti a v severovýchodnom Mexiku. Na rozhraní kriedy a paleogénu sa našli tektity - gule z taveného skla, ktoré boli diagnostikované ako útvary vyvrhnuté z krátera Chiksulupsky.

Druhým kráterom, ktorý vznikol v dôsledku kozmického bombardovania na prelome kriedy a paleogénu, je astroblém Kara, nachádzajúci sa na východnom svahu Polárneho Uralu a hrebeňa Pai-Khoi. Dosahuje priemer 140 km. Ďalší kráter sa našiel na polici Karského mora (astroblém Ust-Kara). Predpokladá sa, že veľká časť asteroidu spadla aj do Barentsovho mora. Spôsobila nezvyčajne vysokú vlnu – cunami, vyparila značnú časť oceánskej vody a spôsobila veľké lesné požiare na územiach Sibíri a Severnej Ameriky.

Hoci vulkanická hypotéza predkladá alternatívne príčiny vyhynutia, na rozdiel od hypotézy dopadu nedokáže vysvetliť hromadné vymierania, ktoré sa vyskytli v iných segmentoch geologickej histórie. Neúspech vulkanickej hypotézy odhaľuje porovnanie epoch aktívnej sopečnej činnosti s fázami vývoja organického sveta. Ukázalo sa, že pri najväčších sopečných erupciách bola druhová a rodová diverzita takmer úplne zachovaná. Podľa tejto hypotézy sa predpokladá, že masívne výlevy bazaltov na Dekánskej plošine v Indii na prelome kriedy a paleogénu by mohli viesť k podobným následkom ako pri páde asteroidu alebo kométy. V oveľa väčšom rozsahu sa erupcie pascí vyskytli v permskom období na sibírskej platforme a v triase na juhoamerickej, nespôsobili však hromadné vymieranie.

Zintenzívnenie sopečnej činnosti môže viesť a neraz viedlo ku globálnemu otepľovaniu v dôsledku uvoľňovania skleníkových plynov do atmosféry – oxidu uhličitého a vodnej pary. Zároveň však sopečné erupcie emitujú aj oxidy dusíka, ktoré vedú k zničeniu ozónovej vrstvy. Vulkanizmus však nedokáže vysvetliť také znaky hraničnej vrstvy, ako je prudký nárast irídia, ktoré je nepochybne kozmického pôvodu, výskyt šokových minerálov a tektitov.

To nielenže robí hypotézu dopadu výhodnejšou, ale tiež naznačuje, že vyliatie pascí na Dekanskú plošinu by mohlo byť dokonca vyvolané pádom kozmických telies v dôsledku prenosu energie, ktorú priniesol asteroid.

Štúdium fanerozoických ložísk ukázalo, že takmer vo všetkých hraničných vrstvách, ktoré časovo zodpovedajú známym fanerozoickým zánikom, sa zistila prítomnosť zvýšeného množstva irídia, šokového kremeňa a šokového živca. To dáva dôvod domnievať sa, že pád kozmických telies v týchto epochách, ako aj na prelome kriedy a paleogénu, by mohol spôsobiť masové vymieranie.

Poslednou veľkou katastrofou v nedávnej histórii Zeme, pravdepodobne spôsobenú zrážkou Zeme s kométou, je potopa opísaná v Starom zákone. V roku 1991 rakúski vedci, manželia Edith Christian-Tolman a Alexander Tolman, dokonca stanovili presný dátum udalosti - 25. september 9545 pred Kristom, pomocou letokruhov, prudkého zvýšenia obsahu kyselín v grónskom ľadovom štíte a iných zdrojov. . e. Jedným z dôkazov o spojitosti potopy s kozmickým bombardovaním sú zrážky z tektitov na obrovskej ploche pokrývajúcej Áziu, Austráliu, južnú Indiu a Madagaskar. Vek vrstiev nesúcich tektit je 10 000 rokov, čo sa zhoduje s datovaním manželov Tolmanovcov.

Zdá sa, že hlavné úlomky kométy spadli do oceánu, čo spôsobilo katastrofálne zemetrasenia, erupcie, cunami, hurikány, globálne dažďové búrky, prudké zvýšenie teploty, lesné požiare, všeobecné zatemnenie z masy prachu vyvrhnutého do atmosféry a potom mráz. Mohlo teda dôjsť k javu, ktorý je dnes známy ako „zima asteroidov“, ktorý je svojimi dôsledkami podobný „jadrovej“ zime. V dôsledku toho zmizli mnohí predstavitelia suchozemskej fauny a flóry z historickej minulosti. To platí najmä pre veľké cicavce. Morská biota a drobná suchozemská fauna prežili, pretože sa najviac prispôsobili podmienkam biotopu a dokázali sa na nejaký čas skryť pred nepriaznivými podmienkami. K tým druhým patrili primitívni ľudia.

Zem je otvorený systém, a preto je silne ovplyvnená kozmickými telesami a kozmickými procesmi. S pádom kozmických telies je na Zemi spojený vznik zvláštnych kozmogeologických procesov a kozmogeologických štruktúr. Po páde meteoritov a asteroidov na zemský povrch ostávajú výbušné krátery – astrofémy, po páde komét sa zvláštnym spôsobom prerozdeľuje energia a hmota. Pády komét či ich prechod v bezprostrednej blízkosti Zeme sa do geologickej histórie zapisujú v podobe hromadného vymierania. K najväčšiemu vymieraniu v organickom svete na prelome druhohôr a kenozoika došlo s najväčšou pravdepodobnosťou v dôsledku pádu veľkého asteroidu.

Portál pre študenta. Samotréning

vesmírne žiarenie

Kozmogeologické procesy

Známky kozmogénnych štruktúr

Scenáre vzniku kozmogénnych štruktúr a realita kozmických katastrof

SÚVISIACE ČLÁNKY