Аркадий Ликум - Все обо всем. Том 4
Уран вращается очень странно, так как практически лежит на боку.
Нептун и Плутон — самые дальние и наименее изученные планеты по сравнению с другими. Нептун поворачивается вокруг своей оси за 18,5 часов, а его путь вокруг Солнца занимает почти 165 лет. Плутону же требуется почти 249 земных лет, чтобы обойти вокруг Солнца один раз. Сейчас, когда мы живем в век космических исследований, ученые узнают больше о другой части Солнечной системы, чем человек когда-либо знал, и человечество постоянно приобретает больше знаний о движении других планет.
Сколько весит Земля?
Так как Земля подвешена в космосе, «взвесить» ее — совсем не то же самое, что положить предмет на чашу весов. Когда мы говорим о весе Земли, мы имеем в виду количество вещества, из которого она состоит. Это называется массой. Масса Земли — около 5,976 секстиллионов тонн. Чтобы вы могли наглядно себе представить, как выглядит что число, то вот оно: 5 976 000 000 000 000 000 000. Как же ученые подсчитали, что масса Земли именно такая. Чтобы сделать это, они использовали принцип, основанный на том, что два тела притягиваются друг к другу. От этого зависит сила гравитации.
Проще говоря, закон гравитации гласит, что два тела притягиваются друг к другу с силой, которая зависит от их массы и расстояния между ними. Чем больше предметы, тем значительнее сила, которая притягивает их друг к другу. Чем дальше друг отдруга они находятся, тем эта сила меньше. Чтобы измерить вес Земли, нужно сделать следующее: маленький груз подвесить на нити, затем измерить точное положение этого груза. Потом тонну свинца надо расположить рядом с подвешенным грузом. Между ним и свинцом возникнет притяжение, в результате которого груз чуть-чуть отклоняется в сторону. (В действительности это отклонение составляет меньше чем 0,00002 мм, то есть вы видите, насколько точным должно быть измерение.)
После этих измерений ученые могут с помощью математики вычислить вес Земли. Они измерили силу земного притяжения по отношению к весу, и измерили силу, с которой тонна свинца притягивает подвешенный груз. Относительная разница может быть вычислена, она и скажет о массе Земли. Чем же создается эта масса? Сюда входит кора из твердых горных пород, затем слой, называемый мантией, который также представляет собой твердые породы и уходит вглубь на 2880 км, затем идет внутренняя часть — ядро (около 3360 км врадиусе). Ядро жидкое из-за высокой температуры в центре Земли.
Откуда мы знаем, что находится в центре Земли?
Поскольку ученые (даже с помощью приборов) не могут проникнуть очень глубоко в недра Земли, они вынуждены использовать другие методы исследования ее внутреннего содержания. Один из этих методов — изучение вулканических извержений. Они выбрасывают на поверхность раскаленные газы и расплавленные горные породы, что указывает на то, что внутри Земли очень жарко.
Другой метод — изучение землетрясений. Волны, возникающие во время землетрясений, создают подобие рентгеновского снимка внутренней части Земли. Когда происходит землетрясение, различные типы колебаний распространяются во всех направлениях через горные породы. Эти волны называются сейсмическими волнами. Они проходят через разные материалы с разной скоростью, а их направление изменяется, когда они идут от одного вида горной породы к другому.
Изучая эти волны с помощью очень чувствительных приборов, ученые могут узнать, что находится внутри Земли. Они заметили, что на глубине 2880 км происходит резкое изменение направления движения сейсмических волн. Одни типы волн изменяют направление, другие полностью гасятся. Поэтому на этой глубине должно быть изменение материала. Ударные волны от землетрясения достигают разных сейсмических станций в разное время. Отчасти это происходит из-за материала, через который проходят волны. В этом другой ключ к разгадке того, что находится внутри Земли.
Вот лишь краткий ответ на вопрос, что находится внутри Земли: верхний слой, кора, состоит из твердых горных пород. Ее толщина составляет около 48 км под континентами и 5 км под океанами. Под корой находится мантия, которая также состоит из твердых пород. Она уходит вглубь на 2880 км. Внутренняя часть Земли — ядро. Существует внешнее жидкое ядро, в основном состоящее из расплавленного железа и никеля, внутри которого находится внутреннее твердое металлическое ядро, диаметр его около 2560 км.
Какое землетрясение было самым сильным?
Если бы земная кора не была достаточно твердой, она бы сотрясалась и постоянно поднималась и опускалась. Но в некоторых местах земной коры породы не сильно прижаты друг к другу — здесь и происходит разлом. По линии разлома одна горная масса трется о другую с очень большой силой. Энергия этого трения переходит в колебания в самих горных породах — и происходит землетрясение. Есть два способа описать землетрясение с точки зрения его размеров.
Во-первых, учитывается, какова сила землетрясения, во-вторых, определяется какой ущерб оно принесло. Поскольку потеря человеческих жизней и разрушения беспокоят людей больше, чем технические измерения, то среди самых больших землетрясений люди помнят именно те, в которых погибло больше людей. Наиболее известным из происшедших в Северной Америке было землетрясение в Сан-Франциско в 1906 году. Вслед за землетрясением начался большой пожар. Погибло 700 человек, ущерб составил около 425 миллионов долларов. Не так давно, в феврале 1971, года произошло сильное землетрясение в районе Лос-Анджелеса, ущерб от разрушения домов, служб и дорог составил многие миллионы долларов.
Одно из самых известных землетрясений в Европе было в Лиссабоне, в Португалии, в 1755 году. Город был разрушен, погибло 30 000 человек. В 1908 году в Калабрии и на Сицилии в результате землетрясения погибло около 75 000 человек. В 1915 году в Центральной Италии пострадали сотни городови деревень, 30 000 человек погибли. Два больших землетрясения, принесших громадный ущерб, произошли в Токио (Япония) и в провинции Кансю в Китае. Токийское землетрясение 1923 года унесло жизни более чем ста тысяч человек, кроме Токио, пострадал и город Иокогама.
Китайское землетрясение охватило территорию площадью более 480 кв. км и унесло жизни более двадцати тысяч человек. Однако землетрясение может быть сильным, но небольшим по разрушениям. Например, значительное землетрясение было зарегистрировано в США, но едва ли многие люди о нем знают. Оно произошло рядом с городом Нью-Мадрид (в штат Миссури) в 1811 и 1812 годах. Ощущались 1874 отдельных подземных толчка, а некоторые из них были зарегистрированы на расстоянии 640 км от эпицентра. Но эта территория была слабо населена, и поэтому ущерб был незначителен.
Что такое «огни святого Эльма»?
«Огни святого Эльма» — одно из многих интересных явлений, связанных с молнией, и, чтобы понять его, мы должны вспомнить, что происходит, когда сверкает молния. Все дело в наличии двух типов частиц — положительных и отрицательных. Эти два типа частиц сильно притягиваются друг к другу, и если их разъединить, то они будут стремиться соединиться вновь. Когда в туче создается сильный отрицательный или положительный заряд, он вызывает противоположный заряд внизу, на земле. Электроны начинают перемещаться из области отрицательного заряда в область положительного. Они постепенно образуют канал или каналы заряженных частиц между землей и тучей, и когда образуется большая волна электронов, происходит вспышка молнии.
Теперь предположите, что вместо того, чтобы позволить зарядам накапливаться до тех пор, пока напряжение не станет слишком большим и не должно будет быть разряжено, был бы другой способ помочь зарядам снизу, с земли просочиться к верхним. Вместо разряда молнии заряд просочился бы в виде «щеточного разряда». Именно так, кстати, и действует громоотвод. Вершина громоотвода помогает электронам просочиться. «Огонь святого Эльма» — это свечение, которое сопровождает подобный «щеточный разряд» атмосферного электричества. Оно появляется в виде огонька на концах остроконечных объектов, таких, как церковные колокольни или мачты кораблей, причем здесь оно появляется чаще всего во время шторма. Мы обычно слышим при этом потрескивание или шипение.
Другое место, где часто наблюдается «огонь святого Эльма», — это лопасти пропеллеров, а также на концах крыльев, ветровых стеклах и на носу самолетов, когда они летят в сухую снежную погоду или недалеко от того места, где идет гроза. Этот электрический заряд может быть иногда настолько сильным, что вызывает электростатические явления в радио этого самолета.
Является ли экватор самым жарким местом на Земле?
Когда мы говорим о различных местах на земле, что они «жаркие» или «холодные», мы говорим о климате. Вообще климат определяется количеством тепла от Солнца. Именно солнечное тепло согревает землю, океаны и атмосферу. Оно же и втягивает влагу в атмосферу и таким образом вызывает дождь. Солнечное тепло вызывает разницу в атмосферном давлении, которая создает ветры, а солнечное тепло и ветры вызывают океанские течения. Поэтому, если обсуждать климат в определенном месте, важно иметь в виду влияние солнечного тепла на эту территорию. Из-за того что поверхность Земли круглая, самый большой солнечный тепловой эффект наблюдается на экваторе, самый маленький — на полюсах.
