Меню

Земная кора с космоса

Как выглядит Земля из космоса

22 апреля является международным днём Земли — ежегодное событие во время которого принято привлекать внимание к защите окружающей среды. Давайте же взглянем на нашу планету из разных концов Солнечной системы и увидим насколько хрупок и мал наши мир: первый снимок из этого списка является флагом этого праздника и был сделан единственным учёным побывавшим на Луне — Харрисоном Шмиттом, 7 декабря 1972 года при отправлении «Аполлона-17» с земной орбиты. Он даже получил собственное имя: «Синий марбл».

Первая фотография Земли из космоса (высота 105 км) сделанная с ракеты «Фау-2». 24 октября 1946 года в Нью-Мексико, США.

Юрий Гагарин не вёл съёмку в своём историческом полёте, а только описывал увиденное и передавал по радио. Поэтому звание первого «космического фотографа» досталось астронавту Алану Шепарду, совершившему первый суборбитальный полёт для США 5 мая 1961 года с мыса Канаверал.

Герман Титов 6 августа 1961 года не только стал вторым человеком на орбите Земли, но и вторым космическим фотографом. Он также до сих пор держит звание самого молодого человека попавшего в космос: на момент полёта ему было 25 лет и 11 месяцев.

Первое цветное изображение всей Земли было получено в августе 1967 года спутником DODGE.

В 2012 и 2016 годах с помощью метеоспутника Suomi NPP были сделаны ночные снимки земной поверхности из которой потом NASA составило мозаику названную «Чёрным марблом». На снимках чётко видно как выросла ночная освещённость Индии за 4 года.

Также множество красивых снимков Земли делается людьми с борта МКС. Вот например восход Луны, Венеры и Солнца над Полярным сиянием снятые в мае 2017 года астронавтом Томасом Песке:

Кроме «Синего марбла» астронавты летавшие к Луне получили другой знаменитый снимок — это «Восход Земли» сделанный 24 декабря 1968 года Уильямом Андерсом из экипажа «Аполлона-8» первыми облетевшими Луну.

5 апреля 2008 года спутником Луны «Кагуя» японского космического агентства JAXA видео такого же характера было снято на камеру с ПЗС-матрицей всего в 2,2 мегапикселя.

21 мая 2018 года вместе с китайским спутником-ретранслятором Чанъэ-4 к Луне отправились два небольших аппарата Лунцзян-1 и -2 весом по 45 кг. С первым из них была потеряна связь и их миссию по радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой пришлось отменить. Однако Longjiang-2 остался рабочим и смог передать этот и несколько других снимков Земли с лунной орбиты сделанных на камеру произведённую в Саудовской Аравии.

5 июля 2016 года спутником DSCOVR расположенным в точке Лагранжа L1 (в 1,5 млн км от Земли по направлению к Солнцу) было снято прохождение Луны по земному диску.

Комбинированный снимок Земли и Луны сделанный 2 октября 2017 года с дистанции в 5 млн км камерой MapCam зонда OSIRIS-REx предназначенного для доставки грунта с астероида Бенну.

18 сентября 1977 года Вояджер-1 сделал первый совместный снимок Земли и Луны с дистанции 11,66 млн км в ходе проверки его камер.

Это опять же OSIRIS-REx, но уже 17 января 2018 года, камера NavCam1 и дистанция в 63,6 млн км.

6 мая 2010 года зонд «MESSENGER» сделал снимок Земли и Луны с орбиты Меркурия (дистанция 183 млн км) на которой наша планета и её естественный спутник выглядят просто как две яркие звезды.

Разрешение камеры HiRISE зонда MRO на марсианской орбите (дистанция 142 млн км) значительно выше, но даже на ней Земля и Луна выглядят как небольшие шарики с диаметром в 90 и 24 пикселя соответственно. Снимок сделан 3 октября 2007 года.

10 декабря 2017 года Земля случайно попала в кадр телескопа «Кеплер» ищущего экзопланеты, и засветила тем самым снимок, не смотря на дистанцию в 150 млн км.

Уже с поверхности Марса марсоходу Кьюриосити Земля и Луна видны как две маленькие точки — этот снимок сделан 31 января 2014 года с дистанции около 160 млн км.

Читайте также:  Тема урока изо 2 класс космос

16 декабря 1992 года общий снимок Земли и Луны сделал зонд «Галилео» фиолетовом, красном и ближнем-инфракрасном диапазоне при его отлёте к Юпитеру (дистанция 6,2 млн км).

19 июля 2013 года зонд «Кассини» сделал 323 снимка снимка системы Сатурна на основе 141 из которых была составлена мозаика на которой кроме самого Сатурна и его спутников видно небольшую точку — нашу Землю.

Вместе с этим снимком NASA организовало акцию «Помахай Сатурну» в ходе которого было получено 1600 снимков добровольцев из которых был составлен похожий на общий снимок коллаж «День когда Земля улыбнулась»:


Ну и наконец самый далёкий снимок Земли — «Бледно-голубая точка» сделанная 14 февраля 1990 года Вояджером-1 с дистанции 6,4 млрд км (та дистанция соответствует орбите Плутона недавно разжалованного из планет). Угловое разрешение узкоугольных камер «Вояджеров» с такой дистанции составляло 9 земных диаметров на пиксель. Луна на фото тоже есть, но она уже совершенно не различима — даже Землю на ней видно с трудом на фоне бликов Солнца.

Как выразился Карл Саган благодаря которому эта фотография появилась на свет:

Наша планета — лишь одинокая пылинка в окружающей космической тьме. В этой грандиозной пустоте нет ни намёка на то, что кто-то придёт нам на помощь, дабы спасти нас от нас же самих.
Мне кажется, она подчёркивает нашу ответственность, наш долг быть добрее друг к другу, хранить и лелеять бледно-голубую точку — наш единственный дом.

Только отправившись к Луне для её исследования, мы посмотрели назад и в первый раз обнаружили для себя Землю.

Именно с появлением космонавтики и полётами на Луну связано появление: международного Дня Земли, запрета тетраэтилсвинца в качестве присадок к топливу и введение каталитических конвертеров, появление агентства по охране окружающей среды в США и актов по охране воды и воздуха, а также рост интереса к исследованию изменений климата — именно космонавтике показавшей нам ничтожность размеров Земли в масштабах космоса по сути мы обязаны таким интересом к ней.

Источник

Литосфера и земная кора

Наша Земля состоит из множества слоев, нагромождающихся друг на друга. Однако лучше всего нам известны земная кора и литосфера. Это не удивляет — ведь мы не только обитаем на них, но и черпаем из глубин большинство доступных нам природных ресурсов. Но еще верхние оболочки Земли сохраняют миллионы лет истории нашей планеты и всей Солнечной системы.

Литосфера и земная кора — 2 в 1

Эти два понятия так часто встречаются в прессе и литературе, что вошли повседневный словарь современного человека. Оба слова используются для обозначения поверхности Земли или другой планеты — однако между понятиями есть разница, базирующаяся на двух принципиальных подходах: химическом и механическом.

Химический аспект — земная кора

Если разделять Землю на слои, руководствуясь различиями в химическом составе, верхним слоем планеты будет земная кора. Это относительно тонкая оболочка, заканчивающаяся на глубине от 5 до 130 километров под уровнем моря — океаническая кора тоньше, а континентальная, в районах гор, толще всего. Хотя 75% массы коры приходится только на кремний и кислород (не чистые, связанные в составе разных веществ), она отличается наибольшим химическим разнообразием среди всех слоев Земли.

Играет роль и богатство минералов — различных веществ и смесей, созданных за миллиарды лет истории планеты. Земная кора содержит не только «родные» минералы, которые были созданы геологическими процессами, но и массивное органическое наследие, вроде нефти и угля, а также инопланетные, метеоритные включения.

Физический аспект — литосфера

Опираясь на физические характеристики Земли, такие как твердость или упругость, мы получим несколько иную картину — внутренности планеты будет укутывать литосфера (от др. греческого lithos, «скалистый, твердый» и «sphaira» сфера). Она намного толще земной коры: литосфера простирается до 280 километров вглубь и даже захватывает верхнюю твердую часть мантии!

Читайте также:  Книжные выставки по теме космос

Характеристики этой оболочки полностью соответствуют названию — это единственный, кроме внутреннего ядра, твердый слой Земли. Прочность, правда, относительная — литосфера Земли является одной из самых подвижных в Солнечной системе, из-за чего планета уже не раз изменяла свой внешний вид. Но для значительного сжатия, искривления и прочих эластических изменений требуются тысячи лет, если не больше.

  • Интересный факт — планета может и не обладать поверхностной корой. Так, поверхность Меркурия — это его затвердевшая мантия; кору ближайшая к Солнцу планета потеряла давным-давно в результате многочисленных столкновений.

Подводя итог, земная кора — это верхняя, химически разнообразная часть литосферы, твердой оболочки Земли. Первоначально они обладали практически одинаковым составом. Но когда на глубины воздействовала только нижележащая астеносфера и высокие температуры, в формировании минералов на поверхности активно участвовали гидросфера, атмосфера, метеоритные остатки и живые организмы.

Литосферные плиты

Еще одна черта, которая отличает Землю от других планет — это разнообразие на ней разнотипных ландшафтов. Конечно, свою невероятно большую роль сыграли воздух и вода, о чем мы расскажем немного позже. Но даже основные формы планетарного ландшафта нашей планеты отличаются от той же Луны. Моря и горы нашего спутника — это котлованы от бомбардировки метеоритами. А на Земле они образовались в результате сотен и тысяч миллионов лет движения литосферных плит.

О плитах вы уже наверняка слышали — это громадные устойчивые фрагменты литосферы, которые дрейфуют по текучей астеносфере, словно битый лед по реке. Однако между литосферой и льдом есть два главных отличия:

  • Прорехи между плитами небольшие, и быстро затягиваются за счет извергающегося с них расплавленного вещества, а сами плиты не разрушаются от столкновений.
  • В отличие от воды, в мантии отсутствует постоянное течение, которое могло бы задавать постоянное направление движения материкам.

Так, движущей силой дрейфа литосферных плит является конвекция астеносферы, основной части мантии — более горячие потоки от земного ядра поднимаются к поверхности, когда холодные опускаются обратно вниз. Учитывая то, что материки различаются в размерах, и рельеф их нижней стороны зеркально отражает неровности верхней, движутся они также неравномерно и непостоянно.

Главные плиты

За миллиарды лет движения литосферных плит они неоднократно сливались в суперконтиненты, после чего снова разделялись. В ближайшем будущем, через 200– 300 миллионов лет, тоже ожидается образование суперконтинента под именем Пангея Ультима. Рекомендуем посмотреть видео в конце статьи — там наглядно показано, как мигрировали литосферные плиты за последние несколько сотен миллионов лет. Кроме того, силу и активность движения материков определяет внутренний нагрев Земли — чем он выше, тем сильнее расширяется планета, и тем быстрее и свободнее движутся литосферные плиты. Однако с начала истории Земли ее температура и радиус постепенно снижаются.

  • Интересный факт — дрейф плит и геологическая активность не обязательно должны питаться от внутреннего самонагрева планеты. К примеру, Ио , спутник Юпитера, обладает множеством активных вулканов. Но энергию для этого дает не ядро спутника, а гравитационное трение с Юпитером , из-за которого недра Ио разогреваются.

Границы литосферных плит весьма условны — одни части литосферы тонут под другими, а некоторые, как Тихоокеанская плита, вообще скрыты под водой. Геологи сегодня насчитывают 8 основных плит, которые покрывают 90 процентов всей площади Земли:

  • Австралийская
  • Антарктическая
  • Африканская
  • Евразийская
  • Индостанская
  • Тихоокеанская
  • Северо-Американская
  • Южно-Американская

Такое разделение появилось недавно — так, Евразийская плита еще 350 миллионов лет назад состояла из отдельных частей, во время слияния которых образовались Уральские горы, одни из самых древних на Земле. Ученые по сей день продолжают исследование разломов и дна океанов, открывая новые плиты и уточняя границы старых.

Читайте также:  Стричь волосы лунный календарь космос

Геологическая активность

Литосферные плиты движутся очень медленно — они наползают друг друга со скоростью 1–6 см/год, и отдаляются максимально на 10-18 см/год. Но именно взаимодействие между материками создает геологическую активность Земли, ощутимую на поверхности — извержения вулканов, землетрясения и образование гор всегда происходят в зонах контакта литосферных плит.

Однако есть исключения — так называемые горячие точки, которые могут существовать и в глубине литосферных плит. В них расплавленные потоки вещества астеносферы прорываются наверх, проплавляя литосферу, что приводит к повышенной вулканической активности и регулярным землетрясениям. Чаще всего это происходит неподалеку от тех мест, где одна литосферная плита наползает на другую — нижняя, вдавленная часть плиты погружается в мантию Земли, повышая тем самым давление магмы на верхнюю плиту. Однако сейчас ученые склоняются к той версии, что «утонувшие» части литосферы расплавляются, повышая давление в глубинах мантии и создавая тем самым восходящие потоки. Так можно объяснить аномальную отдаленность некоторых горячих точек от тектонических разломов.

  • Интересный факт — в горячих точках часто образуются щитовые вулканы, характерные своей пологой формой. Они извергаются много раз, разрастаясь за счет текучей лавы. Также это типичный формат инопланетных вулканов. Самый известный из них вулкан Олимп на Марсе, самая высокая точка планеты — высота его достигает 27 километров!

Океаническая и континентальная кора Земли

Взаимодействие плит также приводит к формированию двух различных типов земной коры — океанической и континентальной. Поскольку в океанах, как правило, находятся стыки различных литосферных плит, их кора постоянно изменяется — разламывается или поглощается другими плитами. На месте разломов возникает непосредственный контакт с мантией, откуда поднимается раскаленная магма. Остывая под воздействием воды, она создает тонкий слой из базальтов — основной вулканической породы. Таким образом, океаническая кора полностью обновляется раз в 100 миллионов лет — самые старые участки, которые находятся в Тихом океане, достигают максимального возраста в 156–160 млн лет.

Важно! Океаническая кора — это не вся та земная кора, что находится под водой, а лишь ее молодые участки на стыке материков. Часть континентальной коры находится под водой, в зоне стабильных литосферных плит.

Континентальная кора, напротив, находится на стабильных участках литосферы — ее возраст на отдельных участках превышает 2 миллиарда лет, а некоторые минералы зародились вместе с Землей! Отсутствие активных разрушительных процессов позволило развиться мощному слою осадочных пород, а также сохранить прослойки разных эпох развития планеты. Это позволило также создать метаморфические вещества — минералы, сформированные за счет попадания осадочных или магматических пород в непривычные условия. Яркими примерами таких минералов являются алмазы.

Литосфера и кора Земли в астрономии

Изучение Земли редко когда происходят просто так — часто поиски ученых имеют вполне четкую практическую цель. Это особенно актуально в изучении литосферы: на стыках литосферных плит выходят наружу целые россыпи руд и ценных минералов, для добычи которых в ином месте пришлось бы бурить многокилометровую скважину. Многие данные о земной коре были получены благодаря нефтепромыслу — в поисках месторождений нефти и газа ученые немало узнали о внутренних механизмах нашей планеты.

Поэтому астрономы не просто так стремятся к подробному изучению коры других планет — ее очертания и внешний вид раскрывают все внутреннее устройство космического объекта. Например, на Марсе вулканы очень высокие и многократно извергаются, когда на Земле они постоянно мигрируют, возникая периодически в новых местах. Это свидетельствует о том, что на Марсе отсутствует такое активное движение литосферных плит, как на Земле. Вместе с отсутствием магнитного поля, стабильность литосферы стала главным доказательством остановки ядра красной планеты и постепенного остывания ее недр.

Источник