ПОЧЕМУчка

Архив рубрики «Земля, небо и выше»

Сила тяжести, или гравитация, – это существующая между двумя частицами материи (или двумя объектами) сила притяжения, которая удерживает планеты на их орбитах вокруг Солнца или Луну на ее орбите вокруг Земли. (По мере увеличения расстояния между двумя объектами их гравитационное притяжение уменьшается.) Сила тяжести – это также та сила, которая удерживает любой предмет на Земле или на любом другом небесном теле, не позволяя ему улететь в космос. Чем больше объект, тем сильнее его гравитационное притяжение, и наоборот. Поскольку Луна намного меньше Земли, ее гравитационное притяжение составляет всего одну шестую гравитационного притяжения нашей планеты. Вот почему американские космонавты на Луне могли без особых усилий передвигаться большими прыжками.

Гравитацией объясняется также то, почему Земля – и другие планеты и небесные тела – имеют в общем круглую форму. Когда формировалась наша солнечная система, под действием гравитации стягивались вместе пыль и газы, летящие сквозь космос. Когда большое количество материи собирается одновременно в одном месте, такая материя образует шар, так как гравитация притягивает все к центральной точке. И все-таки Земля не идеально круглая. В процессе ее вращения вокруг своей оси возникает дополнительная сила, под действием которой Земля слегка «выпячивается» в срединной области.

Такое путешествие мог бы совершить только супергерой. Земля состоит из слоев различных пород. Наружный слой, или земная кора, – это твердая слоистая порода толщиной примерно 32–48 км (20–30 миль) под континентами и 5,6–8 км (3,5–5 миль) под океанами. Мантия Земли, представляющая собой слоистую породу другого типа, простирается ниже земной коры еще на 2880 км (1800 миль). Хотя ученые не могут проникнуть на такую глубину планеты, они знают, что мантия отличается по составу от земной коры, потому что ударные волны при землетрясениях распространяются через нее совсем иначе. В центре Земли находится ядро Земли, глубина которого составляет более 3200 км (2000 миль). Оно состоит в основном из расплавленного железа и никеля и имеет центр из твердого металла. Порода вблизи центра Земли расплавляется из-за того, что под давлением огромной массы сверху температура повышается до 2760–3871 °С (5000–7000 °F). В самом центре Земли температура может достигать 7000 °С (13 000 °F). Ученые считают, что при извержениях вулканов, когда выбрасываются раскаленные газы и лава или расплавленные горные породы, снижается давление внутри Земли; давление падает при смещении плит породы, из которых состоит земная кора.

Земля имеет почти круглую форму. По окружности в самом широком месте – по экватору ее размер – 39 842 км (24 901 миля). (Экватор – это воображаемая линия, проходящая по поверхности Земли посередине между Северным и Южным полюсами.) Диаметр планеты, т. е. линия, проходящая сквозь планету в районе экватора, составляет около 12 700 км (7926 миль). Вес Земли, или масса (количество материи, из которой состоит Земля), равен примерно 6 секстиллионам тонн, т. е. 6 с 21 нулем! Поскольку вес Земли невозможно измерить с помощью весов, ученые вычислили его, использовав законы гравитации и математические уравнения.

Изучив горные породы Луны и метеориты (камни, падающие на Землю из космоса), ученые пришли к выводу, что они образовались в то же время, что и наша планета, т. е. 4,5-5 млрд. лет назад. По их мнению, столько же лет Земле.

Космос в астрономии – это синоним Вселенной. Астроному различают ближний космос и дальний космос. Ближний космос активно исследуется с помощью различных космических аппаратов, о дальнем человечество пока может только мечтать – это мир новых галактик и звезд.
Далее

Чем выше от Земли, тем более разреженным и легким становится воздух, из которого состоит земная атмосфера. Поэтому шар, заполненный гелием, перестанет подниматься, как только окружающий его воздух будет иметь такую же плотность, как и гелий, находящийся внутри шара. Ученые считают, что максимальная высота, на которую могут подниматься любые воздушные шары, составляет 32 км (20 миль).

Это может показаться странным, но воздух имеет вес – из-за газов, которые входят в его состав. Один кубический метр воздуха на уровне моря (уровень моря – это точка, от которой измеряются высота, глубина океана и начинается атмосфера) весит примерно 1,2 кг. Если воздушный шар заполнить газом, который легче воздуха, например гелием, то шар будет летать.

Ветер – это просто воздух, который движется вдоль поверхности Земли. Скорость его движения измеряется в километрах в час (км/ч) или в милях в час (миль/ч). Каким будет ветер – во многом зависит от Солнца. Ветер начинается в тропиках – около экватора. Здесь Солнце нагревает воздух, который становится легче и поднимается вверх. К месту, где находился теплый воздух, начинает двигаться более прохладный воздух, и процесс этот происходит непрерывно. Солнечное тепло и движение Земли, которая вращается вокруг своей оси в восточном направлении, заставляют эту систему постоянно перемещающегося воздуха двигаться вокруг земного шара по экватору. Это и порождает ветры во всех местах земного шара.

Воздух – это смесь окружающих Землю газов, которые удерживаются силой тяжести. Воздух составляет атмосферу Земли. Воздух, которым мы дышим, состоит из 78% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона и 0,03% углекислого газа, а также водяного пара – плавающих в воздухе молекул воды. В воздухе содержатся также в незначительном количестве другие газы, крошечные частички пыли, пыльцы растений и различных твердых веществ. Чем дальше от поверхности Земли и ближе к космосу, тем более разреженным становится воздух и меняется его состав.