В этом стремительном калейдоскопе времен легко упустить появление человека и его недолгую историю — ведь она займет всего 2 секунды! И уже совсем незаметной молниеносно промелькнет за 1/200 долю секунды вся история земной цивилизации. Но как раз последние мгновения фильма — самые важные в истории Земли. На Земле появился Разум, способный не только познать, но и переделать окружающую его природу. Земная цивилизация уже вышла на просторы космоса. Она осмысливает ныне свое положение и свою роль в Мироздании. Однако для переделки Земли и освоения космоса человеку нужны вещество и энергия. Их даст Земля, ее недра.
По учению великого русского исследователя В. И. Вернадского Земля переживает ныне особую фазу развития — ее биосфера постепенно переходит в ноосферу, сферу Разума. Непрерывно растет поток информации, обогащающей человеческое познание. Технические средства коммуникации сплачивают человечество. Деятельность человечества приобрела планетарные масштабы и стала поистине геологической силой, переделывающей планету.
Одна из самых актуальных задач — сделать так, чтобы эта сила направлялась Разумом, а не хищническими, потребительскими инстинктами человека. Не бездумное «покорение Природы», а содружество с ней, при котором эксплуатация вещества Земли не приведет к ее оскуднению — вот цель, достойная человеческой цивилизации. По убеждению В. И. Вернадского в рамках ноосферы наступление такого равновесия неизбежно.
ОТКУДА ВЗЯЛАСЬ ЗЕМЛЯ?
Происхождение Земли, на которой мы живем и работаем, — один из тех вопросов, которые не могут не интересовать людей. Это один из коренных вопросов научного мировоззрения. Выяснение происхождения Земли необходимо для научного понимания всей ее дальнейшей истории и эволюции.
О. Ю. Шмидт
Солнечная система
Земля — не изолированное космическое тело. Она входит в состав Солнечной системы, которую образуют Солнце и обращающиеся вокруг него космические тела. Понять происхождение нашей планеты невозможно, если не учитывать физические и механические свойства Солнечной системы. Возможно, что и этого недостаточно, и процесс возникновения Земли может быть вполне осмыслен лишь в тесной связи с эволюцией звезд, звездных систем и даже всей наблюдаемой нами части Вселенной. Как бы там ни было, общее знакомство с современной Солнечной системой есть первый и неизбежный шаг в познании ее происхождения.
Известными в наше время членами Солнечной системы являются: девять больших планет, спутники планет (34), множество малых планет (свыше 1600), бесчисленные кометы, метеориты и метеорные тела, а также мельчайшие частицы твердого вещества и весьма разреженные газы, находящиеся в межпланетном пространстве.
Все большие планеты движутся вокруг Солнца почти в одной плоскости и в одном направлении (рис. 25).
Рис. 25. Орбиты больших планет.
Надо, правда, заметить, что плоскость орбиты Плутона наклонена к плоскости земной орбиты под значительным углом (17°). В порядке удаленности от Солнца за ближайшей к Солнцу планетой Меркурием следует Венера, затем Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.
Меркурий, Венера, Земля и Марс сравнительно недалеки от Солнца и невелики по размерам. Они образуют группу планет земного типа. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун огромны (Юпитер, например, больше Земли по объему в 1300 раз), поэтому носят название планет-гигантов. Что касается плохо изученного Плутона, то, возможно, что он принадлежит к планетам земного типа.
Поскольку планеты находятся на разных расстояниях от Солнца, продолжительности их «года» и скорости орбитального движения неодинаковы. Неодинакова и продолжительность суток на планетах, различны диаметры планет, их массы и плотность, а следовательно, физическое состояние, в том числе состав и плотность планетных атмосфер, строение их поверхностей и недр.
Наше предварительное знакомство с планетами будет кратким.
Меркурий — наименьшая из девяти главных планет. Поперечник Меркурия составляет 0,38 диаметра Земли, а по массе эта планета почти в 17 раз уступает земному шару. Недавно вокруг Меркурия обнаружена очень разреженная атмосфера, состоящая, по-видимому, в основном из гелия.
Период обращения Меркурия вокруг Солнца равен 88 земным суткам, а вокруг оси — 58 суткам. Близость Меркурия к Солнцу разреженность его атмосферы создают резкие температурные контрасты. На стороне Меркурия, обращенной к Солнцу, температура +510 °C, т. е. выше той, при которой плавится свинец. На ночной половине Меркурия господствует жестокий холод (—185 °C).
Венера по размерам и массе близка к Земле. Венеру окружает плотная атмосфера из углекислого газа (97 %) с примесью азота (2 %), кислорода, водяных паров и других газов. Постоянный облачный покров Венеры полностью скрывает от земных наблюдателей поверхность планеты. Природа облаков Венеры пока неясна. Возможно, что они состоят из ледяных кристаллов или (недавно высказана и такая гипотеза) из капелек серной кислоты. Продолжительность суток на Венере близка к 24 земным суткам, причем вращается Венера в сторону, противоположную вращению остальных планет. На поверхности Венеры температура близка к +500 °C, а давление около 10 МПа. У Венеры, как и у Меркурия, спутники не обнаружены.
Марс меньше Земли в поперечнике в два раза, по массе почти в 10 раз. Как и Земля, Марс вращается вокруг своей оси, причем продолжительность марсовых и земных суток почти одинакова. На Марсе, ось вращения которого наклонена к плоскости орбиты под углом 65° (у Земли — 66,5°), как и на Земле, периодически сменяются времена года. Смена времен года сопровождается заметными изменениями поверхности планеты. У полюсов Марса наблюдаются белые пятна, называемые «полярными шапками». Подобно снеговому покрову на земной поверхности они уменьшаются летом в данном полушарии Марса и увеличиваются зимой. Установлено, что полярные шапки Марса состоят из льда, инея и, по-видимому, частично из замерзшей углекислоты.
Марс окутан весьма разреженной атмосферой, в которой содержится до 95 % углекислого газа с примесью азота, аргона, водяных паров, кислорода, возможно, других газов. Облака в марсианской атмосфере состоят, скорее всего, из ледяных кристалликов. Часто наблюдаются беловатые туманы и желтоватые пылевые бури.
Марс имеет два крошечных спутника неправильной осколочной формы — Фобос и Деймос. Наибольший поперечник Фобоса 30 км. Деймоса —15 км. Каждые 15–17 лет Марс наиболее близко подходит к Земле (на расстояние около 55 млн. км), и в периоды таких «великих противостояний» изучать его наиболее удобно. Ближайшее «великое противостояние» Марса наступит в 1986 г., тогда как обычные «рядовые» противостояния повторяются через каждые два года.
Юпитер и Сатурн — самые большие планеты Солнечной системы (рис. 26).
Рис. 26. Сравнительные размеры Солнца и планет.
На долю этих двух планет приходится 92 % массы всех планет, вместе взятых. Состоят они, судя по теоретическим расчетам, как и Уран и Нептун, в основном (до 70 % по массе) из водорода и его соединений с углеродом (метан) и азотом (аммиак), а также гелия (по последним данным, атмосфера Юпитера состоит на 36 % из гелия). По своей природе планеты-гиганты, пожалуй, больше напоминают звезды, чем планеты земного типа.
В атмосферах планет-гигантов при господствующих там низких температурах метан и аммиак образуют огромные плотные облачные слои, наблюдаемые в виде полос. Благодаря быстрому вращению вокруг своих осей (сутки там имеют продолжительность от 10 до 16 часов) планеты-гиганты имеют значительное полярное сжатие.
