Особенности строения Солнечной системы

Объектом геологии служит литосфера – внешняя твёрдая оболочка планеты толщиной 50-250 км, состоящая из горных пород и слагающих их минералов. Менее доступны для исследований глубинные оболочки Земли – её мантия и ядро, изучаемые специальными методами. Земная кора является источником минерального сырья, вместилищем подземных вод и средой для различных сооружений. Поэтому начало накопления знаний о строении земной коры восходит к истокам истории человечества. На самой ранней стадии развития человек использовал каменные материалы, различные руды, соль, подземную воду и т.п. В настоящее время геология располагает достоверными знаниями о строении земной коры на глубину 15 км, пройденную буровыми скважинами. Изучая прохождение сейсмических волн при землетрясениях, и проводя геофизические, геохимические, космические и другие исследования, человек раскрывает тайны строения более глубоких горизонтов земной коры и Земли как планеты в целом.Практическая деятельность человека и потребности в использовании природных ресурсов привели к возникновению, а в дальнейшем к широкому развитию геологических знаний. Можно указать три основных направления или отрасли геологических наук, изучающих земную кору с различных сторон: 1. Науки, изучающие состав земной коры, часто объединяемые под названием наук геохимического цикла (кристаллография, минералогия, петрография и др.) 2. Науки, изучающие геологические процессы или динамику Земли (вулканизм, землетрясение, горообразование, деятельность рек, морей, подземных вод, ледников, ветра и др.) 3. Науки, изучающие историю развития Земли.Практическое значение геологии определяется тем, что она служит теоретической базой учения о полезных ископаемых, с одной стороны, и инженерной геологии с другой. Строительство большого числа крупных предприятий, заводов, электростанций, плотин и т.п. требует знания всех деталей местной геологической обстановки, что и входит в компетенцию инженерной геологии. Развитие промышленности и вовлечение в народное хозяйство всё новых и новых видов минерального сырья требует знания геологии месторождений полезных ископаемых и условий их эксплуатации, что и является предметом учения о полезных ископаемых. Таким образом, можно сделать вывод, что геологические знания приносят неоценимую научную и практическую пользу. Они не только помогают целенаправленно искать и обнаруживать месторождения полезных ископаемых, но и способствуют развитию методологических основ самой геологии и многих, смежных с ней естественных наук. Достижения геологии позволили правильно представить время и особенности формирования нашей планеты, её место в космическом пространстве, дали возможность проследить эволюцию её недр и земной поверхности вместе с атмосферой, гидросферой, биосферой, установить изменения химического и минерального состава земной коры планеты в целом.Таким образом, целью работы является закрепление полученных знаний.1. Особенности строения Солнечной системыСолнечная система состоит из девяти планет. Все планеты вращаются вокруг Солнца приблизительно в одной плоскости и в одном и том же направлении по орбитам – эллипсам, очень близким к окружности. Кроме планет, к системе Солнца принадлежит множество мелких небесных тел – астероидов, а также ряд комет. Солнце с его планетами входит в систему звёзд, объединяемых под именем Галактики. Основная масса этих звёзд расположена в кольце млечного пути. Диаметр Млечного пути – около 105 световых лет. Количество звёзд в Галактике - около 100 миллиардов. Солнце среди них занимает некоторое среднее место: имеется множество звёзд меньше, чем Солнце и множество больших, чем оно. Солнце лежит не во внешней части Млечного пути, а ближе к его центру. Вместе с остальными звёздами Солнце вращается вокруг центра Галактики: период обращения - около 224*106 лет. Другими словами, с начала палеозойской эры Солнце успело сделать лишь два полных оборота вокруг центра Галактики. По своей орбите Солнце движется со скоростью 285 км/сек. Тщательное изучив физические и химические свойства звёзд, туманностей и других небесных объектов, а также Солнца учёные (В.Г. Фесенков) пришли к следующим выводам: - Химический состав планет Солнечной системы, а также Солнца говорит о том, что для образования планет и Солнца была необходима некоторая общая, единая среда. Планеты и солнце связаны между собой и не могут принадлежать различным исходным материальным системам. Все планеты Солнечной системы образовались примерно в одно и то же время. - Возраст Земли как планеты, судя по возрасту древнейших минералов и материалов определяется приблизительно в 5 млрд. лет. Изучение Солнца, также как и звёзд, поддерживается ядерными реакциями, протекающими в его центральной части (переход Н в Не). Судя по скорости уменьшения количества Н, возраст Солнца также приблизительно 5 млрд. лет (однако существует мнение, возраст Солнца значительно больше). - В ходе своей эволюции, Солнце проходит ряд стадий характеризующиеся постепенным замедлением вращения и уменьшением массы и светимости, приближаясь в далёкой перспективе, к состоянию «белого карлика». Земля, а также другие планеты формировались из какого- то общего с Солнцем источника сразу по всей своей массе, а не собиралась в результате длительного процесса из отдельных пылевых частиц (гипотеза О.Ю. Шмидта). Во Вселенной встречаются различные по своим размерам и плотности Галактические облака достаточно большой массы разряжённой в пространстве материи. Переход такой массы («глобулы») в уплотнённом состоянии в сущности и есть проблема происхождения звёзд и Солнца, а также и планет. Подобные облака состоят в основном из водорода, в меньшей степени из гелия, и ещё в меньших количествах в них содержатся другие элементы. Протопланетное облако по времени выделения из него планет должно было обладать сложной структурой, оно имело сплюснутую форму. Его плотность располагалась почти в плоскости Солнечного эквивалента. Потому плоскости планетных орбит близки друг к другу. Г.В. Войкевич, рассматривая вопрос о происхождении, Земли обратил внимание на следующие обстоятельства. В Солнце сосредоточено основная масса вещества Солнечной системы. Главные составные элементы раскалённой массы Солнца Н и Не, с незначительными добавками всех других элементов. Количество последних убывает с увеличением их порядкового номера. Элементный, а также изотопный состав пород Земли, Луны, метеоритов почти одинаков. Материал, из которого образовались планеты, был выброшен непосредственно Солнцем, а не захвачены с других областей Галактики. Более 85% выпадающих на Землю метеоритов составляют так называемые хондриты, содержащие мелкие округлые зёрна. Хандры, предоставляющие застывшие (при температуре ниже 2000 С) капельки, образовавшиеся из протопланетного газа и состоящие из кремния, железа, магния и др. элементов. Различия в химическом составе планет (в частности увеличения содержания железа у ближайших к Солнцу планет), а так же в их средней плотности (уменьшающейся по мере удаления от Солнца) объясняется процессами дифференциации вещества, выброшенного из Солнца. Происхождение Солнечной системы связано с происхождением слагающих её химических элементов, и ядерная эволюция вещества Солнца и Земли была одинаковой до определённого момента, после чего вся система была разделена на первичное Солнце, и на околосолнечный протопланетный материал в виде туманности или газового дисков, расположенного в плоскости Солнечного экватора. Хандры, материалов представляют образцы инициального вещества этой туманности, т.е. прямой поток капель; возникших в процессе конденсации Солнечного газа. Изложенные данные космохимии свидетельствуют о глубоком генетическом единстве вещества всей Солнечной системы. Земля, после того как она сформировалась как отдельная планета, начала, благодаря распаду ради активных элементов (в начале – Pu 244,Cm 247, позже U 235, U 238, Th 232, K 40) разогреваться вплоть до расплавления сначала железа, потом силикатов. Тяжелое жидкое железо сошло к центру планеты и сформировало ядро Земли, жидкое (в своей наружной половине) и до настоящего момента. Из оставшейся силикатной оболочки (мантии) в результате зонной плавки выделилась земная кора, а также воды океанов и атмосферы. Большую ценность для научной разработки гипотез о происхождении нашей планеты имеют метеориты – пришельцы из дальнего космоса. Изучая, каменные и железные метеориты учёные получают бесценную информацию, которую широко использую в космогонических представлениях. В настоящее время к этим данным добавились сведения о химическом составе пород Луны, атмосферы и пород Марса и Венеры. Оказалось, что химический состав материалов близок к среднему земному, а их возраст такой же, как и возраст пород Луны (4-5 млрд. лет). Таким образом, по крупицам по разрозненным фактам складывалась научная основа современных космических гипотез. Огромная роль в обосновании современной гипотезы о происхождении земли и Солнечной системы, принадлежат учёным: О.Ю. Шмидту, В.Г. Фесенкову, Г.В. Войкевичу. Планеты Солнечной системы, движущиеся по орбитам вокруг Солнца (рис. 1) имеют разные размеры и строение. Мелкими среди них являются Плутон и Меркурий, а гигантами Нептун и Юпитер. Одни планеты сложены твёрдым материалом и окружены жидкой или газовой атмосферой, другие – уплотнённым газовым веществом. Рисунок 1 – Расположение планет Солнечной системыБлижайшие к Солнцу планеты - Меркурий, Венера, Земля, Луна, и Марс имеют небольшие размеры и слагаются твёрдым (каменным или металлическим) веществом. А Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон состоят из большого количества газов: водорода, гелия, метана, а так же твёрдого аммиака и диоксида углерода. Газовая оболочка плотным кольцом окружает твёрдое ядро. Земля – самая крупная из близко расположенных к Солнцу планет. Она обращается вокруг Солнца почти по круговой орбите.