География и Астрономия

2022-06-20 14:59:57 ​​ВНЕЗЕМНЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ

«Существуют две вероятности: либо мы во Вселенной одни, либо нет. И обе одинаково пугают», – Артур Кларк.

Есть ли другие цивилизации во Вселенной?
Большинство теорий склоняются к положительному ответу.

Легендарный член-корреспондент АН СССР, основатель школы современной астрофизики Иосиф Самуилович Шкловский в 1962 году выдвинул гипотезу о том, что в Галактике существует миллиард планет, обращающихся вокруг карликовых звёзд, подобных нашему Солнцу, или несколько более холодных, на которых возможна высокоорганизованная, а может быть, и разумная жизнь.

Конечно, Земля нам кажется уникальной.
Невероятные совпадения сделали возможным возникновение здесь сложных форм жизни.
Магнитное поле защищает Землю от солнечного ветра и космического излучения.
Благодаря наклону оси вращения планеты по отношению к плоскости её орбиты, относительно стабильными остаются климат и смена времён года.
Земля находится на оптимальном расстоянии от Солнца и в идеальной зоне Галактики Млечный Путь.

Но учитывая размеры Вселенной, можно предположить, что такая комбинация встречается не единожды.
Почему же мы не видим никаких следов разумной внеземной жизни?

Отсутствие видимых следов деятельности инопланетных цивилизаций, которые должны были бы расселиться по всей Вселенной за миллиарды лет её развития, называется «Парадокс Ферми».

Различными авторами предложен большой спектр гипотез, объясняющих парадокс. Приведём некоторые из них.

Гипотеза самоуничтожения.
Цивилизаций было много, но они быстро деградировали или погибали.
Подразумевается, что цивилизация становится технологически развитой одновременно с возможностью самоуничтожения, например, из-за ядерной войны, экологической катастрофы, искусственных эпидемий.
Таким образом, у цивилизации очень мало времени, чтобы её заметили.

Цивилизации могут путешествовать между вселенными.
Мультивселенная – научная концепция, предполагающая наличие множества параллельных вселенных.
Американский физик Джон Арчибальд Уилер ввёл понятие «кротовые норы» – тоннели в пространстве, позволяющие перемещаться между вселенными.

Академик РАН, один из самых авторитетных астрофизиков Николай Семёнович Кардашёв на этой основе сформулировал гипотезу, утверждающую, что развитые цивилизации находят способ уходить в другие вселенные через эти «кротовые норы», которые, не исключено, находятся в «черных дырах».

За нами наблюдают.
Вокруг много развитых цивилизаций, но они избегают нас.
Более разумные виды считают, что лучше молчать и не привлекать к себе внимания землян.
Суть концепции в том, что эволюция жизни во Вселенной подразумевает войну на выживание среди достаточно развитых цивилизаций, поэтому всякая развитая цивилизация тщательно скрывает следы своего присутствия во Вселенной, чтобы не подвергнуться удару со стороны цивилизаций-конкурентов.
Молодые цивилизации, которые выдают своё существование, сильно рискуют.

Сигналы и знаки от внеземных цивилизаций вокруг нас, но мы их просто не понимаем.
Чтобы уловить и обработать все сигналы, нужны огромные вычислительные мощности, на данный момент недоступные земному человеку.
Кроме того, внеземные цивилизации могут использовать способы связи, отличные от радиоволн.

В одном из интервью с астрофизиком Николаем Кардашёвым, корреспондент справедливо заметил, что человечеству надо сначала научиться находить контакт друг с другом, а потом уже пытаться установить внеземной контакт.
«Может быть, наоборот, – ответил Кардашёв. – Может, пример других покажет, как надо жить на самом деле. Вероятно, в параллельных вселенных налажена более совершенная, правильная жизнь, и мы здесь можем научиться взаимоотношениям между людьми. Или даже переселиться туда, если их вселенная устроена более разумно. Почему нет?».

В следующем посте: Части света. Континенты. Материки. Чем отличаются эти понятия?

На фото: Бабочка – биполярная планетарная туманность, удаленная на З800 световых лет. Располагается в созвездии Скорпиона. Открыть/Комментировать

2022-06-16 11:03:37 ​​ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ.
Часть четвёртая. Происхождение человека

«Если всё, что случилось в истории космоса, сжать в одну временную схему до суток, то можно сказать, что Земля возникла к вечеру. Динозавры появились ближе к полуночи. А человечество существует только последние две секунды», – Юстейн Гордер.

Трудно найти более спорную научную тему, чем происхождение и становление человечества. Здесь больше гипотез, чем точных ответов.

Мы будем говорить только о доказанных фактах.
Для начала несколько шагов назад.

В прошлом посте мы остановились на том, что 66 миллионов лет назад на Земле по неведомой причине начали вымирать динозавры. Наступил «век млекопитающих».

Примерно в это же время появляются первые приматы: обезьяны и полуобезьяны.

С 66 по 35 млн лет назад повышается разнообразие групп современных птиц, формируются ранние грызуны, носороговые, верблюды, киты.

С 35 по 6,5 млн лет назад появляются ленивцы, собаки, кабаны, кошки, слоны, олени, жирафы, кенгуру.

6,5 млн лет назад – остановка на дате неслучайна.
Согласно последним научным теориям, с этой временной точки берёт начало процесс зарождения человечества.

В это время общий эволюционный ствол разделился на две отдельные «ветви»: человекообразных обезьян и австралопитеков (гоминид), последние из которых и положили начало новому, «разумному» пути развития.

с 6,5 до 2,5 млн лет назад, то есть в течение четырёх миллионов лет, сменилось несколько видов рода Homo.
Какие-то ветви стали прямыми предками человека, а какие-то тупиковой ветвью эволюции.

Костных остатков древних людей на сегодняшний день найдено мало.
Поэтому основной материал для изучения эволюции человечества – каменные орудия труда.
По ним можно проследить, как совершенствовались приемы обработки камня и происходило развитие интеллекта человека.

2,5 млн лет назад развиваются первые представители рода «людей» – Homo habilis (Человек умелый) в Африке.
С этого момента начинаются наиболее изученные этапы истории человечества.

Около 2 млн лет назад возникла следующая нетупиковая ветвь «людей» – Homo erectus (Человек прямоходящий), освоившая огонь.
Их рассматривают как непосредственного предка современных людей.
Часть этой популяции покинула африканскую «колыбель» и вышла на просторы Евразии.
Это была первая волна древних миграций человека.

Около 600 тыс. лет назад из Африканского континента в Евразию пришла вторая волна, приведшая к формированию в Европе вида, наиболее близкого к современному человеку, – Homo neanderthalensis (Человек неандертальский).

Ранее неандертальцев рассматривали как тупиковую ветвь человечества.
Однако исследования показали, что взаимоотношения Неандертальца и Человека разумного были далеко не так просты.

До 4 % генома современных людей было заимствовано от неандертальцев.
Сейчас нет сомнений, что в пограничных районах обитания этих человеческих популяций происходила не только диффузия культур, но и гибридизации и ассимиляции.

Сегодня Неандертальца относят уже к сестринской группе современных людей, восстановив его статус предка Человека.

Около 200 тыс. лет назад в Центральной Африке появляются люди современные – представители вида Homo sapiens (Человек разумный).
Они долгое время параллельно существовали с Человеком прямоходящим и Неандертальцем.

Около 70 тыс. лет назад началась экспансия Человека разумного, в ходе которой этот вид заселил Азию и Европу.

Началось бурное культурное и техническое развитие человеческого общества.
Появляются сложные орудия труда и разделение обязанностей.
Освободилось время для культурного развития. Человек делает не только то, что ему необходимо, но и то, что ему кажется красивым.
На стенах пещер появляется живопись.
Самый древний рисунок животного превышает 45 тысяч лет.

Homo sapiens вступил в конкуренцию с Неандертальцем.
В результате 30 тыс. лет назад Человек разумный остался единственным представителем рода Человек в семействе людей.

Одни ли мы во Вселенной? Об этом следующий пост.

На рисунке: Примерно так учёные представляют Человека прямоходящего. Открыть/Комментировать

2022-06-13 15:36:00 ​​ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ.
Часть третья.
570 млн - 66 млн лет назад

«Давайте будем людьми хотя бы до тех пор, пока наука не откроет, что мы являемся чем-то другим», – Станислав Ежи Лец.

Примерно за 500 миллионов лет – от 570 до 66 млн лет назад – у животных произошло формирование скелета, глаз, мозга, крыльев. Морские обитатели стали активно выходить на сушу.
Появились и исчезли динозавры.

570 млн лет назад началась «Скелетная революция».
Множество организмов приобрели минеральный скелет.

Животные стали вырастать до больших размеров и начали активно перемещаться. В перспективе это предопределило их выход на сушу.

541–485 млн лет назад произошёл «Кембрийский взрыв» – внезапное увеличение биоразнообразия.
У некоторых групп животных возникает сложно устроенный глаз. Это огромный эволюционный шаг: теперь животные могли видеть окружающий мир.

Зарождаются первые рыбы, имеющие челюсть.

520 миллионов лет назад появляются первые хищные, питающиеся другими многоклеточными животными.

Выход жизни на сушу – событие, сильно растянутое во времени.
Самые древние ископаемые остатки грибов и растений на суше датируются 480–460 млн лет назад, хотя грибы, возможно, колонизировали сушу ещё 1 млрд лет, а растения 700 млн лет назад.

Около 380—375 млн лет назад эволюция рыб привела к появлению первых четвероногих. Плавники превратилась в конечности, четвероногие стали дышать воздухом.

359–299 млн лет назад наземные позвоночные животные заняли в сообществе место «суперхищников», способных съесть любое членистоногое.

После выхода позвоночных на сушу стала значительной роль нервной системы. Активно формируется мозг.

Около 350 млн лет назад появились первые насекомые с крыльями.
Однако развитие полета остается загадкой для ученых. Неизвестно, у какой именно группы впервые возникла способность к примитивному планирующему полету.

Меняется растительный мир: несколько групп наземных растений выработали форму дерева с мощной корневой системой и вертикальным ветвящимся стволом.

Появились предки динозавров – архозавры.

250 млн лет назад произошло массовое пермское вымирание – одна из крупнейших катастроф биосферы в истории Земли.
Исчезло 96 % всех морских видов и 73% наземных видов позвоночных.
Общепринятого объяснения причин вымирания нет.

Динозавры стали доминирующими наземными позвоночными 240 млн лет назад.
Динозавры делятся на две основные ветви: птицетазовые и ящеротазовые.
Учёные выявили более 900 различных родов и более 1000 видов нептичьих динозавров.
Передвигались они как на двух, так и на четырёх конечностях.
На сегодняшний день считается, что динозавры населяли все континенты.

145,0–66,0 млн лет назад было наибольшее число разновидностей динозавров.

66 миллионов лет назад все нептичьи динозавры вымерли.
Было ли это исчезновение постепенным или внезапным – предмет споров.
Согласно одной из гипотез, причиной стал удар астероида или кометы в районе мексиканского полуострова Юкатан, в результате чего температура на планете могла снизиться более чем на 20 градусов.
Возможно, вымирание связано с повышенной вулканической активностью и опасными, вырывающимися из вулканов, ядовитыми газами.

Таким образом, 66 млн лет назад на смену резко завершившемуся «веку рептилий», пришёл «век млекопитающих».
Долгое время на территории России не удавалось найти скелетов динозавров, но на сегодняшний день найден десяток крупных захоронений: в Читинской области, на берегах Амура, на Сахалине, в Кемеровской области, в Бурятии, Якутии.

Следующий пост будет посвящён возникновению и эволюции Человека.

На рисунке:
Одним из самых ранних известных на сегодняшний день динозавров считается ставрикозавр, живший 228 млн лет назад, частичный скелет которого был обнаружен на территории современной Бразилии. Открыть/Комментировать

2022-06-09 13:59:09 ​​ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ.
Часть вторая.
2,4 млрд - 635 млн лет назад

«Случись мне присутствовать при сотворении мира, я бы дал кое-какие советы по части лучшего устройства мироздания», – Альфонсо Кастильский, XIII век.

Напомним, что последний универсальный общий предок, от которой произошли все организмы, ныне живущие на Земле, появился не позднее 3,48 миллиарда лет назад.
Это была клетка, одноклеточный организм.

После этого наступила эпоха длиной примерно в миллиард лет, в течение которой облик Земли определяли в первую очередь цианобактерии.

2,4 млрд лет назад.
Именно из-за цианобактерий 2,4 млрд лет назад произошла «кислородная революция», результатом которой стало появление в составе атмосферы свободного кислорода.

За короткое по меркам земной истории время (десятки миллионов лет) концентрация кислорода в атмосфере выросла примерно в тысячу раз и осталась на этом уровне.
До прежних ничтожных величин она не опустится больше никогда.

Ответом на кислородный вызов стало появление бактерий.
Микробы освоили получение энергии с помощью кислорода.

Через 200 миллионов лет после кислородной революции появляются многоклеточные эукариоты – живые организмы, клетки которых содержат ядро.

«Земля-снежок».
2,4–2,1 млрд лет назад случилось наиболее длительное в истории Земли глобальное Гуронское оледенение.

Учёные предполагают, что это и последующие ледниковые периоды были настолько серьёзными, что планета была полностью заморожена от полюсов до экватора. Эта гипотеза называется «Земля-снежок».

Гуронское оледенение, длившееся 300 миллионов лет, могло быть вызвано увеличением концентрации кислорода в атмосфере.
Концентрация метана резко снизилась, что привело к уменьшению парникового эффекта и похолоданию.

Однако оледенение не могло остановить тектоническую активность земной мантии: вулканы продолжали выбрасывать в атмосферу углекислый газ, и со временем его накопилось достаточно, чтобы восстановить парниковый эффект и растопить льды.

«Скучный миллиард».
Промежуток от 1,8 до 0,72 млрд лет назад примечателен тектонической и климатической стабильностью, и очень медленной эволюцией живых организмов.
Учёные-острословы дали этому периоду ёмкое определение – «Скучный миллиард».

В этот период эукариоты (надцарство живых организмов, клетки которых содержат ядро) разделились на растения, грибы и животных.

Но все значительные трансформации происходили в недрах Земли.
Именно тогда сформировались некоторые ценные породы полезных ископаемых: свинец, цинк, серебро. В это же время возникли запасы редких минералов: бериллий, бор, уран.

Земные материки в течение этого миллиарда лет вначале соединились в единственный гигантский континент, потом снова распались и вновь соединились.

Таким образом, малоизученный промежуток времени, от 1,8 млрд до 850 млн лет назад, точно так же отмечен постоянными переменами, которые характерны для каждой стадии эволюции нашей планеты.

К периоду, начавшемуся 850 млн лет назад, поверхностная среда Земли необратимо изменилась. Постоянно обогащавшийся кислородом океан у берегов изобиловал водорослями и микроорганизмами.

После «Скучного миллиарда» произошли еще два оледенения.
Все оледенения завершались одинаково: в какой-то момент ледяной щит уже не мог сопротивляться парниковому эффекту, и тогда начинался лавинообразный процесс разогрева планеты.

Буквально за несколько тысяч лет весь лед таял. Освободившаяся вода заливала значительную часть суши мелкими окраинными морями.
Эпоха «Земли-снежка» закончилась 635 миллионов лет назад.

В следующем посте: «Скелетная революция» и хитрый мозг.

Подпись к фото: Валония пузатая – один из самых больших одноклеточных многоядерных организмов, вид зелёных водорослей.
Известна под названиями «морская жемчужина», «проклятая виноградина» и «глазное яблоко моряка».
Из-за многоядерности валония превратилась в назойливый организм, от которого трудно избавиться. Даже если валонию разрезать, она просто создаст множество новых «себя». Организм может восстановиться даже из кусочка цитоплазмы. Открыть/Комментировать

2022-06-06 10:31:26 ​​ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ.
Часть первая.
4,54 млрд - 3,5 млрд лет назад

Тема происхождения жизни увлекательная, но непростая. О четырёх миллиардах лет невозможно рассказать в двух словах. Поэтому посвятим этому вопросу несколько постов. Будем рассказывать о самом интересном.

«Объяснить происхождение жизни на Земле только случаем – это, как если бы объяснили происхождение словаря взрывом в типографии», – Чарльз Дарвин.

Как появилась жизнь на Земле?
Концепций всего две.
Первая – жизнь привнесена из космоса.
Вторая – жизнь возникла на нашей планете.
Доказать правоту какой-либо из двух существующих гипотез никому не удалось.
Как не получилось придумать и третий путь.

Гипотеза о занесении жизни на Землю из космоса имеет поддержку со стороны авторитетных учёных.
Ловушка гипотезы состоит в том, что вопрос возникновения жизни просто переносится в другое место, на неведомую планету. Но тогда возникает дилемма – а как жизнь появилась на другой планете? Итак, вопрос остаётся нераскрытым.

Когда появилась жизнь на Земле?
4,56 миллиарда лет назад возникло Солнце.
4,54 миллиарда лет назад образовалась Земля.
На протяжении первых сотен миллионов лет на Земле не существовало никаких форм жизни.

Считается, что последний универсальный общий предок (англ. LUCA) – последняя популяция организмов, от которой произошли все организмы, ныне живущие на Земле, – появился 3,48–4,28 миллиарда лет назад.
Гипотеза о существовании последнего универсального общего предка была впервые предложена Чарльзом Дарвином в 1859 году.

Последний универсальный общий предок был маленьким одноклеточным организмом, клеткой.
Клетки предположительно жили в океане.

Чёрные курильщики океана – место возможного обитания последнего общего предка всех живых организмов.
Чёрные курильщики – это гидротермальные источники воды на дне океанов. Глубина залегания: от двух до пяти тысяч метров.

Возможно, курильщики были точками зарождения жизни на планете: по крайней мере, такие системы имеют всё необходимое для этого.
На дне океана сквозь толщу коры вырывается очень горячая вода. В этой воде растворяется сероводород, сульфиды и оксиды металлов, твёрдые частицы которых придают воде черную окраску.
Вырывающиеся из литосферы струи воды напоминают клубы чёрного дыма, за что они и получили своё название.

Казалось бы, здесь типичная долина смерти – горячие вулканические газы и высокая концентрация ядовитых химических соединений.
Однако рядом с курильщиками существует иерархическая экосистема, в которой различные виды морских животных связаны между собой питательной цепочкой.

Как возникла живая клетка?
И на этот вопрос ответа нет. Вряд ли однажды клетка получилась сама собой из атомов химических элементов. Это немыслимый вариант.
Даже простая клетка бактерии содержит сотни генов, тысячи белков и разных молекул.
Астроном Фред Хойл однажды пошутил, что синтез клетки так же невероятен, как сборка «Боинга» ураганом, пронесшимся над свалкой запчастей.

Древнейшие свидетельства жизни на Земле.
В осадочных породах Западной Гренландии обнаружен биогенный графит возрастом 3,7 миллиарда лет.

В Квебеке (Канада) найдены предполагаемые ископаемые остатки микроорганизмов возрастом по меньшей мере 3,77 млрд лет.

В Австралии, в регионе Пилбара, в порах минерала были найдены нити органического вещества, похожие на остатки биоплёнок, образованных микробными колониями. Возраст 3,5 млрд лет.

Но есть нюанс: эти следы существования жизни представляют собой не окаменелые остатки микробов, а горные породы, формирующиеся из живой материи. В принципе, похожие породы могут возникнуть и иными путями, из-за чего многие ученые оспаривают их биологическое происхождение.

Живое из неживого?
В 1923 году советский биохимик Александр Опарин выдвинул гипотезу абиогенного (небиологического) происхождения жизни из «органического бульона».
Теория основывается на том, что зарождение жизни – это процесс зарождения живой материи в недрах неживой. Данная идея до сих пор принимается во внимание мировым сообществом.

В следующем посте: Земля-снежок и Скучный миллиард.

На фото: Чёрные курильщики океана Открыть/Комментировать

2022-06-02 14:08:08 ​​МИРОВОЙ ОКЕАН.
Часть вторая
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ОКЕАНА.

Продолжение. Начало в предыдущем посте.
Эта тема является предметом научных споров. Приведём широко распространенное научное представление.

Образование Земли началось 4,54 млрд лет назад.
Первоначально Земля не имела атмосферы и гидросферы.

Магматический океан.
Образование планеты сопровождалось сильным гравитационным сжатием и выделением огромного количества тепла. Поэтому первые сотни миллионов лет у поверхности Земли существовал магматический океан.

В магматическом океане более плотные вещества (тяжелые металлы) погружались, образуя металлическое ядро планеты. Менее плотные вещества (силикаты) всплывали, создавая мантию и литосферу.

Кипящие фракции переходили в газообразное состояние и формировали первичную плотную и горячую атмосферу Земли.
В атмосфере появился водяной пар, количество которого постепенно увеличивалось.

Дальнейшее остывание верхних слоев планеты и понижение температуры ниже точки кипения вызвало конденсацию водяного пара и тем самым появление жидкой фазы воды.

Озёра на поверхности молодой планеты неоднократно испарялись и появлялись вновь, пока не установился подходящий температурный режим.

Таким образом, гидросфера Земли начала формироваться не позднее 4 млрд лет тому назад.
Происходило постепенное остывание поверхности планеты и конденсация водяного пара первичной атмосферы.
Первые моря будущего Мирового океана заполняли впадины застывшего рельефа, разрастались, сливались с соседними водными бассейнами.

Первоначально древние океаны были мелководными. Воды Мирового океана достигли объема близкого к современному приблизительно около 570 млн лет назад, и в дальнейшем пополнялись во время вулканических извержений.

Оранжевое небо, зелёный океан.
Около 2.5 миллиардов лет назад Земля была совсем не похожа на нынешнюю. На ней под оранжевым небом плескался зеленый океан.
Атмосфера, предположительно, была наполнена аммиаком и метаном.

Но именно в это время произошла «Кислородная революция» – глобальное изменение состава атмосферы Земли. Результатом стало появление в составе атмосферы свободного кислорода.

«Творцами» современной кислородсодержащей атмосферы на Земле, согласно общепринятой версии, стали цианобактерии. Это синезелёные водоросли – крупные бактерии, способные к фотосинтезу, сопровождающемуся выделением кислорода.

В результате «кислородной катастрофы» океан и небо окрасились в голубой цвет, но самое главное – произошел невиданный эволюционный скачок. В океане, наряду с простыми, стали появляться сложные жизненные формы.

Так продолжалось ещё 2 млрд лет, и около 540 миллионов лет назад фитопланктон увеличил концентрацию кислорода приблизительно до нынешнего уровня.

Палеонтологи считают, что этот всплеск случился благодаря питательным веществам, которые выносились в океан гигантскими, размером с целый континент, ледниками.
Кроме того, планктон стал обладать более эффективным механизмом фотосинтеза.

Этот процесс подготовил почву для распространения сложных форм жизни: в итоге она проникла во все уголки планеты.

После этого фитопланктон прекратил процесс кардинальной перестройки Земли и принялся поддерживать сложившееся равновесие.

«Мы сами чувствуем, что всё, что мы делаем – это капля в океане. Но океан будет меньше без этой капли», – Мать Тереза.

Подпись к фото: Шаровидная колония цианобактерий.

В следующих постах мы рассмотрим одну из самых загадочных тем – происхождение жизни в воде и на суше. Открыть/Комментировать

2022-06-02 14:00:27 ​​МИРОВОЙ ОКЕАН.
Часть первая.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

«Ты никогда не пересечёшь океан, если не наберёшься смелости потерять из виду берег», – Христофор Колумб.

Земля – уникальная планета, самым удивительным на ней является наличие огромного количества воды в жидком состоянии.
Водяной пар и лед можно найти на других планетах, даже в астероидах и метеоритах, но жидкая вода есть только на Земле.

Особенность жидкой фазы воды заключается в том, что она может существовать лишь в очень узком диапазоне температур: от 0 до 100 градусов С.
Такие температурные условия сохраняются продолжительное время только на Земле.
Этот факт сделало возможным возникновение и развитие жизни на планете.

Много ли на Земле пресной воды?
Гидросфера – водная оболочка Земли. Её принято делить на Мировой океан, континентальные поверхностные воды и ледники, а также подземные воды.
Гидросфера в процентах:
– солёные океанические воды составляют 96,4 % от объёма,
– воды ледников – 1,86 %,
– подземные воды – 1,68 %,
– поверхностные воды суши — немногим более 0,02 %.

Самым большим хранилищем воды является Мировой океан.
Мировой океан – это глобальный водоём морской солёной воды, непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова.
Мировой океан покрывает 70,8% нашей планеты и является основной частью гидросферы.

Сколько океанов на планете?
В 2000 году Международная гидрографическая организация приняла разделение на пять океанов: Атлантический, Индийский, Тихий, Южный Ледовитый и Северный Ледовитый.
В России не принято выделять Южный Ледовитый океан, поэтому в нашей стране считается, что океанов четыре.

Мировой океан исследован очень мало, не более чем на 5% своего объема.
Начиная с глубины 3500 метров велика вероятность обитания морских животных до сих пор неизвестных науке.
Естественный свет может проникать в океан лишь на глубину до 200 метров. С этой отметки начинается так называемая «сумеречная зона» океана.
Изначально главенствовала гипотеза, что источником жизни на Земле является только Солнце.
Открытие живых существ в таких глубинах океана, куда не проникает солнечный свет, опровергло эту теорию.
Когда люди побывали в экстремальных глубинах Мирового океана, они обнаружили там разнообразные формы жизни, которые привыкли обходиться без солнечного света.

«Легкие» планеты находятся в океане.
Существует мнение, что «легкими планеты» являются только леса, поскольку именно они основные поставщики кислорода в атмосферу. Однако это не совсем так.

Главные производители кислорода живут в океане. Основная часть кислорода выделяется фитопланктоном Мирового океана. По оценкам ученых, фитопланктон производит как минимум 60% кислорода на Земле.
Фитопланктон – это широкая категория, включающая в себя множество крошечных водных обитателей, способных с помощью фотосинтеза питаться солнечным светом. Их невозможно увидеть без помощи микроскопа.
Сюда входят и цианобактерии, и динофлагелляты, и заключенные в панцирь диатомовые водоросли. Последние выглядят просто потрясающе под микроскопом.

Продолжение темы в следующем посте.

Подпись к фото: Диатомовые водоросли под микроскопом. Открыть/Комментировать

2022-05-30 13:02:34 ​​ЗЕМНОЕ ПРИТЯЖЕНИЕ КАК ФАКТОР… ОБОГАЩЕНИЯ

«Из одной системы нам еще долго не выбраться – из Солнечной», – Станислав Ежи Лец.

Сегодня мы порассуждаем о том, как физические аспекты Земного шара могут повлиять на вес груза.

Вес любого физического тела определяется действующей на него силой земного притяжения и центробежной силой, и поэтому зависит, в том числе от того, на какой географической широте тело находится.

С увеличением географической широты основная составляющая веса (гравитационное притяжение) увеличивается, а центробежный эффект, приводящий к снижению веса, уменьшается.

Таким образом, любое тело имеет максимальный вес на Северном и Южном полюсах, а минимальный – на экваторе. Разница между минимальным и максимальным значениями веса тела около 0,35%. Масса, которая весит 100 кг на экваторе, прибавит в весе на полюсе 350 граммов. Правда, измерять вес надо на пружинных весах.

Есть некий шуточный способ, как без обмана стать миллионером.
Секрет состоит в том, чтобы покупать товары в странах, расположенных ближе к экватору, а продавать поближе к полюсам.

Товар, весящий на экваторе тонну, прибавил бы в весе 3,5 кг, если бы его доставили на Северный полюс.
Теоретически, если купить тонну золота, например, в Колумбии, а продать ее где-нибудь на Крайнем Севере Канады, то можно, пожалуй, на этом кое-что заработать. Но при условии бесплатного провоза. А это труднодостижимое условие.
Транспортные расходы настолько велики, что подобная торговля вряд ли кого-нибудь обогатит.

Как утверждают специалисты, бизнес, построенный на разнице в весе, в реальной жизни в большинстве случае финансово несостоятелен.

Но, по существу, в этой шутке есть доля правды.
Для крупных грузов разница в весе может выражаться внушительными числами. Так, груз морского судна, весящий в средних широтах 10 тысяч тонн, прибавит в весе 35 тонн, когда это судно дойдёт до Северного полюса.

Вернёмся к космосу. Исходя из этой логики, где лучше выбрать место для расположения космодрома? Ближе к полюсу или к экватору?
Как можно ближе к экватору.

Выбор идеальной стартовой площадки для космических аппаратов предполагает множество различных параметров. Одной из главных задач является обеспечение того, чтобы аппарат получил как можно более сильный «естественный толчок» во время взлета.

Во-первых, скорость вращения Земли максимальна в районах, расположенных на ближе к экватору. Поэтому стартуя с экватора, ракета-носитель может наиболее полно использовать энергию вращения Земли.
Во-вторых, влияние центробежной силы на экваторе будет максимальным. Это, конечно, «микровлияние», но в совокупности получаются приличные числа.

Вес любого материального объекта на другой планете зависит от силы притяжения, которая в свою очередь зависит от массы планеты.

Малые небесные тела имеют более слабое гравитационное притяжение по сравнению с Землёй. И наоборот, на больших планетах, таких как Юпитер и Сатурн, вес увеличится.

На просторах Интернета можно найти онлайн-калькулятор для расчёта веса на разных планетах.
К примеру, вес среднестатистического человека на планете Земля составляет 70 кг.
На Луне этот вес будет немногим более 11 кг.
На Марсе такой человек будет «весить» около 27 кг.
На Венере – примерно 63 кг.
На Юпитере – более 170 кг.
На Солнце – около 1950 кг, то есть практически две тонны.

«Всё, что мне нужно, это получить шанс убедиться, что счастье не в деньгах», – Эшли Бриллиант.

В следующих постах: Мировой океан как начало жизни на Земле. Океаны и моря нашей планеты.

Подпись к фото: Скорость движения Земли на экваторе и на полюсах. Разница в 5,7 раза. Открыть/Комментировать

2022-05-26 16:43:38 ​​СИЛА КОРИОЛИСА

Значительный вклад в динамику нижнего слоя атмосферы, в направление и силу преобладающих ветров, в направление вращения циклонов, а также океанских течений вносит так называемая сила Кориолиса. Она проявляется как в глобальных масштабах, так в и локальных.

Сила Кориолиса ответственна за вращение циклонов и антициклонов. В Северном полушарии вращение воздушных масс происходит в циклонах против часовой стрелки, а в антициклонах – по часовой стрелке. В Южном полушарии всё наоборот: по часовой стрелке массы движутся в циклонах и против – в антициклонах.

Океанские течения и русла рек направляются из области высокого давления в низкое. Но при этом в Северном полушарии течения отклоняются вправо, в Южном полушарии – влево.
Поэтому правые берега рек в Северном полушарии более крутые – их подмывает вода под действием силы Кориолиса. В Южном полушарии всё происходит наоборот.

Влияние силы Кориолиса заметно при стрельбе на сверхдальние дистанции по относительно малым целям в условиях малого ветра.

Еще одно проявление силы Кориолиса заключается в изнашивании рельс. Это заметно на двухколейных дорогах, где по каждой колее поезда движутся только в одном направлении.

В Северном полушарии приложенная к движущемуся поезду сила Кориолиса стремится сместить поезд вправо по ходу движения. Из-за этого реборды колёс, расположенных по правой стороне поезда, оказываются прижаты к рельсам. Это приводит к тому, что в Северном полушарии правые по ходу движения рельсы изнашиваются сильнее, чем левые. В Южном полушарии, соответственно, больше изнашиваются левые рельсы.

Считается, что при идеальных условиях сила Кориолиса определяет направление закручивания воды при сливе в бассейне или раковине.
В Северном полушарии вода при сливе должна закручиваться против часовой стрелки, в Южном – по часовой стрелке, а на экваторе убегать без завихрений.
Сила Кориолиса действительно действует противоположно в двух полушариях, но направление закручивания воды в сливной воронке лишь частично определяется этим эффектом.

В безупречных лабораторных условиях, где вода равномерной температуры и плотности, а место слива находится по центру уравновешенного сосуда, сила Кориолиса действительно закручивает водную воронку «по правилам».

В обычной жизни на направление закручивания воды действует много других факторов. Величина силы Кориолиса ничтожно мала в этом масштабе.

Однако такие опыты любят показывать туристам предприимчивые жители экваториальных стран. У этих экспериментаторов строго на линии экватора вода уходит без завихрений. Шаг вправо или влево – и вода начинает крутиться по или против часовой стрелке.

Понятно, что ни 2 метра, ни 200 метров севернее или южнее экватора точно не могут повлиять на то, в какую сторону будет закручиваться вода.

Как у них получается выполнить идеально этот занимательный эксперимент? Это обычная ловкость рук, не имеющий к силе Кориолиса никакого отношения.

Далее мы узнаем, как физические аспекты Земного шара влияют на вес груза. Можно ли обогатиться благодаря знанию этого физического закона?

«Существуют домыслы, буйные домыслы и космология», – Мартин Харрис.

Подпись к фото: Схематичное изображение направлений закручивания циклонов в Северном и Южном полушариях. Открыть/Комментировать

2022-05-26 16:36:55 ​​АТМОСФЕРА.
Границы человеческих возможностей.

«В подсознании людей глубоко укоренилась мысль о том, что Вселенная должна быть логичной. Но реальность всегда, хотя бы на шаг, уводит нас за пределы логики», – Фрэнк Герберт.

Атмосферой принято считать внешнюю оболочку вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй как единое целое.

По определению, предложенному Международной авиационной федерацией, граница атмосферы и космоса проводится по линии Кармана, расположенной на высоте 100 км над уровнем моря, выше которой авиационные полёты становятся полностью невозможными.
NASA использует в качестве границы атмосферы отметку в 122 километра, где «шаттлы» переключаются с маневрирования с помощью двигателей на аэродинамическое маневрирование.

В массе сухого воздуха атмосферы больше всего азота – 75,51 %. Далее следует кислород – 23,14 % массы, аргон занимает 1,3 %, углекислый газ – 0,05 %. Все остальные химические элементы (неон, гелий, метан, криптон, водород, ксенон и другие) присутствуют в очень малых количествах.
Содержание воды в атмосфере (в виде водяных паров) колеблется от 0,2 % до 2,5 % от объёма, и зависит в основном от широты.

Атмосфера состоит из следующих нижних, средних и верхних слоёв:
– Тропосфера. Верхняя граница в полярных широтах доходит до 10 км, а в тропических до 16 км. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны.
– Стратосфера. Высота 11–50 км. С высоты от 40 до 55 км сохраняется постоянная температура 0 градусов С. В стратосфере располагается озоновый слой, который защищает Землю от ультрафиолетового излучения.
– Мезосфера располагается на высоте от 50 до 90 км, здесь температура понижается. Тут, как правило, начинают светиться и полностью сгорают метеорные тела.
Для полётов мезосфера представляет собой своего рода «мёртвую зону»: воздух здесь слишком разрежен, чтобы поддерживать самолёты или аэростаты, и в то же время слишком плотен для полётов искусственных спутников.
На высоте 100 находится Линия Кармана, которая не только условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом, но и является верхней границей государств.
Внешние слои:
– Термосфера. Верхний предел – около 800 км. Температура здесь достигает значений порядка 1500 К. Под действием солнечной радиации и космического излучения в термосфере происходит ионизация воздуха, результатом чего являются полярные сияния.
– Экзосфера. Внешняя часть верхней термосферы, расположенная выше 800–1000 км. Протяжённую экзосферу планеты часто называют короной; она состоит из «улетучивающихся» атомов водорода.

Границы человеческих возможностей
До 2 км над уровнем моря – на этой высоте проживает 99% населения Земли.
4,7 км – требуется дополнительное снабжение кислородом пилотам и пассажирам.

5,1 км – самый высокорасположенный постоянный населённый пункт: город Ла-Ринконада (Перу).
6 км – граница обитания человека (временные посёлки в Гималаях), граница жизни в горах.

8,2 км – граница возможной смерти без кислородной маски: даже здоровый и тренированный человек может в любой момент потерять сознание и погибнуть.

8,848 км – высочайшая точка Земли гора Эверест – предел доступности пешком в космос.

12 км – предел кратковременного дыхания чистым кислородом без дополнительного давления (одинаковое время потери сознания 10–20 с).
Это потолок дозвуковых пассажирских авиалайнеров.
20–22 км – верхняя граница биосферы: предел подъёма ветрами живых спор и бактерий.

Подпись к фото: Верхние, средние и нижние слои атмосферы Открыть/Комментировать