Решение заданий

Космология. Космогония

Космология («космос» и «логос») – это наука, изучающая происхождение, строение, свойства и эволюцию Вселенной. Космология в своей основе базируется на астрономии, физике и математике.
Космогония – наука, изучающая происхождение и развитие (эволюцию) космических объектов и их систем. Выделяют космогонию планет (Солнечной системы), звезд, галактик и Вселенной (в рамках космологии). Эволюция – это процесс изменения со временем физических характеристик, внутреннего строения и химического состава объектов.

Источник информации: Естественнонаучная картина мира (Часть 2)/ науч. ред. Н.А.Сахибуллин. – Казань: Отечество, 2011. – 221 с.

Основные представления о мегамире

Мегамир – мир значительных космических масштабов и скоростей, расстояния в котором измеряются внесистемными величинами (астрономическими единицами, световыми годами и парсеками), а время существования космических объектов –миллионами и миллиардами лет. К объектам мегамира относятся все космические тела – планеты и планетные системы, звезды и газово-звездные комплексы, галактики, Метагалактика и вся Вселенная.Вселенная представляет собой весь безграничный во времени и пространстве материальный мир. На самых разных уровнях, от элементарных частиц до гигантских сверхскоплений галактик, Вселенной присуща структурность, что является результатом космической эволюции, в ходе которой из протогалактик образовались галактики, из протозвезд – звезды, из протопланетного облака – планеты. Расстояния между отдельными объектами мегамира многократно превышают их размеры.


Источник информации: Естественнонаучная картина мира (Часть 2)/ науч. ред. Н.А.Сахибуллин. – Казань: Отечество, 2011. – 221 с.

 Солнечная система. Планеты-гиганты

Солнечная система – большая система, состоящая из Солнца, планет, их спутников, астероидов, комет, метеорных тел, большого количества газа и пыли.

Вокруг Солнца двигается 8 больших планет, которые соответствуют современному определению планеты и благодаря большой массе имеют достаточно стабильные орбиты. Орбиты всех планет лежат практически в одной плоскости, совпадающей с
плоскостью солнечного экватора. Также все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении (против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса), и в том же направлении большинство планет вращается вокруг своих осей (исключения составляют Венера и Уран). По физическим свойствам и химическому составу большие планеты делят на две группы: планеты земного типа (Меркурий,
Венера, Земля, Марс) и газовые планеты-гиганты (Юпитер, Уран, Сатурн, Нептун).
Планеты земного типа имеют меньшие размеры, чем планеты- гиганты. Они обладают большей плотностью, так как состоят из каменистых веществ (железа и силикатов), у них твердая поверхность. Все планеты земной группы имеют сходное внутреннее строение:
• в центре железное ядро с примесью никеля,
• мантия, состоящая из силикатов,
• кора, образовавшаяся в результате частичного плавления
мантии и состоящая также из силикатных пород (на Меркурии
кора и часть мантии уничтожены значительной метеоритной
бомбардировкой).
Планеты-гиганты представляют собой огромные газовые шары. У них нет твердой
поверхности, так как они состоят из водорода (89 %) и гелия (10 %) с примесями аммиака и водяного пара в атмосферах. Они довольно быстро вращаются вокруг осей (с периодами 9 ÷ 17 часов).

До 2006 года к большим планетам причисляли Плутон, однако, после открытия нескольких подобных объектов, находящихся за орбитой Нептуна, было решено дать более строгое определение термину «планета». В результате Плутон вместе еще с несколькими телами Солнечной системы был отнесен в особую группу карликовых планет (планетоидов) – это небесные тела, которые имеют близкую к шарообразной форму, обращаются вокруг Солнца по самостоятельным, но нестабильным орбитам и из-за небольшой массы не могут очистить свою орбиту от других крупных тел.В настоящее время карликовыми планетами признаны следующие объекты: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида,

Источник информации: Естественнонаучная картина мира (Часть 2)/ науч. ред. Н.А.Сахибуллин. – Казань: Отечество, 2011. – 221 с.

Малые планеты и кометы

Астероиды (малые планеты) – небольшие каменные тела неправильной формы, которые движутся вокруг Солнца по почти круговым нестабильным орбитам. Астероиды уступают по размерам большим планетам, причем, чем меньше размеры объектов, тем больше их количество.
К настоящему времени открыто более 540 000 астероидов, у половины из них точно определены орбиты и им присвоен номер. Однако лишь около 15 000 астероидов имеют наименования. Сначала астероидам давали имена героев античной мифологии (4 Веста, 43 Ариадна, 107 Камилла), позднее открыватели получили право называть их как угодно: первоначально давались преимущественно женские названия (216 Клеопарта, 304 Ольга, 643 Шахеризада), мужские имена получали только необычные астероиды (433 Эрос – первый околоземный астероид, 1566 Икар, приближающийся к
Солнцу ближе Меркурия, 944 Идальго).
Сейчас выделяют две области распространения (пояса) астероидов: главный пояс между Марсом и Юпитером, и пояс, расположенный за Нептуном – пояс Койпера, объекты которого стали открывать в 90-е годы XX века

Самыми необычными объектами солнечной системы являются кометы – это небольшие небесные тела, имеющие на небе туманный вид и движущиеся вокруг Солнца по вытянутым (эллиптическим) нестабильным орбитам. Любая комета представляет собой ледяное ядро, размером около 10 ÷ 15 км. Когда комета приближается к Солнцу, то под действием его тепла и света вещество ядра тает и
испаряется, образуя газовую оболочку (кому) и хвост – слабый светящийся шлейф, который в результате светового давления и действия солнечного ветра чаще всего направлен в противоположную от Солнца сторону.
Известно около 400 комет с периодами движения вокруг Солнца менее 200 лет.. Практически все кометы названы в честь первооткрывателей (25D/Неуймина,
67P/Чурюмова-Герасименко, 22P/Макнота), одним из исключений является комета 1P/Галлея, которая наблюдается с 239 г. до н.э., названная в честь Эдмунда Галлея, впервые рассчитавшего орбиту кометы и предсказавшего ее последующее появление.

Источник информации: Естественнонаучная картина мира (Часть 2)/ науч. ред. Н.А.Сахибуллин. – Казань: Отечество, 2011. – 221 с.

Гипотезы о возникновении планетных систем

В 18-19 веках астрономы попытались создать теорию происхождения Солнечной системы. Первые гипотезы основывались на известных фактах, но не могли правильно объяснить все особенности строения Солнечной системы:
1. Считалось, что на Солнце упала комета, при взрыве было
выброшено вещество Солнца, которое образовало планетную
систему;
2. Предполагалось, что около Солнца прошла другая звезда,
которая притяжением притянула к себе часть его вещества, из
которого образовались планеты;
3. По третьей гипотезе думали, что вокруг Солнца двигались
маленькие звезды, которые со временем остыли и стали
планетами.
Но все эти гипотезы не соответствовали истинному положению вещей.

Первая достоверная научная «небулярная» теория эволюции Солнечной системы была предложена независимо в 1755 г. И. Кантом и 1796 г. П.-С. Лапласом. По этой теории Солнечная система образовалась из большой газовой или пылевой туманности: постепенно вещество сжалось в планеты, существующие сейчас


Современная теория принадлежит советскому ученому-энциклопедисту Отто Юльевичу Шмидту. Примерно около 4 млрд. лет назад, когда в Солнечной системе было 50-100 крупных тел планетного типа, началась эпоха «метеоритной бомбардировки». Происходили многочисленные столкновения и падения крупных метеоритов на поверхности. Эта эпоха закончилась примерно через 100 млн. лет. В тоже время у планет-гигантов возникли собственные газопылевые диски, из которых затем сформировались кольца и многочисленные спутники.

Источник информации: Естественнонаучная картина мира (Часть 2)/ науч. ред. Н.А.Сахибуллин. – Казань: Отечество, 2011. – 221 с.

Химические процессы

Процессы превращения одних веществ в другие, отличающиеся по химическому составу или строению, называют химическими реакциями. 
В этих процессах из более простых веществ образуются более сложные по составу (реакции соединения), одни сложные вещества переходят в другие (реакции замещения и обмена) или сложные вещества разлагаются на более простые (реакции разложения).


Источник информации: Естественнонаучная картина мира (Часть 2)/ науч. ред. Н.А.Сахибуллин. – Казань: Отечество, 2011. – 221 с.

Внутреннее строение и история геологического развития Земли. Геосферные оболочки

Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое
внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии) и металлического ядра. 
В центрепланеты температура, возможно, поднимается до 7 000 К, а давление может достигать 360 ГПа (3,6 млн. атм).






Земная кора – внешняя твёрдая оболочка Земли. Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами – она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы. Земную кору составляет сравнительно
небольшое число элементов. Около половины массы земной коры приходится на кислород, более 25 % – на кремний. Всего 18 элементов: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba – составляют 99,8 % массы земной коры.
Мантия, расположенная непосредственно под корой и выше ядра, содержит большую часть вещества Земли и состоит из верхней (глубина до 400 км) и нижней мантии (400 ÷ 2 900 км). Внешний слой верхней мантии называется астеносферой и вместе с земной корой образует литосферу. По химическому составу в мантии преобладают
кислород, кремний и магний.
Под мантией находится ядро, состоящее в основном из железа. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя – твёрдая. Электрические токи, генерируемые в жидкой и твердой частях ядра, являются источником магнитного поля Земли.

Источник информации: Естественнонаучная картина мира (Часть 2)/ науч. ред. Н.А.Сахибуллин. – Казань: Отечество, 2011. – 221 с.

Литосфера как абиотическая основа жизни

Образование литосферы явилось необходимым условием для зарождения и поддержания жизни на нашей планете. Ее можно считать абиотической основой жизни, поскольку она выполнила и продолжает выполнять ряд важнейших функций:

• Первая и абсолютно необходимая абиотическая функция литосферы – субстратная. В данном случае субстрат (литосфера) – это граница раздела между максимально противоположными средами, между насыщенными веществом высокотемпературными внутренними слоями планеты и холодной пустотой Космоса.
• Вторым обязательным условием образования жизни является термический режим литосферы (термическая функция). В истории эволюции Земли наступил длительный период, когда температура литосферной оболочки достигла приемлемых величин для развития органической жизни (примерно от 0 до 40ºС)
• Ландшафтно-климатическая функция. Литосфера имеет сложное строение, она состоит из большой совокупности природных комплексов. Наиболее крупные поверхностные подразделения это географические пояса, опоясывающие земной шар в широтном направлении. Каждый географический пояс имеет особый набор широтных, долготных и высотных зон.
• Литосфера сыграла важнейшую функцию ресурсосбережения для создания техногенного общества человека. 

Таким образом, литосфера создает необходимые абиотические условия для существования жизни на Земле, появление которой в свою очередь начало сказываться на развитии самой литосферы.

Источник информации: Статья "Литосфера как абиотическая основа жизни, ее функции" [электронный ресурс] // URL: http://www.konspektov.net/question/4496028 (дата обращения:  20.04.2017)

Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая

Люди еще в древности научились применять для своих нужд некоторые из ресурсов литосферы и других оболочек Земли, что нашло свое отражение в названиях исторических периодов развития человечества: «каменный век», «бронзовый век», «железный век». В наши дни используется более 200 различных видов ресурсов. 

Природные ресурсы – это тела и силы природы, которые на данном уровне развития производительных сил и изученности могут быть использованы для удовлетворения потребностей человеческого общества в форме непосредственного участия в материальной деятельности.

Под полезными ископаемыми понимаются минеральные образования земной коры, которые могут эффективно использоваться в хозяйственной деятельности человека. Распространение полезных ископаемых в земной коре подчиняется геологическим закономерностям. К ресурсам литосферы относятся топливные, рудные и нерудные полезные ископаемые, а также энергия внутреннего тепла Земли. Таким образом, литосфера выполняет одну из важнейших для человечества функций – ресурсную – снабжение человека почти всеми видами известных ресурсов.Кроме ресурсной функции, литосфера выполняет и еще одну важную функцию – геодинамическую. На Земле непрерывно проходят геологические процессы. В основе всех геологических процессов лежат разные источники энергии. Источником внутренних процессов является тепло, образующееся при радиоактивном распаде и гравитационной дифференциации веществ внутри Земли.

Источник информации: Статья "Литосфера как абиотическая основа жизни, ее функции" [электронный ресурс] // URL: http://www.konspektov.net/question/4496028 (дата обращения:  20.04.2017)

Геофизико-геохимическая и географическая оболочка Земли

С учетом имеющегося на Земле разнообразия природных условий в науке сформировано понятие так называемой географической оболочки планеты, включающей в себя:

        земную кору (литосферу);
        воды Мирового океана, рек, озер, ледников (гидросферу);
        нижнюю часть атмосферного бассейна (тропосферу);
        взаимодействующие с окружающей средой формы жизни (биосферу).

Геохимическая функция литосферы касается в основном тех геохимических неоднородностей, которые представляют опасность для биологических существ, в том числе человека. Речь идет, прежде всего, о химическом загрязнении. Опасные для жизни человека химические вещества в земной коре находятся в связанном состоянии. Будучи извлеченными из недр Земли, они возвращаются сначала на поверхность планеты, а затем и вглубь нее уже в виде, представляющем большую опасность. Таковы, например, тяжелые металлы – свинец, цинк, ртуть, медь, никель, железо, кадмий и др.

Геофизическая функция литосферы реализуется посредством физических факторов: радиации, шумовых и тепловых эффектов. На поверхности Земли постоянно наблюдается естественный радиационный фон, который с медицинской точки зрения, как правило, не является вредным.
Источник информации: 

1. Статья "Геохимическая географическая оболочка земли" [электронный ресурс] // URL:  http://mir.zavantag.com/geografiya/460719/index.html  (дата обращения:  20.04.2017)
2. Видео "Географическая оболочка. География 6 класс"[электронный ресурс] // URL: https://youtu.be/FUhmghDhFCc?t=9s (дата обращения:  20.04.2017)