Рождение и эволюция вселенной

1. Рождение и эволюция вселенной

Вводная лекция по курсу
«Геология»

2. План лекции Введение. Предмет и объекты изучения. 1. Основоположники геологии 2. Мифы о сотворении мира 3. История вселенной

4.Образование и эволюция
Солнечной системы
5. Сценарии будущего развития

3.

Литература
(основная)
1. Борголов И.Б. Курс геологии (с основами минералогии и петрографии).
М.:ВО. Агропромиздат. 1989.
2. Кац Д.М. Основы геологии и гидрогеологии // Учебник. М.:Колос. 1981.
(дополнительная)
3. Иванова М.Ф. Общая геология с основами исторической геологии //
М.:Высшая школа, 1980. 440 с.
4. Якушова А.Ф. Геология с элементами геоморфологии // М.:Изд-во МГУ.
1983. 374 с.
5. Чеботарев А.И. Общая гидрология // Ленинрад, 1975.
6. Лабораторный практикум по почвоведению (часть 1 Геология) //Барнаул:
изд-во АГАУ. 2001.
7. Удивительная планета Земля // Иллюстрированный атлас эволюции. 2003

4.

Слово геология в переводе с греческого языка означает
наука о Земле («гео» — «земля», «логос» — «наука»). В
современном понимании геология представляет собой
комплексную науку о строении, составе, истории развития
Земли и происходящих в ней и на ее поверхности процессах.
Основной объект изучения геологии — наружная оболочка
Земли —земная кора. Строение земной коры непрерывно
изменяется. Это подтверждает длительное естественное
развитие Земли и существующих на ней растительных и
животных организмов. Не имея знаний о закономерностях
развития земной коры, не зная истории ее эволюции, нельзя
уяснить сущность почвообразовательных процессов.

5.

По мере развития науки и углубления научного
познания окружающего мира развивалась и
геология.
Отдельные ее разделы образовали
самостоятельные геологические дисциплины:
минералогия, кристаллография,
петрография, динамическая и историческая
геология, палеонтология, четвертичная
геология, гидрогеология, геоморфология,
геофизика, геохимия, биогеохимия,
инженерная геология, грунтоведение,
мерзлотоведение, морская геология.

6.

Минералогия — это наука о минералах, составляющих горные породы
и руды, их составе, физических свойствах и процессах образования.
Кристаллография — учение о кристаллах, их внешней форме и
внутренней структуре. Она изучает как природные минеральные тела,
так и различные искусственные минералы.
Петрография — это наука о горных породах. Она изучает
происхождение, состав, свойства и географическое распространение
горных пород.
Динамическая геология — учение о процессах, протекающих внутри и
на поверхности земной коры (движение земной коры, вулканизм,
землетрясение, разрушение горных пород, перенос и отложение
продуктов разрушения).
Историческая геология изучает историю развития земной коры и
населявших ее растительных и животных организмов, а также
последовательность образования во времени различных горных пород,
слагающих земную кору.
Палеонтология — это наука об окаменелых ископаемых остатках
растительных и животных организмов, существовавших в прошлые
геологические периоды. По ископаемым остаткам организмов
устанавливают относительный возраст горных пород.
Четвертичная геология изучает отложения самого позднего,
продолжающегося до настоящего времени четвертичного периода.
Четвертичные отложения служат непосредственной основой для
сельскохозяйственной и инженерной деятельности человека.

7.

Гидрогеология — это наука о подземных водах (их образовании, залегании,
движении, свойствах и условиях, определяющих использование подземных
вод в народном хозяйстве и влияние их на устойчивость инженерных
сооружений).
Геоморфология изучает рельеф, формы, происхождение и законы развития
земной поверхности.
Геофизика использует для изучения строения земной коры различные
физические свойства горных пород (электрические, упругие, магнитные и
др.).
Геохимия — это наука о закономерностях распределения, сочетания и
перемещения (миграции) веществ в недрах Земли и на ее поверхности.
Биогеохимия изучает геологическую роль живых организмов в
распределении и миграции химических элементов.
Инженерная геология исследует динамику поверхностных слоев земной
коры в связи с инженерной деятельностью человека. В задачу ее входит
рассмотрение тех геологических процессов и явлений, которые определяют
условия возведения инженерных сооружений и направление мероприятий,
обеспечивающих устойчивость естественных земляных масс.
Грунтоведение является частью инженерной геологии и изучает состав,
строение и свойства различных почв и горных пород, то есть поверхностных
слоев земной коры — грунтов. Грунты определяют устойчивость возводимых
на них инженерных сооружений.
Мерзлотоведение, или геокриология, занимается исследованием мерзлых
пород, или многолетней мерзлоты.
Морская геология изучает морское дно (его рельеф, геологическое строение
и т. п.). Результаты ее исследований дают широкие возможности для
обобщения и построения научных гипотез о формировании земной коры и
Земли в целом, так как под водами морей и океанов скрыто более 70 % всей
поверхности планеты.

8.

Накоплению геологических данных в России способствовал горный
промысел. В различных районах страны разрабатывались железные
руды, слюда, добывалась соль. Первая карта России «Книга,
глаголемая Большой чертеж» была составлена в конце XVI в. Она
содержала много сведений о месторождениях полезных ископаемых.
Основоположником обобщений геологических
знаний в России был русский естествоиспытатель
М. В. Ломоносов (1711— 1765 гг.). Он дал
классификацию горных пород по происхождению,
высказал мысль о колебательных движениях
земной коры, о геологическом возрасте пород, о
происхождении рудных и нерудных минералов,
объяснил причины возникновения землетрясений.
М. В. Ломоносов создал школу исследователей по
изучению естественноисторических условий
обширных пространств России.
Основы же минералогии как науки
сформулировал В. М. Севергин (1765— 1826 гг.).

9.

В 1882 г. был создан Геологический комитет —
высшее геологическое учреждение России, одной
из главных задач которого являлась
систематическая геологическая съемка
территории страны и составление
геологической карты.
Огромную роль в развитии геологических наук
сыграли русские ученые: А. П. Карпинский, И. В.
Мушкетов, В. А. Обручев, Е. С. Федоров, А. П.
Павлов, В. И. Вернадский, И. М. Губкин, А. Е.
Ферсман.

10. А. П. Карпинский (1847—1936 гг.), заложил основы палеогеографии, составил легенду к геологической карте, принятую и

утвержденную
Всемирным геологическим конгрессом в 1881 г.
Е. С. Федоровым (1853—1919 гг.) разработаны методы
кристаллографических исследований.
B. И. Вернадский (1863—1945 гг.) занимался систематикой
минералов, обобщил сведения о воде как природном минеральном
теле. Он является одним из создателей геохимии.
А. Е. Ферсман (1883-—1945 гг.) развил и углубил минералогогеохимические идеи В. И. Вернадского. Он один из первооткрывателей
крупнейшего месторождения фосфорнокислого сырья — хибинских
апатитов.
В конце XIX в. зародилось эволюционное почвоведение. Геолог
почвовед В. В. Докучаев (1846—1903 гг.) впервые определил место
почв среди горных пород и установил главнейшие законы
почвообразования.
Широкое развитие геологические исследования в нашей стране
укрепили и научно обогатили все разделы геологии, и прежде
всего такие, как гидрогеологию, инженерную геологию,
геотектонику, мерзлотоведение, способствовали развитию
вулканологии, сейсмологии и ряда новых геологических
дисциплин (геохимии, геофизики, геологии нефти, газа, угля и
др.).

11.

Из зарубежных ученых, занимавшихся геологией, наиболее
известны в нашей стране Ч. Ляйель, Э. Зюсс, Д. Холл, Д. Дэн,
Э. Ог.
Английский геолог Ч. Ляйель (1797—1875 гг.) опубликовал в 1833
г. книгу «Основные начала геологии». В ней он показал, что облик
земной коры и горных пород возник не вследствие периодических
катастроф, как утверждали до него Ж. Бюффон (1707—1788 гг.),
Ж. Кювье (1769—1817 гг.) и Л. Орбиньи (1802—1857 гг.), а в
результате длительного ее развития под воздействием различных
геологических процессов.
Австрийский геолог Э. Зюсс (1831—1914 гг.) занимался
исследованиями структур земной коры и обобщил их в трехтомном
труде «Лик Земли».
Американские геологи Д. Холл (1811—1898 гг.), Д. Дэн (1813—
1895 гг.) и французский геолог Э. Ог (1861—1927 гг.) создали
учение о геосинклиналях.

12. 3. Мифы о сотворении мира

Откуда взялась Земля? Как возникла Вселенная?
Задолго до появления науки все народы и
религии давали на это свои ответы.
Мифы о «творении» представляют собой
символические и образные попытки осмыслить
еще непонятные людям процессы.
Без космогонической теории не обходится ни одна
культура. Человечеству необходимо объяснить
свое появление на Земле и свою связь с
создавшими ее силами.

13.

14.

15.

16.

17. В эволюции Вселенной выделяют 4 эпохи

Фоновое реликтовое излучение – 300 тыс. лет
Горячий газ – 1млрд. лет
Протогалактики – 4 млрд. лет
Мир галактик и Солнечной системы в одной из них
– 15 млрд. лет

18. Представим себе, что вся история Вселенной - это один год!

Между большим взрывом (0 ч. 1 января) и нынешним
моментом (23 ч 59 мин 59 сек с 31 декабря) прошло 12
месяцев. Тогда солнечная система и Земля появились 13
сентября, первые признаки жизни на нашей планете – 11
октября, первые позвоночные – 19 декабря, первые
млекопитающие – 26 декабря, гоминиды – 31 декабря в 21
час 45 мин, неандертальцы – в 23 час 57 мин, а египетские
пирамиды – в 23 час 59 мин 50 сек. Короче, доисторическое
прошлое человечества – это считанные часы, а вся его
история – лишь несколько головокружительных секунд.

19. «Горячий период» Большого взрыва

В первые мгновения после
Большого взрыва Вселенная, которая
находилась в очень плотном и
горячем состоянии, начала
стремительно расширяться.
Температура и плотность постепенно
снижаются.
Свет и материя начинают
существовать раздельно.
Наконец температура становится
такой низкой, что элементарные
частицы перестают «метаться» в
пространстве и образуют устойчивые
структуры - первые атомы из ядер,
окруженных электронами. Вещество
приобретает знакомые нам свойства.

20. Фоновое реликтовое излучение

Вселенная возрастом 300 тысяч лет
Она заполнена ультрафиолетовым
электромагнитным излучением,
которое постепенно остывало и
сейчас сохранилось в виде фонового
(не связанного с небесными телами)
излучения с миллиметровыми
длинами волн. Наблюдая его,
астрономы представляют, какой была
новорожденная Вселенная.

21. Горячий газ

Вселенная возрастом 1 миллиард лет
Через миллиард лет Вселенная
«раздулась» в несколько миллиардов
раз. Она заполнена раскаленным
газом (в основном водородом),
который в целом остывает и снижает
плотность, однако местами начинает
сгущаться.

22. Протогалактики

Вселенная возрастом 4 миллиарда
лет
Расширение Вселенной
продолжается. Местами газ
концентрируется в более плотные
туманности. Внутри них выделяются
участки, где вещество еще сильнее
сгущается и в результате
разогревается: образуются
протогалактики -предшественницы
галактик.

23. Образование галактик

► Газопылевые
облака
нашей Галактики,
видимые в телескоп
«Хаббл».
Их температура около 260 °С. В этой холодной
среде образуются
молекулы и твердые
частицы, составляющие
протооблако.
В протооблаке образуются плотные
сгустки. В таких участках роями
вспыхивают звезды. Их скопления
отделяются от туманности вместе с
частью ее вещества, образуют огромные
устойчивые системы - галактики.

24. Мир галактик и Солнечной системы в одной из них

Вселенная возрастом 15 миллиардов
лет
Вселенная продолжает расширяться.
В протогалактиках в результате
термоядерных реакций рождаются
звезды - возникают галактики. В
каждой из них вспыхивают десятки
миллиардов звезд.
Наша Галактика называется Млечным
Путем. В ней примерно 100
миллиардов звезд. Одна из них - наше
Солнце.

25.

Сегодня…
Вселенная кажется
однородной, но на
самом деле в ней
присутствуют
сгустки вещества.
Несмотря на
непрерывное
расширение
Вселенной,
газовые облака
остаются
обособленными.

26. 4. Образование и эволюция Солнечной системы

27. 4,5 миллиарда лет назад

► В Млечном Пути, как и в других галактиках, из холодного
газопылевого вещества продолжают формироваться звезды.

28.

Наша Галактика (Млечный Путь) относится к
спиральному типу.
В ней около сотни миллиардов звезд.
Наше Солнце, одна из них, находится в 30 тыс.
световых лет от центра этой Галактики.
Когда вспыхнуло Солнце, из остатков
газопылевого диска вокруг него образовались
различные планеты, кометы и астероиды. Каждое
из этих небесных тел начало собственную
эволюцию.

29.

Звезды,
сосредоточенные в
рукавах нашей
Галактики (Млечный
Путь), непрерывно
движутся от одного из
них к другому,
совершая полный
цикл за 200 млн. лет.
Солнце (показанное яркой
вспышкой) находится сейчас между
рукавами Стрельца-Киля и Персея.

30.

Вокруг некоторых молодых
звезд остается достаточно
вещества, которое образует
вокруг светила вращающийся
газопылевой диск.
Его частицы притягиваются
друг к другу, соударяются и
на протяжении десятков
миллионов лет слипаются в
холодные небесные тела,
различающиеся по размеру и
составу: планеты, астероиды,
кометы.
Во Вселенной множество
планетных систем, похожих на
Солнечную.
С момента большого взрыва
Вселенная продолжает
расширяться, плотность
снижается, вещество
остывает, а структура
усложняется….

31. Судьба звезд

Этот параметр оценить труднее. Чем массивнее изначально
звезда, тем сильнее гравитационное сжатие в ее недрах,
тем выше там температура и быстрее сгорает термоядерное
топливо.
Наше Солнце, желтый карлик, сияет вот уже 4,5 млрд. лет и
будет светить еще столько же. Когда весь водород
«выгорит», оно раздуется в красный гигант и взорвется,
превратившись в белого карлика.
У звезд, которые в 8 и более раз массивнее Солнца, жизнь в
сотни раз короче. Исчерпав топливо, они раздуваются в
красные сверхгиганты, которые взрываются как ярчайшие
сверхновые - быстро гаснущие звезды с образованием
черных дыр или пульсаров.

32. Химический состав звезд и звездной пыли

Известно, что состав звезды зависит от ее возраста: например, чем
моложе звезда, тем больше в ней железа. В галактиках
соседствуют разновозрастные светила.
Химический состав газопылевого облака, из которого образовалась
Солнечная система, почти такой же, как и в других областях нашей
Галактики. Другими словами, Солнце, Земля и даже мы с вами
состоим из атомов, которые когда-то входили в состав множества
давно погасших звезд.
Около 20 лет назад этот вопрос стала изучать специальная
дисциплина - космохимия. Она занимается химическим анализом
вещества Солнечной системы, прежде всего - метеоритов, которые
являются самыми доступными для нас образцами внеземной
среды. Полученные на сегодняшний день результаты
доказывают, что вещество нашей планеты и межзвездное
вещество близки по составу. Следовательно, рассматривая
происхождение Земли, нельзя абстрагироваться от
химических особенностей межзвездного вещества.

33. Где границы Солнечной системы?

Еще недавно наша система, состоящая из центральной звезды (Солнца) и
кружащихся вокруг нее планет, считалась уникальной структурой. Однако в
последние годы астрономы обнаружили два десятка планет (сильно
отличающихся от Земли) и около других звезд. Вывод очевиден: систем,
подобных нашей, в космосе множество.
Пределы Солнечной системы
К Солнечной системе относится все пространство, в котором
небесные тела удерживаются притяжением Солнца и
испытывают влияние непрерывно испускаемых им частиц солнечного ветра. Речь идет о сфере радиусом около двух
световых лет, в центре которой находится Солнце. За ее
пределами начинается дальний
космос, заполненный
редкими молекулами газа и пылинками размером порядка 1
нм (1 миллионная часть миллиметра). До ближайшей к
Солнечной системе звезды, Проксимы Центавра, около 4
световых лет.

34.

Планеты Солнечной системы
Изображения, полученные при помощи межпланетных зондов, позволили изучить
все планеты. В частности, аппарат «Вояджер-2», запущенный НАСА в 1977 г., в
1989 г. пролетел вблизи Нептуна.
Всего в Солнечной системе девять планет. Их
расстояния от Солнца варьируют между 0,4 а.
е. у Меркурия и 40 а. е. у Плутона.
Планеты делят на две большие группы планеты земной группы (ближе к Солнцу)
и планеты-гиганты, расположенные дальше от
светила. Планеты земной группы (Меркурий,
Венера, Земля. Марс) небольшие, плотные и
покрыты твердой корой. Спутников у них не
больше двух
Газовые гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран,
Нептун) гораздо крупнее, но плотность у них
низкая. Газ, из которого состоят планеты,
существенно отличается от состава атмосфер
Венеры, Земли и Марса. Эти планеты
окружены множеством спутников и кольцами
мелких обломков.
Особое место занимает Плутон - небольшая
планета, основная часть которой покрыта
льдом и инеем.

35. Непривычные расстояния

Земные единицы измерения в космосе
оказываются непригодными. Радиус нашей
планеты - 6400 км, а Солнца - 700 тыс. км.
Между этими небесными телами около 150
млн. км. Эту величину назвали
астрономической единицей (а. е.), которая и
используется для измерения расстояний в
ближнем космосе. Например, Плутон, самая
далекая от Солнца планета, находится от
него в 40 а. е. Солнечная система удалена
от центра нашей Галактики примерно на 2/3
ее радиуса. Эта Галактика представляет
собой диск радиусом 50 тыс. световых лет.
Световой год - расстояние, проходимое
светом (со скоростью 300 тыс. км/с) за год,
т. е. 9500 млрд. км. Наша Галактика
включает 1011 звезд, подобных Солнцу.
Миллиарды звезд образуют ночью светлую
полосу на небе - Млечный Путь. Он лучше
заметен летом - это вид нашей Галактики в
разрезе.

36. Уникальность Земли

Земля - единственная планета Солнечной системы, где 3-4
млрд. лет назад сложились физико-химические условия, пригодные
для жизни.
«Удачное» расстояние от Солнца и относительно постоянный наклон
орбиты (около 66,5°) обеспечили обилие воды и сравнительно
небольшие перепады температур в течение года. Даже слабые
колебания наклона земной оси чреваты таянием или ростом полярных
ледяных шапок. Последнее такое оледенение закончилось всего 12
тыс. лет назад.
Земная атмосфера намного плотнее, чем на Марсе, поэтому лучше
удерживает тепло нагреваемой Солнцем поверхности планеты. Это
уменьшает суточные и годовые колебания температуры, делая более
стабильными климатические условия. На Венере атмосфера плотнее земной,
но содержит много углекислого газа. Поэтому она сильнее нагревается от поверхности
планеты (парниковый эффект). В итоге: на Марсе - ледяная пустыня, на Венере —
средняя температура 470°С.
Только на Земле уникальное сочетание условий позволило миллиарды
лет существовать океанам, необходимым для зарождения жизни.

37. Сценарии будущего

Конец света неминуем. Через несколько миллиардов лет Солнце обязательно
погаснет: звезды, как и люди, рождаются, переживают пору расцвета и
умирают.
Исходя из данных, накопленных астрофизиками, планетологами, климатологами, антропологами и биологами в целом,
можно рассмотреть несколько сценариев эволюции Земли.
Гаснущее Солнце
Предупреждаем: все основано на современных представлениях, которые могут измениться по мере накопления новых
данных. (Теория относительности Эйнштейна (1905-1916) перевернула наши взгляды на связь пространства и времени,
а Георгий Гамов в 1948 г., развив гипотезу Большого взрыва, заставил по-новому взглянуть на судьбы Вселенной в
целом).
Как и прочие желтые звезды-карлики,
израсходовав термоядерное топливо (через 9 млрд. лет), оно съежится до
масштабов Земли, превратившись в едва различимого белого карлика.
Энергии для обогрева Солнечной системы больше не будет. Белый карлик за
несколько миллиардов лет полностью растратит остатки энергии, став черным
карликом невидимым мертвецом, несметные количества которых дрейфуют по
Вселенной.
Наше Солнце ждет более прозаический конец.
Фактически, все живое на Земле умрет через 4—5 млрд. лет. Логичный и вряд ли пугающий кого-либо конец, который
привел к появлению не так давно фантастических программ колонизации человечеством космоса. Сначала люди
научатся жить на орбитальной станции, потом освоят Марс, а в ближайшие миллиарды лет отправят «Ноев ковчег» на
поиски подходящей звезды, чтобы назвать ее своим новым Солнцем.

38. А вдруг зашалит Луна?

Известно, что Луна, притягиваемая одновременно
Землей и Солнцем, на самом деле движется по
расширяющейся спирали, медленно от нас
удаляясь.
А вдруг светило так утянет Луну, что это
дестабилизирует ось вращения нашей планеты,
изменит ход времен года, приливные силы, эрозию
и т. д.?
А вдруг, напротив, солнечное притяжение
ослабнет, и наш спутник рухнет на Землю?
Чтобы рассчитать вероятность этих сценариев,
надо гораздо больше знать об эволюции Солнца,
которая сама по себе может быть непредсказуемой.

39. Гости из космоса

Гораздо более вероятно - поскольку наблюдалось на других планетах и уже
случалось в истории Земли столкновение с ней кометы или астероида. В
июле 1994 г. на Юпитер упали притянутые им фрагменты кометы Шумейкеров - Леви
9 (по имени открывших ее ученых). Возникли вспышки, потом «грибы» горячего
вещества диаметром в сотни километров, и наконец, зонд «Галилео» зафиксировал на
верхней границе тамошней стратосферы температуру выше 1000°С. Общая мощность
взрывов достигала 100 млн. Мт тротилвого эквивалента. В разгар холодной войны
весь мировой арсенал был в 10 тыс. раз меньше.
Астероиды (каменные глыбы всевозможных размеров) и кометы (тела из льда, и
пыли диаметром несколько километров) возникли 4,5 млрд. лет назад из
остатков вещества, давшего начало Солнцу и планетам. Мириады астероидов
циркулируют между орбитами Марса и Юпитера, образуя широкий пояс, до которого
от нас в среднем втрое дальше, чем до Солнца. Многочисленные кратеры на Марсе и
Луне, а также уровень измеренной в них радиоактивности говорят о жестокой
астероидной бомбежке. На Землю они тоже падали - судя хотя бы по возникшему 50
тыс. лет назад Аризонскому кратеру диаметром 1,2 км (это соответствует взрыву
атомной бомбы в 40 Мт). Над Сибирью 30 нюня 1908 г. произошел взрыв Тунгусского
метеорита. Предполагают, что это было каменное тело диаметром 30 м, не
долетевшее 10 км до поверхности Земли. А какие последствия могло бы вызвать его
падение?

40. Прочность атмосферного щита

В отличие от Луны Земля защищена от космических бомб
воздушным шитом. Объекты, залетающие извне в нашу
атмосферу, так разогреваются трением о нее, что в большинстве
случаев сгорают и взрываются. До 90% известных в Солнечной
системе астероидов - мелочь. Правда, среди астероидов
встречаются и гиганты длиной в сотни километров. А тело
диаметром всего 1 км потрясет Землю, как миллион хиросимских
бомб. Пока такие встречи нам не грозят, и по крайней мере мы
сможем узнать о них заблаговременно. А вот маленькие кометы
вполне способны подкрасться к Земле незаметно.
Если знаменитая комета Галлея ничем Земле не грозит, комета
Свифта - Туттля, которая приблизится к нам в августе 2016 г., по
своим размерам вполне годится на роль очередной эпохальной
бомбы. Судя по расчетам, лобовое столкновение невозможно, но
никто не гарантирует, что весомый фрагмент этого небесного
тела не ворвется в нашу атмосферу... Шансы на катастрофу
невелики, и она не уничтожит Землю, однако жизнь человечества
может измениться.

41. Беспокойная планета

Движение литосферных блоков. В 1968 г. американец Джейсон
Морган и француз Ксавье ле Пишон сформулировали теорию
тектоники плит, которая не только объяснила гипотезу дрейфа
континентов, выдвинутую в 1912 г. Альфредом Вегенером (и
полвека считавшуюся вздором), но и подтвердила ее
сейсмическими данными.
Движение литосферы обусловлено разницей между
континентальной корой, мощностью порядка 30 км и океанической,
которая раз в шесть тоньше.
Последняя «растекается» под действием поднимающегося из недр
Земли и застывающей вещества мантии. В результат все
литосферные плиты не прерывно раздвигаются, сдвигаются,
наезжают друг и, друга, гнутся и ломаются, что приводит к
землетрясениям вулканическим извержениям поднятию гор и
изменению контуров материков.

42. Конец Средиземноморья

В этой связи сейсмическая активность в Турции,
Греции Италии и даже на юге Франции предвещает
серьезные перемены. Через несколько миллионов
лет на месте Средиземного моря поднимутся горные
цепи со снежными вершинами нe слабее Монблана.
Скорость ведущих к ним сдвигов коры составляет от
2 до 18 см/год (в центральной части Тихого океана).
Через 250 млн. лет литосферные плиты вновь
сформируют единый сверхконтинент. Северная и
Южная Америки, объединившись, столкнутся с
Африкой, которая со своей стороны упрется в
Евразию. Антарктида и Австралия сольются в
гигантский материк и двинутся на север. Хребты
выше Гималаев (которые продолжат рост) свяжут
края бывших частей суши, словно гигантские
сварные швы, на время гарантирующие прочность
этого славного нового мира.

43. Воздушные пути

Очевидно, что такое перекраивание планеты
скажется на ее климате. До верхних границ
атмосферы в глобальном масштабе один шаг,
который вполне по силам вулканам.
Извержения Сент-Хеленса (1980 г.), Эль-Чичона (1982 г.) и Пина-тубо
(1990 г.) выбрасывали пыль и газ на высоту до 20 км, которые кружились
там годами. Если потоки лавы изменяют местный ландшафт, то висящий
в воздухе пепел бросает серую тень сразу на всю планету. Сценарий
напоминает «метеоритную зиму», погубившую динозавров.
Вулканические выбросы содержат водяной пар,
сернистый и углекислый газы, хлор, высокие
концентрации хлора в верхних слоях атмосферы, что
ведет к разрушению озонового щита, защищающего
все живое от вредного ультрафиолета.

44. Пыльный холодильник Сверху: извержение вулкана Сент-Хеленс на северо-западе США в 1980 г. Летучие вулканические выбросы влияют

на
глобальный климат:
взвешенная в атмосфере
пыль перехватывает
солнечные лучи, не давая
им нагревать поверхность
Земли.
▼ Озоновая дыра
Недавно заговорили о разрушении
озонового экрана над полюсами (на
снимке – «дыра» в нем выглядит
синим пятном). Связано ли оно с
выбросами в атмосферу
промышленных газов или происходит
естественным путем? Специалисты
продолжают спорить.

45. Газовая атака

Геофизики обнаружили, что активность подводных вулканов
ведет к взрывам и выделению в атмосферу образующегося в
донных толщах болотного газа, т.е. метана, - продукта
анаэробного разложения органики. А он относится к газам,
ответственным за парниковый эффект.
Речь идет о способности земной атмосферы, пропуская
солнечный свет, поглощать испускаемое поверхностью
планеты инфракрасное (тепловое) излучение и в результате
нагреваться.
Это свойство обеспечивают углекислый газ, озон, метан,
оксиды азота. Чем больше их в атмосфере, тем выше
глобальная температура - теплее океаны и, следовательно,
еще интенсивнее выделение из них парникового газа
метана.

46.

Изменчивый климат
Через несколько столетий Южная
Европа может превратиться в
напоминающую этот граничащий с
Сахарой уголок Туниса. Однако
через 20 тыс. лет на смену засухе
должен прийти ледник.
Лед тронулся
Глобальное потепление приведет к таянию
полярных льдов, повышению уровня Мирового
океана и снижению его солености.

47. Жара или холод?

Парниковый эффект делает возможной саму жизнь на Земле. Без
атмосферного «одеяла» ее средняя температура упала бы до -20°С. Не
стало бы ни жидкой воды, ни растительности. Голубая планета оказалась
бы похожей на своего красного соседа, Марс, т.е. превратилась бы в
ледяную пустыню.
Любые долгосрочные изменения температуры быстро скажутся на
ландшафте и рельефе. Погода, непрерывно преобразует всю
поверхность суши. Наблюдаемое сейчас глобальное потепление
связывают с усилением парникового эффекта из-за роста выбросов
углекислого газа - продукта сжигания людьми ископаемого топлива.
Это грозит нам таянием ледников (включал полярные) и повышением
уровня моря. Неизбежно увеличатся влажность воздуха и количество
осадков в субтропиках, откуда засушливый пояс сдвинется к полюсам,
очевидно, охватив юг Европы. Севернее его начнутся шторма, ливни и
обильные снегопады зимой, которые будут превращать Париж в
маленькую Москву. Однако главным результатом глобального
потепления станет расширение и опреснение океана за счет тающих
льдов: тут и затопление берегов, и изменение морских экосистем и
дальнейшие климатические пертурбации.

48. К новой ледниковой эпохе

Впрочем, глобальное потепление продержится недолго. Через 10
тыс. лет надо ждать наступления ледников. Это объясняется чисто
астрономически. Ледниковые эпохи длятся в среднем по 100 тыс.
лет, а межледниковья по 10 -20 тыс. Голоценовое потепление
началось 10 тыс. лет назад, значит, через столько же наступит
очередное похолодание.
Быть или не быть
Жарко ли, холодно - важно, чтобы с лица Земли не исчезли
животные и растения. Выживание обеспечивается эволюцией сменой одних форм другими. Организм, не успевающая
измениться, исчезает навсегда.
Так, вымирание динозавров можно объяснить, с одной стороны,
климатической катастрофой, а с другой - неспособностью крупных
ящеров дать приспособленные к новым условиям формы. Им на
смену пришли эволюционно гибкие животные. Если бы не более
глобальный катаклизм конца мела, мы с вами вряд ли появились
бы на свет.

49. Человек будущего

Однако в отличие от шимпанзе, мало изменившихся за миллионы
лет, гоминиды эволюционировали от австралопитеков до
неоантропа. Затем человечество продолжило процесс адаптации
путем все ускоряющегося накопления знаний.
Постоянно изменяющий собственные условия жизни человек особое создание природы. Антропологи объясняют ключевые
этапы его развития, но до сих пор спорят, остановилась или нет
наша биологическая эволюция.
Постепенное увеличение черепной коробки и уменьшение
челюстей. Если так пойдет и дальше, человек будущего
превратится в «головастика» с детским личиком. Искусственная
среда и дефицит физических нагрузок могут привести к редукции
волос, ушных раковин, мускулатуры, конечностей - при
параллельном увеличении глаз. Такой человек будущего очень
похож на инопланетянина из фантастических фильмов.