Физическая модель Земли

Физическая  модель Земли

Содержание

1. История развития  представлений о Земле …………………………………  3

2. Форма и размеры  Земли…………………………………………………….  6

2. Доказательства вращения  Земли…………………………………………...  7

3. Происхождение Земли………………………………………………………   9

4. Сферы Земли………………………………………………………………….  11

Список использованных источников………………………………………….  20

1. История развития представлений о Земле

Долгое время, пока господствовала мифологическая картина мира, Земля  считалась плоским диском, стоящим  на грех слонах, китах или черепахе и покрытым сверху полукруглым небесным сводом. Лишь в VI в. до н.э. один из основоположников античной науки Пифагор высказал мысль о шарообразности Земли. То, что Земля имеет шарообразную форму, доказал Аристотель в IV в. до н.э. В качестве аргументов он использовал лунные затмения, которые происходят из-за того, что Земля, встав между Солнцем и Луной, отбрасывает на Луну круглую тень. Кроме того, было известно, что в южных странах на небе появляются созвездия, невидимые на севере. Так, постепенно утвердилось представление о том, что Земля – это шар, неподвижно висящий в центре Космоса без всякой опоры, а вокруг него вращаются по идеальным круговым орбитам Луна, Солнце и пять известных тогда планет. Неподвижные звезды замыкали сложившуюся в античности геоцентрическую модель мира.

В 300 г. до н.э. географ Эратосфен достаточно точно  определил размеры земного шара. Он заметил, что в день летнего солнцестояния в городе Сиене Солнце находится в зените и освещает дно самого глубокого колодца. Затем он измерил угол падения солнечных лучей в тот же день в Александрии. Зная расстояние между городами, Эратосфен вычислил длину окружности земного шара.

Тем не менее, представления о шарообразности Земли во многом вытекали из чисто умозрительных рассуждений об идеальных телах. В античности такими телами считались шар, сфера, круг, а потому в гармоничном соразмерном Космосе Земля должна иметь форму самой совершенной фигуры - шара. Ничем другим она просто не могла быть [9].

Лишь с  началом эпохи Великих географических открытий шарообразность Земли была подтверждена на опыте. В 1522 г. португальский мореплаватель Фернан Магеллан завершил первое кругосветное путешествие, в ходе которого он обогнул Землю и доказал наличие единого Мирового океана.

Казалось  бы, вопрос о форме Земли можно было считать закрытым. Но в это же время было опровергнуто античное учение об идеальных телах. Поэтому встал вопрос, насколько близка форма Земли к идеальной сфере. К концу XVII в. сложились две точки зрения по этому вопросу. С одной стороны, И. Ньютон считал, что Земля имеет форму сфероида, несколько сплющенного у полюсов, вследствие ее вращения и действия сил притяжения составляющих ее масс (напоминает тыкву). С другой стороны, Р. Декарт, основываясь на теории вихрей, утверждал, что Земля сплющена у экватора и удлинена по направлению к полюсам (похожа на дыню).

Чтобы решить этот вопрос, надо было измерить кусочки  дуг меридиана на разных широтах и посмотреть, как соотносятся расстояния, приходящиеся на один градус. В 1735 г. Парижская акаде- мия наук отправила с этой целью две экспедиции: одну – в Перу, на экватор, а другую – в Лапландию, к полюсу. Восемь лет потребовалось ученым, чтобы измерить с помощью сосновых жердей с выверенной длиной в десять метров дугу длиной в три градуса восемь минут. Выяснилось, что чем ближе к полюсу, тем длиннее становился градус.

С тех пор  форма Земли уточнялась еще несколько  раз. С большой точностью ее удалось  определить лишь в XX в. с помощью  приборов, установленных на искусственных  спутниках Земли. Сегодня точно известно, что Земля – не вполне правильный шар. Она немного сжата у полюсов и несколько вытянута к Северному полюсу. Эта фигура называется геоидом. Термин для обозначения фигуры Земли был введен в 1873 г. немецким физиком И. Листингом. Сжатие у полюсов объясняется вращением Земли вокруг своей оси. Вытянутость Земли к Северному полюсу до сих пор окончательного объяснения не получила [7, с. 157 – 158].

Коперник, утверждая, что Земля вращается вокруг своей  оси, не располагал доказательствами этого вращения. Он считал это вращение более вероятным, чем вращение вокруг Земли сферы неподвижных звезд, и старался подтвердить правоту своей точки зрения рассуждениями общего характера. Надо иметь в виду, что во времена Коперника не были известны основные законы механики, открытые лишь Галилеем и Ньютоном [9].

2. Форма и  размеры Земли

Земля – не идеальный  шар, она сплюснута у полюсов  и расширена к экватору. Такое  геометрическое тело называется сфероидом, или эллипсоидом вращения. Однако истинная форма Земли сложнее из-за неоднородного строения недр. Известный ученый В. И. Вернадский назвал такую форму геоид («землеподобный»). Геоид – это фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести. Поверхность геоида совпадает с уровнем Мирового океана и сообщающихся с ним морей при некотором среднем уровне воды, отсутствии течений, волн, приливов и др.

В настоящее время  с помощью космических методов  исследования ученые с достаточной  степенью точности могут составить  модель поверхности Земли, которую по форме иногда сравнивают с обкусанным яблоком, подчеркивая при этом неоднородность ее поверхности.

Полярный радиус Земли  составляет 6357 км, а экваториальный – 6378 км, то есть больше полярного на 21 км (рис. 1) [2, с. 81].

2. Доказательства вращения Земли

В настоящее  время наука располагает рядом  доказательств вращения Земли. Следует вспомнить, что период вращения Земли вокруг оси равен звездным суткам, т. е. 23ч 56м 04с среднего времени. Такому периоду вращения соответствует на экваторе линейная скорость 465 м/сек, а в широтах, отличных от нуля, - та же скорость, умноженная на cos φ. Это значит, что с увеличением широты линейная скорость вращения уменьшается и при φ = 90° (на полюсе Земли) она равна нулю [3, с. 96].

Физические  доказательства вращения Земли:

1. Отклонение падающих тел к востоку. Уже на основе элементарных соображений можно показать, что тело, свободно падающее с вершины башни, должно упасть не у основания башни, а несколько отклониться в направлении вращения земли, т. е. к востоку. В самом деле, линейная скорость вершины башни больше линейной скорости ее основания, описывающего за то же время дугу меньшего радиуса. Так как падающее с вершины башни тело стремится по закону инерции сохранить свою первоначальную скорость, то оно должно обогнать основание башни и несколько отклониться к востоку.

2. Маятник Фуко. В 1851 г. французский физик Фуко поставил опыт с качанием маятника, являющийся наиболее наглядным доказательством вращения Земли. Если маятник подвешен так, что он может качаться в вертикальной плоскости, он во все время качания будет сохранять плоскость колебания по закону инерции. При вращении Земли линия земной поверхности, лежащая в той же плоскости, будет поворачиваться вокруг вертикали. Это совершенно очевидно для случая, когда маятник подвешен на земном полюсе. Здесь можно было бы наблюдать, как плоскость колебания маятника совершает за звездные сутки полный оборот относительно поверхности Земли в направлении, противоположном вращению Земли с угловой скоростью 15° в час (звездный).

3. Сплюснутость Земли у полюсов. Из законов механики следует, что если бы Земля не вращалась, она должна была бы иметь форму шара. То обстоятельство, что Земля сплюснута у полюсов, может быть объяснено только вращением ;5емли. С другой стороны, при отсутствии вращения Земли нельзя было бы объяснить, почему воды океанов держатся на экваториальной выпуклости Земли и не стекают к ее полюсам.

В отличие от двух первых доказательств вращения Земли сплюснутость Земли не дает возможности установить направление вращения Земли, хотя и определяет положение оси вращения.

4. Другие явления, связанные с вращением Земли, также объясняемые законами механики, как и приведенные выше доказательства вращения Земли:

• Пассаты – постоянные ветры в тропических областях обоих полушарий, дующие к экватору, под влиянием вращения Земли (с запада на восток) направлены с северо-востока в нашем полушарии и с юго-востока в южном полушарии;
• отклонение артиллерийских снарядов: в северном полушарии снаряд отклоняется вправо, в южном – влево;
• подмывание правого берега реки в северном полушарии и левого - в южном;
• вихревое движение ветра в циклонах: в северном полушарии ветер в циклоне движется по спирали, направляясь к центру против часовой стрелки, а в южном - по часовой стрелке;
• смещение линий по принципу Допплера – Физо обнаруживаемое в спектрах звезд при их восходе и заходе [3, с. 98].

3. Происхождение Земли

Формирование  ядра Земли начиналось при охлаждении планетарной газовой туманности в условиях относительно низких температур, хотя и превышающих 1200 0К. Аккумулировавшее вещество находилось в твердом состоянии и представляло собой железо-никелевый материал.

По мере роста  массы ядра ее гравитационная потенциальная энергия возрастала и вокруг твёрдого ядра возникала расплавленная зона с устойчивой стратификацией. При таком начале формирования Земли ядро оказывалось первичным и возникло в процессе аккреции (слипания) за короткий промежуток времени (около 100 тыс. лет).

Дальнейшее  охлаждение туманности привело к  конденсации на поверхности ядра оливина и пироксенов. (Оливин и пироксены – минералы группы силикатов, характерные для глубинных областей нашей планеты). Между ядром и силикатной оболочкой мантии возникает резкая граница (эксперименты по взаимодействию металлического и силикатного расплавов показали, что они являются несмешивающимися жидкостями).

По мере роста  Земли темп аккумуляции падал  в результате уменьшения количества вещества, находящегося вблизи Земли и наиболее доступного для захвата. Это приводило к понижению температуры поверхности Земли и, как

следствие, к  конвективной гомогенизации ядра и  части сформировавшейся мантии.

Наружный слой Земли (около 20 % от ее массы) если по этой массе рассчитать мощность данного слоя (учитывая, что плотность есть функция радиуса Земли), то она окажется равной примерно 630–640 км сформировался в основном за 100 тыс. 10млн. лет. Вещество поверхностного слоя представляет собой смесь поздних и ранних низкотемпературных конденсатов. В соответствии с этой моделью ядро Земли и ее сферические оболочки, называемые геосферами, возникли независимо друг от друга по дискретной схеме конденсации горячей газовой туманности. Они существовали как изначальные, заданные при рождении формы, возраст которых не одинаков: наиболее древним является ядро, а самой молодой – атмосфера [8].

Окружность  Земли по экватору равна 40 075,7 км, окружность по меридиану – 40 008,5 км.

Масса Земли была вычислена  на основе закона всемирного тяготения  в опытах Г. Кавендиша с крутильными  весами, на которых он измерял, с  какой силой большой свинцовый шар притягивает к себе маленькие свинцовые шарики, а затем сравнивал эту силу с силой притяжения маленьких шариков Землей, т.е. с их весом. Этот опыт был поставлен в 1798 г. Масса Земли оказалась равной 5976∙10²¹ кг.

Поверхность Земли составляет приблизительно 510 млн. км², при этом на долю суши приходится 149 млн. км², или около 29%, так что правильнее было бы назвать нашу планету не Землей, а Океаном [7, с. 157 – 160].

4. Сферы Земли

Исследователи выделяют следующие  сферы Земли: геологическая (внутреннее строение Земли), гидросфера, атмосфера, гляциосфера (лат. glacios - лед), биосфера (сфера жизни), антропосфера (жизнедеятельность человека), магнитосфера. Большую роль в изучении геологической оболочки Земли сыграла сейсмология (греч. seismos - землетрясение, logos - наука).

Сейсмология изучает такие явления, как землетрясения и деятельность вулканов. Сейсмологические наблюдения за поверхностью Земли имеют глубокие исторические корни. По старинным летописям  было установлено, что первый сейсмоскоп был создан еще во втором столетии нашей эры в Китае. М. В. Ломоносов в своем трактате «Слово о рождении металлов от трясения Земли» (1757) сформулировал ряд идей о физической природе землетрясения. Каждую минуту на Земле происходят поверхностные и глубинные землетрясения (700 км вглубь от поверхности Земли), которые сопровождаются сейсмическими волнами двух видов: продольные и поперечные. При распространении продольных волн вещества, через которые они проходят, смещаются в направлении движения волны. Продольные волны распространяются в твердых телах и жидкостях, но поперечные волны - только в твердых. Связано это с тем, что эти волны вызывают смещение частиц вещества, где происходит их распространение, под прямым углом относительно направления их движения. Сейсмические волны как бы освещают процессы, происходящие внутри Земли [7, с. 159].

Геологическая сфера  Земли ее внутреннее строение.

В прошлом веке австралийский  сейсмолог К. Буллен на основании  измерения скорости сейсмических волн предложил разделить строение Земли на три области или сферы: ядро, мантия и земная кора. При этом Земля условно рассматривались как шар с радиусом 6370 км, т. е. 6370 км условно рассматривались как самая глубокая точка Земли. Этот метод исследования внутреннего строения Земли в некоторых усредненных значениях используется и сегодня с определенными уточнениями. Ядро Земли делится на внешнее ядро и внутреннее. Внутреннее ядро находится на расстоянии от 6370 до 5120 км, температура более 4000°С, состоит, как полагают, из никеля и железа, плотность 13 г/см³. Оно является твердым. Внешнее ядро занимает область глубиной от 5120 до 2900 км, температура, приблизительно 3500°С. На глубине 2900 км плотность его составляет 9,9 г/см³, состоит из железа, никеля и примесей более легких химических элементов. Железо, как полагают исследователи, составляет приблизительно 35% от всей массы Земли. Во внешнем ядре поперечные волны исчезают и снова возникают в области внутреннего ядра, следовательно, оно находится в жидком состоянии. Ядро (внешнее и внутреннее) составляет 33% массы Земли.

Мантия. Следующей геологической  оболочкой Земли является мантия (в буквальном переводе с греческого означает покрывало, плащ). Мантия - это относительно твердый слой Земли за внешней частью ее ядра. Мантия составляет 83% объема Земли и 67% – ее общей массы. Толщина этого слоя, по-видимому, около 2900 км. Внутренняя температура Земли уменьшается от центра к ее поверхности. Средняя температура мантии оценивается в интервале от 2500 до 2000°С. Мантия, как полагают, сложена в основном из оливина. Мантию подразделяют: на нижнюю, толщиной в 2000 км, и верхнюю, толщиной в 900 км. С учетом средней плотности Земли считается, что вещество мантии находится в близком к кристаллическому состоянии.

С процессами, происходящими  в ядре и мантии Земли, геологии связывают такое явление, как магмообразование (магма в буквальном переводе с греческого – густая мазь): образование расплавленной массы вещества в глубинных слоях Земли [6, с. 224 – 226].

Следующим слоем Земли  на границе верхней мантии является астеносфера (от слов «слабый» и «сфера» греческого происхождения). Астеносфера – переходная зона от мантии Земли к земной коре. По своему физическому состоянию (твердое, жидкое, газообразное) астеносфера имеет пониженную твердость, прочность и вязкость. Полагают, что астеносфера находится на глубине 100 км под материками, 50 км – под дном океанов и имеет свою нижнюю границу на глубине 350 км верхнего слоя мантии. На границе с мантией температура астеносферы – 1500°С, а у основания земной коры (граница Мохо) – 500°С.

В 1908 г. югославский сейсмолог  А. Мохорович вычислил границу глубины, на которую погружается земная кора в мантию. Эту границу называют границей Мохо. По существу, астеносферу отделяют от земной коры лишь на основании вязкости вещества, из которого она состоит. Вязкость этого вещества на 2 – 4 порядка (1 порядок - 1000 раз) ниже вязкости вещества земной коры. Граница или линия Мохо уточняется в связи новыми исследованиями.

Литосфера (греч. litos – камень) - самый тонкий слой Земли, который называют земной корой. Масса земной коры составляет всего лишь 0,05% от массы Земли и состоит в основном из 8 химических элементов: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, калий, натрий и магний. Согласно теории А. Мохоровича земная кора имеет нижнюю границу, соприкасающуюся с астеносферой, на глубине от 35 до 45 км под равнинами суши, до 70 км – в области поверхности Земли, занятой горами, и от 5 до 10 км под дном океана.

Земная кора делится  на материковую (континентальную) и  океаническую.

Термины «материк» и «континент» обозначают крупные массивы земной коры, большая часть которых выступает над уровнем Мирового океана, а периферийная часть (подводная окраина материка) покрыта водами океана и граничит с земной корой океана. Материковая кора состоит из трех геологических слоев: верхний слой (осадочный), средний слой (гранитный) и нижний слой (базальтовый). Осадочный слой – это остатки живых организмов, их деятельности, а также такие породы, как песок, галька и другие породы. Геологические породы состоят из минералов. Минералы – это природные химические соединения, которые возникли в результате физико-химических процессов в естественных условиях эволюции Земли.

Граница, пролегающая  между гранитным и базальтовым  слоями континентальной или материковой  коры на глубине от 5 до 35 км, называется границей В. Конрада (австрийский геофизик, впервые вычисливший эту границу, которая также уточняется со временем). Материковая кора занимает всего лишь 1/3 поверхности Земли. На океаническую кору приходится 2/3 поверхности Земли. Она состоит только из двух геологических слоев: верхнего (осадочного) слоя и нижнего (базальтового) слоя. Средняя толщина (мощность) всей земной коры, как полагают исследователи, – 43 км, а океанической коры под океанами не превышает 7 – 8 км. Местами она увеличивается до 10 – 12 км и практически уменьшается до нуля в рифтовых ущельях срединно-океанических хребтов. Рифт (англ. rift – расщелина) – глубокие ущелья.

Срединно-океанические хребты – это система подводных гор с глубокими рифтами. Протяженность этой системы составляет, по разным оценкам, более 80 тыс. км и проходит через все океаны. Открыта в прошлом веке, высота гор колеблется от 2500 до 3000 м. Различают Срединно-Атлантический хребет, проходящий через середину Атлантического океана, и Тихоокеанское поднятие. Протяженность первой системы хребтов составляет 18 тыс. км. Тихоокеанское поднятие не занимает срединного положения в Тихом океане и находится в его юго-восточной части. Оно имеет большую ширину и в несколько раз превышает протяженность системы Срединно-Атлантического хребта.

Гидросфера – это вся вода Земли. Вода – самое распространенное вещество на Земле. Она содержится в организмах, минералах, земной коре, океанах, морях, озерах, реках и в атмосфере. Моря и океаны занимают приблизительно 70,8% поверхности Земли. Масса воды на Земле почти в 266 раз больше массы атмосферы (масса атмосферы составляет одну миллионную часть массы Земли).

Общие запасы воды на Земле  в не связанном физическом и химическом состоянии составляют 1,4 млрд км³.

Столько же воды находится  в различных видах природных  соединений. Вода на Земле находится  главным образом в океанах (98%). Остальные 2% приходятся на ледники  и другие воды. Океаны в основном являются холодными. Только 8% воды океана теплее 10° С, более 50% океанической воды ниже 2° С. Соленость воды океанической (средняя) - составляет 35 г/л. Средняя величина глубины мирового океана - 3800 м,  максимальная глубина – приблизительно 11 022 м. Средняя величина, на которую поднята суша над уровнем Мирового океана, приблизительно 875 м. Распределение воды в океане не является равномерным. Переход от суши к океаническому дну происходит приблизительно таким образом. При переходе от суши глубина растет медленно с уклоном в 1–2 м на километр. Это мелководье протяженностью приблизительно в 80 км, оно называется континентальным шельфом. Затем начинается крутой обрыв, и через 30 – 35 км от шельфа глубина доходит до 3 км. Дальше начинаются абиссальные равнины (лат. Abisso – означает бездна, провал) глубиной от 2,5 до 6 км. Абиссаль пересекается изредка хребтами, глубоководными желобами и впадинами с рекордными глубинами в 10 км и свыше 11 км. Исследования осадочных пород свидетельствуют о том, что гидросфера Земли образовалась приблизительно 3,8 млрд лет тому назад и количество воды в Мировом океане не было строго постоянным и неоднократно менялось. Уровень океана падал на 100 – 150 м ниже современного, но по площади океан всегда преобладал над сушей.

Сегодня состав океана находится  почти в полном химическом равновесии с атмосферой Земли и ее корой. Это насыщенный раствор атмосферных газов, но растворимость их в воде невелика. В нем содержится высокая концентрация углекислоты. Общая масса концентрированной углекислоты в океане в 30 – 100 раз больше массы всей атмосферной кислоты. Океан является мощным растворителем большей части растворимых в воде химических элементов, которые существуют на нашей планете. Система океан – атмосфера является своеобразной тепловой машиной, обеспечивающей круговорот СO2 и водяных паров над поверхностью Земли.

Атмосфера Земли по своему химическому составу состоит из следующих элементов: азот – 78,1%, кислород – 20,95%, остальное – это водяные пары, СO2 и инертные газы [4, с. 176 – 177].

Атмосфера Земли представляет слоистую сферу: тропосфера – до 12 км, стратосфера – до 45 км, мезосфера – до 80 км, термосфера – от 100 до 300 км и экзосфера – от 320 до 1000 км и выше.

 Рис. 2. Схематический разрез атмосферы.

1 – верхняя граница  литосферы (а – суша, б –  океан); 2 – cеребристые облака; 3 –  перламутровые облака; 4 – яруса облачности в тропосфере; 5 – полярные сияния; 6 – температурная кривая; 7 – слой распространения озона; 8 – слой наибольшей концентрации озона (озоновый слой).

В тропосфере (греч. tropos – поворот) температура достигает над полюсами до -55° С и до -75° С над экватором. Затем она повышается в стратосфере (лат. strat – настил) и достигает 0° С на высоте 55 км. Затем снова понижается до – 85° С в мезосфере (греч. mezo – средней) на расстоянии около 90 км. В термосфере идет повышение температуры и дальнейшее снижение плотности воздуха (до 0,001 г/м3). На высоте 400 км температура больше 1000° С. Этот слой атмосферы с высокой температурой не влияет существенно на внутреннюю температуру международной космической станции, которая находится на такой высоте. Атмосфера вращается вместе с Землей. На высоте от 20 км и почти до 60 км существует в атмосфере озонный слой (O3), который поглощает вредное для всех живых организмов коротковолновое излучение в диапазоне длины волны 220 – 290 нм (нанометров) [8].

Гидросфера это водная оболочка Земли. Ее можно назвать проникающей, поскольку она объединяет все известные нам формы природных вод и в атмосфере и на поверхности Земли и в ее недрах: растворенные в магматических расплавах, находящиеся в химическом соединении с минералами, сорбированные поверхностью минеральных зерен, капиллярные, осмотические, вакуольные, биологически связанные, жидкие, твердые и парообразные. Эти формы постоянно переходят одна в другую и взаимодействуют с вмещающими средами. Например, жидкая вода превращается в пар и лед, пар конденсируется, лед тает [8].

Гляциосфера Земли (лат. glacios – лед). Снежный покров и ледники выполняют важную роль на Земле:

1. Они отражают значительную  часть солнечной радиации и  тем самым охлаждают воздух атмосферы.

2. В них содержится  огромный запас холода (втрое  превышает поступление тепла  от Солнца и самой Земли), идущего  из ее недр в течение года.

3. В них содержится 2/3 запасов пресной воды Земли.  Современные ледники покрывают  площадь свыше 16 млн км² (11%, суши), а с учетом подземных льдов и плавучих льдов – 100 млн км² (19,6% земной поверхности). Выпадающий ежегодно снег покрывает 125 млн км², из которых 2/3 приходится на сушу. Почти 17% выпадающего ежегодно снега идет на подкормку ледников. Самыми крупными ледниками на Земле являются Антарктический и Гренландский. Первый занимает 90% Антарктиды, его толщина (мощность) колеблется от нескольких сотен до 4000 м. Второй занимает 80% Гренландии, его толщина достигает около 3400 м. Специалисты по геокриологии (греч. kryos – холод,.мороз) утверждают, что за последние 600 млн лет на Земле было 17 периодов оледенения, когда льдом покрывалось примерно 30% суши. Последнее оледенение было, как полагают специалисты, 40 тыс. лет назад и продолжалось до 18 или 10 тыс. лет. Получается, что человек живет в относительно комфортных климатических условиях почти 10 тыс. лет. Ученых интересуют также мерзлотости (зоны вечной мерзлоты). Они составляют почти 25% всей поверхности Земли, а в России они занимают 50% ее территории. Как поведут себя мерзлотости в период повышения поверхностной температуры Земли? [4, с. 178 – 179]

Биосфера – это проникающая оболочка Земли, в которой сосредоточена белковая форма жизни. Конечно, белки не исчерпывают понятия живого вещества, основными компонентами которого являются кислород, водород, углерод и азот. К наиболее распространенным соединениям, кроме белков, относятся еще углеводороды и жиры. Но только белки представляют собой тот исключительный материал, который служит основой жизни на Земле. Появление жизни на нашей планете до сих пор остаётся загадкой, которую можно рассматривать с двух позиций: либо земная форма жизни занесена к нам из космоса, либо она возникла на самой Земле в результате анабиогенеза (из веществ неорганической природы) [1, с. 98 – 99].

Нижняя граница биосферы проходит на глубинах, где давление не должно превышать 600 Па (1–2 км), а температура быть не выше 100 °С. В атмосфере белковые формы жизни зафиксированы на высотах до 1000 км. Общую массу биосферы принято считать равной приблизительно 1014 кг. Число установленных биологических видов достигает 2 млн. единиц. Основная жизнь сосредоточена в океане, на поверхности Земли и в почвенном слое. Объем биосферы оценивается в 10 млн. км³. Масса растений превышает массу животных почти в 5 раз.

Биосфера имеет для  Земли огромное энергетическое значение и представляет собой уникальный механизм, с помощью которого лучистая энергия преобразуется в другие формы. Поэтому она оказывает огромное влияние на развитие других оболочек Земли. В частности, установлено, что большая часть углекислого газа атмосферы имеет биогенное происхождение. Живое вещество в значительной мере определяет процессы выветривания земной коры, окислительные и восстановительные реакции.

В конечном счете, именно биосфера определяет структуры, которые мы называем экологическими системами [8].

Список использованных источников

1. Грушевицкая, Т. Г., Садохин, А. П.  Концепции современного естествознания: Учебное пособие / Т. Г Грушевицкая, А. П. Садохин. – М.: Высшая школа, 1998. – 383 с.

2. Концепции современного естествознания: учебник для ВУЗов / под ред. Л. А. Михайлова. – СПб.: Питер, 2008. – 336 с.

3. Куницкий, Р.В. Астрономия / Р. В. Куницкий. – М.: Просвещение, 1967. – 407 с.

4. Лихин, А.Ф. Концепции современного естествознания: учебник для для студентов вузов / А. Ф. Лихин. – М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006. – 264 с.

5. Пантелеев В.Л. Физика Земли и планет: курс лекций / В. Л. Пантелеев. – М.: МГУ, 2001. – 117 с.

6. Рузавин,  Г.И. Концепции современного естествознания: Учебное пособие / Г. И. Рузавин. –  М.: Гардарики, 2006. – 303 с.

7. Садохин, А.П. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов / А.П. Садохин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 447 с.

8. Шарден, П. Физическая модель Земли. [Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.russika.ru/userfiles/adm_1304280321.pdf]