Крок до ВНЗ. Географія. Довідник

Земля в космічному просторі

Це треба знати!

Земля — третя за відстанню від Сонця велика планета Сонячної системи. Разом з нею вона входить до складу Галактики, яка, у свою чергу, є незначною складовою частиною Всесвіту.

Всесвіт — увесь існуючий навколишній світ, нескінченний у часі та просторі. Існує багато теорій виникнення Всесвіту, однак найвірогіднішою з них є теорія «великого вибуху». Згідно з нею, Всесвіт виник близько 18 млрд років тому внаслідок вибуху первинної речовини, неймовірно стиснутої в одну надто щільну масу. Вибух розкидав цю речовину в просторі, і з неї сформувалися зоряні системи — галактики. У Всесвіті все перебуває в русі, який потребує енергії. Найпоширенішим видом енергії є так зване реліктове випромінювання — енергія, що лишилася від «великого вибуху». Складні процеси, пов’язані з перетворенням енергії, іноді призводять до народження, спалахів наднових зірок. Найбільшу у Всесвіті енергію випромінюють так звані квазари — потужні вибухи в центрі гігантських галактик, їх потужність у 100 мільярдів разів більша за енергію Сонця. Коли речовина зірки повністю вигорає, вона перетворюється на так звану «чорну діру», сила тяжіння якої така велика, що все навколишнє буквально всмоктується всередину. Навіть промені світла не можуть вирватися, тому «чорні діри» абсолютно невидимі.

Однією з галактик є наша, її назва пишеться з великої літери: Галактика. Вона схожа на сплющену спіраль таких великих розмірів, що навіть скупчення зірок, у тисячі разів більших за наше Сонце, неозброєним оком можна побачити як неяскраву смужку світла на нічному небі. Ця смужка — видима частина нашої Галактики, яку ще називають Чумацьким Шляхом.

Зірка — це космічне тіло, що являє собою розжарену газову кулю, яка випромінює світло. Залежно від температури поверхні всі зірки поділяють на червоні (2-3 тис. °С), жовті (6-7 тис. °С), білі (12 тис. °С) та блакитні (25 тис. °С). Наше Сонце належить до жовтих зірок. На нічному небосхилі неозброєним оком можна побачити приблизно 2000 зірок. Насправді ж їх у мільярди разів більше.

Усі видимі зірки прийнято об’єднувати в окремі групи — сузір’я. Ще в давнину кожне сузір’я отримало свою назву й ототожнювалося з істотами та предметами, що так чи інакше пов’язані з легендами та міфами стародавнього світу. Усе небо умовно поділене на 88 сузір’їв. Найвідомішими сузір’ями в Північній півкулі є Велика та Мала Ведмедиці. Ці сузір’я в Україні ще називають Великий і Малий Віз, або Великий і Малий Ківш. До складу Малої Ведмедиці входить Полярна зоря, яка розташована практично над північним полюсом і завжди точно вказує на північ. У Південній півкулі подібним орієнтиром є найменше сузір’я — Південний Хрест, довша поперечка якого майже точно вказує на південь. Хоча усі зірки згруповані в сузір’я, насправді вони ніяк не пов’язані між собою ні в просторі, ні в часі. Сузір’я є лише умовним, видимим нами поєднанням на площині небосхилу.

Для вимірювання відстаней між зірками та Галактиками використовують світловий рік — одиницю вимірювання, що відповідає відстані, яку промінь світла проходить за 1 земний рік. Ця відстань дуже величезна і становить 9 трильйонів 460 мільярдів кілометрів. Однак, незважаючи на це, відстань від Сонця до найближчої зірки, яка називається Проксима Центавра, становить 4 світлових роки, а до найяскравішої зірки на небосхилі Сиріуса — 8,6 світлових років. Найближчими до нас із галактик є супутники нашої Галактики — Велика й Мала Маґелланові Хмари, які мають неправильну форму. Відстань до них становить 170 тис. та 205 тис. світлових років відповідно.

Сонячна система є невеличкою частиною нашої Галактики. У центрі Сонячної системи розташована найближча до нас зірка — Сонце. Навколо Сонця обертаються планети — холодні кулясті небесні тіла, які не випромінюють світла, але видимі нам завдяки тому, що їх поверхня освітлюється Сонцем. На сьогодні в Сонячній системі відкрито 9 великих планет. Майже всі великі планети Сонячної системи (окрім Меркурія та Венери) мають планети-супутники. Вони обертаються навколо своїх великих планет.

Планетою-супутником Землі є Місяць, відстань до якого від Землі складає 30 земних діаметрів. Маса Місяця у 81 раз менша за масу Землі, хоча за розмірами Місяць поступається Землі лише в 4 рази. Сила тяжіння на Місяці в 6 разів менша земної, тому він не в змозі утримати атмосферу. Згідно з однією гіпотезою, Місяць утворився із земної речовини, яка відірвалася від Землі в результаті зіткнення нашої планети з однією з протопланет близько 3,5 млрд років тому й зайняла місце на навколоземній орбіті. Підтвердженням цієї гіпотези є те, що на місячній поверхні присутні ті самі хімічні елементи, що й на земній. Через відсутність атмосфери Місяць постійно бомбардується метеоритами, а його поверхня вкрита регалітом — пухким уламковим матеріалом, товщина шару становить близько 6 м — та кратерами — лійкоподібними заглибленнями, що є слідами ударів твердої породи. Найбільші з утворених кратерів називаються цирками. При надто сильних ударах місячна кора руйнувалася, лава розтікалась по поверхні, та, затвердівши, утворила «моря» — темні рівнини. Через відсутність атмосфери на Місяці панує повна тиша, бо звук є коливанням повітря, а небо — завжди чорне. Періоди обертання Місяця навколо своєї осі та навколо Землі збігаються, тому він завжди повернутий до нас одним боком.

Основні характеристики небесних тіл

Назва небесного тіла	Сонце	Земля	Місяць
Вид небесного тіла	Зірка	Планета	Природний супутник Землі
Середній діаметр, км	1391980	12735	3474
Маса, кг	1,989 • 1030	5,98 • 1024	7,34 • 1022
Середня відстань, км		Від Сонця 149,6 млн	Від Землі 384395

Назва небесного тіла	Сонце	Земля	Місяць
Період обертання	Точки екватора 25,38 земних діб	Навколо Сонця 365 діб 6 год 9 хв	Навколо Землі 27,3 доби
Температура на поверхні	+ 6000 °С	Нерівномірна, змінюється від екватора до полюсів (від +58 °С до -89 °С)	Від +120 °С до -160 °С

У Сонячній системі відомі декілька тисяч планет-карликів діаметром від 1 до 1000 км. Це астероїди. Вони в основному мають неправильну форму та скупчені між орбітами Марса та Юпітера (пояс астероїдів). Маса цих планет-карликів разом узятих у 700 разів менша за масу Землі.

Іноді на нічному небосхилі з’являються комети — небесні тіла, які складаються із змерзлих газів, пилу та дрібного каміння. Комети рухаються по дуже видовжених орбітах. При наближенні до Сонця ядро комети нагрівається, гази випаровуються, і з’являється хвіст — потік газів та пилу, який іноді розтягується на десятки мільйонів кілометрів. За рахунок танення льоду голова комети постійно зменшується, а потім розпадається на дрібне каміння й пилинки, тому при кожному поверненні комети до Сонця хвіст комети стає все менш яскравим. Усі комети названі іменами вчених, які їх вперше виявили.

Невеликі небесні тіла — метеори — переважно є уламками астероїдів. Притягнуті Землею, вони, потрапляючи в її щільну атмосферу, від тертя об повітря розжарюються і світяться. Найяскравіші з метеорів називають болідами. Переважна більшість метеорів повністю згорає в атмосфері, але найбільші з них можуть досягати поверхні Землі, утворюючи на ній кратери. Метеори, що досягли поверхні, називають метеоритами. Найбільший метеоритний кратер на Землі утворився в Арізонській пустелі близько 30 тис. років тому. У результаті падіння метеорита, розміри якого сягали 80 м, на поверхні лишилося заглиблення діаметром 1300 м і завглибшки майже 180 м.

Для вимірювання відстаней у межах Сонячної системи використовується астрономічна одиниця — середня відстань від Землі до Сонця, яка становить 150 млн км.

Запитання для самоконтролю

1. Вважається, що Всесвіт є нескінченним у часі та просторі. Чи дійсно це так?

2. Чи завжди сузір’я мали такий самий вигляд, як сьогодні? Поясніть свою відповідь.

3. Чи існує для Землі небезпека поглинення «чорного дірою»?

4. Обчисліть відстань до найближчої від нас зірки (у км).

5. Чи збереглися на поверхні Місяця сліди 12 американських астронавтів, що відвідали цю планету в 1969-1972 рр.?

6. Вважається, що Земля й Місяць виникли з однієї речовини. Чому їх рельєф суттєво відрізняється?