Характеристики планеты:
- Расстояние от Солнца: 149,6 млн км
- Диаметр планеты: 12 765 км
- Сутки на планете: 23ч 56мин 4с *
- Год на планете: 365 дней 6ч 9мин 10с *
- t° на поверхности: средняя по планете +12°C (В Антарктиде до -85°C; в пустыне Сахара до +70°C)
- Атмосфера: 77% Азот; 21% кислород; 1% водяной пар и остальные газы
- Спутники: Луна
* период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)
** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)
C самого начала развития цивилизации людей интересовало происхождение Солнца, планет и звезд. Но больше всего вызывает интерес планета, являющаяся нашим общим домом, Земля. Представления о ней менялись вместе с развитием науки, само понятие о звездах и планетах, так как мы это понимаем сейчас, сформировалось всего лишь несколько веков назад, что ничтожно мало по сравнению с самим возрастом Земли.
Презентация: планета Земля
Третья от Солнца планета, ставшая нашим домом, имеет спутник - Луну, и входит в группу планет земного типа, таких как Меркурий, Венера и Марс. Планеты-гиганты существенно отличаются от них по физическим свойствам и строению. Но даже такая крохотная по сравнению с ними планета, как Земля, имеет невероятную по осмыслению массу - 5, 97х1024 килограмм. Она вращается вокруг светила по орбите на среднем расстоянии от Солнца в 149, миллиона километров, вращаясь вокруг своей оси, что является причиной смены дней и ночей. А сама эклиптика орбиты характеризует времена года.
Наша планета играет уникальную роль в Солнечной системе, ведь Земля - единственная планета, на которой есть жизнь! Расположилась Земля крайне удачным образом. Она путешествует по орбите на расстоянии почти 150 000 000 километров от Солнца, а это означает лишь одно - На Земле достаточно тепло, чтобы вода сохранялась в жидком виде. При условии жарких температур вода бы просто выпарилась, а в холоде превращалась бы в лед. Только на Земле присутствует атмосфера, в которой может дышать человек и все живые организмы.
Истрия возникновения планеты Земля
Отталкиваясь от Теории Большого Взрыва и основываясь на исследовании радиоактивных элементов и их изотопов, ученые выяснили, приблизительный возраст земной коры, - он составляет около четырех с половиной миллиардов лет, а возраст Солнца - около пяти миллиардов лет. Так же, как и вся галактика, Солнце образовалось в результате гравитационного сжатия облака межзвездной пыли, а вслед за светилом образовались и планеты, входящие в Солнечную систему.
Что касается образования самой Земли как планеты, само ее рождение и формирование продолжалось сотни миллионов лет и проходило в несколько фаз. На фазе рождения, подчиняясь законам гравитации, на ее все растущую поверхность падало большое количество планетезималей и крупных космических тел, составивших впоследствии практически всю современную массу земли. Под действием такой бомбардировки произошло разогревание, а затем и расплавление вещества планеты. Под воздействием сил гравитации тяжелые элементы, такие как феррум и никель, создали ядро, а из более легких соединений образовались земная мантия, кора с лежащими на ее поверхности континентами и океанами, и атмосфера, которая первоначально сильно отличалась от настоящей.
Внутренне строение Земли
Из планет своей группы Земля обладает наибольшей массой и поэтому имеет самую большую внутреннюю энергию — гравитационную и радиогенную, под воздействием которых процессы в земной коре еще продолжаются, что видно по вулканической и тектонической деятельности. Хотя уже успели образоваться магматические, метаморфические и осадочные породы, сформировавшие очертания ландшафтов, которые под действием эрозии постепенно видоизменяются.
Под атмосферой нашей планеты расположилась твердая поверхность, которая называется земной корой. Она делится на огромные куски (плиты) из твердой породы, которые могут двигаться и при движении задевать и толкать друг друга. В результате такого движения появляются горы и иные особенности земной поверхности.
Земная кора имеет толщину от 10 до 50 километров. Кора «плавает» на жидкой земной мантии, масса которой составляет 67% массы всей Земли и простирается в глубину на 2890 километров!
За мантией следует наружное жидкое ядро, которое тянется в глубину еще на 2260 километров. Это слой является также подвижным и способен издавать электрические токи, которые и создают магнитное поле планеты!
В самом центре Земли находится внутреннее ядро. Оно очень твердое и содержит уйму железа.
Атмосфера и поверхность Земли
Земля единственная из всех планет Солнечной системы, имеет океаны, - они покрывают более семидесяти процентов ее поверхности. Первоначально находящаяся в атмосфере в виде пара вода сыграла большую роль в образовании планеты - парниковый эффект поднял температуру на поверхности на те десятки градусов, необходимые для существования воды в жидкой фазе, а в сочетании с солнечной радиацией дал начало фотосинтезу живого вещества - органики.
Из космоса атмосфера кажется голубой каймой вокруг планеты. Эта тончайший купол состоит на 77% из азота, на 20% из кислорода. Остальное - это смесь разнообразных газов. Земная атмосфера содержит намного больше кислорода, чем любая другая планета. Кислород жизненно необходим животным и растениям.
Это уникальное явление можно расценивать как чудо или считать невероятным совпадением случайностей. Именно океан дал начало зарождению жизни на планете, и, как следствие, возникновению гомо сапиенс. Удивительно, но океаны еще хранят множество тайн. Развиваясь, человечество продолжает изучать космос. Выход на околоземную орбиту дал возможность по новому осмыслить многие геоклиматические процессы, происходящие на Земле, дальнейшее изучение тайн которой еще предстоит не одному поколению людей.
Спутник Земли - Луна
У планеты Земля есть свой единственный спутник - Луна. Первым, кто описал свойства и характеристики Луны был итальянский астроном Галилео Галилей, он описал горы, кратеры и равнины на поверхности Луны, а в 1651 году астроном Джованни Риччоли написал карту видимой стороны лунной поверхности. В XX веке 3 февраля 1966 года на Луну впервые прилунился спускаемый аппарат Луна-9, а несколькими годами позже 21 июля 1969 года на поверхность Луны впервые ступила нога человека.
Луна всегда повернута к планете Земля только одной своей стороной. На этой видимой стороне Луны видны равнинные "моря", цепочки гор и множественные кратеры самых разных размеров. Другая, невидимая с Земли, сторона имеет на поверхности большое скопление гор и еще больше кратеров, а отражающий от Луны свет, благодаря которому ночью мы можем видеть ее в бледно-лунном цвете, это слабо отражаемые лучи от Солнца.
Планета Земля и ее спутник Луна сильно отличаются по многим свойствам, при этом соотношение стабильных изотопов кислорода у планеты Земля и ее спутника Луны совпадает. Проводимые радиометри́ческие исследования показали, что возраст обоих небесных тел одинаковый, примерно 4,5 миллиардов лет. Эти данные вызывают предположение о происхождении Луны и Земли из одного вещества, что рождает несколько интересных гипотез о происхождении Луны: от происхождения из одного протопланетного облака, захватом Землей Луны и до образования Луны от столкновения Земли с крупным объектом.
Наша планета Земля неповторима и уникальна, несмотря на то что планеты открыты и у ряда других звезд. Подобно другим планетам Солнечной системы, Земля образовалась из межзвездной пыли и газов . Геологический возраст ее – 4,5-5 миллиардов лет. С начала геологического этапа поверхность Земли разделялась на материковые выступы и океанические впадины . В земной коре формировался особый гранитно-метаморфический слой. При выделении газов из мантии образовались первичные атмосфера и гидросфера.
Природные условия на Земле оказались настолько благоприятными, что спустя миллиард лет с момента образования планеты на ней появилась жизнь. Возникновение жизни обусловлено не только особенностями Земли как планеты, но и ее оптимальным расстоянием от Солнца (около 150 млн км) . Для более близко расположенных к Солнцу планет поток солнечного тепла и света слишком велик и нагревает их поверхности выше температуры кипения воды. Более удаленные по сравнению с Землей планеты получают слишком мало солнечного тепла и слишком охлаждены. У планет, масса которых значительно меньше земной, сила тяготения настолько мала, что не обеспечивает возможность удерживать достаточно мощную и плотную атмосферу.
За время существования планеты ее природа значительно менялась. Периодически активизировалась тектоническая деятельность, изменялись размеры и очертания суши и океанов, на поверхность планеты падали космические тела, неоднократно появлялись и исчезали ледниковые покровы. Однако эти изменения, хотя и влияли на развитие органической жизни, существенно ее не нарушали.
Уникальность Земли связана с наличием географической оболочки, возникшей в результате взаимодействия литосферы, гидросферы, атмосферы и живых организмов.
В наблюдаемой части космического пространства другого небесного тела, подобного Земле, пока не обнаружено.
Земля, подобно другим планетам Солнечной системы, имеет шарообразную форму. Первыми о шарообразности заговорили древние греки (Пифагор ). Аристотель , наблюдая лунные затмения, отметил, что тень, отбрасываемая Землей на Луну, всегда имеет округлую форму, что и натолкнуло ученого на мысль о шарообразности Земли. Со временем это представление было обосновано не только наблюдениями, но и точными расчетами.
В конце XVII века Ньютон высказал предположение о полярном сжатии Земли ввиду ее осевого вращения. Измерения длин отрезков меридианов вблизи полюсов и экватора, проведенные в середине XVIII века доказали «сплюснутость» планеты у полюсов. Было определено, что экваториальный радиус Земли длиннее ее полярного радиуса на 21 км. Таким образом, из геометрических тел фигура Земли более всего напоминает эллипсоид вращения , а не шар.
В качестве доказательства шарообразности Земли нередко приводят кругосветные плавания, увеличение с высотой дальности видимого горизонта и др. Строго говоря, это лишь доказательства выпуклости Земли, а не ее шарообразности.
Научным доказательством шарообразности являются снимки Земли из космоса, геодезические измерения на Земной поверхности и лунные затмения.
В результате изменений, проведенных различными способами, были определены основные параметры Земли:
средний радиус – 6371 км;
экваториальный радиус – 6378 км;
полярный радиус – 6357 км;
длина окружности экватора – 40 076 км;
площадь поверхности – 510 млн км 2 ;
масса – 5976 ∙ 10 21 кг.
Земля – третья от Солнца (после Меркурия и Венеры) планета и пятая по размерам среди других планет Солнечной системы (Меркурий примерно в 3 раза меньше Земли, а Юпитер – в 11 раз больше). Орбита Земли имеет форму эллипса. Максимальное расстояние между Землей и Солнцем – 152 млн км, минимальное – 147 млн км.
blog.сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
Проект на тему: «Уникальность планеты Земля». Выполнила: ученица 5 класса Бочкарева Анастасия. Руководитель: Каракулова Ирина Владимировна МКОУ «СОШ №62»
Почему планета Земля уникальна?
Гипотеза: Предположим, что планета Земля уникальна тем, что на ней есть жизнь Цель: Рассмотреть, в чём заключается уникальность планеты Земля Задачи: 1. Рассмотреть место Земли в Солнечной системе. 2. Доказать, что планета Земля единственная, на которой есть жизнь. 3. Выяснить, каковы особенности планеты Земля, которые способствуют существованию живого на Земле.
Земля –планета Солнечной системы Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран Нептун Плутон Земля Венера Марс Меркурий Плутон Солнце Планеты земной группы и маленький Плутон
Меркурий Расстояние от Солнца – 58 млн. км Оборот вокруг своей оси совершает за 58,7 земных суток. Атмосфера отсутствует Температура на дневной стороне +400 о С, а на ночной - -100 о С Жизнь невозможна!
Венера Расстояние от Солнца – 108 млн. км Оборот вокруг своей оси совершает за 243 земных суток. Атмосфера плотная из углекислого газа Температура достигает +500 о С Жизнь невозможна! Венера
Расстояние от Солнца – 228 млн. км Оборот вокруг своей оси совершает за 24 земных суток. Атмосфера тонкая разреженная из углекислого газа Температура средняя – 70 о С Вода отсутствует Марс Жизнь невозможна!
Расстояние планет от Солнца (в млн.км) 1 58 2 108 3 150 4 228 5 778 6 1497 7 2886 8 4498 9 5912 Расстояние в 150 млн км. создаёт наиболее благоприятные условия для температурного режима земной поверхности.
Движение Земли Солнце Земля Луна Расстояние от Солнца до Земли150 млн.км. Расстояние от Земли до Луны Около 400 тыс. км осевое движение Земли Совершается Землёй за год, происходит смена времён года. Происходит смена дня и ночи. орбитальное движение Земли Луна –спутник Земли. Она совершает полный оборот вокруг Земли за 1 месяц.
1. Расположение и движение Земли в космическом пространстве: расстояние от Солнца – 150млн. км период обращения вокруг своей оси – 24 часа 2. Наличие атмосферы 3. Обладание большими запасами воды 4 .Наличее почвы.
Атмосфера – это воздушная оболочка Земли, состоящая из смеси газов. Кислород -21% Азот-78% Углекислый газ и другие примеси-1%
Значение атмосферы для жизни на Земле: Защищает от метеоритов и опасного космического излучения; Сохраняет тепло в ночные часы; Обеспечивает живые организмы необходимым для дыхания кислородом; Поставляет углекислый газ для питания растений; Через атмосферу совершается круговорот воды.
Океаны и моря вместе с реками и озёрами составляют водную оболочку Земли- гидросферу.
Гидросфера Мировой океан 96% Воды суши Вода в атмосфере Поверхностные воды Подземные воды – 2% РЕКИ ОЗЁРА БОЛОТА ЛЕДНИКИ - 2 % 0,02%
Мировой круговорот воды Значение
Значение гидросферы для жизни на Земле: Входит в состав всех живых организмов; Является средой обитания; Обеспечивает процесс создания растениями питательных веществ.
Твёрдая оболочка нашей планеты - литосфера.
Только наша планета имеет почву – верхний плодородный слой земли.
1. Содержит вещества, необходимые для роста; и развития растений 2. Является средой Обитания.
Роль зелёных растений в поддержании постоянного газового состава атмосферы и обеспечении кислородом и органическими веществами всех живых организмов Для фотосинтеза необходим солнечный свет Фотосинтез происходит в зелёных растениях СО 2 (углекислый газ) поглощается листьями растений Выделяется О 2 (кислород) Образуется глюкоза,которая переходит в крахмал, запасаемый растениями. Зелёная субстанция растений – это хлорофилл. Вода поступает в ткани растений из почвы,через корневую систему
Биосфера – это оболочка Земли, заселённая живыми организмами.
Уникальность Земли заключается, прежде всего в том, что на ней живём мы, разумные люди, появление которых является вершиной эволюции жизни.
Уникальность планеты
Уникальность планеты Земля ещё раз доказывает, что наша планета поистине чудо. Какие этому есть доказательства и почему это важно?
Доказательства предоставляет уникальная планета
Наша планета Земля - поистине чудо, редкостная, прекрасная жемчужина в космическом пространстве. Астронавты сообщают, что голубое небо и белые
облака Земли, если смотреть на них из космоса, «делают ее, безусловно, самым привлекательным объектом из всех, которые они видели».
Однако красота далеко не единственное ее достоинство. «Земля представляет собой величайшую научную, космологическую загадку, и все наши попытки
постигнуть эту загадку остаются безуспешными», - писал Луис Томас в журнале Discover (Дискавер).
Интересен также и следующий факт: из всех планет нашей солнечной системы Земля - единственная, на которой ученые находят жизнь. При этом изумляет богатое разнообразие живых существ: микроскопических организмов, насекомых, растений, рыб, птиц, млекопитающих и людей.
К тому же, Земля является гигантской кладовой, наполненной всем необходимым для поддержания всей этой жизни. В книге The Earth (Земля) совершенно правильно говорится: «Земля - это чудо вселенной, уникальная сфера».
Чтобы получить представление об уникальности Земли, представь себе, что ты в пустынном месте, лишенном всякой жизни.
Неожиданно тебе встречается красивый дом. Дом снабжен кондиционером, отоплением, водопроводом и электричеством. Его холодильник и шкафы заполнены пищей. В подвале находится топливо и другие запасы. И вот, предположим, ты спрашиваешь кого-нибудь, откуда все это взялось в таком пустынном месте.
Что бы ты подумал, если бы тебе ответили: «Все это возникло здесь чисто случайно»? Поверил бы ты этому? Или посчитал бы само собой разумеющимся,
что кто-то спроектировал и построил этот дом?
Все остальные планеты, прозондированные учеными, лишены жизни. Но Земля изобилует жизнью, поддерживаемой очень сложными системами, которые,
находясь в совершенном равновесии, обеспечивают светом, воздухом, теплом, водой и пищей.
Все признаки указывают на то, что она была специально создана, чтобы служить удобным местожительством для всего живого, подобно великолепному дому.
Поэтому логична аргументация одного писателя Библии: «Всякий дом устраивается кем-либо; а устроивший все есть Бог». Да, существование бесконечно большего и более удивительного «дома» - нашей планеты Земля - требует существования в высшей степени разумного проектировщика и строителя, Бога (Евреям 3:4).
Чем больше ученые исследуют Землю и жизнь на ней, тем больше они осознают, что она в самом деле великолепно спроектирована. Журнал Scientific American (Сайентифик америкэн) выражает восхищение:
«Когда мы вглядываемся во вселенную и познаем сущность множества случайных событий в области физики и астрономии, которые сработали нам на благо, то впечатление почти такое, как будто вселенная должна была, в каком-то смысле, заранее знать о нашем появлении».
А журнал Science News (Сайенс ньюс) признал: «Кажется, что такие исключительные и точные условия вряд ли могли создаться случайно».
Правильное расстояние от Солнца
Ко множеству точных условий, необходимых для жизни на Земле, относится определенное количество света и тепла, которое Земля получает от .
Земле достается лишь небольшая доля солнечной энергии. Однако именно такое количество необходимо для поддержания жизни.
Идеальное снабжение энергией обеспечивается тем, что Земля находится как раз на правильном расстоянии от Солнца - в среднем 149 600 000 километров. Если бы Земля находилась намного ближе к Солнцу или дальше от него, то температура была бы либо слишком высокой, либо слишком низкой для существования жизни.
Совершая свое годичное обращение вокруг Солнца, Земля движется со скоростью около 107 000 километров в час. Именно эта скорость компенсирует
силу тяготения Солнца и удерживает Землю на подходящем расстоянии.
Если бы скорость упала, то Земля была бы притянута к Солнцу. Со временем
Земля могла бы превратиться в выжженную пустыню наподобие Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты.
Дневная температура Меркурия достигает свыше 300 градусов по Цельсию. С другой стороны, если бы орбитальная скорость Земли возросла, то планета
удалилась бы от Солнца и могла бы превратиться в ледяную пустыню наподобие Плутона, планеты с наиболее отдаленной от Солнца орбитой. На Плутоне
температура составляет около 180 градусов ниже нуля по Цельсию.
Кроме того, Земля последовательно совершает каждые 24 часа полный оборот вокруг своей оси. Благодаря этому регулярно сменяются периоды света и темноты. А что, если бы Земля вращалась вокруг своей оси, скажем, лишь один раз в год?
Это означало бы, что целый год к Солнцу была бы обращена только одна сторона Земли. Эта сторона, вероятно, превратилась бы в жаркую как печка пустыню, а другая, обращенная от Солнца сторона, - в область вечной мерзлоты.
Если и могли бы какие-нибудь организмы существовать в таких экстремальных условиях, то лишь очень немногие.
Ось вращения Земли не стоит перпендикулярно плоскости орбиты, а наклонена на 23,5 градуса. Если бы у земной оси не было наклона, то не было бы смены времен года.
Климат был бы всегда один и тот же. Хотя жизнь от этого не стала бы невозможной, но она стала бы менее интересной, и во многих местах резко изменились бы существующие в настоящее время урожайные циклы.
Если бы ось была наклонена гораздо больше, то это привело бы к чрезвычайно жарким летним периодам и экстремально холодным зимам. Но наклон в 23,5 градуса делает возможной восхитительную смену времен года с их интересным разнообразием.
Во многих частях земли освежающая весна с пробуждающимися растениями и деревьями и цветением красивых цветов сменяется теплым летом, когда можно развернуть деятельность на открытом воздухе, после чего наступает бодрящая осенняя погода с великолепным зрелищем меняющей окраску листвы, а затем приходит зима с прекрасными картинами покрытых снегом полей, лесов и гор.
Наша изумительная атмосфера
Не менее уникальна - в сущности, изумительна - атмосфера, окружающая нашу Землю. Никакая другая планета в нашей солнечной системе не имеет ничего подобного. Наша Луна также не является исключением.
Поэтому астронавты могли выжить там только благодаря космическим скафандрам. На Земле же никакие космические скафандры не нужны, так как
совершенно необходимые для жизни газы в нашей атмосфере содержатся в благоприятных пропорциях.
Некоторые из этих газов сами по себе смертельны. Но поскольку они смешаны в воздухе в безопасных пропорциях, мы можем дышать ими безо всякого вреда.
Один из этих газов - кислород, составляющий 21 процент воздуха, которым мы дышим. Без него люди и животные погибли бы в течение нескольких минут. Избыток же кислорода также угрожал бы нашему существованию. Почему? Чистый кислород становится ядом, если дышать им слишком долго.
Кроме того, чем больше кислорода, тем легче загораются вещи. Если бы в атмосфере было слишком много кислорода, то горючие материалы стали бы
весьма огнеопасными. Очень легко вспыхивали бы пожары, и их было бы трудно держать под контролем.
Тот факт, что кислород разрежен другими газами, преимущественно азотом, составляющим 78 процентов атмосферы, свидетельствует о мудрости. Однако
азот служит не только для разрежения.
Повсюду на Земле каждый день во время гроз образуются миллионы молний. Благодаря этим электрическим разрядам, какое-то количество азота соединяется с кислородом. Образовавшиеся соединения падают с дождем на землю и служат удобрением для растений.
Доля углекислого газа в атмосфере составляет менее одного процента. Чем же полезно такое небольшое количество? Без него прекратилась бы растительная жизнь. Этого небольшого количества достаточно растениям, которые усваивают его, выделяя взамен кислород. Люди и животные вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ.
Повышение концентрации углекислого газа в атмосфере оказалось бы вредным для людей и животных. При понижении концентрации не поддерживалась бы растительная жизнь. Какой же чудесный, точный и самообеспечивающийся круговорот был налажен для поддержания жизни растений, животных и людей!
Атмосфера не только поддерживает жизнь. Она служит также защитным экраном. На высоте около 25 километров тонкий слой озонового газа
отфильтровывает вредный компонент солнечного излучения. Не будь этого озонового слоя, такое излучение могло бы уничтожить жизнь на Земле.
Кроме того, атмосфера предохраняет Землю от метеорной бомбардировки. Большинство метеоров никогда не достигает земной поверхности, потому что
они сгорают после вторжения в атмосферу, создавая при этом впечатление падающих звезд.
Если бы было иначе, то миллионы метеоров бомбардировали бы все части земного шара, причиняя значительный ущерб жизни и собственности людей.
Помимо того, что атмосфера действует как щит, она удерживает тепло Земли, которое иначе исчезало бы в холоде космического пространства. Сама же
атмосфера не улетучивается благодаря притяжению Земли.
Силы тяготения как раз достаточно для этой цели, но, с другой стороны, она не так сильна, чтобы затруднить нашу свободу передвижения.
Кроме того, что атмосфера необходима для жизни, она порождает одно из наиболее прекрасных зрелищ - изменяющийся облик неба. Его размах и величие просто потрясают воображение. По всему миру открываются величественные и красочные небесные панорамы.
На востоке золотое зарево предвещает новый день, в то время как западное небо на прощание с днем заливается бледно-розовой, оранжевой, красной и пурпурной красками.
Белые, волнистые, подобные хлопку облака провозглашают прекрасный весенний или летний день; осенью облачный покров, похожий на овечью шерсть, говорит о приближении зимы. Ночью небо величественно сверкает звездами, а лунная ночь обладает своей, присущей только ей красотой.
Какая же нам предоставлена удивительная во всех отношениях земная атмосфера! В The New England Journal of Medicine (Ново английский медицинский
журнал) один журналист комментировал: «Если рассматривать целиком, то небо - это чудесный шедевр.
Оно действует и все то, что ему предназначено совершить, выполняет так же безошибочно, как и все в природе. Я сомневаюсь в том, что кто-нибудь из нас мог бы придумать что-либо, чтобы улучшить его, разве только изредка передвинуть облако с одного места на другое».
Этот комментарий напоминает нам слова одного человека, который несколько тысяч лет тому назад признал, что замечательные вещи являются „чудным делом Совершеннейшего в знании“. Он имел в виду, конечно, „Бога, сотворившего небеса и пространство их“ (Иов 37:16; Исаия 42:5).
Вода - необычайное вещество
На Земле существуют огромные запасы воды, которая обладает жизненно важными свойствами. Она имеется в большем изобилии, чем любое другое
вещество.
Одно из многих благоприятных свойств воды заключается в том, что она встречается как газ (водяной пар), как жидкость (вода) и как твердое тело (лед) - все это в пределах земных температур.
Кроме того, тысячи разных веществ, необходимых людям, животным и растениям, должны транспортироваться посредством какой-нибудь жидкости,
например крови или растительного сока.
Для этой цели вода идеальна, так как она растворяет больше веществ, чем любая другая жидкость. Без воды не могло бы осуществляться питание, потому что живым организмам вода необходима в качестве растворителя питательных веществ.
Необычайным является также образ замерзания воды. Охлаждаясь, вода в озерах и морях становится тяжелее и перемещается вниз. Благодаря этому,
более легкая теплая вода поднимается наверх. Но когда вода достигает точки замерзания, то происходит обратный процесс!
Теперь становится легче и поднимается более холодная вода. Превратившись в лед, она держится на поверхности. Лед действует как изолятор, который предохраняет от замерзания воду подо льдом, что, в свою очередь, защищает подводную жизнь.
Если бы вода не обладала этим уникальным свойством, то каждую зиму все больше и больше льда опускалось бы на дно, где наступающим летом солнечные лучи не могли бы растопить его.
Большая часть воды в реках, озерах и даже океанах вскоре стала бы сплошным льдом. Земля превратилась бы в суровую, неблагоприятную для жизни ледяную планету.
Необычаен также способ, каким живительная влага попадает в области, отдаленные от рек, озер и морей. Каждую секунду под влиянием солнечного
тепла миллионы кубометров воды превращаются в пар.
Поскольку этот пар легче воздуха, он поднимается наверх, образуя на небе облака.
Ветер и воздушные потоки приводят эти облака в движение, и при подходящих условиях влага выпадает в виде дождя. Но дождевые капли укрупняются только до определенного предела. Что, если бы это было иначе и дождевые капли достигали бы гигантских размеров?
Последствия были бы катастрофическими! Но этого не происходит, и дождевые капли обычно имеют благоприятную величину и падают мягко, редко повреждая даже стебелек травы или самый нежный цветок. Какое же мастерство и внимание отражается в свойствах воды! (Псалом 103:1, 10-14; Екклесиаст 1:7).
«Плодородная земля»
Один из писателей Библии описывает Бога как того, кто «утвердил вселенную [плодородную землю, НМ] мудростью Своею» (Иеремия 10:12).
И эта «плодородная земля» - почва нашей планеты - есть нечто впечатляющее. Ее состав свидетельствует о мудрости.
Почва обладает теми свойствами, которые необходимы для роста растений. Растения соединяют питательные вещества и воду из почвы с углекислым
газом из воздуха и, при участии света, производят органическое вещество, идущее в пищу. (Сравни Иезекииль 34:26, 27.)
Почва содержит химические элементы, которые нужны для поддержания жизни людей и животных. Но сначала растения должны сформировать эти элементы таким образом, чтобы они могли усваиваться живыми существами.
В этом с ними сотрудничают крошечные живые организмы. В одной только чайной ложке почвы их насчитывается много миллионов!
По своему строению они бесконечно разнообразные, но все они заняты возвращением в пригодную для использования форму отмерших листьев, травы и других органических остатков или взрыхлением почвы, чтобы в нее могли проникать воздух и вода.
Определенные бактерии превращают азот в соединения, необходимые для роста растений. Верхний слой почвы улучшается благодаря тому, что черви и насекомые, прорывая ходы в почве, постоянно выносят на поверхность частицы подпочвы.
Правда, почва разрушается в результате плохого с ней обращения и других факторов. Но это не значит, что ущерб останется навсегда. Земля обладает
удивительной регенеративной способностью.
Это видно в тех местах, где земля была опустошена пожарами или вулканическими извержениями. Со временем эти области снова покрываются растительностью. И когда загрязнение прекращается, земля восстанавливается, даже та земля, которая была превращена в бесплодную пустыню.
Самый же важный шаг в том, чтобы справиться с основной проблемой, стоящей за злоупотреблением почвой, будет предпринят Создателем Земли, который намерен «погубить губивших землю» и таким образом сохранить ее в качестве вечного местожительства для человечества, как это было предусмотрено им первоначально (Откровение 11:18; Исаия 45:18).
Не просто случайность
Размышляя над вышесказанным, обдумай теперь несколько вопросов: можно ли объяснить слепым случаем то, что Земля оказалась именно на правильном
расстоянии от Солнца, источника световой и тепловой энергии?
Случайное ли это совпадение, что Земля обращается вокруг Солнца именно с подходящей скоростью, что она совершает оборот вокруг своей оси каждые 24 часа и имеет как раз необходимый угол наклона? Случай ли обеспечил Землю защитной, сохраняющей жизнь атмосферой, состоящей именно из подходящей смеси газов?
Случай ли снабдил Землю водой и почвой, которые необходимы для роста растений? Случай ли предоставил нам такое множество вкусных и привлекательных на вид фруктов, овощей и других продуктов?
Является ли красота неба, гор, рек и озер, цветов, кустов и деревьев, а также
всевозможных восхитительных живых существ просто игрой случая?
Многие пришли к заключению, что все это вряд ли можно объяснить неуправляемым случаем. Наоборот, они повсюду видят очевидную печать
исполненного заботы, разумного, намеренного замысла.
В ряде планет она сходна с соседями Марсом, Меркурием, Венерой, ее строение предопределило возможность появления жизни и человека разумного. Верхняя оболочка Земли дает человеку металлы, топливо, почву для выращивания хлеба. Она последовательно предоставила людям для топлива древесину, каменный уголь, нефть, уран. Уникальность Земли предопределили два фактора: размер планеты и расстояние от Солнца. Расстояние от Солнца определило температуру на поверхности Земли благоприятную для биосферы в отличие от горячей поверхности Венеры и холодной Марса. В создании климатического оптимума велика роль атмосферы, о чем скажем в 4-ой лекции. Земля – единственная планета, сохраняющая вулканическую активность. Это обеспечивает выделение углекислого газа, необходимого зеленым растениям для производства органического вещества и кислорода. Активность обеспечивает поставку всех элементов таблицы Менделеева, обеспечивает денудацию, благодаря чему обнажаются месторождения полезных ископаемых, формируется прекрасный рельеф гор, холмистых местностей и морских побережий. Альтернатива этому - бесплодная равнина, сухая или заболоченная (Казахстан, Западная Сибирь). Эндогенная активность Земли может продлиться еще 1-1,5 млрд. лет. Человек – последнее творение Божие. Перед ним были созданы животные. Господь создал для человека все необходимое для жизни с самого начала предусмотрев все. Земля – идеальный дом для человека, в котором все заготовлено для активной жизни.
15. Строение молекулы воды и его экологическое значение.
В молекуле воды химически связаны два атома водорода с одним атомом кислорода. Её химическая формула Н 2 О. В молекуле воды химически связаны два атома водорода с одним атомом кислорода. Её химическая формула Н 2 О. Расположение ядер атомов таково, что ни образуют равнобедренный треугольник с углом 104 о 27’ при вершине. Вокруг них вращаются 5 пар электронов. Одна из этих пар вращается вокруг ядра кислорода. Она показана на рисунке небольшим кружком, охватывающим нижнюю жирную точку. Две пары связывают ядро кислорода О с двумя ядрами водорода H. Их орбиты показаны двумя большими эллипсами. Ещё две пары электронов вращаются по двум эллиптическим орбитам у ядра кислорода. Последние две пары создают слабые отрицательные заряды в нижней части фигуры молекулы. В верхней части её, напротив, имеются слабые положительные заряды, созданные не полностью компенсированными положительными зарядами ядер водорода. Таким образом, у молекулы воды имеются 4 вершины, из которых две имеют положительный заряд и две имеют отрицательный. Нижняя пара эллипсов и верхняя пара эллипсов расположены в разных плоскостях. Эти плоскости взаимно перпендикулярны. Поэтому ось, проведенная через полюса молекулы с положительными зарядами перпендикулярна к оси, проведенной через полюса с отрицательными зарядами. Оси эти не пересекаются. Они расположены по разные стороны молекулы. Такое строение молекулы воды создаёт её создает особые свойства, Вода это универсальный слабый растворитель. Молекулы воды своими зарядами растаскивают кристаллы солей и молекулы органических кислот на ионы. В веществе, попавшем в воду, межатомные силы ослабляются в 80 раз. Для физических тел, попавших в воду этот эффект действует только на поверхностях, контактирующих с водой. В зависимости от прочности внутренних связей в веществе, оно растворяется в воде с той или иной скоростью. Вода, разлогая вещества на ионы, сама не разлагается. Очень устойчива. Благодаря этому она «моет» лицо Земли, каждое животное и растение снаружи. Она «моет» их внутри, выводя шлаки из организма. Она инертный растворитель и сама не влияет на ткани, а только несет нужное и уносит лишнее. Вода растворяет газы: несет кислород водной фауне. Пространственная решетка жидких кристаллов воды имеет пустоты внутри себя. В пустотах могут располагаться ионы растворенного неорганического вещества или целые органические молекулы.
16. Межмолекулярые связи в воде и их экологическое значение. Молекулы воды не разделяются на ионы. Напротив, в статичной массе воды они соединяются в цепи и решетчатые структуры. В жидкой воде существуют жидкие кристаллы. Структура молекулы воды, тетраэдр с четырьмя электрически заряженными вершинами. В броуновском беспорядочном медленном движении молекулы воды встречаются противоположно заряженными вершинами. При этом они слабо соединяются между собой, гася заряды. Ядра водорода приближаются относительно свободным электронам кислорода и временно скрепляются с ними. Эти связи называются водородными. Они в несколько раз слабее ковалентных и не разрушают молекул. Водородные связи легко разрушаются при механических воздействиях в бурном турбулентном потоке или при интенсивном нагревании воды, тем более при её кипении. Тетраэдрическая фигура молекулы воды позволяет образовать четыре связи для одной молекулы, которая благодаря этому может ассоциироваться с одной, двумя, тремя или четырьмя молекулами в пары, цепи, плоские и пространственные решетки. Структурированная в жидкие кристаллы вода имеет как бы резервную, «зачехленную», способность к растворению. Она медленно растворяет погруженное вещество, но стоит её взболтать или согреть в теплокровном организме, как водородные связи частично разрушаются и вода расчленяет на ионы растворимое тело. Пространственная решетка жидких кристаллов воды имеет пустоты внутри себя. В пустотах могут располагаться ионы растворенного неорганического вещества или целые органические молекулы. Реально можно убедиться в существовании пустот следующим простейшим экспериментом. В стакан воды можно насыпать сахар(органическое вещество) или поваренную соль, наполнив тем его до краев. Когда твердое вещество растворится, то раствор снова не будет доставать краев сосуда, как это было до заполнения его сахаром (солью). Твердое вещество вошло в пространство между молекулами воды. При этом плотность раствора станет больше чем плотность пресной воды.Особенно значительно для биосферы и значительно для нас, желающих видеть волю Творца, что пустоты жидких кристаллов создаются по форме подобными форме сложных биологически активных молекул, например, молекул ДНК, несущих генетический код организма. В организме вокруг молекул ДНК возникает защитный каркас из молекул воды, «футляр» по форме молекулы. Если же защищаемая длинная закрученная молекула ДНК все-таки будет повреждена каким-либо излучением или механическим воздействием, то защитный жидкий кристалл нарушается в месте повреждения, что служит сигналом для биологических систем, отвечающих за восстановление жизненно необходимой молекулы ДНК.
17. Химические и физико-химические свойства воды. Вода это универсальный слабый растворитель. Молекулы воды своими зарядами растаскивают кристаллы солей и молекулы органических кислот на ионы. В веществе, попавшем в воду, межатомные силы ослабляются в 80 раз. Для физических тел, попавших в воду этот эффект действует только на поверхностях, контактирующих с водой. В зависимости от прочности внутренних связей в веществе, оно растворяется в воде с той или иной скоростью. Для наблюдателя эта скорость может субъективно представляться значительной или незначительной. Ни одно вещество кроме воды не обладает таким универсальным свойством растворять почти любые материалы. Есть более сильные и потому более опасные растворители. Вода, разлогая вещества на ионы, сама не разлагается. Главные химические свойства воды : 1). Устойчивое соединение, потому является надежной не разрушаемой базой для жизни. 2). Вода – универсальный растворитель газов и твердых частиц, благодаря чему доставляет питательные вещества в организмы и уносит вещества-шлаки из них. 3). Вода плохо растворяет органические вещества с большой молекулярной массой. Потому она не разрушает живые ткани организмов, но служит им по п.2. 4). Растворимость веществ в воде зависит от температуры – она снижается с охлаждением воды. Разогретая в организме вода выносит много веществ, охлаждается вне организма, осаждает вещества в водоемы, испаряется и вновь готова принять порцию загрязнителей. Физические свойства воды: а) капиллярность - на поверхности воды натянута плёнка, точнее сеть из молекул Н 2 О, связанных между собой водородными связями. Эта плёнка способствует сохранению воды в водоёме, сдерживает испарение. Только некоторые молекулы в броуновском движении имею скорость достаточную для прорыва сквозь сеть поверхностного натяжения. Сеть поверхностного натяжения в сосуде с водой прогибается, удерживая висящие на ней молекулы воды в подобие того, как натянутая веревка прогибается от собственного веса. Такая прогнутая (или выпуклая) поверхность воды называется мениск. Чем меньше площадь мениска, тем меньше масса воды, висящей на нем. Потому в тонких капиллярах вода может подниматься выше, чем в более широких. Она поднимается на высоту до нескольких метров, теоретически до 10 м. В стеблях и листьях растений имеются капилляры, по которым растворы от корня поднимаются до вершины растения; капилляр обеспечивает питание растения и его устойчивость; б) изменение плотности от температуры - Плотность всякого вещества, увеличивается при охлаждении. Происходит сжатие тела. Экологический аспект расширения воды при замерзании и сокращения объема льда проявляется при выветривании горных пород. Дробление их осуществляется водой, замерзающей в микротрещинах. Выветриванием извлекаются из глубинных пород микроэлементы, необходимые растениям и животным, подготовляются обновляемые тектоническими движениями участки земной коры к формированию почвы и первичной сукцессии, то есть к образованию экосистем на обновленных участках. Другой экологический аспект высокой удельной теплоты замерзания и испарения воды видим в климатической аномалии хода среднесуточных температур в течение года, что особенно существенно весной; в) очень высокая удельная теплота плавления (кристаллизации, замерзания) - Вещество H 2 O (лед - вода - пар) обладает высокой удельной теплотой плавления и очень высокой удельной теплотой испарения. Это свойство воды позволяет ей регулировать климат и микроклимат на поверхности Земли. Во влажных районах климат мягче, без резких переходов между днем и ночью, между зимой и летом. В сухих и потому пустынных районах этот переход значительно резче. Говорят о морском и континентальном типах климата. Мягкий климат удобен не только людям и животным. Он необходим растениям, которые, будучи прикрепленными, не могут укрыться ни от холода, ни от зноя в отличие от животных и человека.
