Концепции современного естествознания: Шпаргалка

Ниже базальтового слоя начинается мантия Земли, состоящая из верхней мантии толщиной 800850 км и нижней мантии, толщина которой около 2000 км. Плотность вещества к границе мантии с ядром достигает значения 5,5 г/см³, давление – 1,3 млн атмосфер, температура 2000–250 °C. Мантия состоит преимущественно из тяжелых минералов, богатых кремнием и железом. Под действием высокого давления мантия Земли, несмотря на высокую температуру, находится, вероятно, в кристаллическом состоянии, за исключением нижней части верхней мантии, где влияние температуры сказывается сильнее, чем действие давления. Эту область, находящуюся либо в расплавленном, либо в аморфном состоянии, называют астеносферой. Внешний слой твердой Земли, включающий земную кору и часть верхней мантии, носит название литосферы. Литосфера лежит на астеносфере и расколота примерно на 10 больших плит, по границам которых расположено подавляющее число очагов землетрясений. При появлении трещин в литосфере магма астеносферы изливается под действием высокого давления на поверхность Земли, сопровождая мощные извержения вулканов.

43. ВНУТРЕННЯЯ СТРУКТУРА ЗЕМЛИ: ЯДРО. ГИДРОСФЕРА И АТМОСФЕРА ЗЕМЛИ

Нижние слои мантии граничат с ядром Земли, которое состоит из двух условно выделяемых частей: внешнее ядро (расположено в слое на глубине от 2900 до 5100 км) и внутреннее ядро, или так называемое субъядро (находится ниже 5100 км). Ядро по массе составляет 34 % от массы Земли. Внешнее ядро состоит из соединения железа с серой (48 %) и окиси железа (52 %) и находится в жидком состоянии с плотностью, изменяющейся с глубиной от 9,5 до 12,3 г/см³. Субъядро состоит из железо-никелевого сплава и находится в твердом состоянии с плотностью 13–14 г/см³ и температурой около 5000 °C в его центре. Несмотря на постоянный отвод тепла к внешним слоям Земли, температура ядра остается высокой. Это обусловлено действием огромных гравитационных сил, приводящих к постепенному сжатию вещества и, как следствие, постоянному выделению энергии (примерно в 4 10²⁰ Ккал/год). Благодаря большому давлению и высокой температуре внутри ядра Земли многие электроны атомов и молекул становятся свободными и, образуя гигантские вихри, формируют магнитное поле планеты.

На ранних этапах эволюции Земли гидросфера на ее поверхности отсутствовала. Вода выделилась из недр Земли в результате ее тектонической активности. Выделение воды и формирование гидросферы продолжается и в настоящее время. Объем воды на Земле 4 млрд лет назад составлял около 20 млн км³. Сейчас общий объем вод гидросферы составляет 1,4 млрд км³, объем воды в земной коре – около 1,3 млрд км³ и объем воды в мантии – около 20 млрд км³. Водные ресурсы в гидросфере распределяются следующим образом: около 94 % – океаны и моря; около 4 % – подземные воды; около 2 % – ледники и постоянные снега; около 0,4 % – поверхностные воды (реки, озера и др.).

Атмосфера в процессе эволюции Земли претерпела существенные изменения. Например, около 3,8 млрд лет назад атмосфера Земли, как предполагают ученые, состояла главным образом из углекислого газа, азота и водорода. Кислород начал появляться в атмосфере около 2,5–2,0 млрд лет назад. Его содержание тогда не превышало десятых долей процента. Сейчас атмосфера Земли состоит из азота (78 %), кислорода (21 %), аргона (0,9 %), углекислого газа (0,03 %) и из других газов в очень малых долях процента. Ее масса составляет 5,15 10¹⁸ кг. Химический состав и масса атмосферы в настоящее время во многом определяются жизнедеятельностью растений, животных и человека.

44. ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ: КРЕАЦИОНИЗМ

В настоящее время существует несколько концепций возникновения жизни на Земле, среди которых наибольший интерес представляют креационизм, панспермизм, витализм и эволюционизм. Рассмотрим кратко каждую из этих концепций.

Креационизм (от лат. creatio – создание) – биологическая концепция, трактующая многообразие форм органического мира как акт божественного творения.

Концепции креационизма придерживались и придерживаются сейчас многие видные ученые, среди которых шведский естествоиспытатель, создатель систематики растительного и животного мира К. Линней (1707–1778) и французский анатом, зоолог и палеонтолог Ж. Кювье (1769–1832). Они считали, что только с позиций креационизма можно объяснить неизменный видовой состав биологических систем и отсутствие переходных форм живых организмов от одного вида к другому. Наблюдаемая экспериментально изменчивость свойств биологических систем под действием внешних и внутренних факторов происходит только в пределах каждого конкретного вида.