Атмосфера земли фото из космоса

Давайте разберёмся, что это такое? Как известно нашу планету окружает оболочка, которая состоит преимущественно из газов. Атмосфера Земли представляет собой именно эту оболочку. Стоит отметить, что она относится к одной из так называемых геосфер.
Важно, что атмосфера планеты является как бы её продолжением. Потому как газовая масса движется вместе с Землёй. И лишь постепенно, можно сказать, плавно перетекает в космическое пространство.

Схема атмосферы Земли

Из чего состоит атмосфера Земли

Оказывается, атмосфера планеты Земля возникла благодаря двум факторам:

• падения космических объектов на поверхность нашей планеты. А точнее испарение веществ, из которых состоят эти тела;
• дегазация земной мантии. Проще говоря, газовые выделения, которые происходят при извержениях вулканов.

Однако, важную роль сыграло наличие воды, флоры и фауны на планете. Потому что всё это привело к появлению биосферы, а также изменению атмосферы.

По данным учёных, в состав атмосферы входят газы и разные примеси. Например, такие, как пыль, частицы воды, кристаллы льда, морские соли и продукты горения.

Атмосфера Земли и её строение

Безусловно, что окружающая нас газовая сфера является не просто тонким слоем воды и воздуха планеты. Это некое облачное одеяло. Оно укрывает и защищает нас от воздействия сил космоса. На данный момент, выделили определённые слои, из которых состоит атмосфера Земли. Ниже рассмотрим их подробнее.

Тропосфера

Это основной, к тому же, нижний слой воздушной оболочки. Вдобавок, в его составе более 80% общей массы воздуха, и примерно 90% всего водяного пара, который есть во всей атмосфере. С учётом географической широты верхняя граница данной окружной части может располагаться на высоте от 8 до 18 км.
Интересно, что в тропосфере ярко выражены конвекция и турбулентность. Более того, именно в этой части происходит образование облаков, создание циклонов и антициклонов. Также учёные отметили характерную особенность данного атмосферного слоя: чем выше — тем меньше температура воздуха.

Между прочим, нижняя зона тропосферы является пограничным слоем. По толщине он примерно 1-2 км. Как оказалось, он тесно связан с поверхностью нашей планеты. Действительно, в нём свойства и состояние земной сферы оказывают влияние на всю окружающую оболочку.

Тропосфера

Тропопауза

Так называют переходную область между тропосферой и стратосферой. Проще говоря, плавное перевоплощение от одного к другому. Интересно, что здесь отмечается приостановка понижения температуры воздуха с повышением высоты.

Стратосфера как область атмосферы Земли

Данный атмосферный участок находится на высоте от 11 до 50 км. Важно, что именно тут лежит озоновый слой. А он, как известно, оберегает нас от ультрафиолетового излучения.
Сратосфера составляет примерно 20% общей массы земной оболочки.
Характерной особенностью является то, что в нижней части (11-25 км) наблюдается небольшое изменение температуры, а в верхней (25-40 км), наоборот, её активное повышение. К слову сказать, верхнюю часть называют

областью инверсии.

Стратосфера

Стратопауза

Что примечательно, на уровне 40 км температура равняется 00С, и сохраняется до 55 км. Эта территория носит название стратопауза. Между прочим, она представляет край стратосферы, и переход от неё к мезосфере.

Мезосфера

Собственно, она берёт своё начало на уровне 50 км. А верхняя граница её располагается на 80-90 км. По данным учёных, температура в мезосфере снижается с повышением высоты. Однако здесь протекает лучистый теплообмен. Кроме того, сложные фотохимические процессы порождают свечение атмосферы Земли.
Доля мезосферы относительно общей массы составляет не больше 0,3%.

Мезосферные серебристые облака

Мезопауза

Это переходный участок от мезосферы до термосферы. Стоит отметить, что температурный фон минимальный (примерно -90°С).

Линия Кармана

На самом деле, это точка вершины над уровнем моря. К тому же, её принято принимать за границу участка от атмосферы Земли до самого космоса. Установлено, что линия Кармана лежит на высоте 100 км от уровня моря.

Линия кармана

Атмосфера Земли и её термосфера

Можно сказать, что она является самым верхней границей воздушной зоны планеты (приблизительно 800 км). Но температура всей области разная. Например, до 200-300 км наблюдается её повышение до 1500 К, а после держится в одном значении.

Полярное сияние из космоса

Интересно, что на этом участке отмечают полярные сияния. По всей вероятности они появляются в результате ионизации воздуха. Которые, в свою очередь, возникают под действием радиации Солнца и космического излучения. Между прочим, главные и основные области ионосферы располагаются как раз здесь.
Кроме того, на высоте выше 300 км присутствует большое количество атомарного кислорода.
К удивлению, верхняя граница термосферы может изменяться в размерах. Это связано, главным образом, с солнечной активностью. Так, к примеру, в момент низкой активности происходит его уменьшение, и наоборот.

От общей атмосферной массы Земли на термосферу приходится чуть меньше 0,05%.

Термопауза

Собственно говоря, это область, которая расположена сверху от термосферы. Здесь наблюдается небольшое поглощение излучения Солнца. Притом установлено, что температура остаётся неизменной.

Экзосфера

По-другому её также называют сферой рассеяния. Более того, она является внешней частью термосферы. В данной зоне в вышей степени разреженный газ. По этой причине происходит утечка его элементов в космос.
На уровне 2000-3000 км экзосфера медленно сливается с межпланетной территорией. Поэтому часто этот участок называют ближнекосмическим вакуумом. В нём пространство заполнено редкими частицами газа, в основном атомами водорода.

Спутники системы GPS и ГЛОНАСС находятся в экзосфере

Из чего ещё состоит атмосфера Земли

Помимо территориальных воздушных земельных слоев, различают ионосферу и нейтросферу. Они делятся по электрическим свойствам. Как уже было сказано, ионосфера преимущественно находится в термосфере. И связана она с ионизацией воздуха. Но что такое нейтросфера понятно не всем. Проще говоря, это нижняя часть атмосферного слоя. В ней преобладают незаряженные частицы воздуха Земли.

Прорыв через атмосферу

Более того, в окружающей нас воздушной оболочке, учёные выделили две области:
1) Гетеросфера — участок, где силы гравитации влияют на газы. Таким образом происходит их небольшое перемешивание. По этой причине состав гетеросферы переменный.
2) Гомосфера — область под гетеросферой, где отмечают сильно перемешанные газы. Поэтому состав однородный.
Вдобавок существует граница между этими зонами. Её называют турбопаузой. Её территория простирается на высоте 120 км.

Как видно, атмосфера планеты Земля довольно интересная по своей структуре. Хотя нельзя сказать, что прямо сложная. По всей вероятности, мы её довольно хорошо изучили. Но Вселенная и природа всегда преподносят нам сюрпризы.

Земля кажется огромной с её поверхности, но стоит лишь не много продвинуться в просторы космоса – и этот огромный шар превращается в маленькую голубую точку, сравнимую по яркости с не самыми яркими звёздами на небе. Давайте взглянем как наша планета выглядит с различных точек Солнечной системы.

Спустя 3 месяца звание второго человека совершившего орбитальный полёт и второго «космического фотографа» получил Герман Титов – космонавт, который до сих пор держит звание самого молодого человека побывавшего в космосе (на момент полёта ему не хватало месяца до 26 лет). Снимок сделан 6 августа 1961 года.

Снимок «Восход Земли» сделанный 24 декабря 1968 года Уильямом Андерсом из экипажа «Аполлона-8».

Мозаика «День когда Земля улыбнулась» снятый зондом Кассини 19 июля 2013 года с дистанции 1,44 млрд км: на этой фото-мозаики собранной из 141 отдельных снимков (всего зонд для этих целей их сделал 323) изображён Сатурн, его кольца и спутники, а также Земля указанная стрелкой.

На основе этого фото NASA запустило акцию «Помахай Сатурну» на основе которого был собран похожий на оригинальную мозаику коллаж из 1600 присланных в NASA фотографий.

«Бледно-голубая точка» – самый далёкий снимок Земли когда-либо сделанный в истории. Сделан Вояджером-1 14 февраля 1990 года с дистанции 6,4 млрд км (чуть меньше дистанции Плутона от Солнца в его афелии). Угловой размер Земли на фото составляет всего 0,12 пикселя: она видна на фоне бликов Солнца лишь благодаря тому что она находится на фоне бездонной черноты космоса. Как выразился Карл Саган по поводу этого фото:

Наша планета — лишь одинокая пылинка в окружающей космической тьме. В этой грандиозной пустоте нет ни намёка на то, что кто-то придёт нам на помощь, дабы спасти нас от нас же самих. Мне кажется, она подчёркивает нашу ответственность, наш долг быть добрее друг к другу, хранить и лелеять бледно-голубую точку — единственный дом, который мы когда-либо знали.

Некоторые указывают на то что космонавтика отвлекает наше внимание и денежные средства от проблем Земли, но как не перестаёт повторять известный астрофизик Нил Деграсс Тайсон:

Только отправившись к Луне для её исследования, мы посмотрели назад и в первый раз обнаружили для себя Землю.

Именно с появлением космонавтики и полётами на Луну связано появление: международного Дня Земли, запрет тетраэтилсвинца в качестве присадок к топливу и введение каталитических конвертеров, появление агентства по охране окружающей среды в США и актов по охране воды и воздуха, а также рост интереса к исследованию изменений климата – именно космонавтике показавшей нам ничтожность размеров Земли в масштабах космоса по сути мы обязаны таким интересом к ней.

22 апреля является международным днём Земли — ежегодное событие во время которого принято привлекать внимание к защите окружающей среды. Давайте же взглянем на нашу планету из разных концов Солнечной системы и увидим насколько хрупок и мал наши мир: первый снимок из этого списка является флагом этого праздника и был сделан единственным учёным побывавшим на Луне — Харрисоном Шмиттом, 7 декабря 1972 года при отправлении «Аполлона-17» с земной орбиты. Он даже получил собственное имя: «Синий марбл».

Первая фотография Земли из космоса (высота 105 км) сделанная с ракеты «Фау-2». 24 октября 1946 года в Нью-Мексико, США.

Юрий Гагарин не вёл съёмку в своём историческом полёте, а только описывал увиденное и передавал по радио. Поэтому звание первого «космического фотографа» досталось астронавту Алану Шепарду, совершившему первый суборбитальный полёт для США 5 мая 1961 года с мыса Канаверал.

Герман Титов 6 августа 1961 года не только стал вторым человеком на орбите Земли, но и вторым космическим фотографом. Он также до сих пор держит звание самого молодого человека попавшего в космос: на момент полёта ему было 25 лет и 11 месяцев.

Первое цветное изображение всей Земли было получено в августе 1967 года спутником DODGE.

В 2012 и 2016 годах с помощью метеоспутника Suomi NPP были сделаны ночные снимки земной поверхности из которой потом NASA составило мозаику названную «Чёрным марблом». На снимках чётко видно как выросла ночная освещённость Индии за 4 года.

Также множество красивых снимков Земли делается людьми с борта МКС. Вот например восход Луны, Венеры и Солнца над Полярным сиянием снятые в мае 2017 года астронавтом Томасом Песке:

Кроме «Синего марбла» астронавты летавшие к Луне получили другой знаменитый снимок — это «Восход Земли» сделанный 24 декабря 1968 года Уильямом Андерсом из экипажа «Аполлона-8» первыми облетевшими Луну.

5 апреля 2008 года спутником Луны «Кагуя» японского космического агентства JAXA видео такого же характера было снято на камеру с ПЗС-матрицей всего в 2,2 мегапикселя.

21 мая 2018 года вместе с китайским спутником-ретранслятором Чанъэ-4 к Луне отправились два небольших аппарата Лунцзян-1 и -2 весом по 45 кг. С первым из них была потеряна связь и их миссию по радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой пришлось отменить. Однако Longjiang-2 остался рабочим и смог передать этот и несколько других снимков Земли с лунной орбиты сделанных на камеру произведённую в Саудовской Аравии.

5 июля 2016 года спутником DSCOVR расположенным в точке Лагранжа L1 (в 1,5 млн км от Земли по направлению к Солнцу) было снято прохождение Луны по земному диску.

Комбинированный снимок Земли и Луны сделанный 2 октября 2017 года с дистанции в 5 млн км камерой MapCam зонда OSIRIS-REx предназначенного для доставки грунта с астероида Бенну.

18 сентября 1977 года Вояджер-1 сделал первый совместный снимок Земли и Луны с дистанции 11,66 млн км в ходе проверки его камер.

Это опять же OSIRIS-REx, но уже 17 января 2018 года, камера NavCam1 и дистанция в 63,6 млн км.

6 мая 2010 года зонд «MESSENGER» сделал снимок Земли и Луны с орбиты Меркурия (дистанция 183 млн км) на которой наша планета и её естественный спутник выглядят просто как две яркие звезды.

Разрешение камеры HiRISE зонда MRO на марсианской орбите (дистанция 142 млн км) значительно выше, но даже на ней Земля и Луна выглядят как небольшие шарики с диаметром в 90 и 24 пикселя соответственно. Снимок сделан 3 октября 2007 года.

10 декабря 2017 года Земля случайно попала в кадр телескопа «Кеплер» ищущего экзопланеты, и засветила тем самым снимок, не смотря на дистанцию в 150 млн км.

Уже с поверхности Марса марсоходу Кьюриосити Земля и Луна видны как две маленькие точки — этот снимок сделан 31 января 2014 года с дистанции около 160 млн км.

16 декабря 1992 года общий снимок Земли и Луны сделал зонд «Галилео» фиолетовом, красном и ближнем-инфракрасном диапазоне при его отлёте к Юпитеру (дистанция 6,2 млн км).

19 июля 2013 года зонд «Кассини» сделал 323 снимка снимка системы Сатурна на основе 141 из которых была составлена мозаика на которой кроме самого Сатурна и его спутников видно небольшую точку — нашу Землю.

Вместе с этим снимком NASA организовало акцию «Помахай Сатурну» в ходе которого было получено 1600 снимков добровольцев из которых был составлен похожий на общий снимок коллаж «День когда Земля улыбнулась»:

Ну и наконец самый далёкий снимок Земли — «Бледно-голубая точка» сделанная 14 февраля 1990 года Вояджером-1 с дистанции 6,4 млрд км (та дистанция соответствует орбите Плутона недавно разжалованного из планет). Угловое разрешение узкоугольных камер «Вояджеров» с такой дистанции составляло 9 земных диаметров на пиксель. Луна на фото тоже есть, но она уже совершенно не различима — даже Землю на ней видно с трудом на фоне бликов Солнца.

Как выразился Карл Саган благодаря которому эта фотография появилась на свет:

Наша планета — лишь одинокая пылинка в окружающей космической тьме. В этой грандиозной пустоте нет ни намёка на то, что кто-то придёт нам на помощь, дабы спасти нас от нас же самих.
Мне кажется, она подчёркивает нашу ответственность, наш долг быть добрее друг к другу, хранить и лелеять бледно-голубую точку — наш единственный дом.

Только отправившись к Луне для её исследования, мы посмотрели назад и в первый раз обнаружили для себя Землю.

Именно с появлением космонавтики и полётами на Луну связано появление: международного Дня Земли, запрета тетраэтилсвинца в качестве присадок к топливу и введение каталитических конвертеров, появление агентства по охране окружающей среды в США и актов по охране воды и воздуха, а также рост интереса к исследованию изменений климата — именно космонавтике показавшей нам ничтожность размеров Земли в масштабах космоса по сути мы обязаны таким интересом к ней.

Стратосфера (62 фото)

1

Голубые облака

2

Небо стратосфера

3

Stratosphere las Vegas HD

4

Атмосфера стратосфера космос

5

Земля из космоса

6

Стратосфера фото 4 к

7

Вид из стратосферы

8

Птица стратосфера

9

Стратосфера земли

10

В небе

11

Атмосфера планеты

12

13

Обои на рабочий стол астронавт

14

Небо с высоты

15

Atmosfer скннзе

16

Атмосфера земли обои

17

Стратосфера с звездами

18

Облачно падающие с неба

19

Атмосфера земли

20

Вид с неба на землю

21

Рекорд прыжка с парашютом из стратосферы

22

Земля из космоса

23

Пейзаж из космоса

24

Земля из стратосферы

25

Атмосфера земли

26

Феликс Баумгартнер прыжок 39 км

27

Атмосфера земли вид из космоса

28

Атмосфера земли

29

Земля с космоса

30

Космос стратосфера

31

Космос обои

32

Космос облака

33

Багровые облака обои

34

Небо с облаками

35

Атмосфера планеты

36

Горизонт земли из космоса

37

Облака с орбиты

38

Небо облака с высоты

39

Небо над облаками

40

Прыжок Феликса Баумгартнера из стратосферы

41

Тратосфера планеты Гая

42

Стратосфера экзосфера фото

43

Стратосфера студия

44

Фантастические картинки на рабочий стол

45

Земля из стратосферы

46

Прыжок из стратосферы ред Булл

47

Небо с высоты

48

Атмосферный космос

49

Стратосфера из кабины пилота

50

Облака вид из космоса

51

Земля с высоты

52

Космос пейзаж

53

Миг-31 в стратосфере

54

Планета земля вид из космоса стратосфера

55

Небо Озон

56

Рассвет в стратосфере

57

Небо космос фон

58

Атмосфера земли из космоса

59

Эверест вид из космоса

60

Стратосфера Венеры

61

Земля из стратосферы

62

Земля из стратосферы

строение, порядок, высота и краткая характеристика

Время чтения 3 мин.Просмотры 9.8k.Обновлено 2019-06-07

Газовая оболочка, окружающая нашу планету Земля, известная как атмосфера, состоит из пяти основных слоев. Эти слои берут начало на поверхности планеты, от уровня моря (иногда ниже) и поднимаются до космического пространства в следующей последовательности:

• Тропосфера;
• Стратосфера;
• Мезосфера;
• Термосфера;
• Экзосфера.

Схема основных слоев атмосферы Земли

В промежутке между каждым из этих основных пяти слоев находятся переходные зоны, называемые «паузами», где происходят изменения температуры, состава и плотности воздуха. Вместе с паузами, атмосфера Земли в общей сложности включает 9 слоев.

Тропосфера: где происходит погода

Из всех слоев атмосферы тропосфера является тем, с которым мы больше всего знакомы (осознаете ли вы это или нет), так как мы живем на ее дне – поверхности планеты. Она окутывает поверхность Земли и простирается вверх на несколько километров. Слово тропосфера означает «изменение шара». Очень подходящее название, так как этот слой, где происходит наша повседневная погода.

Начиная с поверхности планеты, тропосфера поднимается на высоту от 6 до 20 км. Нижняя треть слоя, ближайшая к нам, содержит 50% всех атмосферных газов. Это единственная часть всего состава атмосферы, которая дышит. Благодаря тому, что воздух нагревается снизу земной поверхностью, поглощающей тепловую энергию Солнца, с увеличением высоты температура и давление тропосферы понижаются.

На вершине находится тонкий слой, называемый тропопаузой, который является всего лишь буфером между тропосферой и стратосферой.

Стратосфера: дом озона

Стратосфера – следующий слой атмосферы. Он простирается от 6-20 км до 50 км над земной поверхностью Земли. Это слой, в котором летают большинство коммерческих авиалайнеров и путешествуют воздушные шары.

Здесь воздух не течет вверх и вниз, а движется параллельно поверхности в очень быстрых воздушных потоках. По мере того, как вы поднимаетесь, температура увеличивается, благодаря обилию природного озона (O₃) – побочного продукта солнечной радиации и кислорода, который обладает способностью поглощать вредные ультрафиолетовые лучи солнца (любое повышение температуры с высотой в метеорологии, известно как “инверсия”).

Поскольку стратосфера имеет более теплые температуры внизу и более прохладные наверху, конвекция (вертикальные перемещения воздушных масс) встречается редко в этой части атмосферы. Фактически, вы можете рассматривать из стратосферы бушующую в тропосфере бурю, поскольку слой действует как «колпачок» для конвекции, через который не проникают штормовые облака.

После стратосферы снова следует буферный слой, на этот раз называемый стратопаузой.

Мезосфера: средняя атмосфера

Мезосфера находится примерно на расстоянии 50-80 км от поверхности Земли. Верхняя область мезосферы является самым холодным естественным местом на Земле, где температура может опускаться ниже -143° C.

Термосфера: верхняя атмосфера

После мезосферы и мезопаузы следует термосфера, расположенная между 80 и 700 км над поверхностью планеты, и содержит менее 0,01% всего воздуха в атмосферной оболочке. Температуры здесь достигают до +2000° C, но из-за сильной разреженности воздуха и нехватки молекул газа для переноса тепла, эти высокие температуры воспринимаются, как очень холодные.

Экзосфера: граница атмосферы и космоса

На высоте около 700-10000 км над земной поверхностью находится экзосфера – внешний край атмосферы, граничащий с космосом. Здесь метеорологические спутники вращаются вокруг Земли.

Как насчет ионосферы?

Ионосфера не является отдельным слоем, а на самом деле этот термин используется для обозначения атмосферы на высоте от 60 до 1000 км. Она включает в себя самые верхние части мезосферы, всю термосферу и часть экзосферы. Ионосфера получила свое название, потому что в этой части атмосферы излучение Солнца ионизируется, когда проходит магнитные поля Земли на севере и юге. Это явления наблюдается с земли как северное сияние.

Гугломаг

Спрашивай! Не стесняйся!

Задать вопрос

Мне нравится8Не нравится2

Не все нашли? Используйте поиск по сайту

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился кислород

https://ria.ru/20210405/kislorod-1604339071.html

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился кислород

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился кислород — РИА Новости, 21.04.2021

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился кислород

Новые данные, полученные при изучении изотопных отношений в породах палеопротерозойского возраста Южной Африки, указывают на то, что кислород стал постоянным… РИА Новости, 21.04.2021

2021-04-05T18:07

2021-04-05T18:07

2021-04-21T10:31

наука

земля — риа наука

геология

биология

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151701/76/1517017649_0:92:1772:1089_1920x0_80_0_0_f2d226e43ab94f2dfa1b480c54db9b81.jpg

МОСКВА, 5 апр — РИА Новости. Новые данные, полученные при изучении изотопных отношений в породах палеопротерозойского возраста Южной Африки, указывают на то, что кислород стал постоянным компонентом атмосферы Земли 2,22 миллиарда лет назад, что на 200 миллионов лет позже, чем предполагали ранее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.Считается, что изначально атмосфера Земли бела бескислородной, а примерно 2,43–2,45 миллиарда лет назад произошло ее существенное обогащение кислородом. Это событие, которые ученые называют кислородной революцией, сделало возможным развитие жизни на Земле в том виде, в котором мы ее знаем.Исследователи из США, Великобритании и Дании проанализировали состав морских осадочных пород из Южной Африки, относящихся по возрасту своего образования к палеопротерозою — от 2,5 до 1,6 миллиарда лет. По изотопным сигнатурам серы, железа и углерода ученые смогли детально восстановить картину изменения окислительно-восстановительных условий в океане того периода, а отсюда — и определить уровни кислорода в древней атмосфере.Оказалось, что первоначальное обогащение кислородом, до значений порядка 10-5 от современного, действительно произошло около 2,43 миллиарда лет назад. Но затем уровень O2 неоднократно то падал, то снова повышался, прежде чем примерно 2,22 миллиарда лет назад он стал постоянным компонентом атмосферы Земли.По мнению авторов, эти колебания позволяют объяснить экстремальные климатические изменения, имевшие место в раннем протерозое, когда за относительно короткий с геологической точки зрения период Земля пережила четыре оледенения — вся планета целиком покрывалась льдом и снегом на несколько миллионов лет.Ученые объясняют это резкими изменениями соотношения атмосферных газов — кислорода с одной стороны, и парниковых газов, таких как метан и углекислый газ — с другой. Известно, что чем выше уровень последних, тем сильнее парниковый эффект, с которым связано потепление на планете. Смещение в сторону кислорода, наоборот, приводит к резкому похолоданию и наступлению очередного ледникового периода.Возможно, считают исследователи, основными источниками парниковых газов были вулканы, и периоды потепления связаны с активными фазами вулканизма. А когда вулканы успокаивались, снова наступало оледенение.»Перед началом этой работы мы задались вопросом, почему произошли четыре ледниковых события, если кислород уже был постоянным компонентом атмосферы, — приводятся в пресс-релизе Калифорнийского университета в Риверсайде слова одного из авторов исследования Андрея Беккера (Andrey Bekker) из департамента наук о Земле и планетах. — Мы обнаружили, что окончательный подъем кислорода на самом деле произошел только после четвертого, последнего оледенения эры палеопротерозоя, а не до него, и это, в нашем понимании, и есть решение главной загадки».Таким образом, считают ученые, кислородная революция, после которой наступил длительный период экологической стабильности, произошла на 200 миллионов лет позже, чем считали ранее. «Раньше мы думали, что после того как уровень кислорода поднялся, он больше никогда не возвращался к низким уровням, — продолжает Беккер. — Теперь мы выяснили, что он колебался, опускаясь до очень низкого уровня, и это может иметь драматические последствия с точки зрения понимания событий вымирания и эволюции жизни».»Мы не сможем понять причины и последствия атмосферной оксигенации — наиболее значимого фактора, влияющего на пригодность планеты для жизни, — если мы не узнаем, когда на самом деле произошло постоянное насыщение атмосферы кислородом», — говорит первый автор статьи Саймон Поултон (Simon Poulton), биогеохимик из Университета Лидса в Великобритании.Второе значимое повышением содержания кислорода в атмосфере произошло полтора миллиарда лет спустя, на рубеже протерозоя и кембрийского периода, обеспечив условия для развития сложных форм жизни.

https://ria.ru/20210301/metan-1599469669.html

https://ria.ru/20210225/golfstrim-1598932547.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151701/76/1517017649_99:0:1674:1181_1920x0_80_0_0_78b0b6f3c1886ee56b1a8aef3c2829e9.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

земля — риа наука, геология, биология

МОСКВА, 5 апр — РИА Новости. Новые данные, полученные при изучении изотопных отношений в породах палеопротерозойского возраста Южной Африки, указывают на то, что кислород стал постоянным компонентом атмосферы Земли 2,22 миллиарда лет назад, что на 200 миллионов лет позже, чем предполагали ранее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Считается, что изначально атмосфера Земли бела бескислородной, а примерно 2,43–2,45 миллиарда лет назад произошло ее существенное обогащение кислородом. Это событие, которые ученые называют кислородной революцией, сделало возможным развитие жизни на Земле в том виде, в котором мы ее знаем.

Исследователи из США, Великобритании и Дании проанализировали состав морских осадочных пород из Южной Африки, относящихся по возрасту своего образования к палеопротерозою — от 2,5 до 1,6 миллиарда лет. По изотопным сигнатурам серы, железа и углерода ученые смогли детально восстановить картину изменения окислительно-восстановительных условий в океане того периода, а отсюда — и определить уровни кислорода в древней атмосфере.

Оказалось, что первоначальное обогащение кислородом, до значений порядка 10^-5 от современного, действительно произошло около 2,43 миллиарда лет назад. Но затем уровень O₂ неоднократно то падал, то снова повышался, прежде чем примерно 2,22 миллиарда лет назад он стал постоянным компонентом атмосферы Земли.

По мнению авторов, эти колебания позволяют объяснить экстремальные климатические изменения, имевшие место в раннем протерозое, когда за относительно короткий с геологической точки зрения период Земля пережила четыре оледенения — вся планета целиком покрывалась льдом и снегом на несколько миллионов лет.

1 марта, 23:00НаукаУстановлен источник выбросов метана на арктическом шельфе

Ученые объясняют это резкими изменениями соотношения атмосферных газов — кислорода с одной стороны, и парниковых газов, таких как метан и углекислый газ — с другой. Известно, что чем выше уровень последних, тем сильнее парниковый эффект, с которым связано потепление на планете. Смещение в сторону кислорода, наоборот, приводит к резкому похолоданию и наступлению очередного ледникового периода.

Возможно, считают исследователи, основными источниками парниковых газов были вулканы, и периоды потепления связаны с активными фазами вулканизма. А когда вулканы успокаивались, снова наступало оледенение.

«Перед началом этой работы мы задались вопросом, почему произошли четыре ледниковых события, если кислород уже был постоянным компонентом атмосферы, — приводятся в пресс-релизе Калифорнийского университета в Риверсайде слова одного из авторов исследования Андрея Беккера (Andrey Bekker) из департамента наук о Земле и планетах. — Мы обнаружили, что окончательный подъем кислорода на самом деле произошел только после четвертого, последнего оледенения эры палеопротерозоя, а не до него, и это, в нашем понимании, и есть решение главной загадки».

Таким образом, считают ученые, кислородная революция, после которой наступил длительный период экологической стабильности, произошла на 200 миллионов лет позже, чем считали ранее.

«Раньше мы думали, что после того как уровень кислорода поднялся, он больше никогда не возвращался к низким уровням, — продолжает Беккер. — Теперь мы выяснили, что он колебался, опускаясь до очень низкого уровня, и это может иметь драматические последствия с точки зрения понимания событий вымирания и эволюции жизни».

«Мы не сможем понять причины и последствия атмосферной оксигенации — наиболее значимого фактора, влияющего на пригодность планеты для жизни, — если мы не узнаем, когда на самом деле произошло постоянное насыщение атмосферы кислородом», — говорит первый автор статьи Саймон Поултон (Simon Poulton), биогеохимик из Университета Лидса в Великобритании.

Второе значимое повышением содержания кислорода в атмосфере произошло полтора миллиарда лет спустя, на рубеже протерозоя и кембрийского периода, обеспечив условия для развития сложных форм жизни.

25 февраля, 19:00НаукаЗафиксировано беспрецедентное ослабление Гольфстрима

Как формировалась атмосфера?

Формирование атмосферы. Сегодня атмосфера Земли представляет собой смесь газов — 78% азота, 21% кислорода и небольшого количества других газов,— например, двуокиси углерода. Но когда планета только возникла, в атмосфере не было кислорода — она состояла из газов, первоначально существовавших в Солнечной системе.

Земля возникла, когда небольшие каменные тела, состоящие из пыли и газа солнечной туманности и известные как планетоиды, сталкивались друг с другом и постепенно принимали форму планеты. По мере ее роста газы, заключенные в планетоидах, вырывались наружу и окутывали земной шар. Через некоторое время первые растения начали выделять кислород, и первозданная атмосфера развилась в нынешнюю плотную воздушную оболочку.

Зарождение атмосферы

1. Дождь из мелких планетоидов обрушился на зарождающуюся Землю 4,6 миллиарда лет назад. Газы солнечной туманности, заключенные внутри планеты, при столкновении вырвались наружу и образовали примитивную атмосферу Земли, состоящую из азота, двуокиси углерода и водяного пара.
2. Тепло, выделяющееся при образовании планеты, удерживается слоем плотных облаков первозданной атмосферы. «Парниковые газы» — такие, как двуокись углерода и водяной пар — останавливают излучение тепла в космос. Поверхность Земли залита бурлящим морем расплавленной магмы.
3. Когда столкновения планетоидов стали не такими частыми, Земля начала охлаждаться и появились океаны. Водяной пар конденсируется из густых облаков, и дождь, продолжающийся несколько эпох, постепенно заливает низменности. Таким образом появляются первые моря.
4. Воздух очищается по мере того, как водяной пар конденсируется и образует океаны. С течением времени в них растворяется двуокись углерода, и в атмосфере теперь преобладает азот. Из-за отсутствия кислорода не образуется защитный озоновый слой, и ультрафиолетовые солнечные лучи беспрепятственно достигают земной поверхности.
5. Жизнь появляется в древних океанах в течение первого миллиарда лет. Простейшие сине-зеленые водоросли защищены от ультрафиолета морской водой. Они используют для производства энергии солнечный свет и двуокись углерода, при этом в качестве побочного продукта выделяется кислород, который начинает постепенно накапливаться в атмосфере.
6. Миллиарды лет спустя формируется богатая кислородом атмосфера. Фотохимические реакции в верхних атмосферных слоях создают тонкий слой озона, который рассеивает вредный ультрафиолетовый свет. Теперь жизнь может выйти из океанов на сушу, где в результате эволюции возникает множество сложных организмов.

 Миллиарды лет назад толстый слой примитивных водорослей начал выделять в атмосферу кислород. Они сохранились до сегодняшнего дня в виде окаменелостей, которые называются строматолитами.

Вулканическое происхождение

1. Древняя, безвоздушная Земля. 2. Извержение газов.

Согласно этой теории, на поверхности юной планеты Земля активно извергались вулканы. Ранняя атмосфера, вероятно, сформировалась тогда, когда газы, заключенные в кремниевой оболочке планеты, вырвались наружу через сопла вулканов.

Атмосфера Земли

Атмосфера Земли — это газовая оболочка нашей планеты, простирающаяся до тысячи километров ввысь над поверхностью планеты. Она характеризуется высокой динамичностью, физической неоднородностью и уязвимостью к биологическим факторам. На протяжении миллиардов лет истории атмосферы Земли, именно живые существа сильнее всего изменяли ее состав.

Основные свойства атмосферы Земли

Атмосфера — это наш защитный купол от всяческого рода угроз из космоса. В ней сгорает большая часть метеоритов, которые падают на планету, а ее озоновый слой служит фильтром против ультрафиолетового излучения Солнца, энергия которого смертельна для живых существ. Кроме того, именно атмосфера поддерживает комфортную температуру у поверхности Земли — если бы не парниковый эффект, достигаемый за счет многократного отражения солнечных лучей от облаков, Земля была бы в среднем на 20-30 градусов холоднее. Кругооборот воды в атмосфере и движение воздушных масс не только уравновешивают температуру и влажность, но и создают земное разнообразие ландшафтных форм и минералов — такого богатства не встретить нигде в Солнечной системе.

Горение метеоров — один из подарков нашей атмосферы

Масса атмосферы составляет 5,2×10¹⁸ килограмм. Хотя газовые оболочки распространяются на многие тысячи километров от Земли, ее атмосферой считаются лишь те, которые вращаются вокруг оси со скоростью, равной скорости вращения планеты. Таким образом, высота атмосферы Земли составляет около 1000 километров, плавно переходя в космическое пространство в верхнем слое, экзосфере (от др. греческого «внешний шар»).

Состав атмосферы Земли. История развития

Хотя воздух и кажется однородным, он представляет собой смесь разнообразных газов. Если брать только те, которые занимают хотя бы тысячную долю объема атмосферы, их уже будет 12. Если же смотреть на общую картину, то в воздухе одновременно находится вся таблица Менделеева!

Однако добиться такого разнообразия Земле удалось не сразу. Только благодаря уникальным совпадениям химических элементов и наличию жизни атмосфера Земли стала столь сложной. Наша планета сохранила геологические следы этих процессов, что позволяет нам заглянуть на миллиарды лет назад:

Молодая Земля значительно отличалась от своего современного облика. Круглые «озера» — это кратеры от ударов многочисленных метеоритов, которые без труда проникали сквозь тонкую атмосферу.

• Первыми газами, которые окутали молодую Землю 4,3 миллиарда лет назад, были водород и гелий — фундаментальные составляющие атмосферы газовых гигантов вроде Юпитера. Это самые элементарные вещества — из них состояли остатки туманности, родившей Солнце и окружающие его планеты, и они обильно оседали вокруг гравитационных центров-планет. Их концентрация была не очень высока, а низкая атомная масса позволяла им улетучиваться в космос, что они делают до сих пор. На сегодняшний день их общая удельная масса составляет 0,00052% от общей массы атмосферы Земли (0,00002% водорода и 0,0005% гелия), что совсем мало.
• Однако внутри самой Земли крылась уйма веществ, которые стремились вырваться из раскаленных недр. Из вулканов было выброшено громадное количество газов — в первую очередь аммиак, метан и углекислый газ, а также сера. Аммиак и метан впоследствии разложились на азот, который ныне занимает львиную долю массы атмосферы Земли — 78%.

Вулканы — одни из главных участников формирования атмосферы

• Но настоящая революция в составе атмосферы Земли произошла вместе с приходом кислорода. Он появлялся и естественным путем — раскаленная мантия молодой планеты активно избавлялась от газов, запертых под земной корой. Кроме того, водяные пары, извергаемые вулканами, расщеплялись под воздействием солнечного ультрафиолета на водород и кислород.

Однако такой кислород не мог долго задерживаться в атмосфере. Он вступал в реакции с угарным газом, свободным железом, серой и множеством других элементов на поверхности планеты — а высокие температуры и солнечное излучение катализировало химические процессы. Изменило эту ситуацию только появление живых организмов.

• Во-первых, они начали выделять столько кислорода, что он не только окислил все вещества на поверхности, но и начал накапливаться — за пару миллиардов лет его количество выросло с ноля до 21% процента всей массы атмосферы.
• Во-вторых, живые организмы активно использовали углерод атмосферы для построения собственных скелетов. В итоге их деятельности земная кора пополнилась целыми геологическими пластами органических материалов и ископаемых, а углекислого газа стало куда меньше

Известняк с останками древних безпозвоночных организмов

• И, наконец, избыток кислорода сформировал озоновый слой, который стал защищать живые организмы от ультрафиолета. Жизнь стала эволюционировать активнее и приобретать новые, более сложные формы — среди бактерий и водорослей стали появляться высокоорганизованные существа. Сегодня в озон занимает всего 0,00001% всей массы Земли.

Вам уже наверняка известно, что синий цвет неба на Земле тоже создается кислородом — из всего радужного спектра Солнца он лучше всего рассеивает короткие волны света, отвечающие за синий цвет. Этот же эффект действует в космосе — на расстоянии Земля будто окутывается голубой дымкой, а издали и вовсе превращается в синюю точку.

Кроме того, в атмосфере в значительном количестве присутствуют благородные газы. Среди них больше всего аргона, доля которого в атмосфере составляет 0,9–1%. Его источник — ядерные процессы в глубинах Земли, а попадает на поверхность он через микротрещины в литосферных плитах и вулканические извержения (таким же образом появляется гелий в атмосфере). Из-за своих физических особенностей благородные газы поднимаются в верхние слои атмосферы, где улетучиваются в космическое пространство.

Смог над Китаем, вид из космоса

Как мы можем видеть, состав атмосферы Земли менялся уже не раз, и притом очень сильно — но на это понадобились миллионы лет. С другой стороны, жизненно важные явления очень устойчивы — озоновый слой будет существовать и функционировать, даже если на Земле будет в 100 раз меньше кислорода. На фоне общей истории планеты, деятельность человека не оставила серьезных следов. Однако в локальных масштабах цивилизация способна создавать проблемы — по крайней мере, для себя. Загрязнители воздуха уже сделали жизнь жителей китайского Пекина опасной — а громадные облака грязного тумана над большими городами видны даже из космоса.

Структура атмосферы

Однако экзосфера — это не единственный особый слой нашей атмосферы. Их существует немало, и каждый из них обладает своими уникальными характеристиками. Давайте рассмотрим несколько основных:

Строение атмосферы. Смотреть в полном размере.

Тропосфера

Самый нижний и наиболее плотный слой атмосферы называется тропосферой. Читатель статьи сейчас находится именно в его «придонной» части — если, конечно, он не является одним из 500 тысяч человек, которые летят прямо сейчас в самолете. Верхний предел тропосферы зависит от широты (помните о центробежной силе вращения Земли, из-за которой планета шире на экваторе?) и колеблется от 7 километров на полюсах до 20 километров на экваторе. Также размеры тропосферы зависит от сезона — чем теплее воздух, тем выше поднимается верхний предел.

Название «тропосфера» происходит от древнегреческого слова «tropos», которое переводится как «поворот, изменение». Это достаточно точно отображает свойства слоя атмосферы — он наиболее динамичный и продуктивный. Именно в тропосфере собираются облака и циркулирует вода, создаются циклоны и антициклоны и генерируются ветра — происходят все те процессы, которые мы называем «погода» и «климат». Кроме того, это самый массивный и плотный слой — на него приходится 80% массы атмосферы и почти все содержание воды в ней. Тут же обитает большая часть живых организмов.

Слои атмосферы из космоса. Самый нижний, оранжевый слой — тропосфера.

Всем известно, что чем выше подниматься, тем холоднее становится. Это действительно так — каждые 100 метров вверх температура воздуха падает на 0,5-0,7 градуса. Тем не менее принцип работает только в тропосфере — дальше температура с ростом высоты начинает повышаться. Зона между тропосферой и стратосферой, где температура остается неизменной, называется тропопаузой. А еще с высотой убыстряется течение ветра — на 2–3 км/с на километр ввысь. Поэтому пара- и дельтапланеристы предпочитают для полетов возвышенные плато и горы — там всегда удастся «поймать волну».

Круговорот воды в природе

Уже упомянутое воздушное дно, где атмосфера контактирует с литосферой, называется приземным пограничным слоем. Его роль в циркуляции атмосферы невероятно велика — отдача тепла и излучения от поверхности создает ветры и перепады давления, а горы и другие неровности рельефа направляют и разделяют их. Тут же происходит водообмен — за 8–12 дней вся вода, взятая из океанов и поверхности, возвращается обратно, превращая тропосферу в своеобразный водный фильтр.

• Интересный факт — на водообмене с атмосферой завязан важный процесс в жизнедеятельности растений — транспирация. С ее помощью флора планеты активно влияет на климат — так, большие зеленые массивы смягчают погоду и перепады температуры. Растения в насыщенных водой местах испаряют 99% воды, взятой из почвы. К примеру, гектар пшеницы за лето выбрасывает в атмосферу 2–3 тысячи тонн воды — это значительно больше, чем могла бы отдать безжизненная почва.

Нормальное давление у поверхности Земли — около 1000 миллибар. Эталоном считается давление в 1013 мБар, которое составляет одну «атмосферу» — с этой единицей измерения вы уже наверняка сталкивались. С ростом высоты давление стремительно падает: у границ тропосферы (на высоте 12 километров) оно составляет уже 200 мБар, а на высоте 45 километров и вовсе падает до 1 мБар. Поэтому не странно, что именно в насыщенной тропосфере собрано 80% все массы атмосферы Земли.

Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся в диапазоне между 8 км высоты (на полюсе) и 50 км (на экваторе), называется стратосферой. Название происходит от др. греческого слова «stratos», которое значит «настил, слой». Это крайне разреженная зона атмосферы Земли, в которой почти нет водного пара. Давление воздуха в нижней части стратосферы в 10 раз меньше приповерхностного, а в верхней части — в 100 раз.

В разговоре о тропосферу мы уже узнали, что температура в ней понижается в зависимости от высоты. В стратосфере все происходит с точностью до наоборот — с набором высоты температура вырастает от –56°C до 0–1°С. Прекращается нагрев в стратопаузе, границе между страто- и мезосферами.

Вид на Землю из стратосферы. Облака сверху выглядят даже меньшими, чем снизу

 

Жизнь и человек в стратосфере

Пассажирские лайнеры и сверхзвуковые самолеты обычно летают в нижних слоях стратосферы — это не только защищает их от нестабильности воздушных потоков тропосферы, но и упрощает их движение за счет малого аэродинамического сопротивления. А низкие температуры и разреженность воздуха позволяют оптимизировать потребление топлива, что особенно важно для дальних перелетов.

Однако существует технический предел высоты для самолета — приток воздуха, которого в стратосфере так мало, необходим для работы реактивных двигателей. Соответственно, для достижения нужного давления воздуха в турбине самолету приходится двигаться быстрее скорости звука. Поэтому высоко в стратосфере (на высоте 18–30 километров) могут передвигаться только боевые машины и сверхзвуковые самолеты вроде «Конкордов». Так что основными «обитателями» стратосферы являются метеорологические зонды, прикрепленные к воздушным шарам — там они могут оставаться длительное время, собирая информацию о динамике нижележащей тропосферы.

Конкорд — пассажирский сверхзвуковой самолет

Читателю уже наверняка известно, что вплоть до самого озонового слоя в атмосфере встречаются микроорганизмы — так называемый аэропланктон. Однако не одни бактерии способны выживать в стратосфере. Так, однажды в двигатель самолета на высоте 11,5 тысяч метров попал африканский сип — особая разновидность грифа. А некоторые утки во время миграций спокойно пролетают над Эверестом.

Но самым большим существом, побывавшим в стратосфере, остается человек. Текущий рекорд по высоте был установлен Аланом Юстасом — вице-президентом компании Google. В день прыжка ему было 57 лет! На специальном воздушном шаре он поднялся на высоту 41 километр над уровнем моря, а затем спрыгнул вниз с парашютом. Скорость, которую он развил в пиковый момент падения, составила 1342 км/ч — больше скорости звука! Одновременно Юстас стал первым человеком, самостоятельно преодолевшим звуковой порог скорости (не считая скафандра для поддержки жизнедеятельности и парашютов для приземления в целом виде).

• Интересный факт — для того чтобы отсоединиться от воздушного шара, Юстасу понадобилось взрывное устройство — вроде того, что используется космическими ракетами при отсоединении ступеней.

Алан Юстас в скафандре. Прыжок был совершен только в защитном костюме — без герметических капсул и прочих защитных мер.

Озоновый слой

А еще на границе между стратосферой и мезоферой находится знаменитый озоновый слой. Он защищает поверхность Земли от воздействия ультрафиолетовых лучей, а заодно служит верхней границей распространения жизни на планете — выше него температура, давление и космическое излучение быстро положат конец даже самым стойким бактериям.

Откуда же взялся этот щит? Ответ невероятен — он был создан живыми организмами, точнее — кислородом, которые разнообразные бактерии, водоросли и растения выделяли с незапамятных времен. Поднимаясь высоко по атмосфере, кислород контактирует с ультрафиолетовым излучением и вступает в фотохимическую реакцию. В итоге из обычного кислорода, которым мы дышим, O₂, получается озон — O₃.

Парадоксально, но созданный излучением Солнца озон защищает нас от этого же излучения! А еще озон не отражает, а поглощает ультрафиолет — тем самым он нагревает атмосферу вокруг себя.

Фиолетовый жидкий озон и синий кислород при температуре ниже –180°C

Мезосфера

Мы уже упоминали, что над стратосферой — точнее, над стратопаузой, пограничной прослойкой стабильной температуры — находится мезосфера. Этот относительно небольшой слой располагается между 40–45 и 90 километров высоты и является самым холодным местом в нашей планете — в мезопаузе, верхнем слое мезосферы, воздух охлаждается до –143°C.

Мезосфера является наименее изученной частью атмосферы Земли. Экстремально малое давление газов, которое от тысячи до десяти тысяч раз ниже поверхностного, ограничивает движение воздушных шаров — их подъемная сила доходит до нуля, и они попросту зависают на месте. То же происходит с реактивными самолетами — аэродинамика крыла и корпуса самолета теряют свой смысл. Поэтому летать в мезосфере могут либо ракеты, либо самолеты с ракетными двигателями — ракетопланы. К таким относится ракетоплан X-15, который удерживает позицию самого быстрого самолета в мире: он достиг высоты в 108 километров и скорости 7200 км/ч — в 6,72 раза больше скорости звука.

X-15 в полете

Однако рекордный полет X-15 составил всего 15 минут. Это символизирует общую проблему движущихся в мезосфере аппаратов — они слишком быстры, чтобы провести какие-либо основательные исследования, и находятся на заданной высоте недолго, улетая выше или падая вниз. Также мезосферу нельзя исследовать при помощи спутников или суборбитальных зондов — пусть давление в этом слое атмосферы и низкое, оно тормозит (а порой и сжигает) космические аппараты. Из-за этих сложностей ученые часто называют мезосферу «незнайкосферой» (от англ. «ignorosphere», где «ignorance» — невежество, незнание).

А еще именно в мезосфере сгорает большинство метеоров, падающих на Землю — именно там вспыхивает метеоритный поток Персеиды, известный как «августовский звездопад». Световой эффект происходит тогда, когда космическое тело входит в атмосферу Земли под острым углом со скоростью больше 11 км/ч — от силы трения метеорит загорается.

Персеиды. Снято в 2015 году

Растеряв свою массу в мезосфере, остатки «пришельцев» оседают на Землю в виде космической пыли — каждый день на планету попадает от 100 до 10 тысяч тонн метеоритного вещества. Поскольку отдельные пылинки очень легкие, на путь к поверхности Земли у них уходит до одного месяца! Попадая в тучи, они утяжеляют их и даже иногда вызывают дожди — как вызывает их вулканический пепел или частицы от ядерных взрывов. Однако сила влияния космической пыли на дождеобразование считается небольшой — даже 10 тысяч тонн маловато, чтобы серьезно изменить естественную циркуляцию атмосферы Земли.

Термосфера

Над мезосферой, на высоте 100 километров над уровнем моря, проходит линия Кармана — условная граница между Землей и космосом. Хотя там и присутствуют газы, которые вращаются вместе с Землей и технически входят в атмосферу, их количество выше линии Кармана незримо мало. Поэтому любой полет, который выходит за высоту 100 километров, уже считается космическим.

С линией Кармана совпадает нижняя граница самого протяженного слоя атмосферы — термосферы. Она поднимается до высоты 800 километров и отличается чрезвычайно высокой температурой — на высоте 400 километров она достигает максимума в 1800°C!

Шаттл на линии Кармана. На фото отчетливо видны все слои атмосферы

Горячо, не правда ли? При температуре в 1538°C начинает плавиться железо — как же тогда космические аппараты остаются целыми в термосфере? Все дело в чрезвычайно низкой концентрации газов в верхней атмосфере — давление посередине термосферы в 1000000 меньше концентрации воздуха у поверхности Земли! Энергия отдельно взятых частиц высока — но расстояние между ними огромное, и космические аппараты фактически находятся в вакууме. Это, впрочем, не помогает им избавляться от тепла, которое выделяют механизмы — для тепловыделения все космические аппараты оснащены радиаторами, которые излучают избыточную энергию.

• На заметку. Когда речь идет о высоких температурах, всегда стоит учитывать плотность раскаленной материи — так, ученые на Андронном Коллайдере действительно могут нагреть вещество до температуры Солнца. Но очевидно, что это будут отдельные молекулы — одного грамма вещества звезды хватило бы для мощнейшего взрыва. Поэтому не стоит верить желтой прессе, которая обещает нам скорый конец света от «рук» Коллайдера, как и не стоит бояться жара в термосфере.

Термосфера и космонавтика

Термосфера фактически является открытым космосом — именно в ее пределах пролегала орбита первого советского «Спутника». Там же был апоцентр — наивысшая точка над Землей — полета корабля «Восток-1» с Юрием Гагариным на борту. Многие искусственные спутники для изучения поверхности Земли, океана и атмосферы, вроде спутников Google Maps, тоже запускаются на эту высоту. Поэтому если речь идет о НОО (Низкой Опорной Орбите, расхожий термин в космонавтике), в 99% случаев она находится в термосфере.

Корабль Восток-1 на орбите в представлении художника

Орбитальные полеты людей и животных не просто так происходят в термосфере. Дело в том, что в ее верхней части, на высоте от 500 километров, простираются радиационные пояса Земли. Именно там заряженные частицы солнечного ветра ловятся и накапливаются магнитосферой. Длительное нахождение в радиационных поясах приносит непоправимый вред живым организмам и даже электронике — поэтому все высокоорбитальные аппараты обладают защитой от радиации.

Полярные сияния

В полярных широтах часто появляется зрелищное и грандиозное зрелище — полярные сияния. Они выглядят как длинные светящиеся дуги разнообразных цветов и форм, которые переливаются в небе. Их появлению Земля обязана своей магнитосферой — а, точнее, прорехами в ней возле полюсов. Заряженные частицы солнечного ветра прорываются внутрь, заставляя атмосферу светиться. Полюбоваться на самые зрелищные сияния и узнать подробнее их происхождение можно тут.

Сейчас сияния являются обыденностью для жителей приполярных стран, таких как Канада или Норвегия, а также обязательным пунктом в программе любого туриста — однако раньше им приписывались сверхъестественные свойства. В разноцветных огнях людям древности виделись врата в рай, мифические существа и костры духов, а их поведение считали прорицаниями. И наших предков можно понять — даже образование и вера в собственный разум порой не могут сдержать благоговения перед силами природы.

Полярное сияние из МКС

Экзосфера

Последний слой атмосферы Земли, нижняя граница которого проходит на высоте 700 километров — это экзосфера (от др. греческого коря «экзо» — вне, снаружи). Она невероятно рассеянная и состоит преимущественно из атомов легчайшего элемента — водорода; также попадаются отдельные атомы кислорода  и азота, которые сильно ионизированы всепроникающим излучением Солнца.

Размеры экзосферы Земли невероятно велики — она перерастает в корону Земли, геокорону, которая растянута до 100 тысяч километров от планеты. Она очень разрежена — концентрация частиц в миллионы раз меньше плотности обычного воздуха. Но если Луна заслонит Землю для отдаленного космического корабля, то корона нашей планеты будет видна, как видна нам корона Солнца при его затмении. Однако наблюдать это явление пока не удавалось.

Спутник Google Maps. Аппараты для крупномасштабной съемки обычно находятся на орбитах внутри экзосферы

Выветривание атмосферы

А еще именно в экзосфере происходит выветривание атмосферы Земли — из-за большого расстояния от гравитационного центра планеты частички легко отрываются от общей газовой массы и выходят на собственные орбиты. Это явление называется диссипацией атмосферы. Наша планета ежесекундно теряет 3 килограмма водорода и 50 грамм гелия из атмосферы. Только эти частицы достаточно легки, чтобы покинуть общую газовую массу.

Несложные расчеты показывают, что Земля ежегодно теряет около 110 тысяч тонн массы атмосферы. Опасно ли это? На самом деле нет — мощности нашей планеты по «производству» водорода и гелия превышают темпы потерь. Кроме того, часть потерянного вещества со временем возвращается обратно в атмосферу. А важные газы вроде кислорода или углекислого газа попросту слишком тяжелы, чтобы массово покидать Землю — поэтому не стоит бояться, что атмосфера нашей Земли улетучится.

• Интересный факт — «пророки» конца света часто говорят, что если ядро Земли перестанет вращаться, атмосфера быстро выветрится под напором солнечного ветра. Однако наш читатель знает, что удерживают атмосферу возле Земли силы гравитации, которые будут действовать вне зависимости от вращения ядра. Ярким доказательством этого служит Венера, у которой неподвижное ядро и слабое магнитное поле, но зато атмосфера в 93 раза плотнее и тяжелее земной. Однако это не значит, что прекращение динамики земного ядра безопасно — тогда исчезнет магнитное поле планеты. Его роль важна не столько в сдерживании атмосферы, сколько в защите от заряженных частиц солнечного ветра, которые легко превратят нашу планету в радиоактивную пустыню.

Облака

Вода на Земле существует не только в необъятном океане и многочисленных реках. Около 5,2 ×10¹⁵ килограмм воды находится в атмосфере. Она присутствует практически везде — доля пара в воздухе колеблется от 0,1% до 2,5% объема в зависимости от температуры и местоположения. Однако больше всего воды собрано в облаках, где она хранится не только в виде газа, но и в маленьких капельках и ледяных кристаллах. Концентрация воды в тучах достигает 10г/м³ — а так как облака достигают объема в несколько кубических километров, масса воды в них исчисляется десятками и сотнями тонн.

Разнообразные классы облаков

Облака — это самое заметное образование нашей Земли; они видны даже с Луны, где очертания континентов размываются перед невооруженным глазом. И это не странно — ведь тучами постоянно покрыто больше 50% Земли!

В теплообмене Земли облака играют невероятно важную роль. Зимой они захватывают солнечные лучи, повышая температуру под собой за счет парникового эффекта, а летом экранируют громадную энергию Солнца. Также облака уравновешивают перепады температуры между днем и ночью. К слову, именно из-за их отсутствия пустыни так сильно остывают ночью — все накопленное песком и скалами тепло беспрепятственно улетает ввысь, когда в других регионах его удерживают тучи.

Преобладающее большинство туч формируются у поверхности Земли, в тропосфере, однако в своем дальнейшем развитии они принимают самые разнообразные формы и свойства. Их разделение весьма полезно — появление туч различных видов может не только помочь предсказывать погоду, но и определять наличие примесей в воздухе! Давайте рассмотрим основные типы облаков подробнее.

Облако из космоса

Облака нижнего яруса

Тучи, которые опускаются ниже всего над землей, относят к облакам нижнего яруса. Им характерна высокая однородность и низкая масса — когда они опускаются на землю, ученые-метеорологи не отделяют их от обычного тумана. Тем не менее разница между ними есть — одни просто заслоняют небо, а другие могут разразиться большими дождями и снегопадами.

• К тучам, способным дать сильные осадки, относятся слоисто-дождевые облака. Они самые большие среди туч нижнего яруса: их толщина достигает нескольких километров, а линейные измерения превышают тысячи километров. Они представляют собой однородную серую массу — взгляните на небо во время продолжительного дождя, и вы наверняка увидите слоисто-дождевые облака.
• Другой вид облаков нижнего яруса — это слоисто-кучевые облака, поднимающиеся над землей на 600–1500 метров. Они представляют собой группы из сотен серо-белых туч, разделенных небольшими просветами. Такие облака мы обычно видим в дни переменной облачности. С них редко идет дождь или снег.
• Последний вид нижних облаков — это обычные слоистые облака; именно они застилают небо в пасмурные дни, когда с неба пускается мелкая морось. Они очень тонкие и низкие — высота слоистых облаков в максимуме достигает 400–500 метров. Их структура очень напоминает строение тумана — опускаясь ночью к самой земле, они часто создают густую утреннюю дымку.

Слоисто-кучевые облака

Облака вертикального развития

У туч нижнего яруса есть старшие братья — облака вертикального развития. Хотя их нижняя граница пролегает на небольшой высоте в 800–2000 километров, облака вертикального развития серьезно устремляются вверх — их толщина может достигать 12–14 километров, что подталкивает их верхний предел к границам тропосферы. Еще такие облака называют конвективными: из-за больших размеров вода в них приобретает разную температуру, что порождает конвекцию — процесс перемещения горячих масс наверх, и холодных — вниз. Поэтому в облаках вертикального развития одновременно существуют водный пар, мелкие капельки, снежинки и даже целые кристаллы льда.

• Основным типом вертикальных облаков являются кучевые облака — громадные белые тучи, напоминающие рваные куски ваты или айсберги. Для их существования необходима высокая температура воздуха — поэтому в средней полосе России они появляются только летом и тают к ночи. Их толщина достигает нескольких километров.

• Однако когда кучевые облака имеют возможность собраться вместе, они создают куда более грандиозную форму — кучево-дождевые облака. Именно с них идут сильные ливни, град и грозы летом. Существуют они только несколько часов, но при этом разрастаются ввысь до 15 километров — верхняя их часть достигает температуры –10°C и состоит из кристалликов льда.На верхушках самых больших кучево-дождевых туч формируются «наковальни» — плоские области, напоминающие гриб или перевернутый утюг. Это происходит на тех участках, где облако достигает границы стратосферы — физика не позволяет распространяться дальше, из-за чего кучево-дождевая туча расползается вдоль предела высоты.

Большое кучево-дождевое облако

• Интересный факт — мощные кучево-дождевые облака формируются в местах извержений вулканов, ударов метеоритов и ядерных взрывов. Эти тучи являются самыми большими — их границы достигают даже стратосферы, выбираясь на высоту 16 километров. Будучи насыщенными испаренной водой и микрочастицами, они извергают мощные грозовые ливни — в большинстве случаев этого достаточно, чтобы потушить связанные с катаклизмом возгорания. Вот такой вот природный пожарный 🙂

Облака среднего яруса

В промежуточной части тропосферы (на высоте от 2–7 километров в средних широтах) находятся облака среднего яруса. Им свойственны большие площади — на них меньше влияют восходящие потоки от земной поверхности и неровности ландшафта — и небольшая толщина в несколько сот метров. Это те облака, которые «наматываются» вокруг острых пиков гор и зависают возле них.

Сами облака среднего яруса делятся на два основных типа — высокослоистые и высококучевые.

• Высокослоистые облака — это одна из составляющих сложных атмосферных масс. Они представляют собой однородную, серовато-синюю пелену, через которую видны Солнце и Луна — хотя протяженность высокослоистых облаков составляет тысячи километров, их толщина составляет всего несколько километров. Серая плотная пелена, которая видна из иллюминатора самолета, летящего на большой высоте — это именно высокослоистые облака. Часто из них идут длительные дожди или снег.

Высококучевые и высокослоистые облака

• Высококучевые облака, напоминающие мелкие куски рваной ваты или тонкие параллельные полосы, встречаются в теплую пору года — они образуются при поднятии теплых воздушных масс на высоту 2–6 километров. Высококучевые облака служат верным индикатором грядущей перемены погоды и приближения дождя — создать их может не только естественная конвекция атмосферы, но и наступления холодных воздушных масс. С них редко идет дождь — однако тучи могут сбиться вместе и создать одно большое дождевое облако.

К слову о тучах возле гор — на фотографиях (а, может, и вживую) вы наверняка не раз видели круглые облака, напоминающие ватные диски, которые зависают слоями над горной вершиной. Дело в том, что облака среднего яруса часто бывают лентикулярными или линзовидными — разделенными на несколько параллельных слоев. Их создают воздушные волны, образующиеся при обтекании ветром крутых пиков. Линзовидные тучи также особенны тем, что висят на месте даже при самом сильном ветре. Это делает возможным их природа — поскольку такие облака создаются в местах контакта нескольких воздушных потоков, они находятся в относительно стабильной позиции.

Лентикулярные облака над горой Фудзи, Япония

Облака верхнего яруса

Последний уровень обычных туч, которые поднимаются до нижних пределов стратосферы, называется верхним ярусом. Высота таких облаков достигает 6–13 километров — там очень холодно, и потому облака на верхнем ярусе состоят из мелких льдинок. Из-за их волокнистой растянутой формы, напоминающей перья, высокие облака также называются перистыми — хотя причуды атмосферы часто придают им форму когтей, хлопьев и даже рыбьих скелетов. Осадки, которые образуются с них, никогда не достигают земли — но само присутствие перистых облаков служит древним способом предсказывать погоду.

• Чисто-перистые облака являются самыми протяженными среди туч верхнего яруса — длина отдельного волокна может достигать десятка километров. Так как кристаллы льда в тучах достаточно большие, чтобы ощущать на себе притяжение Земли, перистые облака «падают» целыми каскадами — расстояние между верхней и нижней точкой отдельно взятого облака может достигать 3-4 километров! По сути, перистые тучи — это громадные «ледопады». Именно различия в форме кристаллов воды создают их волокнистую, потокообразную форму.

• В этом классе попадаются и практически невидимые облака — перисто-слоистые облака. Они образуются тогда, когда большие массы приповерхностного воздуха поднимаются ввысь — на большой высоте их влажности достаточно для формирования облака. Когда сквозь них просвечивает Солнце или Луна, появляется гало — сияющий радужный диск из рассеянных лучей.

Перистые облака

Серебристые облака

В отдельный класс стоит выделить серебристые облака — самые высокие тучи на Земле. Они забираются на высоту 80 километров, что даже выше стратосферы! Кроме того, они имеют необычный состав — в отличие от других облаков, они состоят из метеоритной пыли и метана, а не воды. Эти тучи видны только после заката или перед рассветом — лучи Солнца, проникающие из-за горизонта, подсвечивают серебристые облака, которые в течение дня остаются невидимыми на высоте.

Серебристые облака представляют собой невероятно красивое зрелище  — однако чтобы увидеть их в Северном полушарии, нужны особые условия. А еще их загадку было не так просто разгадать — ученые в бессилии отказывались в них верить, объявляя серебристые тучи оптической иллюзией. Посмотреть на необычные облака и узнать о их секретах вы можете из нашей специальной статьи.

Серебристые облака

Атмосфера Земли в астрономии

В заглавной статье мы упоминали о том, что Земля служит главным инструментом познания других миров. Не является исключением и ее атмосфера — сопоставляя земные и инопланетные явления, астрономы узнают древнюю историю близких и не очень планет.

К примеру, цвет атмосферы других планет открывает нам тайны ее состава. Атмосфера Марса имеет такой же красный оттенок, как и его поверхность. Это связано с тем, что доминирующий газ на Марсе — это углекислый газ. То же самое касается экзопланет. Анализируя их цветовой спектр, мы можем узнать о составе атмосферы — даже не представляя, как планета выглядит.

А состав атмосферы, как мы знаем, может многое рассказать нам о планете. Если много углекислого газа — значит, на планете бушуют вулканы и происходят активные геологические процессы. Водные пары в атмосфере не гарантируют океанов на поверхности, но зато являются источником кислорода. А существующий избыток кислорода является почти стопроцентной гарантией наличие жизни. Ведь мы с вами уже знаем, что кислород из неживых источников сразу же тратится на химические реакции, и для его накапливания требуется биотический источник.

На Марсе тоже есть атмосфера и даже облака

Кроме того, все газы и жидкости циркулируют по схожим химическим законам. Хотя вода и является уникальным по свойствам веществом, она не является незаменимым компонентом атмосферы. На Титане, спутнике Сатурна, существует газовая оболочка, схожая по строению с земной. В ней формируются все те же классы облаков, так же циркулирует жидкость в атмосфере — но ее температура на сотню градусов ниже, а вместо воды фигурирует метан!

А еще атмосфера оставляет ярко выраженные следы на поверхности Земли. Признаки ветровой эрозии остаются даже после того, как космический объект потеряет свою атмосферу. Сравнивая инопланетные и Земные ландшафты, можно с точностью определить их историю — так, теоретические изыскания, сделанные по спутниковым снимкам рельефа Марса, нашли свое подтверждение во время работы марсоходов.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 62809

Запись опубликована: 31.01.2016
Автор: Виталий Патинскас

Как и когда исчезнет жизнь на Земле

• Коллин Баррас
• BBC Earth

23 августа 2020

Автор фото, Picture Press/Alamy

Все проходит. И жизнь на Земле тоже когда-то исчезнет. Вот несколько сценариев возможного конца света.

Древнейшие ископаемые свидетельствуют о том, что жизнь на Земле сформировалась не менее 3,5 млрд лет назад.

Она выдержала периоды ледников, шквалы метеоритов, массовые отравления и даже смертельную радиацию.

Очевидно, уничтожить все живое на Земле не так просто.

Впрочем, возможных вариантов апокалипсиса много. Так какой же из них уничтожит следы жизни на Земле?

Автор фото, Jabruson/NPL

Підпис до фото,

Вулканическая лава может поглотить большую часть суши

Мощный вулкан

Когда: 0-100 миллионов лет

Пожалуй, ближе всего к полному уничтожению жизни Земля приблизилась 250 млн лет назад, в конце пермского периода. Во время так называемого «большого массового вымирания» было уничтожено 85% всех видов, обитавших на суше, и 95% морских существ.

Что именно произошло, до конца не известно, но ученые связывают вымирание с вулканической активностью действительно апокалиптических масштабов.

Нас пугает разрушительная сила современных супервулканов, например Йеллоустонского. Но они — ничто по сравнению с тем, что произошло 250 млн лет назад.

Извержение вулканов в Сибири тогда было таким мощным, что лава покрыла территорию в восемь раз превышающую площадь Великобритании. Такая вулканическая активность случается редко.

Предположить, когда произойдет следующий подобный эпизод, сложно, говорит Хенрик Свенсен из Университета Осло в Норвегии. Извержения такого масштаба происходили 200, 180 и 65 млн лет назад, следовательно, не очень часто. Но оно все равно произойдет, вопрос только, где именно.

Автор фото, Sergey Drozd/Alamy

Підпис до фото,

Плато Путорана в Сибири испещрено жерлами древних вулканов

Исследование Свенсена свидетельствует, что масштабы уничтожения видов будут напрямую зависеть от места, где лава пробьется сквозь земную кору. Дело в том, что основной причиной массового вымирания 250 млн лет назад было не само извержение, а солевые месторождения, которыми так богата Сибирь.

Раскаленные вулканической активностью, они выбросили в атмосферу огромное количество химических веществ, уничтожающих озон.

В результате Земля получила мощную дозу солнечной радиации, которую обычно поглощает озон. Это и могло послужить причиной уничтожения видов.

Плохая новость заключается в том, что на Земле и сегодня существует много массовых месторождений соли. «Одним из крупнейших до сих пор является Восточная Сибирь — говорит Свенсен. — Так же как и прибрежная зона Бразилии».

Если мегаизвержение произойдет в одном из этих регионов, многие виды погибнут. Но вряд ли жизнь исчезнет полностью.

Ведь, несмотря на то, что многие растения и животных были уничтожены во время большого пермского вымирания, одноклеточные организмы, например бактерии, остались практически невредимыми.

Автор фото, Johan Swanepoel/Alamy

Підпис до фото,

Падение астероида сотрет с лица Земли многие виды

Астероид

Когда: в течение 450 миллионов лет

Если гигантский астероид повлек за собой вымирание крупных динозавров, может ли он уничтожить все живое на Земле?

Это также зависит от того, где именно приземлится космическое тело. На Землю не раз падали огромные астероиды, однако угрозы для жизни они не несли.

Кратер Маникуаган в Канаде — один из крупнейших на планете — образовался от падения астероида около 215 млн лет назад. Но, как свидетельствуют древнейшие ископаемые, он не стал причиной вымирания динозавров.

Причина, возможно, в том, что кратер образовался в относительно инертной кристаллической скале.

Но когда астероид попадает в осадочную породу, это вызывает огромные выбросы в атмосферу газов, изменяющих климат и запускающих массовое вымирание видов.

Хорошая новость заключается в том, что астероиды такого размера атакую Землю раз в 500 млн лет.

Впрочем, даже они не могут уничтожить жизнь полностью. Это было бы возможно только в случае столкновения Земли с квазипланетой.

По мнению некоторых ученых, в результате именно такого столкновения вскоре после образования нашей планеты образовалась Луна.

«Мы можем назвать это гипотезой Меланхолии по фильму Ларса фон Триера», — говорит Свенсен. Но такая возможность выглядит очень маловероятной.

Автор фото, Johan Swanepoel/Alamy

Підпис до фото,

Ядро Земли со временем остынет и затвердеет

Застывание ядра

Когда: от 3 до 4 миллиардов лет

Раз уж мы уже заговорили о кино, то вспомним фильм 2003 года «Земное ядро: Бросок в преисподнюю».

По сюжету, ядро Земли загадочно прекращает вращаться, и правительство США решает пробурить Землю и перезапустить его. Ведь без активного ядра Земля теряет магнитное поле, и все живое оказывается под угрозой.

События фильма высмеяли ученые. Впрочем, некоторые исследователи действительно считают, что магнитное поле Земли отражает электромагнитное излучение Солнца, которое в противном случае уничтожило бы атмосферу.

Если они правы, то без магнитного поля наша планета утратит атмосферу, и жизнь на ней погибнет.

Что-то подобное могло произойти на Марсе, который, возможно, когда-то был более пригодным для жизни, чем сейчас.

В 1997 году Джозеф Киршвинк из Калифорнийского технологического института в Пасадене и его коллеги нашли веские доказательства того, что Марс когда-то имел магнитное поле, а затем утратил его.

«Марсианская магнитосфера была разрушена примерно 3,7 миллиарда лет назад, после чего планета превратилась в ледовый шар», — говорит Киршвинк.

Автор фото, NASA / USGS

Підпис до фото,

Марс — холодная планета без воды и жизни, но такой она была не всегда

Возможно, вы слышали, что магнитное поле Земли ослабевает. Но повода для волнений нет: оно находится в процессе изменения геомагнитных полюсов, что периодически происходит на протяжении миллионов лет.

Но может ли магнитное поле Земли со временем исчезнуть?

В ближайшее время нет, говорит Ричард Гаррисон из Кембриджского университета в Великобритании.

Для этого ядро должно полностью затвердеть. Пока только его внутренняя часть является твердой, а внешняя — жидкой. «Внутреннее ядро растет примерно на миллиметр в год, — говорит Гаррисон, а толщина расплавленного внешнего ядра — 2300 км».

Автор фото, NASA / SPL

Підпис до фото,

Периоды массового вымирания на Земле также связывают с взрывами гамма-лучей

Взрыв гамма-лучей

Когда: 500 тысяч лет

В непосредственной близости от Земли есть бинарная звезда WR 104, которая может производить гамма-лучи в течение 500 тысяч лет, но даже если это произойдет, они необязательно попадут в Землю.

Мы единственные во Вселенной? Если нет, то почему мы до сих пор не наладили контакт с чужими цивилизациями? Причина может быть в еще одном космическом убийце — гамма-излучении.

Гамма-лучи образуются при мощных взрывов в космосе, когда, например, гигантская звезда взрывается или сталкиваются две звезды.

Гамма-излучение может длиться долю секунды или несколько минут.

В теории длинные гамма-лучи могли бы уничтожить озоновый слой Земли, оставив все живое на ней без защиты от смертельного солнечного ультрафиолета.

Многие участки космоса стали непригодными для жизни из-за слишком частых гамма-излучений, утверждает исследование, опубликованное 2014 году Раулем Хименесом из Университета Барселоны в Испании и Цви Пираном из Еврейского университета в Иерусалиме.

Впрочем, Земля расположена в относительно безопасной зоне. Ведь взрывы гамма-лучей чаще случаются возле центра галактики или на участках с высокой плотностью звезд.

«Если бы Земля была в два раза ближе к центру галактики, жизни на ней уже не было бы», — объясняет ученый.

Автор фото, Gemini Observatory/Aura, artwork by Lynette Cook/S

Підпис до фото,

Взрыв гамма-лучей

Несмотря на это, Землю все же настигали гамма-всплески, следы которых остались в окаменелостях.

Около 440 млн лет назад на рубеже ордовикского и силурийского периодов произошло массовое вымирание видов, причиной которого, по мнению некоторых ученых, были гамма-лучи.

Впрочем, все живое все равно не исчезло. Хорошая новость также заключается в том, что частота взрывов гамма-лучей снижается.

По подсчетам Джеймса Анниса из лаборатории Фермилаб в Батавии в Иллинойсе, галактика в среднем переживает от 5 до 50 случаев гамма-излучения каждый миллиард лет.

Учитывая размеры Млечного пути, шансы приближения к Земле очень малы.

Впрочем, даже если случайные гамма-лучи попадут на Землю, жизнь в океане не пострадает, так как морская вода является свое рода щитом от радиации, объясняет Аннис.

Автор фото, Michael Osadciw/University of Rochester

Підпис до фото,

Звезда Шольца прошла близко от нашего Солнца

Блуждающие звезды

Когда: в течение последующих миллионов лет

В течение миллиардов лет планеты нашей Солнечной системы исполняют величественный и слаженный танец вокруг Солнца. Но что произойдет, если другая звезда приблизится к ним?

Идея казалась вполне невероятной, пока в феврале 2015 года исследователи под руководством Эрика Мамаека из Университета Рочестера в Нью-Йорке не объявили, что такое уже было и — достаточно недавно.

Примерно 70 тысяч лет назад, когда Человек разумный покинул Африку, а неандертальцы все еще жили на Земле, красный карлик под названием звезда Шольца прошел по краю Солнечной системы через участок, известный как облако Оорта.

Звезда Шольца была не первой блуждающей звездой, прошедшей через Солнечную систему, и не последней.

В феврале 2015 года Корин Бейлер-Джонс из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге в Германии назвал две звезды, которые могут оказаться проблематичными.

Одна из них, HIP 85605, должна появиться близ Солнечной системы через 240-470 тыс. лет, тогда как вторая — GL 710 — приблизится к нам через 1,3 млн лет.

GL 710 — «чуть больше звезды Шольца», говорит Мамаек, но, вероятно, пройдет дальше от Земли. Но могут ли они или любые другие блуждающие звезды угрожать жизни на Земле?

Автор фото, Mikkel Juul Jensen/SPL

Підпис до фото,

Облако Оорта находится слишком далеко от орбит других планет

Если одним словом — нет. «Просто потому, что звезда зацепит облако Оорта, Земля не будет обречена», — говорит Бейлер-Джонс.

Проходя сквозь облако Оорта, звезда теоретически может толкнуть небольшое космическое тело в направлении Земли. Но даже если оно и попадет в Землю, что очень маловероятно, то вряд ли уничтожит жизнь полностью.

Немного хуже, если, проходя по краю Солнечной системы, одна из таких звезд станет сверхновой и отправит поток гамма-лучей внутрь Солнечной системы.

Впрочем, шансы на такое стечение обстоятельств очень невелики.

Сейчас ученые в целом убеждены, что реальной угрозы за пределами Солнечной системы, которая могла бы полностью уничтожить жизнь на Земле в течение следующих нескольких миллиардов лет, не существует.

«Многие организмы способны пережить почти любой катаклизм», — резюмирует Эрик Мамаек.

Автор фото, NASA / Reid Wiseman

Підпис до фото,

Солнце не будет светить вечно

Бояться нужно самой жизни

Когда: 500 млн лет

По мнению Питера Уорда из Вашингтонского университета в Сиэтле, самая большая угроза жизни идет изнутри.

Он называет свою идею гипотезой Медеи в честь греческой царицы, убивавшей своих детей. Уорд утверждает, что причиной многих случаев массового вымирания видов в истории Земли была сама жизнь.

Например, примерно 2,3 млрд лет назад на Земле появились новые формы организмов, которые выделили в атмосферу много кислорода.

Ранее свободного кислорода в атмосфере не было, и это повлекло за собой массовую гибель микробов.

Около 450 млн лет назад появились первые наземные растения. Их корни начали расщеплять горные породы, превращая их в почву, что ускорило химические реакции между минералами в породах и углекислым газом в атмосфере.

Это резко снизило количество углекислого газа в атмосфере и ослабило парниковый эффект, вызвав ледниковый период, во время которого многие виды погибли.

Автор фото, AlgolOnline / Alamy

Підпис до фото,

Солнце расширится и со временем поглотит Землю

В отдаленном будущем подобные процессы могут уничтожить жизнь, отмечает Уорд. Солнце становится горячее, нагревая Землю.

А значит, химическая реакция между горными породами и диоксидом углерода в атмосфере ускорится.

В конце концов из атмосферы уйдет так много углекислого газа, что растения не смогут осуществлять фотосинтез. Если растения погибнут, животные исчезнут тоже. И произойти это может на удивление быстро, через каких-то 500 млн лет.

«Несмотря на то, что микробы не погибнут сразу, они станут очень уязвимыми, ведь баланс всей биосферы будет нарушен. В конце концов, это может привести к полной стерилизации планеты», — говорит Уорд.

Ни один отдельно взятый катаклизм не может уничтожить жизнь полностью, добавляет ученый. Но если внутренний баланс биосистемы нарушен, а из космоса будет нанесен другой удар, жизнь может исчезнуть навсегда.

Расширение Солнца

Когда: 1-7,5 млрд лет

Но если ничего из этого так и не произойдет, тогда нас уничтожит Солнце — звезда, которая согревает нас и дает энергию всему живому на Земле.

Солнце становится все горячее. В конце концов на Земле станет так жарко, что океаны начнут испаряться, вызывая парниковый эффект и все больше повышая температуру планеты.

Этот процесс может начаться примерно через миллиард лет и уничтожит все, кроме самых стойких микроорганизмов.

Автор фото, Detlev van Ravenswaay/SPL

Підпис до фото,

Когда Солнце достигнет таких размеров, жизнь на Земле исчезнет

Примерно через 5 млрд лет Солнце расширится, превратившись в красного гиганта. Через 7,5 млрд лет его поверхность достигнет орбиты Земли. Солнце поглотит и уничтожит нашу планету.

Есть предположение, что Земля может спастись. Увеличиваясь в размере, Солнце будет терять массу, притяжение будет уменьшаться, а Земля отдаляться.

Впрочем, по расчетам, проведенным в 2008 году, этого будет недостаточно, чтобы жизнь на Земле сохранилась.

Получается, единственная надежда — это мы сами. Если человечество будет существовать в таком далеком будущем, оно, возможно, найдет способ переместить Землю в безопасное место.

А пока максимальная продолжительность жизни на Земле — 7,5 млрд лет.

Космическая фотография показывает редкий «спрайт» в атмосфере Земли

• Томас Песке, астронавт МКС, сфотографировал вспышку красного света в верхних слоях атмосферы.
• Явление, называемое спрайтом, можно увидеть над грозой.
• Эта фотография — «очень редкое явление», — сказал Песке.

Идет загрузка.

Астронавт на борту Международной космической станции сделал редкий снимок красного «спрайта» над Европой во время записи таймлапса из космоса.

Снимок, сделанный 9 сентября, — «очень редкое явление», — сказал французский астронавт Томас Песке в посте на Flickr.

Аннотированный снимок спрайта, увиденный из космоса 9 сентября 2021 года. ЕКА / НАСА – Т. Песке

Это потому, что эти красные вспышки видны только в течение нескольких миллисекунд, согласно НАСА.

Поскольку их изображения настолько редки, о спрайтах известно очень мало, сказал в 2016 году астронавт Европейского космического агентства Андреас Могенсен.

Однако мы знаем, что они состоят из молнии, которая устремляется вверх в космос, а не на землю, сказал он.

По данным НАСА, поскольку электрический разряд взаимодействует с азотом в атмосфере, он излучает свет с красноватым оттенком.

Они являются частью категории, называемой «кратковременные световые явления», в которую также входят «эльфы» — ореолы красного света — и «струи» — вспышки синего света, которые устремляются в космос, согласно ЕКА.

Схема кратковременных световых явлений в атмосфере.ЕКА На гифке ниже можно увидеть

Jets, запечатленные над Индией из космоса.

Это видео было снято обсерваторией «Купол» МКС в сентябре 2015 года.ЕКА

У МКС есть инструменты за пределами лаборатории космической станции Колумбус, которые предназначены для наблюдения за этими вспышками света, сказал Песке в своем сообщении.

С Земли спрайты обычно скрыты за грозовыми облаками, поэтому на протяжении десятилетий красные вспышки света считались предметом легенд, пока они не были впервые запечатлены на пленку в конце 1980-х годов.

Специалист по темному небу из обсерватории Макдональд Стивен Хаммел сделал снимок этого спрайта красной медузы с горы Локк, штат Техас, 2 июля 2020 года. Стивен Хаммел

Это не первый случай, когда спрайты снимаются из космоса.Ниже представлены два снимка спрайтов, снятых с МКС в 2015 году.

Спрайт красной молнии под белым светом активной грозы с борта МКС в августе 2015 года. НАСА Красный спрайт, сфотографированный из космоса.НАСА

Факты об атмосфере Земли для детей

Покрытие Земли — это толстый слой воздуха, который защищает нас от излучения Солнца, падающих метеоров и токсичных газов. Это одеяло, известное как атмосфера, состоит из трех слоев. Без него наша Земля была бы похожа на любую другую планету — очень горячая или холодная, рябая и безжизненная. Три ура за атмосферу!

Все об атмосфере Легкая наука для детей — Изображение атмосферы

Интересные факты об атмосфере для детей

• Атмосфера состоит из пяти слоев.Тропосфера, стратосфера, мезосфера, ионосфера и экзосфера — это слои атмосферы.
• Тропосфера расположена ближе всего к Земле, ее толщина составляет около 11 миль. Этот слой содержит большую часть воздуха и кислорода атмосферы. Наша погода формируется в тропосфере. Вода испаряется с суши, превращаясь в дождь или снег. Ветры приносят теплую или прохладную погоду.
• Стратосфера находится над тропосферой и поднимается на высоту около 30 миль. Озоновый слой находится в стратосфере.Озон защищает нас от вредных солнечных лучей.
• Мезосфера — следующий слой, достигающий 50 миль от Земли. Этот слой атмосферы очень холодный — около -180 градусов по Фаренгейту. Брррр! Здесь сгорает большинство метеоров. Без этого слоя наша Земля была бы такой же, как Луна и другие планеты.

Легкая наука о Земле для детей об атмосфере — диаграмма атмосферы Земли

• Ионосфера простирается на 430 миль над Землей и считается космическим пространством.Он очень тонкий и очень холодный. Здесь находится электрический слой, созданный ионами, который используется для передачи радиоволн. Этот электрический слой также вызывает северное сияние.
• Высоко над Землей находится экзосфера, последний слой нашей атмосферы. Этот слой простирается в космос. Солнечные ветры сжимают его и толкают вниз. Когда ветер стихает, этот слой может простираться в космос более чем на 6000 миль.

Словарь атмосферы

1. Излучение: вредных лучей
2. Ядовито: ядовито
3. Рябое: , покрытое дырами или неровностями
4. Безжизненное: без жизни
5. Evaporate процесс, в результате которого жидкости превращаются в газы под воздействием тепла

Все об атмосфере Видео для детей

Посмотрите это классное видео об атмосфере Земли для детей:

Атмосфера: вопросы и ответы

Вопрос: Может ли быть повреждена атмосфера?

Ответ: Химические вещества и загрязнения могут нанести вред атмосфере.

Понравилась «Легкая наука о Земле для детей» все об атмосфере? Пройдите БЕСПЛАТНО и развлекайтесь викториной об атмосфере и загрузите БЕСПЛАТНО рабочую таблицу для детей об атмосфере. Для получения подробной информации нажмите здесь.

Первые леденящие кровь изображения Земли

Когда союзники победили нацистскую Германию в 1945 году, США захватили многие из мощных немцев ракет Фау-2, что в переводе означает «Оружие возмездия два».

Эти захваченные ракеты пробыли в Европе недолго.После того, как их перевезли по всему миру и собрали вместе на продуваемых ветрами пустынных равнинах южного Нью-Мексико, американские инженеры (и, что спорно, захваченные в плен нацистские ученые) 24 октября запустили технологически продвинутую ракету Фау-2 на высоте 65 миль над поверхностью планеты. , 1946. При этом они сделали первые фотографии Земли из космоса.

Так начался неписаный обычай оглядываться на нашу облачную планету — даже если у нашего космического корабля были другие миссии, иногда направлявшиеся к пунктам назначения в миллионах (или миллиардах) миль в глубоком неизведанном космосе.

«Почти во время каждой миссии мы оборачиваемся и делаем снимок дома», — сказал Билл Барри, главный историк НАСА. «Кажется, существует непреодолимая тенденция оглядываться назад, домой».

Подобно более поздним миссиям, направлявшимся к Марсу, Юпитеру и за его пределами, первая фотография Земли не была романтической попыткой запечатлеть беспрецедентный вид планеты. Американские исследователи использовали ракету Фау-2, оснащенную научными приборами, чтобы улучшить свое понимание великого черного эфира, космоса.В данном случае они хотели понять происхождение галактических космических лучей (частиц из глубокого космоса, которые непрерывно бомбардируют Землю), — объяснил Мартин Коллинз, историк космоса и куратор Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики.

«Фотография была своего рода побочным эффектом этой другой основной цели», — сказал Коллинз.

Когда фильм «Фау-2», наконец, упал на Землю и уцелело, ученых с ракетного полигона Уайт-Сэндс в Нью-Мексико, как сообщается, были в восторге от невиданного ранее зернистого изображения.«… когда они впервые проецировали [фотографии] на экран, ученые просто сошли с ума», — сказал Фред Рулли, который поднял пленку V-2 со дна пустыни после того, как ракета провалилась через атмосферу и рухнула на землю. , рассказывал Air and Space Magazine в 2006 году.

Первый снимок Земли из космоса, сделанный 24 октября 1946 года. Предоставлено: Ракетный полигон Уайт-Сэндс / Лаборатория прикладной физики.

Первые изображения Земли, хотя и с низким разрешением и выглядели призрачными, были получены в то время, когда космические и оборонные технологии быстро развивались.Была космическая гонка, в которой США, как известно, отправляли астронавтов на Луну, но также два десятилетия упорно работали над ядерной ракетой, направляющейся на Марс (расформированный Project Rover). Были созданы современные оборонительные ракеты, разбросанные по стране, предназначенные для сбивания советских бомбардировщиков во время холодной войны. Даже электрогитары были созданы в футуристическом, стратосферном духе времени. Первые фотографии Земли стали подходящим началом этой новой эпохи.

«Он уловил это чувство перемен», — сказал Коллинз.

Четырнадцать лет спустя американскому фильму не пришлось ждать ни одного фильма, чтобы окунуться в атмосферу Земли, чтобы увидеть последний вид планеты.

Так вот, это показали по телевидению.

1 апреля 1960 года метеорологический спутник TIROS-1 передал фотографии обратно на Землю. На следующий день газета The New York Times опубликовала эти изображения на первой странице под заголовком: «США НА ОРБИТАХ ПОГОДЫ СПУТНИК; ОН ТЕЛЕВИДУЕТ ЗЕМЛЮ И БУРЯ; НОВАЯ ЭРА В МЕТЕОРОЛОГИИ ВИДЕТСЯ».

ТИРОС-1, построенный с помощью платформы U.Лаборатория исследований и разработок S. Army Signal, электронная компания RCA, NASA и другие, могла быть разработана для погодных условий, но она также сделала резкое заявление о растущей спутниковой разведке, что означает возможность развития спутниковых технологий, чтобы потенциально шпионить за другими. ‘деятельность по всему миру.

«В тот момент 1960-х годов контекст холодной войны не был утерян», — отметил Коллинз.

Находясь на орбите в 450 милях над Землей, TIROS-1 продержался 78 дней и сделал 19 389 снимков, включая тайфун к востоку от Австралии.Вскоре последовали новые спутники TIROS, и в течение многих лет черно-белые изображения вращающейся атмосферы Земли попадали в газеты.

Ребенком в 1970-е годы Джефф Вебер, ныне научный метеоролог в Университетской корпорации атмосферных исследований, ожидал ежедневного изображения облаков над США, напечатанного каждый день в Colorado Springs Gazette — Telegraph . Молодой, помешанный на погоде Вебер собирал каждую фотографию, чтобы посмотреть, как она меняется.

«Было настолько очевидно, что погодные условия меняются по стране», — сказал Вебер.

Десятилетия спустя Вебер все еще наблюдает за погодой, хотя и на компьютерах со снимками, полученными значительно продвинутыми спутниками Национального управления океанических и атмосферных исследований, такими как тот, который сейчас шпионит за ураганами в Атлантическом океане. «Я смотрю спутниковые снимки почти весь день, теперь каждый день», — сказал он.

Фотография сделана ТИРОС-1 1 апреля 1960 года. Кредит: НАСА

Спутник Explorer VI Earth сделал это «грубое» изображение Земли в 1959 году, за год до запуска TIROS-1.Предоставлено: nasa flickr.

В разгар космической гонки, 23 августа 1966 года, земляне получили особенно уникальный снимок планеты, сделанный с расстояния более 200 000 миль. За три года до того, как Нил Армстронг осторожно ступит на известковую лунную землю, роботизированный корабль Lunar Orbiter 1 сделал первый снимок Земли, сделанный космическим кораблем возле Луны. Но, как и изображение ракеты Фау-2, эта миссия не предназначалась для фотографирования Земли. Он должен был собрать подробные изображения опасной, испещренной кратерами поверхности Луны, куда астронавты вскоре попытаются приземлиться.

На переднем плане пестрая лунная поверхность, испещренная миллиардами летних ударных кратеров. Дальше лежит покрытая облаками Земля.

«Это было здорово», — сказал Барри из НАСА о снимке. Но изображение с Lunar Orbitor 1 не попало на первую полосу The New York Times, как TIROS-1. Он не попал ни на вторую, ни на третью, ни на четвертую, ни на пятую страницы. Почему это историческое изображение было похоронено на странице 14. Это потому, что к 1966 году астронавты НАСА уже сделали потрясающие цветные фотографии Земли, в частности, изображение Эда Уайта 1965 года, парящего над яркой туманной голубой атмосферой, связанного с космическим кораблем при помощи просто привязь.Затем, конечно же, появилась одна из самых известных фотографий Земли, когда-либо сделанных, — фотография «Голубой мрамор», сделанная по пути к Луне во время последней миссии Аполлона в 1972 году. Эти фотографии затмили снимок 1966 года.

«Об этом по большей части забывают из-за хороших цветных снимков, которые мы получили позже», — сказал Барри.

Снимок Земли, сделанный Lunar Orbiter 1 23 августа 1966 года. Кредит: НАСА

Роботизированные попытки проникнуть все глубже и глубже в космос продолжали возвращаться домой, даже спустя долгое время после того, как изображения Земли перестали быть чем-то новым.

Mariner 10 — космический корабль, отправленный для получения снимков Венеры и Меркурия — оглянулся в 1973 году и сделал культовое изображение Луны и Земли с расстояния 1,6 миллиона миль.

«Раньше у меня в офисе висела копия, — сказал Барри.

И в День святого Валентина в 1990 году, до того, как НАСА отправило команду «Вояджеру-1» навсегда выключить его камеры (для экономии энергии), космический корабль сфотографировал Землю с расстояния примерно в 4 миллиарда миль. Это просто синее пятнышко.

«Посмотрите еще раз на эту точку.Вот здесь. Это дом. Это мы «, — написал Карл Саган.

Земля и Луна на «Маринер-10». Кредит: НАСА

Наша бледно-голубая точка. Предоставлено: НАСА / Jpl-Caltech.

Если это космическое исследование верно, люди никогда не покидали атмосферу Земли

Атмосфера Земли описывается как хрупкая оболочка, обволакивающая планету, по размеру сопоставимая с кожурой яблока, защищающей плод. Более чем за полвека, еще до того, как миссия Аполлона-16 сделала первые ультрафиолетовые изображения Земли, исследователи знали, что самый внешний слой атмосферы — геокорона — простирается далеко за пределы более плотного приземного воздуха, которым мы дышим.

Теперь новое исследование Space Physics переопределяет границы нашей планеты, основываясь на забытых данных, собранных в конце прошлого тысячелетия. В отчете делается вывод, что границы атмосферы на самом деле простираются более чем на 391 000 миль от поверхности планеты, что примерно в два раза больше, чем наша Луна.

Это не означает, что вы можете ходить на луну без скафандра, — сказал Жан-Лу Берто, соавтор исследования и планетолог. Молекулы водорода, составляющие внешнюю атмосферу, настолько редки, что эта область до сих пор считается вакуумом.Любой космический корабль, проходящий через него, ничего не заметит и его не замедлит сопротивление.

Однако это означает, что человечество еще не покинуло атмосферу Земли. Луна, самая дальняя точка, когда-либо достигнутая космонавтами, вращается внутри геокороны.

Все это бросает вызов нашему видению границ нашей планеты. НАСА считает космического путешественника космонавтом, когда он поднимается на высоту более 50 миль над поверхностью планеты. Международная авиационная федерация, устанавливающая мировые рекорды в области авиации, использует линию Кармана, расположенную на высоте 100 километров над уровнем моря, для обозначения «границы космоса».”

Первые ультрафиолетовые фотографии геокороны Земли были сделаны астронавтами «Аполлона-16» на Луне в 1972 году. Фото любезно предоставлено NASA

Благодаря этим новым знаниям, мощные телескопы на Луне или на орбите Земли также должны будут учитывать и отфильтровывать яркий ультрафиолетовый свет геокороны при взгляде на Вселенную. Это упростило бы сканирование космоса.

И если эти телескопы обнаружат планеты в галактике с тем же ореолом, который окружает нашу Землю, этот свет может когда-нибудь быть использован для определения местоположения обитаемых планет вдали от нашей собственной межзвездной двери.

Что сделали исследователи

Более двух десятилетий назад космический корабль под названием SOHO — Солнечная и гелиосферная обсерватория — был приостановлен на полпути между Землей и Солнцем, ища в небе ультрафиолетовый свет определенной частоты, известный как излучение Лайман-альфа.

«Лиман-альфа — это, по сути, цвет водорода», — сказал Берто. Оказывается, солнечная система залита этим цветом, учитывая, что водород является наиболее распространенным элементом во Вселенной. Когда каждый атом водорода освещается солнцем, он излучает свечение Лайман-альфа.

Lyman-alpha находится в далекой ультрафиолетовой части светового спектра, где человеческий глаз не может его видеть. Но прибор на космическом корабле SOHO под названием SWAN мог и сделал это.

Еще в 1990-х годах Берто руководил первоначальной и основной миссией SWAN: отслеживать солнечный ветер, постоянный поток заряженных частиц, исходящих от Солнца. Сейчас Берто, по крайней мере, номинально на пенсии, но в «свободное время» его внимание возвращается к некоторым давно забытым данным о побочных проектах, которые он собрал за свою 55-летнюю карьеру.

Вместе с Игорем Балюкиным, физиком Российского института космических исследований и ведущим автором исследования, Берто снова погрузился в изображения Земли, сделанные SWAN в 1996, 1997 и 1998 годах.

Что они нашли

Хотя о существовании геокороны было хорошо известно даже в начале 1960-х годов, по словам Берто, эксперты того времени предполагали, что она закончилась внутри лунной орбиты.

Берто, Балюкин и их команда обнаружили, что геокорона простирается более чем в 50 раз больше диаметра Земли от поверхности планеты.

«Когда астронавты были на Луне, они смотрели на Землю, — сказал Берто, — но они не думали, что действительно находятся внутри атмосферы Земли».

На этой диаграмме без масштаба показана геокорона Земли, гало атомов водорода, которое в 50 раз превышает диаметр нашей планеты. На обращенной к Солнцу стороне планеты геокорона «толкается» солнечными ветрами, создавая увеличенный «хвост» на противоположной стороне планеты. Изображение любезно предоставлено ЕКА, текст увеличен NewsHour

Команда также знала, основываясь на более ранних наблюдениях за геокороной, что фотоны солнечного ветра перемещают водород во внешней атмосфере, а это означает, что геокорона должна быть асимметричной между дневной и ночной сторонами Земли.

Балюкин создал модель этого асимметричного эффекта — «хвоста» геокороны, выступающего с ночной стороны планеты, — которая может расширить наши представления о космической погоде. Космическая погода, в свою очередь, может повлиять на мобильные телефоны, карты GPS и электрическую инфраструктуру.

Что это означает

Расширенная атмосфера Земли не очень хороша для поддержания жизни, но имеет последствия для наших поисков инопланетян, — сказал Томас Дж. Иммель, физик из Калифорнийского университета в лаборатории космических наук Беркли, который не принимал участия в этом исследовании. .

«В наши дни нас больше интересуют верхние слои атмосферы планет из-за экзопланет», — сказал Иммель.

Здесь, на Земле, есть чем заняться, даже если мы наблюдаем за планетами вокруг других звезд.

Экзопланеты вращаются вокруг звезд, отличных от нашего Солнца. Некоторые из этих экзопланет, вероятно, попадают в «обитаемую зону», где жидкая вода может существовать на поверхности планеты. Водород в нашей атмосфере — это результат отделения атомов водорода от воды.Если мы ищем обитаемые планеты в космосе, возможно, мы ищем такую ​​же геокорону, как наша.

«Тридцать лет назад мы знали, что в галактике 100 миллиардов звезд, подобных нашему Солнцу, но мы не знали, есть ли какие-нибудь планеты», — объяснил Берто. Сегодня одна оценка насчитывает около 4000 подтвержденных и зарегистрированных экзопланет, и многие другие еще предстоит идентифицировать.

По словам Иммела, это исследование является «напоминанием о том, что мы не знаем всего о нашей атмосфере. Здесь, на Земле, есть чем заняться, даже если мы наблюдаем за планетами вокруг других звезд.”

Первое изображение геокороны Земли было получено с Луны в 1972 году астронавтами миссии «Аполлон-16». Лучшая информация о нашем ультрафиолетовом ореоле была собрана в конце 1990-х годов. Теперь, в 2019 году, Берто, Балюкин и компания дали нам оценку самых отдаленных уголков атмосферы нашей планеты.

Предсказание Берто на будущее?

В следующие 100 лет, сказал он, «очевидно, что у нас будут средства» для обнаружения не только водорода вокруг пригодной для жизни планеты, но, возможно, даже жизни среди звезд.

изображений Земли: культовые изображения Земли из космоса

Примечание редактора: Эта галерея, первоначально опубликованная в 2012 году, была обновлена ​​и теперь включает другие более свежие и потрясающие изображения нашей планеты из космоса.

За время, прошедшее с тех пор, как из космоса были сделаны первые фотографии нашей планеты, накопилась удивительная коллекция снимков Земли. Некоторые из них невероятны из-за усилий, которые были вложены в их создание; другие предлагают потрясающие новые перспективы на наш мир; многие фотографии НАСА были просто изумительным искусством, основанным на фантастической науке и подпитываемым замечательными технологиями.Наш мир был открыт во всем своем космическом великолепии — от изображений в виде голубого мрамора в виде полного земного шара, сшитых из спутниковых снимков, до унизительного изображения Земли в бледно-голубых точках, сделанного из глубокого космоса.

Вот несколько первых исторических снимков Земли с Луны и из глубокого космоса, а также знаковые виды нашего мира с поистине далекой перспективы.

Голубой мрамор : НАСА подготовило несколько изображений голубого мрамора. На оригинале, сделанном командой Аполлона-17, изображено Восточное полушарие, и он считается одним из самых известных и широко распространенных изображений Земли за всю историю.Вверху слева одно из самых последних изображений Голубого мрамора было создано путем объединения спутниковых снимков и показывает Западное полушарие во всей его красе. Первые снимки из космоса были не такими обычными, как сейчас Голубые шарики.

Ранние ракетные фотографии Земли из космоса : Задолго до того, как мы полетели на Луну, первые снимки Земли издалека были получены с краю космоса с помощью ракет в 1940-х годах. 7 марта 1947 года ракета отправила обратно эти первые снимки Земли, сделанные с высоты более 100 миль над поверхностью — далеко в космос.

Ученые и солдаты в Нью-Мексико впервые увидели эти изображения, сделанные захваченными немецкими ракетами Фау-2, которые были переконфигурированы так, чтобы нести камеру (вместо боеголовки) в космос. (Изображение предоставлено Лабораторией прикладной физики Джонса Хопкинса)

Первое фото Земли с метеорологического спутника : Ракеты уступили место орбитальным спутникам, а первые спутниковые фотографии позволили ученым впервые взглянуть на облачные системы сверху, предоставив информацию о больших штормах это было очень ценно для метеорологов.

Этот первый снимок Земли с метеорологического спутника был сделан спутником TIROS-1 1 апреля 1960 года. Фотография также вошла в историю телевидения. (Изображение предоставлено НАСА)

Первое фото Земли из глубокого космоса : На ранних спутниковых снимках видны только части планеты. Только после того, как спутник НАСА Lunar Orbiter 1 оглянулся через плечо и не сделал первый снимок Земли из глубокого космоса, мы не смогли представить себе наш мир как объект в космосе. Земля изображена в виде полумесяца — солнечный свет лишь частично с точки зрения космического корабля.

Первый снимок Земли из глубокого космоса был сделан аппаратом Lunar Orbiter 1 23 августа 1966 года. Видно, что Земля поднимается над Луной. Роботизированный орбитальный аппарат был частью попытки НАСА составить карту лунной поверхности перед отправкой астронавтов. В отличие от современной цифровой фотографии, изображения делались на пленку, которая автоматически проявлялась на борту, так же как и в фотоаппарате Polaroid, перед сканированием, оцифровкой и отправкой на Землю с помощью радиосигналов. (Изображение предоставлено НАСА)

Первое изображение Земли и Луны в одном кадре : Было невероятно впервые увидеть Землю из глубокого космоса.Это был еще один удивительный опыт — впервые увидеть наш мир и его луну, подвешенные в черной пустоте. Этот подвиг совершил «Вояджер-1» на пути к внешним планетам.

Этот снимок НАСА Земли и Луны в одном кадре, первый в своем роде, когда-либо сделанный космическим кораблем, был записан 18 сентября 1977 года космическим аппаратом Вояджер-1, когда он находился на расстоянии 7,25 миллиона миль (11,66 миллиона километров). с Земли. Луна (вверху) находится за пределами Земли с точки зрения космического зонда.Поскольку Земля намного ярче, чем Луна, Луна была искусственно увеличена в три раза с помощью компьютерной обработки, чтобы оба тела были четко видны на изображении. (Изображение предоставлено НАСА)

Восход Земли : Представьте, что вы облетаете Луну на космическом корабле, выглядываете в окно и становитесь первыми людьми, увидевшими восход вашей собственной планеты. Этот культовый снимок восхода Земли, который в народе называют снимком «Восход Земли», является первым в своем роде снимком, сделанным космонавтом с лунной орбиты.

Этот вид восходящей Земли поприветствовал астронавтов Аполлона-8, когда они прибыли из-за Луны после выхода на лунную орбиту. Фотография отображается здесь в исходной ориентации, хотя чаще ее рассматривают с лунной поверхностью в нижней части фотографии. На фотографии Земля находится примерно в пяти градусах левее горизонта. Безымянные элементы поверхности слева находятся около восточного края Луны, если смотреть с Земли. Лунный горизонт находится примерно в 780 километрах от космического корабля.Высота сфотографированного участка у лунного горизонта около 175 километров. (Изображение предоставлено НАСА)

Бледно-голубая точка: Немногие изображения из космоса столь же знаковые, как бледно-голубая точка, сделанная «Вояджером-1». Карл Саган сказал об изображении: «… одинокая точка в огромном окутывающем космосе. Для меня это подчеркивает нашу ответственность относиться друг к другу с большей добротой и состраданием, а также беречь и лелеять эту бледно-голубую точку, единственный дом, который мы когда-либо знали ».

Изображение в бледно-голубых точках является частью первого в истории портрета нашей Солнечной системы издалека, сделанного космическим аппаратом Вояджер-1.»Вояджер» получил 60 кадров для мозаики Солнечной системы с расстояния более 4 миллиардов миль от Земли и примерно на 32 градуса над эклиптикой — плоскостью, в которой вращается большинство планет. Земля находится чуть ниже и правее центра, попадая в середину одного из рассеянных световых лучей, возникающих в результате съемки изображения так близко к Солнцу. (Изображение предоставлено НАСА)

Первое изображение Земли с Марса : Марс когда-то удерживал коллективное человеческое воображение, как никакой другой мир, с видениями каналов и маленьких зеленых человечков.Так что это было нечто особенное, когда мы впервые смогли сфотографировать наш мир с поверхности Красной планеты. Земля снова стала простой точкой, которую можно увидеть издалека.

Это первое изображение Земли, сделанное с поверхности другой планеты. Это было сделано марсоходом Spirit Exploration Rover Spirit 8 марта 2004 года, за час до восхода солнца, с поверхностью Марса на переднем плане. Контраст был увеличен вдвое, чтобы было легче увидеть Землю. (Изображение предоставлено: NASA / JPL / Cornell / Texas A&M)

Moon Shadow : Не все большие фотографии Земли старые, и не все они черно-белые.И многие из них, как этот следующий, просто удивляют. Когда мы переживаем солнечное затмение, луна закрывает солнце. Но из космоса, глядя на нашу планету, событие приобретает совершенно иную перспективу. Мы видим странное пятно на нашем мире — тень луны, падающую на поверхность планеты. Это изображение показывает, почему каждый на Земле не может увидеть какое-либо конкретное полное солнечное затмение — тень покрывает только часть планеты, и вы должны находиться рядом с центром тени, чтобы испытать затмение.

Во время солнечного затмения тень Луны движется по поверхности Земли со скоростью почти 2000 километров в час, пока затмение разворачивается. Этот снимок солнечного затмения 11 августа 1999 года был одним из последних, когда-либо сделанных с российской космической станции «Мир». (Изображение предоставлено Центром национальных пространственных исследований через НАСА)

Восход Луны с орбиты Земли : горизонт наклонен и кажется далеким. Кажется, что Луна плавает в атмосфере Земли. Это один из многих невероятных видов, которые можно увидеть только из космоса, но по названию он полностью знаком: восход луны.

Четверть Луны поднимается над горизонтом Земли и над свечением нашей атмосферы. Изображение было сделано цифровой фотокамерой во время последней миссии космического корабля «Колумбия». Экипаж Колумбии погиб 1 февраля 2003 года, когда шаттл сломался при повторном входе в атмосферу Земли. (Изображение предоставлено НАСА)

Аврора с Международной космической станции : Большинство людей на Земле никогда не видели полярное сияние. Лишь немногим посчастливилось увидеть его из космоса.

Этот вид полярного сияния, или северного сияния, был сделан астронавтами на борту Международной космической станции в начале 2012 года. На нем видно сияющее сияние, танцующее над Землей. (Изображение предоставлено НАСА)

Свежая перспектива: Если смотреть на Землю из космоса в ночное время, открывается перспектива, которую немногие видели воочию — крошечная бледно-голубая точка превратилась в черный шар, пронизанный золотыми драгоценностями.

Астронавт Канадского космического агентства Крис Хэдфилд видит план Флориды 12 мая 2013 года.(Изображение предоставлено Канадским космическим агентством / Крисом Хэдфилдом)

Вы где? Если бы вы могли отправиться к Сатурну и получить правильный угол (и правильную экспозицию), вот как бы Земля выглядела с планеты, окруженной кольцами.

Космический аппарат НАСА «Кассини» сфотографировал этот вид колец Сатурна с Земли, находящейся вдалеке, с помощью широкоугольного объектива 19 июля 2013 года. Вы смотрите на темную сторону Сатурна, его яркий край. основные кольца, а также кольца F, G и E. (Изображение предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космических наук)

Вокруг Луны: Китай начал свою четвертую миссию на Луну в октябре 2014 года, отправив зонд, чтобы сделать круг вокруг Луны и вернуться на Землю.По пути зонд запечатлел классический вид нашего мира из-за луны.

Миссия по исследованию лунной петли, в результате которой был получен этот снимок, является одним из шагов к запланированной китайской миссии по возврату проб Chang’e 5 в 2017 г. (Изображение предоставлено Китайской корпорацией аэрокосмической науки и технологий)

50 великолепных фотографий космического пространства

НАСА

Люди смотрели на звезды с самого начала цивилизации.На протяжении тысячелетий мы составляли карты и мифологизировали космические загадки ночного неба.

Древние египтяне наблюдали за звездой Сириус как важной частью ведения календаря. Астрологи искали человеческое значение в звездах, по крайней мере, с 3-го тысячелетия до нашей эры. А Альберт Эйнштейн утверждал, что пространство и время переплетаются в бесконечную ткань, тянущуюся во всех направлениях.

По большому счету, наше исследование мира за пределами атмосферы Земли началось совсем недавно.29 июля 2021 года исполнилось 63 года со дня основания НАСА. И, спустя более шести десятилетий, мы все еще каждый день делаем новые открытия о нашей Вселенной.

С помощью небольшой армии космических кораблей и самых мощных телескопов в мире НАСА сделало несколько действительно красивых фотографий космического пространства.

Пора исследовать вселенную …

Плавание над Багамскими островами

НАСА

Между 1981 и 2011 годами программа космических шаттлов направила много энергии на околоземную орбиту (и за ее пределы).Шаттлы помогли построить Международную космическую станцию, запустили космический телескоп Хаббла и вывели межпланетные зонды из атмосферы Земли.

Здесь астронавты Международной космической станции сделали снимок шаттла «Атлантис», плавающего над Багамами. Эта миссия, последняя из программы космических челноков, была запущена 8 июля 2011 года.

Далекие места

НАСА

Космический аппарат НАСА Juno прибыл на Юпитер, газовый гигант, в 2016 году и все еще активен.Непилотируемый зонд сделал это изображение турбулентной атмосферы Юпитера.

Юпитер — самая большая планета в нашей солнечной системе. Его атмосфера содержит в основном молекулярный водород и гелий.

Дикие лошади

НАСА

Это потрясающее изображение туманности Конская Голова в созвездии Ориона было получено телескопом Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне.

Это плотное образование пылевого облака находится примерно в 1375 световых годах от Земли.

Довольно панорама

НАСА

НАСА работало с Европейским космическим агентством (ESA) и Итальянским космическим агентством (ASI) над созданием космического зонда «Кассини» для изучения Сатурна и его системы.

Зонд вышел на орбиту Сатурна в июле 2004 года и провел 13 лет, изучая окольцованную планету, делая снимки спутников Сатурна, колец и этого удивительного панорамного вида.

Лезвие разрушения

Управление по связям с общественностью НАСА / Научного института космического телескопа

Космический телескоп Хаббла сделал это изображение AG Carinae, одной из самых ярких звезд Млечного Пути.

Звезда окружена ореолом из пыли и газа. Ученые считают, что эта огромная туманность возникла после одного или нескольких гигантских извержений около 10 000 лет назад. Само облако имеет ширину 5 световых лет или приблизительное расстояние между Землей и нашей следующей ближайшей звездной системой, Альфа Центавра.

Взрыв цвета

НАСА

Сверхновая — это мощный взрыв, который происходит в конце жизни звезды. Рентгеновская обсерватория Чандра, сложный космический телескоп, запечатлела последствия такого взрыва в созвездии Кассиопеи.

На этой фотографии показано рентгеновское излучение остатка сверхновой Тихо, впервые обнаруженного в 1572 году.

18 марта 2021 года японский астроном-любитель Юдзи Накамура заметил новую (во всяком случае, новую для нас, землян) новую звезду. в созвездии Кассиопеи, получившем название Nova Cas 2021.

Система друзей

НАСА

Широкоугольная камера телескопа Хаббла обнаружила эти две галактики в скоплении Персей.

Скопление, состоящее из тысяч галактик, является одним из крупнейших объектов известной Вселенной.

Середина действия

НАСА

Инфракрасные камеры космического телескопа Спитцера сделали это изображение переполненного ядра Млечного Пути.

Ученые полагают, что в центре нашей галактики есть сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец A.

Продуктивная Медуза

НАСА

Телескоп Хаббла сделал это изображение слияния Медузы, пары взаимодействующих галактик в созвездии Большой Медведицы.

Центр, получивший название «Глаз Медузы», представляет собой богатую газом область экстремального звездообразования шириной 500 световых лет.

Столпы творения

НАСА

Туманность Орла, также известная как Мессье 16, — это место, где находится еще одна область, богатая звездообразованием, метко названная Столпами Творения.

Это изображение объединяет рентгеновское изображение, полученное рентгеновской обсерваторией Чандра, с оптическими данными, полученными космическим телескопом Хаббла.

Огни Скорпиона

НАСА

Это шаровое скопление NGC 6380, которое находится примерно в 35 000 световых лет от Земли в созвездии Скорпиона.

Яркая звезда на переднем плане — HD 159073, звезда в 4000 световых годах от нашей планеты.

Атмосферное световое шоу

НАСА

Полярное сияние Земли — прекрасное зрелище, которое можно увидеть с земли, но они также представляют собой настоящее шоу в космосе.

Вот как они выглядят с орбиты.

Вблизи и лично

НАСА

Вот серия изображений восьмого пролета Юпитера Юноны.

В июне 2021 года зонд совершил 34-й близкий облет планеты.

Калейдоскопические газы

НАСА

Вот еще один снимок Юпитера, сделанный зондом НАСА «Юнона».

На этом изображении показано вращающееся южное полушарие планеты.

Обустройство дома

НАСА

Вот впечатляющий вид пары людей, выходящих в открытый космос.

Здесь Шейн Кимбро из НАСА (слева) и Томас Песке из Европейского космического агентства устанавливают новые солнечные батареи снаружи Международной космической станции.

Золотой час

НАСА

Наш маленький синий космический шарик выглядит довольно впечатляюще с высоты более 250 миль.

Здесь Индийский океан отражает золотой солнечный свет.

Коготь

НАСА

Компания Northrop Grumman, занимающаяся аэрокосмическими технологиями, отправила этот космический грузовой корабль Cygnus на Международную космическую станцию.

Роботизированная рука — один из вкладов Канады в работу станции. Рука выполняет обслуживание, перемещает оборудование и ловит посещающие транспортные средства, такие как это грузовое судно, и сопровождает их к причалу.

Светящиеся газы

НАСА

NGC 2313 — это эмиссионная туманность — облако ионизированного газа, которое излучает собственный свет — примерно в 3756 световых годах от Земли в созвездии Единорога.

Космический телескоп Хаббла заметил светящееся образование.

Возможность стучит

НАСА Марсоход NASA

Opportunity сделал эту фотографию открытой местности на красной планете.

Opportunity приземлился на поверхность Марса в 2004 году. НАСА потеряло контакт с космическим кораблем в июне 2018 года, когда пыльная буря по всему Марсу оставила его погребенным.

Селфи

НАСА

Посадочный модуль InSight приземлился 26 ноября 2018 года в районе Элизиум Планиция на Марсе.Это селфи было одной из первых передач на Землю.

Название посадочного модуля на самом деле является аббревиатурой от «Внутренние исследования с использованием сейсмических исследований, геодезии и переноса тепла». Его миссия: изучить глубокие недра Марса.

Рябь на Марсе

НАСА Марсианский орбитальный аппарат

NASA сделал это изображение ряби на поверхности планеты.

Но это не жидкость.Эта рябь — узор на песке, созданный ветром.

Пролет Венеры

НАСА

Беспилотный космический корабль Mariner 10, запущенный в 1973 году для сбора данных об атмосфере, поверхности и характеристиках тела Меркурия и Венеры.

На этом фото Венера покрыта толстым слоем облаков.

Гравитационное притяжение

НАСА

Это образование вызвано гравитационной энергией сверхмассивной черной дыры в ядре галактики Геркулес А.

Это изображение является составной частью информации в видимом свете, полученной космическим телескопом Хаббла, и радиоданных, полученных с радиоастрономической обсерватории Very Large Array в Нью-Мексико.

Выход в открытый космос

НАСА

Вот еще один взгляд на выходца из космоса Шейна Кимбро, устанавливающего солнечную батарею на Международной космической станции.

Кимбро назначен командиром миссии NASA SpaceX Crew-2 на Международную космическую станцию, которая должна вернуться на Землю осенью 2021 года.

Восход солнца сверху

НАСА / ЕКА

Астронавт ЕКА Томас Песке сделал эту фотографию восхода солнца над Индийским океаном с Международной космической станции.

Поскольку станция вращается вокруг Земли каждые 90 минут, космонавты могут видеть 15 восходов в день.

Восход, закат

НАСА

Экипаж седьмой экспедиции запечатлел этот впечатляющий закат с Международной космической станции в 2003 году.

Это Тихий океан, видимый под облаками.

Среди звезд

Picasa / НАСА

И ночное небо тоже не выглядит таким убогим.

Астронавт Скотт Келли опубликовал это изображение в Твиттере 9 августа 2015 года во время своей годовой миссии на Международной космической станции.

Путь вверх

НАСА

Вот последний взгляд на внешнюю часть Международной космической станции, прежде чем мы вернемся в космос.

Южный Атлантический океан виден на 273 мили ниже.

Пальцы в песке

НАСА

Марсоход НАСА «Кьюриосити» приземлился на поверхность Марса в августе 2012 года. На момент публикации марсоход все еще активен.

Его миссия — поиск условий, благоприятных для микробной жизни, и проведение исследований планетарной обитаемости в рамках подготовки к исследованию человеком.

Пустыня по соседству

НАСА

Марсоход Curiosity также сделал эту фотографию формации «Кимберли» с горой Шарп вдалеке.

Сухой песчаный ландшафт напоминает бескрайние пустыни Земли.

Буря пивоварения

НАСА

Юнона сфотографировала эту фотографию кружащихся облаков на поверхности Юпитера во время близкого пролета в 2018 году.

Белый овал в верхней части кадра — это шторм.

Звездный питомник

НАСА

Мессье 33, или Галактика Треугольника, находится в 2,73 миллиона световых лет от Земли в созвездии Треугольника.

Эта тонкая область галактики — место быстрого рождения звезд. Ученые считают, что в этом регионе проживает около 200 молодых звезд.

Мерцание, мерцание

НАСА

Вот еще один пример эмиссионной туманности — она ​​носит скромное название NGC 2313 — освещающая небо серебристым светом перед яркой звездой V565.

Космический телескоп Хаббл сделал это фото.

Еще одна голубая планета

НАСА

Космический корабль «Вояджер-2» впервые увидел Нептун в 1989 году.

Нептун в 17 раз больше массы Земли и совершает оборот вокруг Солнца каждые 164,8 земных года.

Земной

НАСА

Ученые считают, что Земля и Титан, самый большой спутник Сатурна, обладают некоторыми важными качествами.По данным НАСА, ни в одном другом месте Солнечной системы не наблюдается «земной» активности жидкости на своей поверхности.

Но есть несколько проблем для тех, кто хочет начать новую жизнь на далекой луне. Во-первых, поверхность Титана имеет температуру около -290 градусов по Фаренгейту и получает 1% солнечного света по сравнению с поверхностью Земли. Что еще более важно, жидкость, из которой состоят озера, реки и моря Титана, представляет собой смесь метана и этана.

Инфракрасная информация

НАСА

Инфракрасные камеры на борту «Кассини» собрали данные о поверхности за 13 лет во время облетов Титана.

Наблюдать за поверхностью Луны может быть сложно, потому что толстая атмосфера рассеивает большую часть видимого света, но эти инфракрасные изображения, кажется, показывают сложные геологические и океанические особенности.

Много лун

НАСА

В 2011 году Кассини запечатлел пять спутников Сатурна в одном кадре.

Слева направо эти луны — Янус, Пандора, Энцелад, Мимас и Рея.

Луна крупным планом

НАСА

На этой фотографии, также сделанной с миссии Кассини, самый большой спутник Сатурна Титан виден за меньшей Тетисом.

Ученые считают, что Тетис почти полностью состоит из водяного льда с очень небольшим процентным содержанием горных пород.

Диона

НАСА

У Сатурна 82 спутника, 53 из которых имеют официальные названия.

Это называется Диона. Это четвертый по величине спутник планеты и находится в 234 500 милях от Сатурна. Это примерно такое же расстояние от Земли до нашей Луны.

Луна Земли

НАСА

Экипаж 10-й экспедиции сделал это фото полной луны с Международной космической станции.

Наша луна — пятая по величине луна в Солнечной системе и самая большая луна относительно размера планеты, вокруг которой она вращается.

Признаки жизни

НАСА

Свечение городов Европы и Африки видно из космоса.

Если присмотреться, можно даже увидеть лямки городских улиц.

Техас, сверху

НАСА

На этой фотографии, сделанной экипажем 36-й экспедиции на борту Международной космической станции в 2013 году, показаны некоторые населенные пункты Техаса.

Хьюстон, где расположен Космический центр имени Джонсона НАСА, показан в нижней половине кадра, ближе к центру.

Свежий прогноз погоды

НАСА / Научный институт космического телескопа

Космический телескоп Хаббл сделал этот снимок Юпитера в августе 2020 года.

Сверхчеткое изображение показывает новые штормы и атмосферную турбулентность на газовом гиганте.

Глядя на солнце

НАСА / ДЖАКСА

Это изображение нашего Солнца, полученное в 2015 году, составлено из трех разных космических аппаратов, измеряющих три разных вида энергии.

Рентгеновские лучи высоких энергий, отслеживаемые телескопом NASA NuSTAR, выглядят синими. Рентгеновские лучи низкой энергии, полученные японским космическим кораблем Hinode, имеют зеленый цвет. А ультрафиолетовый свет, измеренный обсерваторией солнечной динамики НАСА, отображается красным и желтым.

Сатурн в солнечном свете

НАСА

Это был вид Кассини с орбиты Сатурна в 2010 году.

Как и Юпитер, атмосфера Сатурна богата водородом и гелием.

Привет, Плутон

НАСА

Давно известный как девятая планета в нашей солнечной системе, Плутон был понижен в статусе до карликовой планеты в 2006 году.

На этом инфракрасном изображении показан ледник на поверхности карликовой планеты. Плутон составляет примерно половину размера Луны.

Луна для Плутона

НАСА

В январе 2015 года космический зонд НАСА New Horizons начал сближение с Плутоном и его пятью лунами.

На этом изображении самого большого спутника Плутона, Харона, видно пятно цвета ржавчины, состоящее из органических соединений, называемых толинами. Ученые считают, что эти толины являются продуктом метана, азота и других газов, которые выделяются из атмосферы Плутона и осаждаются на Луне.

Лагуна туманность

НАСА

Это образование, находящееся на расстоянии около 4000 световых лет от Земли, известно под разными названиями: NGC 6523, Туманность Лагуна или Мессье 8.

Гигантское межзвездное пылевое облако находится в созвездии Стрельца.

Мыши в космосе?

НАСА / Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Вашингтонский институт Карнеги

И, наконец, что не менее важно, вот фотография кратеров на Меркурии, которые похожи на талисмана Диснея Микки Мауса.

Эта фотография была сделана зондом NASA Messenger в 2012 году.

Атмосфера и круговорот воды

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Круговорот воды •

Компоненты круговорота воды » Атмосфера · Конденсация · Испарение · Испарение · Пресноводные озера и реки · Поток подземных вод · Хранение подземных вод · Лед и снег · Инфильтрация · Океаны · Осадки · Таяние снегов · Источники · Речной поток · Сублимация · Поверхностный сток

Линзовидное облако над горами хребта Тараруа, Северный остров, Новая Зеландия.Что происходит над этими горами? Несколько облаков собраны в одно яркое линзовидное облако.

Кредит: Крис Пикинг, Фотография звездного ночного неба

Атмосфера наполнена водой

Круговорот воды — это все, что связано с накоплением воды и перемещением воды по Земле, внутри и над Землей. Хотя атмосфера не может быть большим хранилищем воды, это супермагистраль, используемая для перемещения воды по земному шару. Испарение и транспирация превращают жидкую воду в пар, который поднимается в атмосферу из-за восходящих потоков воздуха.Более низкие температуры на высоте позволяют пару конденсироваться до , превращаться в облака, а сильный ветер перемещает облака по всему миру, пока вода не выпадет в виде осадков и , чтобы пополнить связанные с землей части круговорота воды. Около 90 процентов воды в атмосфере образуется за счет испарения из водоемов, а остальные 10 процентов — за счет испарения растений.

В атмосфере всегда есть вода. Облака , конечно, наиболее видимое проявление атмосферной воды, но даже чистый воздух содержит воду — воду в виде частиц, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть.По одной оценке, объем воды в атмосфере в любой момент времени составляет около 3100 кубических миль ( ³ миль) или 12 900 кубических километров ( ³ км). Это может показаться большим, но это всего лишь около 0,001 процента от общего объема воды на Земле, составляющего около 332 500 000 миль ³ (1 385 000 000 км ³ ), как показано в таблице ниже. Если бы вся вода в атмосфере упала сразу, она бы покрыла земной шар только на глубину 2,5 сантиметра, около 1 дюйма.

Сколько весит облако?

Кредит: Викимедиа, Creative Commons

Как вы думаете, у облаков есть вес? Как они могут, если они парят в воздухе, как воздушный шар, наполненный гелием? Если вы привяжете воздушный шар с гелием к кухонным весам, он не покажет никакого веса, так зачем же облако? Чтобы ответить на этот вопрос, позвольте мне спросить, есть ли у воздуха какой-либо вес — это действительно важный вопрос.Если вы знаете, что такое давление воздуха и барометр, то знаете, что воздух имеет вес. На уровне моря вес (давление) воздуха составляет около 14 ½ фунтов на квадратный дюйм (1 килограмм на квадратный сантиметр).

Поскольку воздух имеет вес, он также должен иметь плотность, которая является весом для выбранного объема, например кубического дюйма или кубического метра. Если облака состоят из частиц, они должны иметь вес и плотность. Ключ к объяснению того, почему облака плавают, заключается в том, что плотность того же объема облачного материала меньше плотности того же количества сухого воздуха.Точно так же, как нефть плавает по воде, потому что ее плотность меньше , так и облака плавают в воздухе, потому что влажный воздух в облаках менее плотен, чем сухой.

Нам все еще нужно ответить на вопрос, сколько весит облако. Чтобы еще больше запутать ситуацию, вес зависит от того, как вы его определяете:

• Вес капель воды в облаке
• Вес капель воды плюс вес воздуха (в основном над облаком, давящий вниз)

Мы собираемся посмотреть только на вес реальных частиц облака.Одна оценка плотности кучевых облаков дана на https://www.sciencealert.com/this-is-how-much-a-cloud-weighs, как плотность около 0,5 грамма на кубический метр. Облако размером 1 км ³ содержит 1 миллиард кубических метров.

Посчитаем: 1 000 000 000 x 0,5 = 500 000 000 граммов водяных капель в нашем облаке. Это около 500 000 килограммов или 1,1 миллиона фунтов (около 551 тонны). Но это «тяжелое» облако парит над вашей головой, потому что воздух под ним еще тяжелее — меньшая плотность облака позволяет ему плавать в более сухом и более плотном воздухе.

Глобальное распределение атмосферных вод

Одна оценка глобального водораспределения

Источник воды	Объем воды в кубических милях	Объем воды, куб. Км	В процентах от общего количества пресной воды	% от общего количества воды
Атмосфера	3 094	12 900	0,04%	0.001%
Всего пресной воды в мире	8,404,000	35 030 000	100%	2,5%
Всего мировых водных ресурсов	332 500 000	1 386 000 000	–	100%

Источник: Глейк П. Х., 1996: Водные ресурсы. В Энциклопедии климата и погоды, изд. С. Х. Шнайдер, Oxford University Press, Нью-Йорк, т. 2. С. 817-823.

Маленькое облачко, которое могло — но почему?
Почему это крошечное облачко единственное в небе?

Источники и дополнительная информация

.

No related posts.