Методические рекомендации для подготовки к семинару по теме № 6

«Земля как предмет естествознания»

Происхождение Земли. При раскрытии этой темы интересно сопоставить две группы гипотез образования Земли: «холодную» и «горячую». По одной точке зрения, изначально холодная Земля постепенно разогревалась, по другой, – изначально горячая Земля остывала. Пьер Симон Лаплас был сторонником первой точки зрения. Его гипотеза образования Солнечной системы, а, значит, и Земли, сохраняла своих приверженцев около ста лет.

В начале XX века американские ученые геолог Томас Чемберлен и астроном Форест Мультон предложили гипотезу планетезималей, а Джеймс Джинс математически ее обосновал. Суть ее заключается в том, что в прошлом одна звезда оказалась на достаточно близком расстоянии от Солнца, а их взаимное притяжение вырвало из обеих звезд гигантские протуберанцы, и так образовался «межзвездный мост». Он распался на капли, которые остывали и превращались в планеты. Таким образом, по этой гипотезе, Земля изначально была горячей.

Однако во второй половине XX века были обнаружены неточности в гипотезе планетезималей. По расчетам, средняя часть «межзвездного моста» должна быть неподвижной. Напротив, возрос интерес к гипотезе сгущения газопылевого облака. Расчеты показали, что газ и пыль в первоначальном газопылевом облаке ведут себя по-разному. Пыль сжимается в плоский диск, из которого формируются планеты, а газ концентрируется в шар – будущее светило. Таким образом, опять маятник мнений направился в сторону «холодной» гипотезы. Специалисты полагают, что в изначально холодной Земле легкие вещества поднимались вверх, а тяжелые опускались вниз под действием гравитации, и это разогревало планету. Был обнаружен и второй источник энергии, разогревающей Землю, – распад радиоактивных элементов. При раскрытии этой темы интересно рассуждение о том, что в науке возможно возвращение к прежде забытым гипотезам.

Исследование внутреннего строения Земли. В данном сообщении следует, прежде всего, рассказать о методе исследования недр нашей планеты с помощью сейсмографа. Этот прибор состоит из двух частей: тяжелой и легкой. Во время землетрясений легкая совершает более интенсивные колебания, чем тяжелая, а это означает, что они смещаются друг относительно друга. Эти смещения могут фиксироваться с помощью пера и вращающегося барабана. Записи прибора называются сейсмограммами. Сейсмические волны способны пронизывать всю планету.

Важно отметить, что именно анализ сейсмограмм позволил определить внутреннее строение Земли. В 1906 году британский сейсмограф Ричард Олдем доказал существование ядра Земли. В 1936 году датский сейсмограф Инге Леманн пришла к выводу, что у Земли имеется два ядра. Олдем открыл внешнее ядро, а Леманн – внутреннее.