Jump to content
Quora StumbleUpon Banana Lime Leaf vKontakte Sky Blueberry Slack Watermelon Chocolate Steam Black Facebook Tumblr
Quora StumbleUpon Banana Lime Leaf vKontakte Sky Blueberry Slack Watermelon Chocolate Steam Black Facebook Tumblr

Придружите се нашој ВИБЕР ГРУПИ на ЛИНКУ

Човек Жоја

Планета Земља

Recommended Posts

GEOID ILI KROMPIR?

 

 

krompir.jpg

 

Da li je u stvari oblik krompira najbolji i najverniji prikaz naše planete? Bojim se da će odgovor biti pozitivan. Odbaćicemo sva dosadašnja tela predstavljanja. Počinjemo od najranijeg detinjstva kad su nam pričali da je zemlja okrugla. To je bilo jasno kao dan. Zemlja je okrugla. Onda smo posli u osnovnu skolu, pa smo čuli da nije baš okrugla, jeste, ali malo je sljoštena po polovima, ali je skoro okrugla. Onda smo došli do srednje škole, pa smo shvatili da u stvari nije baš toliko malo deformisana, kao sto su nas učili. To što je spljostena po polovima oko 42km, to je samo jedan deo njenog deformiteta. Ali još uvek zadrzavamo ono prvobitno učenje da je skoro okrugla. Onda ako se opredelimo za studije geografije, geodezije, geologije... prvo te nauče da sve što si do sada učio nije tačno i idemo iz početka. Zemlja nije okrugla.

 

Pitanje koje sledi  je: pa kakva je onda ako nije okrugla? Uče nas 12 godina da jeste, sad od jednom nije.

Tako lepo, nije. Nepravilna kriva zatvorena linija blize predstavlja zemlju nego bilo koje drugo matematičko telo. To sa ovog stanovišta gledano nije bas jasno, ali nadam se da će biti.

Ako bismo posmatrali površinu stola pod lupom, videli bismo da nije tako savršeno ravan kao što nam se čini. Ako bismo uzeli malo vecu lupu od one kojom smo posmatrali sto i pogledali zemlju, videli bismo da nije tako savršeno građena kao što se smatralo za vreme Galilea i Keplera. Nadam se da me nece spaliti na lomaci što pričam ovo, ali u ime naroda ću izjaviti: Zemlja nije okrugla.

Zašto nije? Pa ako bismo se vratili u osnovnu skolu, ali ovaj put na čas fizike, setili bismo se da dva bliska tela interaguju gravitacionom silom. Sledece sto treba da uradimo je da se setimo da je naš prvi sused, satelit mesec tu pored nas. Idemo dalje. Znamo da na moru postoji plima i oseka, znamo da je to uticaj sunca i meseca. Tu smo sad. Znaci postoji neka promena dinamike zemlje. Sa stanovišta ljudi na Zemlji, rotacija zemlje oko Sunca i oko svoje ose je konstantna i nepromenljiva jer smo mi toliko sitni, a te brojke su toliko velike za nas da ne možemo da govorimo o nekim promenama. Ali, ako bismo se poslužili jednostavnim primerom baletske figure koja se zove pirueta, znaćemo o čemu se radi. Kada klizačica na ledu izvodi tu figuru, da bi povecala svoju ugaonu brzinu, pribiće ruke do sebe i obrnuto. Ako hoće da smanji svoju brzinu okreta, onda će raširiti ruke. Sada ćemo da postavimo pitanje ovako. Da li plima i oseka uticu na zemlju, to jest, da li menjaju nešto u vezi njene rotacije oko svoje ose i oko sunca? Kako se odrazava ta interakcija drugih nebeskih tela sa Zemljom?

Da se vratimo u vreme kada je naša planeta bila užarena masa. Teško da je tad neko mogao da posvedoči kakvi su uslovi bili, ako pretpostavljamo da je to bila demo verzija pakla. Na svu sreću, Zemlja se ohladila i postala gostoljubivije mesto. Mnogo toga se izmenilo na našoj planeti od njenog nastanka. Stvari koje nama sad izgledaju trajno i nepromenljivo, naime su vrlo promeljnive. Kao na primer dan. Znamo da će sutra svanuti i to je činjenica koja se ne osporava. Dan traje oko 23 sata 59‘ 59,100‘‘. Pre oko 4,5 milijardi godina dan je trajao svega 8 sati. To je izuzetno brza rotacija. Ali šta je dovelo do toga da Zemlja usporava svoju rotaciju?

Trenutna važeća pretpostavka da je Mesec nastao tako što je pre oko 4.4 milijarde godina u našu planetu udarila lutajuca planeta Tea, veličine Marsa i odvojila jedan deo Zemlje. Taj deo je neko vreme bio raspoređen u vidu nekog prstena, ali se nakon toga koncentrisao i organizovao u jendu loptu koju sad vidimo kao Mesec. S obzirom na to da su prvi kosmonauti na Mesec postavili reflektujuće ploče, sada sa velikom preciznošću laserskim putem možemo izmeriti razdaljinu od Zemlje do Meseca. Zaključili smo tim merenjima da se Mesec udaljava svake godine po nekoliko santimetara. Po zakonu očuvanja momenta impulsa da bi sistem bio u ravnoteži, Zemlja mora usporavati svoju rotaciju zato što se Mesec udaljava. Pošto Mesec deluje na našu Zemlju, on pravi nekakve izbočine na njoj. To su plimski talasi. Oni prate Mesec sve vreme. Pošto Mesec deluje na Zemljinu površinu, on takođe deluje i na te izbočine nastale plimskim delovanjima. Zemlja pod tim uticajem uspori svoju rotaciju tako da smanji dužinu trajanja dana za 1‘‘ na svakih 50000 godina. Zato Mesec ubrza sovje spiralno udaljavanje od Zemlje.

5916df81f526a1d82242527b2491da43.jpg

Na slici se vidi kako Mesec može delovati na bočni deo plimskog talasa te na taj način delovati tako da Zemlja usporava svoju rotaciju.

S obzirom na to da naša Zemlja rotira oko Sunca, a Mesec oko Zemlje, ne znači da su te rotacije potpuno ispravne. Kada bismo pogledali sistem Zemlja-Mesec, videli bismo da pored toga što naša planeta ima svoj centar, ima još jedan centar, zajednički centar sistema Zemlja-Mesec. Taj baricentar (centar masa) se ne nalazi u centru naše planeta, već je malo izmešten. Težište naše planete je u samom centru Zemlje. Ali težiste sistema Zemlja-Mesec nije u toj tački, vec u baricentru koji rotira oko centra nase planete. Rotira zajedno sa rotacijom Meseca oko Zemlje. To konstantno pomeranje težista sistema Zemlja-Mesec uslovljava i promene kretanja nase planete. Ako bismo gledali taj sistem Zemlja-Mesec sa neke druge tačke, rotacija bi izgledala ovako:

 

Sistem_Zemlja-Mesec.gif

 

Sistem Zemlja-Mesec

 

Samo da se pomene i to da Zemlja iako vrlo mala u odnosu na Sunce, ipak ima neko delovanje pa bi u tom slučaju sistem Sunce-Zemlja izgledao ovako. Sunce će se u svakom slučaju po malo njihati zato što baricentar sistema Sunce-Zemlja nije u centru Sunca, već je malo pomeren.

Sistem_Sunce-Zemlja.gif

 

Sistem Sunce-Zemlja

 

Sve te promene koje nastaju  direktno utiču na promenu izgleda Zemlje i primene sila koje deluju na njoj. Prva i osnovna sila na našoj planeti koju svi osećamo je gravitaciona sila. Poučeni dosad navedenim stvarnima, gravitaciona sila nikako ne može biti jednaka u svim tačkama na Zemlji. Zato postoji jedna grana nauke koja se zove gravimetrija i povezana je sa geodezijom, geofizikom i astronomijom, a bavi se mapiranjem gravitacione sile i gravitacionih animalija na planetama.
 
Наставиће се...
 
Измењено од Милан Ракић
Додао сам изворник за текст...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Osnovi gravimetrije

 

William Dawes se prvi malo ozbiljnije pozabavio preciznijim merenjem gravitacije i postavio prve temelje gravimetrije kao naučne discipline. On je australijski astronom, astrofizicar i geodeta koji je 1788. prvi put radio precizno merenje gravitacione sile u Sidneju koristeći instrument na pricipu klatna. To su prvi mereni podaci o gravitacionom ubrzanju na australijskom tlu  koji su objavljeni tek 2009. godine u jednoj naucnoj publikaciji.

 

Gravimetrija je merenje jačine gravitacionog polja. Može se koristiti bilo za merenje jačine gravitacionog polja ili za proučavanja osobina materije odgovorne za njegovo stvaranje. Termin gravimetrija ili gravimetrijski se takođe koristi u hemiji za definisanje vrste analitičkih procedura zvanih gravimetrijska analiza koja se bazira na merenju uzoraka materijala.

 

Jedinica koja se koristi za gravitaciono ubrzanje je Gal. To je izvedena jedinica, definiše se kao 1cm/s2. Ova jedinica nije u SI sitemu.

 

Gravitaciono ubrzanje usled zemljine teže varira na površini zemlje između 976 i 983 Gal. Varijacije postoje uglavnom zbog razlika u geografskoj širini i nadmorskoj visini. Planine i mase manje gustine unutar zemljine kore tipično izazivaju varijacije i anomalije u gravitacionom ubrzanju u vrednostima od desetina do stotina mGal. Gravitacioni gradijent iznad zemljine površine je oko 3,1 Gal po metru visine, što rezultuje u maksimalnoj razlici od oko 2 Gal od vrha Mount Everesta do nivoa mora.

 

Poznato je da gravitaciona konstanta iznosi oko 9,81 N/kg. Primećeno je da gravitaciona interakcija između zemlje i nekog tela ili na samoj površini nije ista, da postoji drugačije delovanje, na koje posredno ili neposredno utiče geomorfološki sastav tla ili geografska širina. Pored snimanja detalja, visinskih kota (izohipsa), termalnih granica (izoterma), mesta sa istim vazdušnim pritiskom (izobara), sada je uvedeno još jedno mapiranje po svakoj tački snimanja, a to je gravitaciona anomalija koja se obeležava jedinicom mGAL. Ona nam daje uvid u razne detalje, kao što je visina geoida od uporednog elipsoida, podatke o otklonu vertikala, sastavu tla i ostalim detaljima koje do sada nismo mogli saznati ovom brzinom.

 

Poznat je način određivanja gravitacione konstante koja iznosi približno 9,81 N/kg. Međutim, primećene su neminovno i izmerene gravitacione anomalije koje se objašnjavaju činjenicom da je sastav tla takav da izaziva promene linija gravitacionog delovanja. Dalje, poznat je pojam geoid koji je usvojen kao najvernije preslikavanje zemljinog tla. Kada bi se ispod kopna pružala voda iz svih mora dobili bismo geoid. Pretpostavka da je zemlja savršena elipsa, formirana pod uticajem rotacije, nije tačna. Pomenuti su faktori koji utiču na to da na našu planetu utiče spreg sila koje je deformišu. Nutaciona i precesiona rotacija ose rotacije zemlje, trenutna nakrivljenost ose rotacije 23.44⁰, dovela su do toga da zemlja nema oblik savršenog elipsoida. Šta više, deformisana je toliko da neke deformacije možemo samo da pretpostavimoiz razloga što su promenljive i ne deluju uvek na isto mesto istom silom.

nutation.gif

Shema precesije i nutacije ose rotacije

Nutacija ose je blago njihanje napred nazad u periodu od oko 18,6 godina. Amplituda oscilacija nutacije nije konstantna i varira od 9,2’’ do 17,2’’. Precesija je obrt ose zemlje oko zamišljene upravne linije na ravan Zemljine ekliptike oko Sunca. Vremenski period za koji osa rotacije precesira ceo krug je oko 26000 godina. Precesija ose Zemlje opisuje krug na nebeskoj sferi. Trenutno mesto na nebu gde se nalazi osa rotacije je pored zvezde Severnjace. U budućnosti će zvezda koja pokazuje mesto gde prolazi osa roracije biti Vega. Razlozi nutacije i precesije ose su razni.

 

Orbita rotacije Zemlje oko Sunca i orbita rotacije Meseca oko Zemlje nisu u istoj ravni, već zaklapaju ugao. Taj ugao iznosi 5,14⁰. To je jedna od razloga njihanja ose rotacije.

c210b83f18186fe9dfac98583cd3a1db.jpg

Razlika ravni orbite Zemlje i Meseca

Zbog toliko velikih kolebanja u silama koje učestvuju u defomaciji geoida, Zemljin centar mase nije uvek na istom mestu. On se kreće u odnosu na to kako se deformiše Zemlja. Prvi primer su zemljotresi. Zemljotres u Japanu od 11.3.2011. godine je izmenio izgled geoida, pomerio centar Zemlje, pomerio osu rotacije, skratio dan i približio jedan deo japanskog tla Kini za oko 4 metra. Sve te mere su jako male i nikako nisu alarmantne kao sto se može videti u pojedinim novinama ili čuti na televiziji. Sve te promene su samo odgovor na kretanje tolike mase. O tome ćemo malo kasnije pričati.

d2181ad4c3d41a0627b953c81126d4a0.png

Shema kretanja centra Zemlje

 

Zato i prilikom formiranja geoida, ne dobijamo površinu savršenog elipsoida, nego površinu koja je približna, sa varijacijama od oko 100 metra plus ili minus od uporednog elipsoida. Ali pošto je spram 6375,637 km koliko iznosi poluprečnik zemljine lopte i spljoštenosti po polovima od 42 km, ta razlika od oko 100 metra minorna, geoidu se dodeljuje elipsoid kao telo njegovog predstavljanja. Skica pokazije prikaz otklona vertikala u odnosu na elipsoid i geoid i njihovu razliku, ali i razliku u gravitacionom delovanju na mestima gde se elipsoid i geoid ne poklapaju. Ta razlika omogućuje prvi uslov za stvaranje gravitacione anomalije.

 

b6dc7c2101b957dd0e537c223ca20037.jpg

Shema otklona vertikala

Наставиће се...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Geoid i njegove osobine


 


Geoid je ekvipotencijalna površ, na koju je, u svakoj njenoj tački pravac sile teže upravan. To je nepravilna površ, koja se poklapa sa mirnom površi vode u okeanima. Pojam ‘geoid’ (na grčkom – oblik Zemlje) prvi put je upotrebio G. I. Listing 1873. godine.


 


Geoid, koji se na okeanima poklapa sa nivoom vode, produžava se ispod kontinenata, tako da je u svakoj tački sila teže usmerena po normali na njega (u stvari, normalna je na tangentnu ravan geoida u tački posmatranja). Položaj geoida pod kontinentima može se predstaviti zamišljenom mrežom kanala, prosečenim kroz čvrstu koru i spojenim sa okeanima, dovoljno uskim, ali u kojima nema trenja i uticaja kapilarnosti. Tada bi voda iz okeana, popunivši kanale, dostigla nivo koji bi odgovarao površini geoida.


 


Prvim približenjem obliku zemlje smatra se sfera, drugim rotacioni elipsoid, dok stvaran oblik zemlje najpribližnije opisuje geoid. Geoid se razlikuje od elipsoida za oko 100 m, što znači da su odstupanja geoida od stvarnog oblika zemlje istog reda kao i kod elipsoida. Prelazak sa elipsoida na geoid na kontinentima ne rešava zadatak sledećeg približenja.


 


Kako je geoid nepravilna figura, on ne može da se izrazi analitički. To znači da se geoid ne može koristiti za rešavanje raznih zadataka. Bez obzira na to, geoid ima veliki naučni i praktični značaj. U odnosu na geoid određuju se apsolutne visine tačaka fizičke površi zemlje, a pošto se geoid poklapa sa mirnom površi vode okeana, visine nad geoidom se obično nazivanju nadmorske visine.


 


a286c4f92510575dee9eb98bbbf42348.jpg


Trodimenzionalni model geoida


 


30ba5a9c30ebb58ad4c4cf8aa88adcbb.jpg


Odnos između zemljine površine, modela geoida i elipsoida, primer 1


 


8456f429ab9223ad86b17faea48ee068.jpg


Odnos između zemljine površine, modela geoida i elipsoida, primer 2


 


Preciznost GPS merenja visine zavisi od nekoliko faktora, ali najbitniji je ‘nesavršenost’ oblika zemlje. Visina može da se meri na dva načina. GPS koristi visinu (h) iznad referentnog elipsoida koji predstavlja zemljinu površinu. Tradicionalna nadmorska visina (H) je visina iznad imaginarne površine zvane geoid koja je determinisana zemljinom gravitacijom i nultom nivolskom površi. Razlika između dveju visina – razlika između elipsoida i geoida – je visina geoida (N). Slika iznad pokazije odnos između različitih modela i objašnjava razlog zbog koga se oni skoro nikad ne poklapaju prostorno.


 


5c7a50fc0a69cb60acde65daba9f11c3.jpg


Razlika između elipsoida NNP i geoida


 


ζ = srednja dinamička topografija okeana


Čak i posle višegodišnjih učestalih merenja i određivanja srednje visine mora (nulte nivolske površi-NNP) lokalni nivo mora ne odgovara proračunatnoj NNP.


ζ  je uslovljeno stalnom promenom temperature, saliniteta, vetrova okeana, što varira geografski, pa je dalje jasno da je geografsko variranje direktno uslovljeno gravitacionim anomalijama.


S obzirom na to da gore vec pomenuto delovanje gravitacije i zemljine rotacije utiče na greške u merenju i određivanju geoida, kao matematičkog tela, merenje uticaja gravitacije je jedan od važnih parametara za tačnije određivanje anomalije geoida i otklanjanje potencijalnih grešaka vezanih za njega.


 


  • Anomalije geoida usled disbalansa mase i gravitacije

S obzirom na to da naša planeta nije homogenog tipa niti ravna ploča, razumljivo je postojanje disbalansa različitih tipova. Tako i nejednakost gustine i visine podvodnih planina, kao i nejednakost masenih skupina u zemljinoj unutrašnjosti, dovodi do stvaranja anomalija i nepravilnosti na geoidu.


Ove nepravilnosti ili geoidne 'anomalije' su rezultat nejednake distribucije mase unutar zemlje. Jednostavan način da se ovo predstavi je da se zamisli jednako dubok okean u kome se nalazi izolovana podvodna planina. U odsustvu ove planine, površina mora bi imala svuda jednaku visinu. Međutim, podvodna planina, s obzirom na to da je gušća od vode, povećava gravitacionu privlačnost okolne vode koja zbog toga ima tendenciju da se nagomilava iznad nje povišujuci geoid na tom mestu. Drugi način za sagledavanje ovoga je činjenica da je gravitaciono polje blago pojačano iznad podvodne planine zbog njene veće gustine, pa se ista gravitaciona privlačnost nalazi na blago većoj udaljenosti od zemljinog centra.


 


9ed85903c1889db8c96c31ac09632b8e.jpg


Odnos između sferoida i površine mora ili geoida zavisi od skupina masa na dnu okeana, koja će biti veće gustine i samim tim privlačiti više vode na to mesto, gde će površina okeana odstupati od geoida na mestu sa većom gravitacijom.


 


Povećanje visine geoida preko velike podvodne planine može da bude nekoliko desetina santimetara, ali velike duboko postavljene anomalije mase u zemlji mogu da ga još više dovedu do tog efekta anomalije. Shema 6 pokazuje mapu anomalija geoida (merenih relativno u odnosu na referentni sferoid) koja je u opsegu do 100 m (samo jug Indije). Tako velike anomalije se reflektuju na planetarnom nivou što se tiče distribucije mase i proizilaze iz termički indukovane promene gustine zbog konvekcije omotača ili zbog topografije na granici između jezgra i omotača.


 


6564dbfb018495eb028fbc70a08b566f.jpg


Mapa velikih anomalija geoida (visina geoida iznad referentnog sferoida) u metrima.


 


Наставиће се...


Share this post


Link to post
Share on other sites

Determinisanje geoida

 

Napred naveden opis pokazuje da postoji blizak odnos između visine geoida, zemljine gravitacione privlačnosti i distribucije mase unutar zemlje. Postoji jedinstven matematički odnos između geoida i gravitacionog polja, mada odnos između ove dve i distribucije mase nije jedinstven (zbog variranja, distribucija mase može da poveća dato gravitaciono polje). Uprkos tome, oblik geoida postavlja važna ograničenja na distribuciju mase. Još, pošto je lokalna vertikala (kao što je prikazano otklonom vertikale) definisana kao pravac gravitacione privlačnosti, koji je uvek upravan na geoid, anomalije geoida izazivaju ‘defleksije vertikale’ (relativne u astronomskim okvirima) koje su od velikog praktičnog značaja za inženjere. Determinisanje geoida je stoga važan cilj u geodeziji, geofizici i astronomiji.

 

U presatelitskoj eri, geoid je determinisan iz gravitacionog polja, što je podrazumevalo merenje gravitacione privlačnosti ili defleksije vertikale (ili oba) na velikom broju lokacija širom planete. Preciznost i rezolucija su bili ograničeni brojem i distribucijom posmatranja koja su izvođena. Od razvoja veštačkih satelita, determinacija geoida je postala lakša, preciznija i veće rezolucije. U pricnipu, postoje dve metode. U prvoj (i najranijoj) sateliti su praćeni precizno sa statičkih stanica na zemlji i geoid je determinisan iz malih fluktuacija u njihovim izmerenim orbitama.

 

Od skora, nivo mora može da se izmeri direktno radarskim nivelirom postavljenim na satelit. Važno je ukloniti efekte talasa, oluja, okeanskih struja i druge slične efekte, ali na kraju ovaj metod daje preciznost od nekoliko santimetara u visini geoida. Iako ne mogu da se koriste preko kopna, ova merenja su omogućila izvrsnu pokrivenost geoida visoke rezolucije preko okeana. Uzdužna rezolucija je preciznosti na nekoliko kilometara, poprečna rezolucija je ograničena širinom uzdužne rezolucije koja je preciznosti do 10 kilometara u najboljem slučaju. Ovaj metod se koristi poslednjih godina za mapiranje visoke rezolucije gravitacionog polja preko okeana. Pošto je glavni izvor anomalija gravitacije kratkih talasnih dužina različita topografija okeanskog dna, metoda je snimila ovu topografiju sa izvrsnim detaljima.

6e07cd1c7f010738de3b58e3f04cfd3b.jpg

Satelitsko nivelanje

 

Sateliti za gravimetrijska merenja

 

Sa ekspanzijom nauke i tehnike merenja, metoda gravimetrijskih snimanja terena je zajedno sa mnogim drugim tehnikama otišla u orbitu radi preciznijeg određivanja. Satelitsko određivanje gravitacionih anomalija je daleko brže i bolje od terestičkih zato što pokriva veću površinu i može dati uvid u neke od podataka koje ne bismo imali da njega nema. Na primer, gravimetrijski satelit je registrovao veliku gravitacionu anomaliju pre velikog zemljotresa u Indijskom okeanu što je kasnije uslovilo cunamni talas koji je stigao i do udaljenih obala Juzne Amerike, a da ne pominjemo Indiju i Afriku gde su bili katastrofalni. Budućnost i ekspanzija satelitske geodezije i gravimetrije, možda će dovesti do toga da ćemo biti u mogućnosti da mapiramo područja potencijalno rizična što zbog zemljotresa, to i zbog podvodnih raseda koji mogu prouzrokovati velike katastrofe. Vođeni time, jasno je da se može pratiti vulkanska aktivnost i postepeno nagomilavanje mase ispod litosferne ploče, što na vreme može spasiti ljudstvo. Izračunavanjem gravitacionih anomalija, može se pretpostaviti i stepen deformiteta geodetskih mreža zbog raznih uticaja heterogene gravitacione sile.

 

Primećeno je da je učestalost jakih i kataklizmičkih zemljotresa znatno veća na mestima sa jakim gravitacionim anomalijama. Naime, više mase čini i više gravitacije, u tom slučaju znači i veća, uslovno rečeno težina, kao i gustina. Sa većom gustinom postoji veći rizik za slaganje sila i sleganje već postojećih ili stvaranje novih raseda.

Nakon velikog zemljotresa od devet rihtera u Japanu, zemaljski dan se skratio za 1,6 mikrosekundi. Pre toga, tokom zemljotresa u Čileu, dužina dana se promenila za 1,3 mikrosekunde, a pri zemljotresu u Indoneziji iz 2004. dan se skratio za 6,8 mikrosekundi.

 

Možda su vas zabrinule ove vesti. Nema razloga, jer su promene tako male (milioniti deo sekunde), da su zapravo manje od uticaja koji vazdušne mase imaju na trajanje rotacije zemlje i dužinu dana. Međutim, kako, zapravo, zemljotresi skraćuju ili produžuju dan?

 

Ako posmatrate dečju čigru, primetićete kako uspravno stoji dok se okreće, što je posledica takozvanog ugaonog momenta, odnosno momenta impulsa dok čigra precesira oko vertikalne ose. Sasvim nalik na čigru, vrteće se i balerina oko svoje ose. Međutim, ako balerina raširi ruke, njeno okretanje će se naglo usporiti. Fizičari to objašnjavaju održanjem ugaonog momenta, što je jedan od temeljnih principa koji važe u prirodi i koji kaže da se ugaoni moment neće promeniti u bilo kom zatvorenom sistemu.

 

Naime, kad balerina spusti ili raširi ruke, ona menja svoj moment inercije, što je veličina koja ne govori samo o tome kolika je masa nekog tela nego i kako je masa u njemu raspoređena. Ugaoni momenat je zapravo ekvivalentan proizvodu ovog momenta inercije i ugaone brzine kojom balerina rotira. Budući da se taj proizvod održava tako da je uvek isti, zbog povećanja momenta inercije, ugaona brzina se uspori.

 

ang_mom.gif

Zakon očuvanja momenta impulsa

 

Dakle, kad balerina raširi ruke, njen moment inercije se poveća i ona naglo uspori okretanje. Cela stvar podrazumeva da se, ako je reč o precesiji, može pomerati i osa oko koje se vrši precesija, budući da Zakon ugaonog momenta važi u vektorskom obliku – pravac ugaonog momenta kao proizvod pravca brzine i rastojanja mora ostati isti.

Slično je i sa Zemljom. Najjednostavnije rečeno, ako bi nešto promenilo njen moment inercije dok rotira, ugaona brzina rotacije bi se promenila. Pri jakim zemljotresima se pomeraju tektonske ploče, što dovodi do nove preraspodele mase, a samim tim se menja i moment inercije planete. Zbog toga planeta menja brzinu i pomera se osa, pa se menja i dužina dana.

 

Крај.

 

*Напомена: Сви постовани текстови са илустрацијама су опширнији извод из оригиналног текста (који се налази на адреси коју је Милан линковао у првом посту) ГЕОИД ИЛИ КРОМПИР? чији је аутор Чедомир Станковић.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Koliko je stara naša planeta?

naučni dokazi ili kreacionistički stavovi!

 

zemlja.jpg

 

O velikoj starosti naše planete učili smo, ako ne u osnovnom, onda sigurno tokom srednjoškolskog obrazovanja, i tada nam se činilo sve logično i jasno: stara je toliko da nam je to teško i izreći – oko 4,5 milijardi godina. Da bismo samo izbrojali do tog broja ne bi nam bio dovoljan ovaj naš život, već bismo (svakako ako bi bili zainteresovani) taj zadatak predali budućim pokoljenjima i to brojanje bi trajalo ravno 145 godina. Međutim, tokom zadnje decenije ili dve, pojavile su se određene grupacije koje su potkopavale ovo naše verovanje, tvrdeći da je Zemlja mnogo, mnogo mlađa, kao da je tek juče nastala, a da je sav život koji je formiran na njoj proizvod nekoliko činova stvaranja, a ne dugačke i mučne evolucije kojom smo opet, po njima, tokom školovanja «indoktrinirani». Brzo su se ovakvi stavovi širili i među mladim ljudima na fakultetima, bivali prihvaćeni ili odbačeni, ali svakako su delovali veoma zbunjujuće na njih, što je dovodilo njihovo još uvek nedovoljno znanje u veliku dilemu, pa i ličnu frustraciju. Gde je odgovor? Šta je istina? Zašto učimo pogrešno...?

Najpre, šta je „kreacionizam“?

 

Kreacionizam predstavlja skup argumenata, kontrateorija i dokaza, čiji je cilj prvenstveno pobiti teoriju evolucije i sve što je vezano za nju. Iako su u početnoj fazi delovanja pripadnici ovakvog verovanja bili vezani za tlo SAD-a, gde su fundamentalističke crkve i najpopularnije, poslednjih godina, preko raznih verskih zajednica, njihovi argumenti su prisutni širom Evrope, pa i na tlu Balkana.

 

Iako određen broj današnjih kreacionista prihvata činjenicu da je starost Zemlje prilično velika, pa i cifru od 4,5 milijardi godina, zadržaćemo se na onima koji doslovno čitaju i tumače reči iz Biblije. Sabirajući imena ljudi koji se tamo pominju i njihovu životnu dob, stigli su do cifre od 4.000 godina pre nove ere ili do trenutka kada je rođen Adam. (Čuveni proračun irskog arhibiskupa Ašera govori da je Zemlja stvorena 23. oktobra 4004. p.n.e. Neki geolozi u šali nazivaju 23. oktobar svojim praznikom!). Ta brojka ujedno predstavlja datum stvaranja sveta ili da budemo jasniji, trenutak kad je nastala naša planeta. Iznoseći gomilu argumenata koji potkrepljuju ovu tvrdnju i dobijajući na taj način sve veći broj pristalica, navedenom starošću su prvenstveno hteli potkopati mehanizam evolucije koja zahteva milione, pa i milijarde godina da bi bila ostvarljiva.

 

Međutim, nasuprot vladajućim crkvenim shvatanjima toga doba, već u 18. veku naučnici shvataju da je istorija od 6.000 godina nedovoljna za stvaranje debelih kompleksa sedimentinih stena kakve su proučavali, kao i za razvoj biljnog i životinjskog sveta... Već u Darvinovo doba baratalo se brojkama od par stotina miliona godina, ali tek sa pronalaskom radioaktivnosti počeli su da se pojavljuju konkretni proračuni.

 

Ovaj put, kao geolozi, zadržaćemo se samo na onim važnijim argumentima koji su posredno ili neposredno vezani za oblast geologije, jer široki spektar napada svakako zahteva angažovanost stručnjaka iz drugih oblasti. Moramo naglasiti da ovakva shvatanja naročito pogađaju polje i delovanje geologije kao nauke, jer geolozi su ti koji govore o geološkoj prošlosti naše planete koja se meri u milionima i milijardama godina. Takođe, pošto nerazdvojni deo geologije čini paleontologija čiji zadatak predstavlja rekonstrukcija života geološke prošlosti, odredba vrsta i njihovih prelaznih oblika, jasno je zašto je negiranje teorije evolucije i svega onoga na čemu se paleontologija izgradila kao naučna disciplina pokušaj obaranja shvatanja života i razvoja sveta na naučnim principima.

 

Jedan od najsnažnijih kreacionističkih argumenata koji direktno potkopava temelje geologije, predstavlja podatak da je radioaktivno datiranje (inače ključno za odredbu apsolutne starosti stena i fosila) netačno i neprecizno, te da se radiaktivno raspadanje odvijalo različitom brzinom tokom geološke istorije naše planete, što samo stvara iluziju o velikoj starosti.

 

Moramo jasno odgovoriti da je radioaktivno datiranje veoma precizna metoda usavršavana tokom proteklog veka. Da bi se preciznost određivanja starosti nekog uzorka povećala i bila naučno prihvatljiva koristi se nekoliko metoda radioaktivnog datiranja na istom uzorku, te poređenjem rezultata dobija se podatak da li je primerak pogodan za odredbu starosti ovim metodama (da nije kontaminiran), a ako nije, provera se koliko se rezultati međusobno slažu. Bilo je slučajeva da upravo kreacionisti određeni uzorak poznate starosti (recimo komad očvrsle lave nedavne vukanske aktivnosti) izlože samo jednoj i to još nepogodnoj metodi (ne kontrolišući rezultat sa još nekoliko metoda), dobiju pogrešan rezultat, što im je poslužilo kao odličan argument da su ove metode određivanja starosti potpuno netačne.

 

Što se tiče brzine raspada radioaktivnih elemenata mora se naglasti da ona zavisi od dve nepromenjive sile u prirodi: jake nuklearne i slabe nuklearne sile. Svakako da bi njihova promena uticala na brzinu radioaktivnog raspadanja, ali to bi i značilo potpuno nove fizičke pojave u našem Univerzumu: planete ne bi mogle postojati kao celine već bi se raspadale na deliće čiji bi sudari proizvodili ogromne eksplozije, hemijske reakcije bi bile posve drugačije, sve u svemu Svemir koji poznajemo ne bi bio moguć. A mi se upravo nalazimo u Univerzumu koji podleže zakonima nepromenjive jake i slabe nuklearne sile i to ubrzo od Velikog praska pa do danas, preko 10 milijardi godina. Da nije tako, ne bi postojala ni ljudska vrsta koja bi svedočila o ovakvim pojavama.

 

Da potkrepimo činjenicu da li se može verovati metodama radioaktivnog datiranja:

 

- do sada postoji preko 40 različitih radioaktivnih metoda za određivanje starosti i veliki broj neradioaktivnih metoda (termoluminiscencija, ledena jezgra, godovi stabala i sl.) koje imaju veliku ulogu u rešavanju nekih specifičnih situacija, naročito kada se radi o veoma mladim uzorcima.

- sva merenja na nekontaminiranim materijalima upotrebom paralelno različitih metoda pokazuju veliki stepen slaganja i greške ne prelaze nekoliko procenata.

- stotine hiljada merenja koji su izvršena u nekoliko proteklih decenija jasno ukazuju na veliku starost Zemlje što je objavljeno i dostupno javnosti u više hiljada naučnih radova u priznatim naučnim publikacijama.

- u poslednjih stotinu godina merenja brzine raspadanja radioaktivnih materija nije promenjena, što daje stabilnu osnovu da se može tvrditi da je tako bilo i u geološkoj prošlosti, pogotovo što je ovo raspadanje vezano za slabu i jaku nuklearnu silu.

- određivanje starosti vulkanskog materijala nastalog erupcijama koje su zapisane u ljudskoj istoriji (npr. erupcija 79. godine naše ere Vezuva kada je stradala Pompeja i Herkulanum) putem radiometrijskog datiranja potpuno je potvrđena ispravnost i verodostojnost ove metode.

 

Druga značajna geološka opservacija kreacionista je tvrdnja da bi pri starosti Zemlje od nekoliko milijardi godina erozija toliko uništila sve neravnine na reljefu (stadijum „pineplena“ u geološkoj terminologiji), a odneti materijal u okeanima bi stvarao mnogo deblje naslage nego što je to slučaj.

 

Naša planeta je stalno izložena sprezi dve vrste faktora – endodinamičkih i egzodinamičkih. Prvi potiču iz dubine Zemlje i utiču na formiranje neravnina na njenoj površini, rasednih i nabornih struktura, depresija, velikih planinskih sistema i na kretanja kontinenata u horizontalnom i vertikalnom smislu na globalnom planu. Egzogeni procesi pak pripadaju grupi spoljašnjih faktora, gde se putem vetra, vode, leda, solarne radijacije, mraza i sl. napada stenska masa, eroduje i dalje transportuje do mesta odlaganja.

 

 

ee17694bac64d2c59402ef48d310de7c.jpg

 

Kretanje kontinenata

 

 Kada bi unutrašnje snage prestale da deluju, svakako da bi spoljašne erozione sile tokom dužeg geološkog vremena izravnale neravnine na našoj planeti i dovele je u formu idealne ravnice. Međutim, endogeno dejstvo je i te kako snažno i uočljivo, a na to nas neprestano podsećaju vulkanske erupcije, mnogobrojni zemljotresi, tonjenja morskih obala i sl.

 

Najveći deo erodovanog materijala se pomoću reka, vetra ili leda transportuje i taloži na ivicama kontinentalnih ploča što se uočava u „rastu“ kontinenata. Samo mali deo ovakvog materijala biva prenešen morskim strujama ili kliženjem niz kontinentalnu padinu u dublje morske regione. Na taj način centralni delovi okeana imaju jako malo ili potpuno odsustvo sedimentnih taloga kao što je recimo slučaj sa centralnim delovima Atlanskog okeana gde se dno širi i sveža magma utiskuje formirajući novu koru.

 

Treći kreacionistički stav: planine se izdižu suviše brzo, pa računajući na toliku starost Zemlje, trebale bi biti mnogo više nego što je to slučaj.

 

Ova teza zanemaruje činjenicu da se vertikalni pokreti na Zemlji ne mogu posmatrati kao celina. Posmatrajući globalno, određeni delovi kopna na našoj planeti se izdižu, dok drugi tonu poštujući zakon „izostazije“ ili uravnoteženja blokova u Zemljinoj kori (primer Skandinavije i priobalskog dela severne Evrope). Oblasti koje tonu mogu formirati raznovrsne depresije koje predstavljaju pogodnu oblast za taloženje materijala sa okolnih izdignutih stuktura gde se vrši intenzivno razaranje. Međutim, postoje oblasti gde je izdizanje brže od jačine erozije tako da planinski sistem konstantno raste, kao što je recimo slučaj sa Himalajima. Posledica ovakvog izdizanja je još uvek izražen pritisak Indijskog potkontinenta na područje Evroazije, kao posledica kretanja kontinenata i njihovog sudaranja. Kreacionisti svakako uzimaju za primer samo ovaj ili neki sličan planinski sistem, jer mnogi drugi planinski venci se, za razliku od Himalaja, brže eroduju, stagniraju ili čak smanjuju. Zaključimo, lokalna merenja izvršena na određenim delovima teritorije ne mogu se primenti na ceo svet.

 

Ako je Zemlja stara milijarde godina zar ne bi količina izbačenog vulkanskog materijala uticala da Zemljina kora bude mnogo deblja nego što jeste?

 

Zemljina kora predstavlja čvrstu spoljašnu ljusku Zemlje i veoma je tanka u odnosu na poluprečnik Zemlje. Mogu se razlikovati dva tipa kore: kontinentalna, čija se debljina kreće u intervalu od 31 do 40 km na platformama, pa do 75 km ispod Anda i Himalaja, i okeanska, čija je debljina znatno manja i kreće se u rasponu od 5 do 10 km. Obe kore „plivaju“ na polutečnom omotaču ili astenosferi, čija temperatura iznosi oko 1.200C. Upravo ovakve karakteristike astenosfere omogućavaju kretanje kontinenata, njihovo sudaranje, podvlačenje ili mimoilaženje. Zemljina kora ima generalno konstantnu debljinu, jer bilo koja masa koja bi se dodala na površini izazvala bi tonjenje nižih delova kore u astenosferu, koja bi je rastopila, čime bi se debljina brzo vratila na prvobitnu vrednost. Zbog toga količina vulkanskog materijala, koga je zaista bilo mnogo više tokom geološke prošlosti, nije mogla uticati na promenu debljine ovoga tankog, ali čvrstog površinskog dela naše planete.

 

dfcd05658ca70d71d8d41e576419452d.jpg

Subdukcija

 

Druga mesta gde se kora rastapa i nestaje, predstavljaju zone subdukcije. To su zone složenih reversnih raseda planetarnog značaja koji mogu da dopiru i do dubine od 700 km, gde se vrši podvlačenje, najčešće okeanske kore pod kontinentalnu. Tu se vrši njeno potpuno rastapanje, a zatim se rastvoreni materijal putem konvekcionih struja, silaznih i uzlaznih ćelija, kreće ka površini i uglavnom učestvuje u izgradnji mlade Zemljine kore (primer centralnog dela Atlanskog okeana).

 

http://www.astronomija.co.rs/nauka/geologija/4622-koliko-je-stara-naa-planeta

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tektonske ploče

 

Prva čvrsta kora na zemlji je nastala pre oko 4.5 milijarde godina hlađenjem užarene mase. Sile unutar Zemlje su dovele do toga da je čvrsta ploča ispucala i da je počela da se kreće po užarenoj masi, konstantno menjajući oblik.

 

Rana-Zemlja.jpg

 

emljina površina je stalno menjala oblik tokom stotina miliona godina. Kontinenti su se formirali i nestajali, miglirali i povremeno se spajali i formirali superkontinent. Pre oko 750 miliona godina najstariji poznati superkontinent Rodina počeo je da se deli na kontinente, koji su se opet pre oko 600-540 miliona godina prekombinovali i spojili u drugi superkontinent Panotiju, da bi konačno formirali Pangeu koja se raspala pre oko 180 miliona godina na kontinente u obliku koji danas poznajemo.

 

 

Pangea.jpg

 

 

Oblik zemlje je veoma sličan obliku troosog rotacionog elipsoida. Ipak ovo geometrijsko telo, koje se do skora koristilo pri interpretaciji ne odgovara u potpunosti obliku zemlje i njega je u naučnim krugovima zamenio novi, približniji oblik –geoid (o kome će biti malo više priče).  Geoid je ekvipotencijalna površina na koju je u svakoj tački upravan pravac sile teže. To je nepravlna površina koja bi trebala da se poklapa sa mirnom površinom vode u okeanima. Pošto naša planeta nije homogeno sačinjena, onda i njena masa nije ista u svakoj njenoj tački. Shodno tome, gravitacioni disbalans će u datoj tački biti veći ili manji, pa će oblik geoida varirati tako da pravac sile teže bude upravan na njegovu površinu, kao što se vidi na slici 3.

 

Zemlja.jpg

 

Rotacija Zemlje stvara ekvatorijalna ispupčenja tako da je ekvatorijalni prečnik za 43 km veći od prečnika među polovima. Najveće lokalne devijacije na stenovitoj Zemljinoj površini su Mont Everest koji ima 8848 mNv(metara nadmoske visine) i Marijanski rov koji ima 11022 mPd(metara podvodne dubine).  U poređenju sa savršenim elipsoidom Zemlja ima toleranciju od 1:584 ili 0.17% (poređenja radi, tolerancija jedne loptice za bilijar je oko 0.37%). Zbog ispupčenja, najudaljenija tačka od centra Zemlje je u stvari planina Čimborazo u Ekvadoru.

Kora je spoljašnji sloj Zemlje, debljine od 5 do 35 km. Sastavljena je od kontinentalne i okeanske kore. Na granici kore i omotača Zemlje nalazi se Moho sloj poznat i kao Mohorovičićev diskontinuitet. Materijal iz unutrašnjosti stalno izlazi na površinu kroz vulkanske otvore na okeanskom dnu.

 

struktura.jpg

 

Većina zemljine površine je mlađa od 100 miliona godina, dok su najstariji delovi kore stari 4.4 milijarde godina. Po teoriji tektonika ploča koja je trenutno priznata od gotovo svih naučnika koji se bave izučavanjem ove materije, omotač najbliži površini zemlje se sastoji od dva sloja: litosfere, koja se sastoji od kore i očvrsnutog spoljnog sloja Zemljinog omotača. Ispod litosfere se nalazi astenosfera, koja predstavlja unutrašnji sloj omotača. Astenosfera se ponaša kao superzagrejana i ekstremno viskozna tečnost.

Litosfera u suštini pluta po astenosferi i razlomljena je na tektonske ploče. Postoje dve vrste ploča: okeanske( npr. Tihookeanska) i kontinentalne (npr. Evroazijska). Ove ploče su segmenti koji se kreću  jedan u odnosu na drugi i pri tome mogu formirati neku od sledećih granica tektonskih ploča: granicu primicanja (konvergentnu), granicu razmicanja (divergentnu) i grancu klizanja (transformnu).

 
Untitled.jpg

 

Pored navedenih ploča, postoji joj mnogo drugih manjih ploča koje su naslate interakcijom većih. Manje i mikro ploče se nalaze na spojevima većih ploča i predeo čine trusnijim nego inače. Svaki kontinent ima svoje tektonske ploce i manje ploče koje ulaze u sastav većih. Tektonske ploče se dele na primarne, sekundarne i tercijarne.

 

ploce.gif

PangaeaAnimation.gif

 

 

http://www.astronomija.co.rs/nauka/geologija/4204-tektonske-ploe

Share this post


Link to post
Share on other sites

NASTANAK SISTEMA ZEMLJA – MESEC

 

U veoma kratkom vremenskom intervalu Zemlja je sakupila većinu materijala koji danas poseduje. Materijal koji je rastuća Zemlja zahvatala svojim gravitacionim poljem padao je na njenu površinu, a pri tim udarima kinetička energija oslobađala se u obliku toplote. Ova energija zajedno sa energijom nastalom usled gravitacione kontrakcije i energijom koja je nastajala usled raspada radioaktivnih elemenata zagrevala je unutrašnjos Zemlje.

 

Za nekoliko desetina miliona godina Zemlja je bila u otopljenom stanju. Počelo je hemijsko razdvajanje materijala. Teži elementi, npr. gvožđe,  razdvajali su se od lakših elemenata, kao što su vodonik i silicijum, i tonuli ka centru Zemlje. Silikati i oksidi su se peli ka površini i formirali su sloj koji okružuje gvožđem bogato jezgro. Najlakši elementi popeli su se do same površine i tu su očvrsli i formirali koru.

 

Pre između 4,5 do 4 milijarde godina cela Zemlja se hladila, bez obzira što je vulkanska aktivnost na njenoj površini bila veoma velika. Veruje se da je još u to vreme atmosfera, u čiji sastav nije sa sigurnošću poznat, bila formirana. Verovatno je ta atmosfera bila sastavljena od ugljendioksida, ugljenmonoksida, azota, vodene pare, a postoji mogućnost da su bili prisutni i vodoniksulfid kao i sam vodonik. Kako se Zemlja sve više i više hladila ovi gasovi su izlazili iz njene unutrašnjosti tokom snažnih vulkanskih aktivnosti, a dolazilo je i do kondenzovanja vode od koje su postepeno nastajali okeani. Šta se u tom periodu događalo sa Mesecom?

 

Uprkos svim informacijama koje su dobijene u "Apolo" programu, poreklo Meseca, kao i samog Sunčevog sistema, i dalje je neodgonetnuta misterija. Naravno, ne treba misliti da naporna šetnja kosmonauta po površini Meseca nije imala nikakvog efekta. Čak suprotno, informacije dobijene nakon spuštanja posada na površinu Meseca bile su od neprocenjive vrednosti. Kako stvari sada stoje, nijedna hipoteza o nastanku sistema Mesec – Zemlja nije bez nekih nedostataka.

 

Pre "Apolo" programa postojale su tri ideje koje su dominirale teorijom o poreklu Meseca. Prvo uverenje bila je takozvana teorija fisije. Prema ovom uverenju dok se Zemlja konstantno okretala oko svoje ona je poprimila zvonasti oblik jer je kora još bila u užarenom stanju. Manji deo Zemljine mase se otkinuo i nastavio samostalno da rotira oko Zemlje zarobljen njenim gravitacionim privlačenjem. Od njega je postao Mesec. Glavni nedostatak ove ideje je taj što Zemlja, po pretpostavci, nije imala dovoljno veliku ugaonu brzinu koja bi mogla da izazove ovakvo odvajanje dela njene mase. Druga primedba je vezana za sastav stena na Zemlji i Mesecu. U poređenju sa Zemljom stene na Mesecu imaju neznatno veću količinu elemenata koji teško isparavaju, a manju količinu elemenata koji lako isparavaju. Ovo navodi na činjenicu da je Mesec morao da nastane od materijala koji je imao veću temperaturu nego što je to bilo u slučaju Zemlje.

 

Druga hipoteza bila je takozvana teorija sažimanja ili koakreciona teorija. U kasnim 50-tim godinama, prvi put se javila ideja da je oko Zemlje nastao disk čvrstih čestica. Ovaj koncept i danas neki naučnici čvrsto brane. Najjedinstveniji aspekt ove teorije je da se ne oslanja na jedan upečatljiv prostorno-vremenski konstantno promenljiv događaj, događaj koji se ne viđa često ali je ključna tačka potrebna da bi teorija bila podržana. Većina drugih teorija zahteva da se dogodi nešto neobično (na primer, teorija fisije zahteva da Zemlje rotira veoma brzo, što je isuviše brzo za moment impulsa kakav je danas, capture teorija zahteva da je Mesec nastao negde daleko u svemiru, a zatim se približio dovoljno blizu da je Zemlja mogla da ga zarobi). Mogućnost prstena od čvrstog materijala koji se kreće oko Sunca paraboličkom orbitom je nešto što je verovatnije. To je lagani porast malih planetezimala u orbiti oko Sunca u istoj ili bliskoj orbiti Zemljinoj. Ovaj prsten ili disk planetezimala se često zove protomesečevo jato (PMJ).

 

Postoji nekoliko teorija u okviru ove teorije. Prvo, nekoliko ljudi misli da je bilo nekoliko različitih i zasebnih PMJ-a  u direktnim ili retrogradnim orbitama na približno istim rastojanjima od Sunca kao što je Zemlja danas. Sudari između PMJ-ova su usporili kruženje i izazvali stvaranje mnoštva prameseca. Neki prameseci su pali na Zemlju, a neki su ostali u orbiti oko Zemlje. Kako su se geocentrične orbite prameseca formirale, prameseci su se sudarali i sakupili u male asteroide, prašinu i druge pramesece. Neki naučnici veruju da su dva ili tri od ovih prameseca postala "Mesečevi embrioni" u orbiti oko Zemlje. Ova ideja, da ima više tela u orbiti oko Zemlje povećava količinu materijala koju je sakupio sistem u heliocentričnoj orbiti. Kao rezultat, faktor rasta se povećava i na kraju tri lunarna embriona će se udružiti i formirati Mesec kakav mi danas vidimo. Druga mogućnost je da je udarni talas nastao usled sudara supstance sa planetom veličine trećine Zemlje mogao da izbaci dovoljno materijala u orbitu oko Zemlje da stvori PMJ ili čestice. Na slici 14 je predstavljen porast koji se događa na zajedničkim tačkama paraboličke orbite i kružne orbite oko Sunca. Na ovim zajedničkim tačkama, sudari Zemlje i protomeseca (jednaog ili više), bi skupili dovoljno materijala da formiraju sistem Zemlja-Mesec kakav danas postoji. 

 

Pretpostavlja se da je pre oko 10^8 godina, grupa planetezimala na rastojanju od Sunca između 0.5 astronomskih jedinica  i 1.5 AJ imala ukupnu masu Venere, Zemlje i Meseca i Marsa sa satelitima.  Ali, problem je u tome što bi za rast u tom ogromnom prostoru bilo potrebno izuzetno mnogo vremena i energije, da bi se tri planete i njihovi sateliti smestili na orbite gde se danas nalaze. Sa druge strane Jupiter i Saturn mogli su igrati značajnu ulogu u formiranju planeta Zemljinog tipa.

Osnova svih ovih teorija je da je sav materijal morao drastično da smanji svoju brzinu, a kao i u capture teoriji, velika količina kinetičke energije morala je biti rasuta.

 

Ovaj model ima nekoliko nedostataka. On teško objašnjava razlike u sastavu Zemlje i Meseca. Takođe, on ne obraća pažnju na to kada je došlo do promene momenta impulsa sistema Zemlja – Mesec.

 

Konačno, prema trećoj hipotezi, tzv. teoriji “zarobljavanja” ili capture teoriji proto-Mesec je kružio oko Sunca i bio zahvaćen Zemljinom gravitacijom. Druga vrsta teorija kaže da je Mesec ušao u Rošeovu zonu oko Zemlje, tj. zonu gravitacionog i plimskog uticaja Zemlje, i bio polako izvučen iz svoje prvobitne orbite u paraboličku orbitu oko Zemlje. Parabolička orbita se polako zaobljavala do svog današnjeg skoro simetričnog oblika. Najprivlačniji aspekt ovih teorija je da su one potpuno saglasne sa činjenicom da Zemlja i Mesec imaju velike razlike u sastavu. Capture teorije su bile veoma popularne 60-tih godina, ali sada je njihova popularnost nestala zog činjenice da je zahvaljujući količini energije koja bi bila potrebna da se uhvati objekat veličine Meseca iz udaljenog dela Sunčevog sistema. Takođe, sličnosti u sastavu Zemlje i Meseca navode na pomisao da su oba tela nastala u istom delu Sunčevog sistema.

 

Ova činjenica smanjuje verovatnoću da capture teorija bude prihvaćena kao istinita. Satelit može privremeno biti uhvaćen prolaženjem kroz "vrata". Satelit će ući na “vrata” i napraviti sedam krugova oko planete koja ga je zarobila pre nego što uspe da se vrati nazad kroz "vrata", u ovom primeru. Ova teorija bi u osnovi bila prihvatljiva da postoji promenjivost “vrata”, da vrata postaju sve manja i manja, tj. što je energija tela manja manja su i “vrata”. Da je Mesec uspeo da se probije kroz “vrata” malo pre nego što su se zatvorila, on nikada ne bi uspeo da se vrati nazad. Vremenom bi onda orbita Meseca poprimila današnji izgled. Druge teorije koje proširuju ovaj scenario uključuju masivnu gasovitu atmosferu oko pra Zemlje koja je usporila Mesec dovoljno da ne pobegne kroz "vrata". Postoje i teorije prema kojima je do gubitka energije došlo usled  sudara sa poljem manjih planetezimal-a oko Zemlje, a samim tim došlo je i do smanjenja ubrzanja do tačke zaobljenja orbite.

 

Capture teorije bile su često proglašavane za malo verovatne. "Apolo" istraživanja su utvrdila da Mesec nije napravljen od egzotičnih materijala kako se pretpostavljalo, što je opet umanjilo značaj capture teorija. Stalno se pojavljuje sve više detalja i hipoteza koje se tiču capture teorija i oni mogu da učine teoriju ubedljivijom, ali glavna prepreka koju  će poborniici capture teorije morati da prevaziđu je ogromna redukcija energije potrebne za hvatanje  Meseca. Capture teorija ne zadovoljava neka data ograničenja. Glavni nedostatak je bio i biće fizička prihvatljivost zbog količine energije potrebne za usporavanje Meseca do te mere da Zemlje može da ga primora da kruži oko nje. 

 

Problem u vezi ove teorije je taj što ovakvo zarobljavanje nije lako ostvarivo. Mada je to očigledno moglo da se dogodi, nešto je moralo da se dogodi što bi takvom telu oduzelo deo kinetičke energije, pa da ono pređe sa orbite oko Sunca na orbitu oko Zemlje. Samo prolaz pored masivnijeg tela dovodi do obaveznog zarobljavanja manjeg.

 

Posle misije Apola uzorci sa površine Meseca nametnuli su čvrste uslove za ove tri teorije o postanku Meseca; sve ove teorije sadržale su neke nedostatke. Za žaljenje je to što uzorci sa Meseca koje je "Apolo" doneo nisu dali nikakve odgovore o poreklu Meseca. Međutim, ne može se tvrditi da su ovi uzorci omogućili samo da postavimo ograničenja našim prethodnim teorijama. Teorija koja je nastala posle misija "Apola" naziva se teorija sudara. Ona pretpostavlja da je planeta veličine Marsa udarila u Zemlju. Jedan njen deo je srastao sa Zemljom a drugi bio izbačen kao oblak materijala na orbitu oko Zemlje. Ovaj oblak usijanog materijala je postepeno hladio i na kraju od njega je nastao Mesec. Osnovna prednost ove teorije je sposobnost da objasni sličnosti, ali i razlike u hemijskom sastavi Zemlje i Meseca. Zamerka toj teoriji je ta što ravan orbite Meseca ne leži u ravni ekvatora Zemlje. Stoga, ova teorija takođe nije u mogućnosti da da sve odgovore na dugo proučavano poreklo sistema Zemlja - Mesec.

 

http://static.astronomija.co.rs/suncsist/Poreklo/zemljamesec.htm

Share this post


Link to post
Share on other sites

ZEMLJA

 

zemljasm.jpg

76 Kb

 

Naša planeta je treća od Sunca i najveća od stenovitih planeta. Zemlja je jedinstvena i po drugim osobenostima. Ona je jedina planeta bez očiglednih kratera, jedina sa tečnom vodom, jedina sa obiljem kiseonika u atmosferi – i jedina planeta na kojoj se razvio život.

 

Zemlja kruži oko Sunca na  srednjem rastojanju od 149,6 miliona kilometara. Kreće se po elipticnoj putanji, veoma malog ekscentriciteta (e=0,017). Oko Sunca obiрe za 365,2564 dana i pri ovom kretanju njena prosečna brzina iznosi oko 30 km /s.

 

Zemlja ima specifican oblik, sferno telo, spljosteno na polovima (geoid). Spljostenost je posledica njene rotacije čiji period iznosi 23h56m4s. Osa rotacije je nagnuta ka ravni njene putanje za ugao od oko 23,5°. Srednji prečnik Zemlje je 6370 km (ekvatorski prečnik iznosi 6378, a polarni 6357 km). Po masi Zemlja je peta planeta u Sunčevom sistemu, masa joj iznosi 5,975h1024kg. Prosečna gustina planete je 5,52 g/cm3. 

 

mesec.jpg

 

Za razliku od Merkura i Venere, Zemlja ima jedan prirodni satelit – Mesec. Srednje rastojanje Mesec – Zemlja iznosi oko 384400 kilometara. Masa Zemlje je 81,3 puta veća nego masa njenog pratioca; stoga se centar mase sistema Zemlja – Mesec nalazi unutar Zemlje, i to blize povrsini nego centru Zemlje. Posmatrana sa Meseca, Zemlja je plavkasta i ta boja potiče od vodene površine (hidrosfera), koja prekriva oko 71% ili skoro 2/3 Zemljine površine. Zemlju čine osnovno telo, vodena površina – hidrosfera i gasoviti omotač - atmosfera. 

 

Predstavu o unutrašnjosti Zemlje dobili smo zahvaljujući seizmičkim istraživanjima.  Zemljotresi proizvode talase koji nose informaciju o unutrašnjosti planete i na osnovu tih informacija zaključeno je da je Zemlja nehomogena, tj. da se sastoji od slojeva. Osnovno telo Zemlje se sastoji od kore, mantije (omotača) i jezgra. Jezgro ima mnogo veću gustinu od prosečne gustine Zemlje, sastoji se uglavnom od gvožрa i nikla (oko 80 - 90%). Gustina unutrašnjeg jezgra iznosi 15 do 18 gr/cm3. Jezgro se deli na tvrdo - unutrašnje jezgro i nešto mekši omotač – spoljašnje jezgro. Temperatura jezgra iznosi oko 6900 K. Danas se smatra da je u jezgru skoncentrisano oko 10 - 20%  ukupne mase Zemlje. 

 

Mantija ili omotač Zemlje se može podeliti na tri dela; donja mantija, prelazna zona i gornja mantija. Ovaj deo Zemljine unutrašnjosti je složeniji, ne samo po obilju prisutnih hemijskih elemenata, nego i po tome što minerali obrazovani od tih elemenata, pri izmeni temperature i gustine menjaju svoju kristalnu strukturu. Posebno je interesantan sloj gornje mantije, čija je temperatura bliska temperaturi topljenja materijala, tako da tu dolazi do obrazovanja tečnih frakcija koje dovode do magmatskih izliva na površini Zemlje. Elastičnost mantije dovodi do kretanja vanjskog Zemljinog omotača – litosfere (sloj debljine do oko 100 km, a sačinjavaju ga kora i pokrov mantije). Ovo kretanje dovodi do stvaranja nabora na površini Zemlje (planinskih lanaca). 

 

Zemljina kora je različite debljine, od 5 – 10 km ispad okeana, do 25 - 90 km na kopnu. Uzima se da je prosečna debljina kore oko 35 km. Gornji slojevi Zemljine unutrašnjosti su nešto bolje ispitani. Pored litosfere i kore, postoje astenosfera i tektonosfera. Astenosferaje oblast ispod litosfere dubine oko 100 km Tektonosfera obuhvata koru i gornje delove mantije. Okeanska tektonosfera je identična litosferi, dok kontinentalna može imati dubinu i do 400 km Tektonosfera se kreće parcijalno, sastavljena je iz delova koji se kreću različito (kao ploče).

 

Mi zivimo na dnu vazdusnog okeana – atmosfere. Malo ko bi se dao ubediti da na sebi nosi oko 40 kg tereta – neznatnog dela ovog omotača. Masa atmosfere je mnogo veća i iznosi oko 5,16h1018 kg. Ovaj pritisak opada kako idemo ka gornjim slojevima atmosfere, tako da je oko 50% mase atmosfere smešteno u omotač čija je debljina oko pet kilometara (visina nad površinom), u sloju visine do 10 km smešteno je oko 75% mase, a oko 90% mase se nalazi u vazdušnom omotaču od 16 kilometara. Atmosfera nema tačno odvojenu granicu, a ukupna debljina vazdušnog sloja se procenjuje na oko 10000 km.Zemljina atmosfera je nešto interesantnija za astronome zbog toga što predstavlja filter u kojem ostaje veliki broj informacija koje stižu sa udaljenih objekata. Do Zemljine površine stiže samo mali deo elektromagnetnog zračenja. Pored toga tu su i drugi efekti koji utiču na posmatranja (refrakcija, apsorpcija, turbulencija itd.). Atmosfera je sastavljena od oko 77% azota, 21% kiseonika i 1% vodene pare, svega 1% otpada na sve ostale elemente, od čega ugljen dioksid (kojeg najviše ima u atmosferi Venere i Marsa)  čini svega oko 0,03%. Zemljina atmosfera je slojevita, najčešće se pominju podele po sastavu hemijskih elemenata u odreрenim slojevima i po karakterističnim promenama temperature sa visinom. 

 

Po zakonima fizike može se očekivati da će teži elementi biti u nižim slojevima, a lakši da se nalaze na većim visinama. Meрutim zbog turbulentnih kretanja to nije slučaj,  negde do oko 120 km visine, i ovaj deo se naziva hoiosfera. Na većim visinama dolazi do raslojavanja hemijskih elemenata ovi delovi se nazivaju heterosfera. U heterosferi na visinima do 250 km najzastupljeniji je azot, zatim do 700 km kiseonik i do visina 1500km najzastupljeniji su helijum i vodonik. Spoljašnji omotač Zemljine atmosfere čini vodonik i ovaj deo se naziva vodonična geokorona. 

 

Po temperaturskoj zavisnosti od visine, Zemljina atmosfera se deli na troposferu,  stratosfejru, mezosferu i termosferu. 

 

U troposferi, polazeći od površinskih delova Zemlje ka gornjim delovima ovog sloja,  temperatura opada. Razlog padu temperature je to što sunčevi zraci zagrejavaju tlo, ta toplota se prenosi na bliže (donje) delove troposfere. U zavisnosti od mesta na Zemlji i od vremena troposfera se prostire do visine od 9 do 17 km. Gornja granica troposfere naziva se tropopauza. U troposferi se stvaraju oblaci i dolazi do padavina. Troposfera je različita od mesta do mesta na Zemljinoj površini; takoрe se menja i sa promenom geografske širine i godišnjeg doba. 

 

Stratosfera se prostire do oko 55 km visine iznad površine Zemlje. U ovom delu atmosfere se nalazi sloj ozona, koji apsorbuje ultraljubičasto zračenje. U nižim slojevima stratosfere temperatura je konstantna, na visini većoj od 25 km temperatura lagano raste, tako da na visini od oko 50 km dostiže vrednost od 0 – 10°S. Inače temperatura se u ovom sloju menja u zavisnosti od godišnjeg doba. 

 

Mezosfera, sloj iznad stratosfere, prostire se do visine od oko 85 km. U ovom sloju dolazi do pada temperature sa visinom. Interesantno je da za razliku od troposfere i stratosfere,  gde je temperatura veća leti nego zimi, ovde je obrnuto, temperatura ovog sloja je većazimi nego leti. 

 

Gornje delove mezosfere od sledećeg sloja termosfere odvaja mezopauza. U termosferi temperatura brzo raste, od – 90° na visini od oko 90 km, do 1500°S na visini od oko 400km. Na većim visinama temperatura se ne menja sa visinom. Temperatura i gustina ovog dela atmosfere se menjaju u velikom opsegu u zavisnosti od dela dana i godišneg doba, sateliti su ustanovili da je gustina veća od 1,5 do 2 puta danju nego noću na visini od 200km. Na većim visinama ova razlika je drastičnija; tako da na visini od 600 km gustina danju je čak 6 - 8 puta veća nego noću.

 

Magnetno polje Zemlje se može predstaviti magnetnim dipolom, a osa magnetnog polja zaklapa ugao od 11,5° u odnosu na osu rotacije. Na ekvatoru srednja jačina polja iznosi oko 0,31 Gs, a na severnom i južnom polu je oko dva puta veča. Najviše uticaja na magnetno polje Zemlje imaju čestice iz Sunčevog zračenja. Sunčevo zračenje perturbuje geomagnetno polje, tako da ono ima izdužen oblik, tj. magnetni rep je okrenut na suprstnu stranu od Sunca. Granica koja razdvaja magnetno polje Zemlje od perturbovanog kosmičkog magnetnog polja naziva se magnetopauza. Magnetopauza okružuje magnetosferu - magnetno polje Zemlje. Dimenzije magnetosfere mogu biti različite, a zavise od aktivnosti Sunca. U pravcu ka Suncu magnetosfera se prostire na oko 10 Zemljinih prečnika, a na suprotnu stranu od 900 do 1000 Zemljinih prečnika. Polarnost magnetnog polja Zemlje je takva da je južni magnetni pol smešten blizu severnog pola, a severni magnetni pol blizu južnog Zemljinog pola. Interesantno je da se ova polarnost menja. Istraživanja namagnetisanja materije pokazala su da se ova polarnost za vreme od 4,5 milijardi godina (od kako je Zemlja roрena) promenila više puta. 

 

zemljam.jpg

[56 Kb]

 

I na kraju da Zemlja nije apsolutno hladno telo, ona emituje energiju. Ukupna toplota koju Zemlja preda atmosferi iznosi oko 3 h 1020erg/s, što je ravno toploti koju proizvedu oko 5000 većih termonuklearnih centrala. No, to je svega desetohiljaditi deo toplote koja na našu planetu stiže sa Sunca  i koja omogućuje život na njoj. To je ujedno čini i najživopisnijom planetom u Sunčevom sistemu. 

 

http://static.astronomija.co.rs/suncsist/planete/planetestalevski/zemlja.htm

Share this post


Link to post
Share on other sites

LEDENA DOBA

Uvod

 

Pojam

 

Ledeno doba je bilo koji hladan period (klimatski) u istoriji planete (geološki period) tokom kojeg su kontinente prekrivali ledeni pokrivači tokom cele godine. Tokom ledenog doba se smanjuje prosečna temperatura i šire se ledeni pokrivači. Danas su stalni ledeni pokrivači koncentrisani tokom cele godine samo na polarnim kapama i kao planinski glečeri. U toku poslednjih nekoliko miliona godina, veliki delovi površine Amerike, Evrope i Azije bi periodično bili pokriveni ledom. Sam izraz „ledeno doba“ se u popularnoj kulturi ponekad upotrebljava za Pleistocen (od pre 1,8 miliona godina do pre 10.000 godina).

Hladni periodi se nazivaju glacijali, a topli periodi interglacijali. Period u kome živimo je interglacijal koji traje oko 11.400 godina [1, 23].

 

Poreklo i istorijat otkrića

 

Znanje o ledenim dobima je poteklo verovatno iz narodnih predanja: pećinski crteži sa neobičnim vrstama, biljke koje na neki način nisu pripadale klimatskoj oblasti kakva se danas nalazi na primer, u Evropi. Prvi geografi istraživači su preneli priče u narodu o mestima, geografskim širinama u drevno vreme do kojih su dosezali stalni kopneni ledeni pokrivači - glečeri.

Saznanje o ledenim dobima je živelo među stanovnicima u alpskim oblastima Evrope. Džon i Ketrin Imbri izveštavaju kako se o ovome pisalo u ranom 19. veku u Švajcarskoj i Nemačkoj kao o zapažanju izvesnog gorštaka Žana Pjera Perodena [1]. Ovaj je preneo zapažanje dokle se prostirao glečer Grimsel jednom od istraživača, Žanu de Šarpentjeu (Jean de Charpentier). Šarpentje je sakupljao dokaze od 1825-1833. godine. Inženjer Ignac Venec (Ignatz Venetz) i Šarpentje su 1835. godine ubedili Luja Agasiz (Louis Agassiz) u svoju teoriju. Agasiz je objavio teoriju ledenih doba 1840. godine, pod naslovom “Étude sur les glaciers” (Studija o Glečerima). Ono što su ovi pioniri proučavali su glacijacije tokom poslednjih nekoliko stotina hiljada godina.

 

U početku je bilo teško pojmiti u prostoru i vremenu prave dimenzije ovih pojava, kao što su glečeri koji pokrivaju veći deo Evrope. Stare mitove je trebalo opovrgnuti i dati budućnosti nove mogućnosti putem pisanja nove istorije daleke prošlosti, jezikom geoloških ili geo-fizičkih svedočanstava. Ledena doba su izazivala kontraverze i obrte još podosta godina. Luj Agasiz je na čuvenom izlaganju svojih hipoteza u Nojšatelu doneo ledena doba naučnoj javnosti [23].

 

Dokazi postojanja ledenih doba

 

Dokazi postojanja ledenih doba su se sakupljali više decenija. Glavne grupe dokaza su geološkog, hemijskog i paleontološkog porekla.

 

Geološki dokazi postojanja ledenih doba podrazumevaju razne oblike izmene reljefa, stena, ogrebotine na stenama, glacijalne morene, izdubljene doline, terase na obalama reka i drugo. Uzastopne glacijacije teže da ponište dokaze iz prethodnih perioda tako da je formiranje geološkog dokaznog materijala potrajalo dugo vremena. Geološka svedočanstva se protežu daleko u prošlost.

         

Hemijski nalazi se uglavnom sastoje u promenama odnosa izotopa u sedimentnim stenama, sedimentima sa dna okeana i za skorašnja ledena doba, iz sedimentnih ledenih “jezgara” ili vertikalnih šipki izvučenih sa polarnih oblasti pod stalnim ledenim pokrivačem.

Hemijski sastav je katkad teško izučavati zbog toga što biomasa utiče na kontinuitet taloženja izotopa. Najkvalitetnija ledena sedimentna jezgra daju promene temperature tokom nekoliko stotina hiljada godina. Uopšteno, kvalitet uzorka se opisuje debljinom sloja po konstantnom periodu vremena taloženja, gde je deblji sloj bolji sloj. Činioci kvaliteta su ravnomerno taloženje i mogućnost da se datiranje vertikalnih slojeva obavi nezavisno, bez podešavanja vremenske skale na osnovu teorija ledenih doba koje se inače proveravaju (na primer astronomske teorije). Sedimentna jezgra su posebno obrađena tema u narednom poglavlju.

         

Paleontološka svedočanstva se sastoje iz promena geografske raspodele fosila. Tokom glacijalnog perioda organizmi prethodno adaptirani na hladnu klimu preživljavaju i migriraju prema ekvatoru. Organizmi adaptirani na toplu klimu izumiru. Teškoća u ovom postupku paleontološkog istraživanja je to da su potrebni uzorci (sedimentna jezgra) koji pokrivaju duge vremenske periode, koji potiču sa više geografskih širina, a da pri tome postoji izvesna korelacija među njima. Vrste prastarih organizama koji postoje u kontinuitetu više miliona godina su subjekti ispitivanja, uz uslov da se može odrediti njihovo ponašanje prlikom promene temperature.

         

Svi kombinovani zahtevi da se ledena doba dokumentuju pouzdano su smanjili broj idealnih uzoraka, rezultirajući u suženom periodu vremena od nekoliko miliona godina u prošlost. Uzorci ovog perioda su najčešće predmet provere astronomskih hipoteza o ledenim dobima, kao u ovom radu [23].

 

O ledenim dobima u prošlosti Zemlje

 

Ledena doba su zemaljska pojava koja obuhvata promene prosečne višegodišnje temperature, zapremine stalnih ledenih pokrivača, kretanja vazdušnih i okeanskih struja, i sastava atmosfere u klimatskom sistemu. U svrhu pojednostavljenja, ledena doba se opisuju najčešće prosečnom temperaturom klime, zapreminom leda u ledenim pokrivačima i koncentracijom ugljen-dioksida u atmosferi.

 

U bliskoj prošlosti su postojala četiri velika ledena doba. Osim tokom tih perioda, Zemlja je pretežno bila bez velikih ledenih pokrivača. Huronsko ledeno doba se desilo između 2.700 miliona godina i 2.300 miliona godina u prošlosti – u Proterozoiku. Najekstremnije ledeno doba se desilo pre 850 do 630 miliona godina (Kriogensko doba). Postoje hipoteze koje tvrde da je tokom Kriogenskog perioda svetski okean bio zaleđen. Ovo razdoblje se završilo naglo povratkom vodene pare u atmosferu. Pre 580 miliona godina došlo je do nagle evolucije i širenja života na Zemlji.

 

Umerenije Andsko-saharsko ledeno doba je trajalo od pre 460 do 430 miliona godina (Ordovicijum, Silur). Pre 350 do 260 miliona godina tokom Karbona i Perma polarne kape su se periodično širile (Karu ledeno doba). 

 

Zemlja je u proseku tokom većeg dela svog postojanja bila toplija nego danas. Sadašnje veliko ledeno doba je započelo pre 40 miliona godina sa rastom ledenog pokrivača na Antarktiku. Pojačalo se tokom kasnog Pliocena, pre oko 3 miliona godina kada su se ledeni pokrivači raširili na severnoj hemisferi. Ledeno doba se zatim nastavilo tokom Pleistocena. Od tada su se dešavali ciklusi glacijacija okarakterisani sa periodama reda veličine 40.000 i 100.000 godina. Poslednji glacijal se okončao pre približno 10.000 godina.

Manja ledena doba su podeljena i imenovana prema geografskim oblastima gde su otkrivana i vremenima kada su se zbivala. Ris i Vurm (Riss, Würm) se na primer, vezuju za alpsku oblast i epohe od pre 180.000 do 130.000 godina, i od 70.000 do 10.000 godina u prošlosti. Ovaj poslednji period je u Severnoj Americi poznat kao Viskonsinska glacijacija. Tokom ovih doba led bi se delimično povlačio ili napredovao, brišući tragove prethodne glacijacije.

 

Tokom jednog ledenog doba postoje glacijalni periodi, suvi i hladni, sa nižom nadmorskom visinom na kojoj se javljaju planinski glečeri. Očekuje se da sadašnji interglacijal ili topli period poznat pod imenom Holocen, potraje još 50.000 godina (Berger, Loutre). Prethodni interglacijal je trajao oko 28.000 godina [23].

 

Uzroci ledenih doba      

   

Uzrok ledenih doba se traži kroz multidisciplinarne studije. Jedna grana koja se tiče ovog diplomskog rada je astronomija. Najjednostavniji odgovor na to šta je uzrok ledenim dobima potiče od izvora energije na Zemlji, a to je od Sunca.

Osunčavanje je definisano kao energija zračenja sa Sunca koja pada na određenu horizontalnu površinu na Zemlji u jedinici vremena. Osunčavanje zavisi od: (1) solarne konstante kao količine dolazne energije na jediničnoj površini na vrhu atmosfere, na koju Sunčevi zraci padaju pod normalnim uglom u jedinici vremena (tj. fluksa energije); od (2) razdaljine do Sunca, od (3) promena na Suncu (pege), od (4) visine Sunca (ugla) nad horizontom, (5) procenta upadnog zračenja koje se vrati sa vrha atmosfere nazad u svemir, (6) procenta apsorbovanog zračenja u atmosferi, i (7) procenta odbijenog zračenja sa površine Zemlje (albedo). Osunčavanje se kao i solarna konstanta, najčešće izražava u vatima po kvadratnom metru. Vrednost solarne konstante je procenjena na 1368 W/m2. Na srednjim geografskim širinama prosečna letnja vrednost osunčavanja je 340 W/m2, dok kada je oblačno, iznosi samo 120 W/m[54].

 

Promene osunčavanja su glavni astronomski faktor klimatkih promena (ili “forsiranja klimatskih promena”). Pojam forsiranja (forcing) potiče iz numeričkih metoda rešavanja diferencijalnih jednačina promena neke fizičke veličine u vremenu. Svaki novi, nehomogeni član sa desne strane bi nazivali forsiranjem, ili dopunskim uticajem promene fizičke veličine i sistema. Promene neke fizičke veličine se mogu nazvati “variranje”. Istraživači teže da nazivaju sve mehanizme koji mogu da objasne efekte tih promena “forsiranje”. U ovom radu se na primer, “forsiranje osunčavanja” shvata jednostavno kao faktor koji utiče na promenu prosečne temperature na Zemlji. “Forsiranje” naglašava da postoji fizički proces koji utiče na klimu.

 

Sjaj Sunca se tokom više milijardi godina povećavao. Takođe, tokom više milijardi godina pomeranje kontinenata, vulkanska aktivnost i promene reljefa i okeana su učinili ceo problem ledenih doba složenijim. Ledena doba u dalekoj prošlosti su znatno drugačija nego ona u bliskoj prošlosti. Zato je u ovom istraživanju problem ledenih doba u dalekoj prošlosti obrađen kao poseban problem na velikim razmerama vremena. Na takvim razmerama, glavni astronomski faktor promene klime je promena sjaja Sunca.

 

Pojave koje menjaju kosmičku klimu svemirskog okruženja Zemlje su  kosmička prašina i kosmički zraci. Kretanje oko centra galaksije Mlečni put na velikim razmerama prostora i vremena može da ima uticaja na klimu na Zemlji. Drugi uzročnici promena klime su sastav atmosfere, tla, geohemijske reakcije, vulkanizam, kretanje tektonskih poloča, udari malih nebeskih tela, izgled Sunčevog sistema itd.

Tokom poslednjih 5,5 miliona godina sjaj Sunca je približno konstantan. U toku ovog perioda, glavni astronomski uzrok ledenih doba je periodična promena orbitalnih karakteristika Zemlje. Sa druge strane, veruje se da je opšte uzev važniji faktor haotična priroda klimatskog sistema. Više osobina ciklusa ledenih doba ostaje nerazjašnjeno.

 

U poslednjih nekoliko vekova je primećeno da se ciklus pega na Suncu(“Sunčev ciklus aktivnosti”) podudara sa promenama prosečne temperature. Najizraženiji primer je “malo ledeno doba” – pojam uveden za zahlađenje koje je trajalo od 1645. do 1715. godine nove ere u Evropi. Promene osunčavanja zbog promena Zemljine orbite tokom nekoliko vekova su zanemarive. Osunčavanje se pak menja u skladu sa ciklusom pega. Ove promene mogu da objasne varijacije temperature unutar jednog ledenog doba.

 

Uticaj plimskih talasa Meseca dovodi do pomeranja okeana i kopna, usled čega se može pronaći udeo plimskih talasa u klimi.

Elementi klimatskog sistema koji deluju kao pojačivači ledenih doba ubrajaju se u faktore pozitivne povratne sprege. Drugi unutrašnji elementi ili procesi, pojave, koje deluju na slabljenje ili slabiju izraženost ledenih doba se ubrajaju u faktore negativne povratne sprege.

Koncentracije gasova staklene bašte rastu sa povlačenjem ledenih pokrivača, i padaju sa nadolaženjem leda. Uzrok i posledicu je teško ustanoviti. Ugljen-dioksid je direktno povezan sa ledenim dobima. Rast i pad koncentracije ugljen-dioksida u atmosferi se odlično podudara sa rastom i padom prosečne temperature kroz epohe ledenih doba. Kao gas staklene bašte, ponaša se kao faktor negativne povratne sprege koji povišava temperaturu. Geohemijske reakcije tla sa ugljen-dioksidom i procesi u vezi sa živim organizmima mogu da pretvore ugljen-dioksid u faktor pozitivne povratne sprege iznad određene koncentracije, pri čemu dolazi do ravnoteže u proizvodnji i uklanjanju ugljen-dioksida i pada koncentracije u atmosferi.

 

Sneg i led povišuju albedo Zemlje, čime Zemlja odbija više, a apsorbuje manje energije Sunčevog zračenja. Okeani apsorbuju i transportuju energiju bolje. Odnos albeda okeana i leda je 20% na prema 80%. Smanjenje površine šume takođe povećava albedo.

Stepen isparavanja je veći nad okeanom bez ledenog pokrivača. Odavde se mogu formirati padavine koje će formirati sneg i led nad polarnim oblastima.

 

Okeanske struje menjaju tok za vreme ledenog doba i energija se transportuje na neku drugu geografsku širinu ili posve novu oblast na planeti [23]. 

 

Činioci koji učestvuju u radu klimatskog sistema su često nelinearni. Uzroci ledenih doba složeni ili nepoznati, ostaju kontraverzno pitanje. Ostali uzroci uključuju transport energije vetrovima i okeanskim strujama, oluje na Suncu, komete. Pošto je model klime najsloženiji ikad izgrađivan model u nauci, i uopšte zbog obima svi ti činioci su zanemareni u prilog jednostavnog astronomskog izlaganja [55].

Opisujuću periodičnost promena temperature ili klimatskih epoha, u tekstu nalazimo izraze “ciklusi”, “periodi”, “periode” u godinama ili “frekvencije” jednom po određenom broju godina.

 

*Цео текст (који је иначе дипломски рад) се може прочитати на ВОДИЧ КРОЗ ЛЕДЕНА ДОБА или у пдф-у diplomski_rad. Такође на исту тему и ЛЕДЕНА ДОБА аутора Џона и Кетрин Палмер Имбри.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Geološka vremenska skala  

 

geoskala.jpg

 

1 Arhik i Proterozoik se zovu zajedno još i prekambijum
2 
Ćelije sa jedrom
3 Ćelije bez jedra

 

Najduža vremenska razdoblja su eoni. Eoni se dele na ereere se sastoje od perioda, a periodi od epoha.

Arhaj je najstariji eon. Počinje pre 3,8 milijardi godina a završava se pre 2,5 milijardi godina. Vreme pre arhajskog doba zovemo prearhajsko doba. To je vreme nastanka Zemlje. Proterozoik traje od pre 2,5 mlrd do panerozoika - pre 570 miliona godina. Na prelazu ova dva doba javljaju se beskičmenjaci.

Paleozoik je doba kada se pojavljuju mnoge životne forme. Iz tog perioda su ostali brojni fosilni ostaci širom sveta. Međutim iz za sada nerazjašnjenih razloga preko 90 % svih živih organizama izumire krajem ove ere, u permu.

U mezozoiku se pojavljuju nove vrste životinja (između ostalih i dinosaurusi), ali ova era se takođe okončava velikim izumiranjem živih bića. Računa se da je sa lica zemlje tada nestalo oko 80% svih živih organizama. Uzrok je verovatno udar velikog asteroida u blizini poluostrva Jukatan u današnjem Meksičkom zalivu (o ovom događaju čitajte ovde).

U heliocenu dolazi do naglog povlačenja ledenog pokrivača u Evropi i Severnoj Americi, do izdizanja novoa mora, te do pojave umerene klime i ekspanzije ljudskih zajednica širom sveta.

 

http://static.astronomija.co.rs/suncsist/planete/zemlja/geoloskapodela.htm

 

625px-Geologic_Clock_with_events_and_per

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Geologic_Clock_with_events_and_periods.svg

 

Geological_time_spiral.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Историја света за 60 минута

 

Замислите да је Земља стара само један сат – у ком минуту животиње излазе из мора, а када настаје човек?

geosat.jpg

 

Текст: Марија Видић, Слободан Бубњевић

 

Како доживети предугу геолошку историју планете Земље? Она је, наиме, настала пре око 4550 милиона година, што као податак можете узети здраво за готово, једнако као да је стигао из Библије или какве друге свете књиге, а не из растумачених геолошких слојева у Земљиној кори. Но, ако сте томе склони, у то промишљање увек можете унети и мало структуре, односно за време од настанка планете до данас искористити геохронолошке јединице као што су супереони, еони, епохе и периоди.

 

 

Можете ићи у сву сложеност те поделе, биостратиграфску и хроностратиграфску, а можете се задовољити са поделом на четири геолошка доба од којих је прекамбријум најдужи, прастари период, односно време пре камбријумске експлозије, за којим следе три фанерозојске ере: палеозоик (старо доба), мезозоик (средње доба) и кенозоик (ново доба).

Ако почнете да мислите о томе како је то много година, па још замислите стене као течне структуре које се мењају док свет постаје све старији, а атмосферу пуне гасови, тешко ћете успети са сагледате целу скалу. Но, можете ли да замислите да је Земља стара само један сат? У ком минуту је настао живот, у ком су животиње изашле из мора, када су живели диносауруси, а када је настао човек?

 

0 МИНУТА

Као једна од планета Сунчевог система, формира се Земља, врела, ужарена маса стења која кружи око звезде. На њој нема кисеоника, бесне олује и тектонски потреси.

 

0 МИНУТА И 30 СЕКУНДИ

Док се нова планета хлади, из отвореног свемира погађа је силно залутало камење. У једном чудном астрономском догађају, све се мења и Земљи се придружује један трајни каменити пратилац – Месец.

 

7 МИНУТА

Претња из свемира је све мања. Престаје тешко бомбардовање космичког камења, а на Земљи, планети воде, догађа се једно мало чудо – негде у њеним океанима, од органских молекула настаје први, примитивни живот.

 

13 МИНУТА

Једноћелијски живот постоји већ петсто милиона, односно пола милијарде година, а сада, наједном почиње и прва фотосинтеза. Примитивна бића сада могу да користе Сунчеву топлоту коју претварају у енергију. Узгред, она у атмосферу почињу да ослобађају нешто сасвим ново – кисеоник.

 

29 МИНУТА

Ускоро ће се поред дотадашњих прокариота, појавити и нова фамилија створења са ћелијском мембраном – еукариоти. Након још једне милијарде година у току којих су сви ови микроорганизми производили кисеоник, атмосфера Земље је сада сасвим засићена овим гасом. И клима се мења у складу са циклусима кружења око Сунца, долазе и пролазе ледена доба. У једном тренутку земља постаје сасвим прекривена ледом.

 

53 МИНУТА

Сат се већ приближио крају, а осим атмосфере богате кисеоником, нема драматичних промена, све до тренутка кад долази до такозване камбријске експлозије. Поред једноћелијских организама, у морским дубинама наједном настаје права шума бескичмењака, породице и породице нових вишећелијских створења. У међувремену, настају биљке које излазе на копно и расту из земље.

 

55 МИНУТА

И животиње напуштају воду. Са камбријском експлозијом настају први кичмењаци, сложени створови који ће се, излазећи из воде, размилети копненим светом и од којих ће настати гмизавци, рибе, птице и сисари.

 

57 МИНУТА

Почиње ера диносауруса. Свет настањују разна сложена створења, укључујући и сисаре. Овим средњим периодом сасвим господаре највећа од свих бића – диносауруси.

 

59 МИНУТА

Доба великих гуштера се окончава за свега 165 милиона година, што је у нашем геолошком сату период од свега 2 минута. Наједном, пре 65 милиона година долази до великог прелома – Земљу погађа метеор који сасвим мења слику живог света. Диносауруси изумиру, а почиње ново доба – кенозоик.

 

59 МИНУТА И 58 СЕКУНДИ

Настају први људи.

 

http://elementarium.cpn.rs/elementi/istorija-sveta-za-60-minuta/

Share this post


Link to post
Share on other sites

10 stvari koje ne znaš o Zemlji 
 

Dobar savet za jedan acid band sa kraja šezdesetih. Pogledaj malo oko sebe. Sem ako nisi astronaut "Apola" (kao ja – vidi moju sliku), čitav život ćeš (uglavnom) proživeti na površini Zemlje u krugu od par stotina kilometara. Čitava planeta, nekih 5,97 sekstiliona tona [1], leži ispod nas; trilion kubnih kilometara zemlje, stenja i metala. Ali koliko dobro poznajemo našu planetu?


image001.jpg

 

U nastavku ću da prikažem deset po ličnom izboru odabranih činjenica o našoj planeti – što je na neki način nastavak sličnih objavljenih priča o snegu i životu u kosmosu.Neke od tih stvari sam već znao ranije (a verovatno i ti, takođe), neke sam naslućivao i želeo da ih proverim, ali neke sam potpuno izmislio. Čekaj! Šalio sam se! Svi podaci su tačni. Ali koliko od njih su tebi stvarno poznati? Budi iskren...

 

1.      Zemlja je glatkija od bilijarske kugle

 

Možda si već čuo ovu tvrdnju: Ako bi Zemlju smanjili do veličine bilijarske kugle, Zemlja bila bi glatkija od kugle. Nama su u gimnaziji umesto bilijarske kugle pominjali loptu za basket, ali razlog za to nije bio strogo naučni, već zato što su u to vreme igrali Kreša, Kića i Praja ... ali suština je ostala ista. Da vidimo da li je navedena tvrdnja tačna. U tome će nam, kao i uvek, pomoći malo matiša. (Samo malo, majke mi.)

 

image003.jpg


Dobro. Prvo da vidimo koliko je zapravo glatka bilijarska kugla? Prema podacima najmerodavnije ustanove za to, to World Pool-Billiard Association, kugle imaju prečnik od 5,715 cm, sa tolerancijom od ± 0,127 mm. Drugim rečima rečeno, kugla ne sme da ima ispupčenja ili udubljenja veća od 0,127 mm. Bogme, to je prilično glatko. Odnos dozvoljenih neravnina na kugli i njene veličine iznosi 0,0127/5,715 = 0,002222222…

Zemljin srednji zapreminski prečnik iznosi oko 12.745,591 km (biće kasnije još reči o tome). Koristeći odnos glatkoće koji smo već utvrdili, umanjena Zemlja bi bila prihvatljiva za snuker ako na sebi nebi imala izbočine (planine) ili rupe (brazde) viće (odn. dublje) od 12.745,591 × 0,0022222 = oko28 kilometara.

Najviša tačka na Zemlji je vrh Mt. Everesta, na koti 8,85 km. Najdublja tačka na Zemlji se nelazi u Marijanskoj brazdi, na dubini od oko 11 km.

Hej, sve je to unutar izračunatih margina! Još jednom je dokazano da je urbana legenda tačna. Ako bi smanjili Zemlju do veličine bilijarske kugle [2], bila bi glatkija od najglaće do sada napravljene.

Ali da li bi bila dovoljno okrugla da ipak s njom bogovi odigraju neku partiju?

 

2.      Zemlja je jedan spljošteno sferoid

Zemlja je okrugla! Uprkos uvreženom mišljenju, ljudi su hiljadama godina znali da je Zemlja loptasta. Eratosten je čak uspeo da joj zadivljujuće precizno izmeri obim!

Ali Zemlja nije savršena lopta. Ona se okreće, i zbog toga se javlja centrifugalna sila koja pravi ispupčenja. To je sila usmerena od središta ka spolja, ista ona koja te, kad kolima skrećeš levo, tera da se nakriviš desno. Pošto Zemlja rotira, najveća sila je na ekvatoru, te izgleda kao košarkaška lopta kad neko sedne na nju. Takav oblik nazivamo spljoštenim sferoidom.

Ako izmeriš udaljenost između Zemljinog severnog i južnog pola, dobićeš 12.713,5 km. Ako izmeriš ekvatorijalni prečnik dobićeš 12.756,3 km, i razliku od 42,8 km. Uh–oh! To je više nego što je bila naša tolerancija za bilijarsku kuglu. Dakle, Zemlja jeste dovoljnoglatka, ali nije dovoljno okrugla za kvalitetan meč.

 

3.      Zemlja nije spljošteni sferoid

 

Ali nismo završili. Zemljin oblik je mnogo komplikovaniji od neke tamo spljeskane lopte. Negde gore se takođe nalaze i Mesec i Sunce. I oni poseduju gravitaciju, koja nas privlači. Detalji su komplikovani (odmori ovde!), ali gravitacija (u vidu plime i oseke) takođe podiže i Zemljinu površinu. Plime izazvane Mesecom, u vodi imaju amplitudu (visinu) od metra, a možda oko 30 cm na kopnu. Sunce jeste neuporedivo masivnije od Meseca, ali je mnogo dalje, pa su plime izazvane  njime upola slabije.

To su mnogo manje sile od onih izazvanih Zemljinom rotacijom, ali su i one prisutne.

I druge sile su prisutne, uključujući pritisak izazvan težinom kontinenata, pomeranja usled tektonskih sila, i slično. Zemlja je u stvarnosti prilično nepravilnog oblika, ali ako kažeš da je lopta, dosta si blizu. Ako bi stvarno bila veličine bilijarske kugle, sumnjam da bi iko mogao da primeti da ipak nije savršenog oblika.

 

4.      Još jedna slična stvar: Zemlja se ne poklapa sa svojim geoidom

 

image005.jpg


Ako bi Zemlja postala beskonačno elastična, povinovala bi se svim navedenim silama i poprimila čudan oblik koji zovemo geoid. Naprimer, ako bi Zemljinu površinu kompletno poplavili vodom (za jedno par decenija), nastala površina bi imala oblik geoida. Ali kontinenti nisu beskonačno rastegljivi, tako da je Zemljina površina samo približno geoidna. Pomislićeš da je to prilično blizu.

Precizna merenja Zemljine površine se ravnaju prema tom geoidu, ali njega je jako teško izmeriti. Najbolje što sada možemo da uradimo jeste da uz pomoć složenih matematičkih funkcija stvorimo jedan približni model. To je razlog zbog koga su Amerikanci pre neki dan (10. septembra) lansirali satelit pod imenom GOCE [3] (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer), sa jedinim zadatkom da se odredi oblik geoida.

Ko bi rekao da će oblik Zemlje izazivati ovoliko problema?

 

5.       Skočiti kroz rupu u Zemlji je isto što i obleteti je

 

Kad sam bio mali bio sam ubeđen da kad bih prokopao tunel kroz Zemlju da bih se obreo u Japanu. Naravno da to nije tačno; i Jugoslavija (tadašnja) i Japan nalaze se na severnoj polulopti, tako da takav tunel nebi ni teorijski bio moguć, tako da pretpostavljam da ni kao mali i nisam baš bio previše bistar.

Ako hoćeš i ti da se uveriš gde je tačno prava linija,preporučujem ovaj fenomenalni antipodni sajt, mada ni ovaj nije loš

Ali šta ako bih iskopao tunel kroz Zemlju i skočio unutra? Šta bi se dogodilo?

 

antipodi.jpg

Levo je lokacija početka mog tunela, a desno njegov kraj.

 

Kao prvo, poginuo bih (videćeš kasnije kako i zašto). Ali ako bih imao neki čarobni materijal kojim bih obložio zidove ovog 13.000 km dubokog bunara, moj put bi bio relativno miran. Sve do središta Zemlje bih ubrzavao, i za malo više od 20 minuta bih bio tamo [4]. Onda bih prošišao tuda i nastavio da padam sledećih 20 minuta, ali sve više usporavajući. I taman kad bih bio blizu površine zaustavio bih se i počeo ponovo da padam, nazad. Ako bih bio toliko moćan da u svom tunelu obezbedim vakuum i kompenzujem Koriolisove sile, moje srećno/ili jezivo putovanje bi se ponavljalo opet i opet. Ono bi moglo da traje do u beskraj, a ja bih večno šetao gore–dole. Nadam se da bih se setio da sa sobom ponesem i frižider s puno hrane.

 

Primetio si da sam sve vreme svog padanja osećao ubrzanje. Međutim, ubrzanje samo za sebe postepeno se smanjivalo: što sam više padao, bilo je sve manje mase između mene i središta Zemlje, pa je, što sam se više približavao središtu, i ubrznje gravitacije postepeno opadalo. I pored toga, brzina kojom bih proleteo kroz središte planete je značajna: kao što rekoh, oko 7,7 km/s.

 

U stvarnosti, matematički, moje kretanje se isto tretira kao i kretanje nekog tela po orbiti. Jednako vreme bi mi bilo potrebno da proletim kroz Zemlju i vratim se na početnu tačku kao i da orbitiram oko nje, ako bi kružio tačno iznad površine planete (brzina orbitiranja se smanjuje sa smanjivanjem poluprečnika orbite). Da stvar bude luđa, uopšte nije bitno u kom pravcu sam probušio bunar: bilo koji pravac da izaberem kroz Zemlju (plitku tetivu, kroz prečnik, ili bilo gde drugde), vreme mog putovanja će da bude uvek isto – oko 42 minuta u jednom pravcu!

Gravitacija je bila i ostala jedno čudo. Ako se i ti spremaš za sličan skok, OK, ali budi spreman na to da put neće biti baš prijatan.

 

6.      Zemljina unutrašnjost je vrela zbog udara, skupljanja, tonjenja, i radioaktivnosti.

 

Pre samo nekoliko milijardi godina, ja, ti, Toma Nikolić, ali i sve drugo na Zemlji, bilo je raspršeno oko Sunca u jednom disku prečnika nekoliko milijardi kilometara. Vremenom, prašina i gasovi su se kondenzovali u relativno male objekte koja smo nazvaliplanetezimalima [5], tela veoma slična asteroidima. Sudarajući se, vremenom su se slepljivali i formirali veća tela. Sa povećanjem mase takvih objekata rasla je i njihova gravitacija, te su privlačila sva druga, manja tela na svom putu oko Sunca. Ti sudari su konvertovali (pretvarali) ogromnu kinetičku energiju u toplotu, i mlada proto–Zemlja je postala žitka kugla. Ding! Prvi izvor toplote.

 

Kako se gravitacija povećavala, nastale sile su pokušavale da zdrobe Zemlju u što kompaktniju loptu. Kada gnječimo neko telo ono se zagreva. Ding ding! Drugi izvor toplote.

 

Pošto je Zemlja bila praktično tečna, sve teže stvari su tonule ka sredinu a lakše se dizale na površinu. Zato u središtu Zemlje ima toliko gvožđa, nikla, osmijuma, i sličnih elemenata (znam, jer sam bio dole – pročitaj prethodnu tačku, ako ne veruješ!) Kako su oni propadali, generisala se toplota (ding ding ding!), jer se potencijalna energija pretvarala u kinetičku, koja se zbog ogromnog trenja pretvarala u termičku.

Hej, neki od tih teških elemenata su bili radioaktivni, poput uranijuma. Kako se oni raspadaju, otpuštaju toplotu (ding ding ding ding!). Oni su krivci za verovatno više od polovine unutarnje toplote naše planete.

 

Znači, Zemlja je vruća iznutra iz najmanje četiri razloga. I to je još uvek, nakon svih tih silnih milenijuma, zato što je njena kora odličan izolator. Ona sprečava da se toplota izgubi, čak i nakon 4,55 milijardi godina, čineći da je Zemljina unutrašnjost još uvek neprijatno vrela.

Uzgred, ukupan iznos toplote koju stvaraju unutrašnji izvori i koja izlazi na površinu iznosi oko 45 biliona vati. To je oko tri puta više energije nego što čovečanstvo globalno troši svake godine. Ako bi znali kako da tu enegriju konvertujemo u električnu, ona bi bukvlno mogla da pokreće čovečanstvo. Prava je šteta što se niko ne bavi time...

 

7.      Zemlja ima najmanje pet prirodnih satelita. Ali ne stvarno.

 

Najveći broj ljudi koje znam ubeđeno je da Zemlja ima samo jedan prirodni mesec, zbog čega i zovemo jednostavno Mesec. Oni su u pravu. Ali gore postoji još četiri objekta – najmanje – koji su vezani za Temlju u solarnom sistemu.

Najveći od nji se zove Cruithne (izgovara se Mrf–mmmh–glug, ili tako nešto) [i o ovom sam pisao u svojoj knjizi "Molim te objasni mi"; "na lageru" imam još samo 8 komada – javite se!] Ima prečnik od oko 5 km, i eliptičnu orbitu koja prilazi spolja i iznutra Zemljinoj solarnoj orbiti. Orbitni period Cruithne je približno sličan Zemljinom, i njegova neobična orbita ga uvek dovodi na istu stranu u odnosu na Sunce kao i nas. Iz naše perspektive, on pravi orbitu oblika bubrega, ponekad bliži, ponekad dalji od Zemlje, ali nikad stvarno predaleko.

 

Horseshoe_orbit_of_Cruithne_from_the_per



Orbite asteroida (3753) Cruithne i Zemlje u periodu od septembra 2007. do avgusta 2008. Položaj Kruinje je označen crvenim kvadratićem, budući da je premali da bi se video sa te udaljenosti. Zemlja je predstavljena belom tačkom koja se kreće po plavom krugu. Zvezda u sredini grafike je, normalno, nače Sunce.

Plavi krug predstavlja putanju Zemlje, koja se oko Sunca okreće u suprotnom smeru od kazaljke na satu. Pošto se "kamera" nalazi na Zemlji, ima se prividan utisak da se Zemlja ne pomera.

Crveni trag predstavlja putanju Kruinje u svom kretanju oko Sunca. Pošto se kamera pomera sa Zemljom, prividan je utisak da se ovaj asteroid kreće po putanji oblika pasulja. Ova iluzija je poznata pod stručnim nazivomHorseshoe orbit.


 

Zbog svega navedenog neki kažu da je ovaj majušni asteroid Zemljin mesec. Ali on kruži oko Sunca, a ne oko nas, te stoga ne može ni biti naš pratilac. Isto važi i za tri ostala otkrivena objekta [6].

I još i ovo – ovi frajeri nikada neće udariti u Zemlju. Iako su više–manje prilepljeni za nas, njihove orbite fizički nikada ne seku našu. Sugurni smo. Od njih...

 

8.      Zemlja postaje masivnija

 

Naravno, bezbedni smo od Kruinje. Ali, naš deo svemira je zasićen prirodnim krhotinama, a Zemlja proseca širok put kroz njih (zapravo, površinu od 125 miliona kvadratnih kilometara). Kako plovimo kroz navedeni materijal, akumuliramo ga u proseku 20–40 tona dnevno! [Napomena: ovi brojevi se razlikuju od izvora do izvora, jer je to zapravo nemoguće tačno utvrditi. Verovatno je dobra procena sve unutar faktora 2.] Većina tog materijala je u vidu sitnih čestica prašine i šljunka koji sagorevaju u atmosferi, i tada ih nazivamo meteorima (može i arhaično "zvezdama padalicama, ali ovo "meteori" zvuči stručnije, jel da?) Na kraju sve to padne na tlo (najčešće uz pomoć kišnih kapi) i tamo se nagomilava. Veliki deo tog kondenzata i prašine biva spran potocima i rekama i završava u morima i okeanima.

 

40 tona dnevno zvuči pozamašno, ali to je svega 0,00000000000000000000000002% ukupne Zemljine mase (za slučaj da sam se zabrojao s ovim nulama, to je 2 × 10–26Zemljine mase). To znači da bi trebalo da sačekamo 140.000 miliona biliona godinada se na ovaj način Zemljina masa udvostruči, što me ponovo potseti da ponesem onaj frižider. Ako je nekome bliža ovakva analogija, godišnje, to je dovoljno kosmiškog đubreta da se napuni jedna novobeogradska šestospratnica (bez onog đubreta koje se tu već zadesilo).

 

Takođe treba da kažem da Zemlja takođe i gubi na masi: recimo, usled mnogobrojnih procesa, atmosfera kontinuirano nestaje. Ali taj iznos je daleko sporiji od nagomilavanja mase, tako da je ukupan odnos ipak povećanje težine naše planete.

 

9.      Mont Everest je najviša planina

 

image007.jpg


Siguran sam da negde postoji definicija visine planina, ali mislim da bi bilo krajnje pošteno meriti ih od baze do vrha. Čomo–Lungma na tibetanskom, ili kako mi kažemo Mont Everest, istegao se do 8.848 metara od nivoa mora. To ne izgleda tako visoko kada si u njegovom podnožju, jer je i okolina visiko. Havajski vulkan Mauna Kea je od vrha do dna visok 10.314 metara, tako da se izdiže samo 4.205 metara iznad nivoa okeana, on ipak veća planina od Everesta.

Sem toga, na Mauna Kei se nalaze i teleskopi, tako da je to još jedan razlog da bude moj favorit.

 

10.  Teško je uništiti Zemlju

 

Do sada sam čitao nekoliko knjiga i na desetine tekstova na netu o tome kako (sve) može da nestane život na našoj planeti, što i nije tako teško i nezamislivo. Fizički uništiti Zemlju ipak je malo teže.

Šta treba da se desi pa da naša planeta ispari? Definišimo isparavanje kao tako snažno razdvajanje čestica da ne mogu da se uz pomoć gravitacije ponovo pregrupišu. Koliko nam energije treba za tako nešto?

 

Razmišljajmo na ovaj način: uzmimo kamen. Bacimo ga tako snažno da napusti Zemlju. Za to je bila potrebna energija! Uradimo to ponovo. I ponovo, ponovo, i ponovo ... kvadrilione puta, sve dok čitava Zemlja ne isčezne. To je puno energije! Ali pred nama je jedna prednost: svaki kamen koji bacimo pomalo smanjuje gravitacionu silu Zemlje (zato što je masa Zemlje umanjena za masu bačenog kamena). Što je manja gravitacija, biće nam lakše da bacamo kamenje.

 

image009.jpg

 

Sve ovo možeš lako da izračunaš uz pomoć matematike; koliko ti energije treba da baciš kamen, a u isto vreme za koliko je umanjena gravitacija. Ako načinimo neke osnovne pretpostavke, dobićemo ugrubo oko 2 × 1032 džula [7], odn. 200 miliona biliona biliona džula. To je mnogo. Za upoređenje, to je ukupan iznos energije koju izrači Sunce za nedeljudana. To je takođe hiljadu milijardi puta više destruktivne energije nego kada bi se detoniralo čitavo nuklearno oružje na Zemlji.

 

Ako neko reši da ispari Zemlju uz pomoć nuklearnog oružja, bolje mu je da prekontroliše rezerve arsenala, i da se pobrine o svojoj besmrtnosti. Ako bi taj lik ispaljivao po jednu nuklearnu glavu svake sekunde, trebaće mu 160.000 godina da pretvori Zemlji u oblak širećih gasova.

 

A sve ovo važi samo ako se uzme u obzir gravitacija! Postoje još i snažne hemijske sile koje drže Zemljinu materiju zajedno, a za koju bi nam trebalo još dodatne energije.

 

To je još jedan razlog zbog čega su "Star Wars" ne science fiction, već fantazija. "Death Star" nikada nebi mogla da poseduje lasersko oružje te snage kadro da uništava druge svetove. Za to bi bilo potrebno mnogo više enegrije, nedostupne čak i za Tamnu Silu.

 

Ni neki snažan sudar nebi mogao da ispari planetu. Važeća teorija kaže da je pre više od 4,5 milijardi godina jedan objekat veličine Marsa pogodio Zemlju, a da je od odbačenog materijala nastao Mesec (ostatak materijala se vratio na Zemlju). Ali ni tada Zemlja nije isparila. Čak ni direktan sudar sa drugom planetom nebi doveo do toga!

 

Naravno, sudar je istopio čitavu Zemlju, sve do jezgra, i naneo joj, hmmm, priličnu štetu. Ali, planeta je ipak nastavila da postoji.

Sunce će jednom postati crveni džin, i kako tom prilikom verovatno neće da proguta Zemlju, naneće joj znatnu štetu. Ali čak i tada, totalno isparavanje će biti nemoguće (mada se to ne može reći i za jadnog Merkura).

 

Planete se trude da budu jake i otporne. To je dobro, jer i mi živimo na jednoj od njih.

 

Zaključak:

 

Pa, ova vesela konstatacija nas je dovela do kraja tema koje si, a možda i nisi znao o našoj planeti Zemlji. Naravno, imam ih još – o nekima sam već pisao. Koliko je teška atmosfera?  Kolika je prosečna težina jednog oblaka? Rekoh, ima toga još, ali sam izabrao 10 po meni najboljih. Ako imaš i ti nešto, slobodno se javi i ostavi ih u rubrici "komentari"!

 

Ali zapamti ono glavno: Živiš na planeti, a neznaš baš mnogo o njoj. Jedini lek za to je učenje, a ono će ti otkriti čudesa. Nastavi da se iznenađuješ i učiš... I ne zaboravi da gledaš okolo.

 

http://static.astronomija.co.rs/suncsist/planete/zemlja/10stvari/10stvari_koje_ne_znas_o_Zemlji.htm

Share this post


Link to post
Share on other sites

Придружите се разговору

Можете одговорити сада, а касније да се региструјете на Поуке.орг Ако имате налог, пријавите се сада да бисте објавили на свом налогу.

Guest
Имаш нешто да додаш? Одговори на ову тему

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • Create New...