Планета земля
Планета земля
В мировом пространстве летит ослепительно сияющая звезда. Повсюду кругом в безмерной дали искрятся мириады других звезд. Но так велики межзвёздные расстояния, что сотни и тысячи миллионов лет длится этот полёт, а далёкие светила по-прежнему сверкают лишь яркими точками.
Вокруг звезды вращаются шарообразные тела разной величины — целая планетная семья. В своём движении через пространство звезда увлекает их всех за собою.
Медленно движется по своей орбите самая крайняя планета — небольшой каменный шар, скованный жестоким холодом мирового пространства. Сюда, на границу планетной системы, на расстояние 5900 миллионов километров, почти не доходит тепло, излучаемое звездой.
Быстро вращаясь вокруг своих осей, движутся четыре огромных шара, окутанные густыми облаками. А за ними, ещё ближе к звезде, кружится маленькая планета красноватого цвета. Песчано-глинистые пустыни покрывают её поверхность. На их красноватом фоне разбросаны сине-зелёные пятна. Это растительные покровы, оазисы зелени среди песков. Удивительный, живущий своей загадочной жизнью мир!
За ним сверкают в жарких лучах звезды ещё три планеты. Как красива крайняя из них, вращающаяся на расстоянии почти 150 миллионов километров от звезды! Блестяще-голубоватая, окружённая воздушной оболочкой, в которой возникают, движутся и тают белые массы облаков. Сквозь дымку атмосферы смутно виднеется суша континентов, окружённая тёмной гладью морей и океанов. Но какой знакомый вид имеют очертания материков, эти гигантские клинья, словно рассекающие океанские просторы! Да ведь это Земля, планета, на которой мы живём! А звезда — Солнце, вокруг которого Земля, вместе с другими планетами, совершает свой круговой путь.
Какое огромное значение имеет сравнительная близость Земли к Солнцу! Непрерывным потоком льются на нашу планету солнечные лучи. Много замечательных явлений вызывает на её поверхности этот животворный поток.
Солнце согревает Землю, не даёт ей застыть в холоде мирового пространства, достигающем 270 градусов ниже нуля.
Тепло солнечных лучей создает вечный круговорот воды в природе. Вода испаряется с поверхности морей, океанов и материков, нагреваемых солнечными лучами. Около миллиарда тонн воды ежедневно поднимается в виде паров на тысячи метров — в верхние, более холодные слои атмосферы. Там пары сгущаются в облака и проливаются дождем, выпадают снегом или градом. Эти осадки впитываются в землю, скапливаются в ключи и родники, собираются в реки и стекают обратно в море.
От неравномерного нагревания земной поверхности солнечными лучами возникают ветры, приводящие в вечное движение воздушный океан. Огромными вихрями движутся циклоны и антициклоны, перенося тепло и холод из одних областей земного шара в другие. Мощные, периодически дующие ветры — муссоны — оказывают влияние на климат континентов: зимой они дуют с суши на океан, а летом — с океанских просторов на сушу, принося с собой влагу и охлаждая воздух.
Жизнь, населяющая сушу, воду и воздух, существует и развивается благодаря Солнцу. Животные питаются растениями, а растения получают жизненную энергию непосредственно от Солнца. В их листьях содержится зелёное вещество хлорофилл, способное улавливать энергию солнечных лучей. За счёт поглощенной энергии в клетках растения происходит сложный химический процесс: простые неорганические вещества превращаются в органические питательные вещества: сахар, крахмал, белки. Этот замечательный процесс называется фотосинтезом, и он совершается только в живом растении. Воспроизвести его в лаборатории учёные пока не могут.
В наших двигателях и моторах работает Солнце. Напор текущей воды, вращающей турбины гидроэлектростанций, жар каменного угля, сгорающего в паровозных топках, давление раскаленных газов, движущих поршни в авиационных моторах, — все это видоизмененная солнечная энергия.
Земля очень маленькая по сравнению с Солнцем и дальними планетами-гигантами. Планета Юпитер, например, в тысячу триста сорок пять раз больше Земли по объему, а Солнце больше нашей планеты по объему в миллион триста тысяч раз!
Но по человеческим масштабам Земля — огромный мир, живущий сложной, многообразной жизнью. Не только бесчисленные поколения живых существ рождаются, растут и умирают, сменяясь новыми растениями и животными, — сама планета не остается неизменной: в её недрах происходят сложные физико-химические процессы, поверхность континентов, дно морей, состав атмосферы медленно, но непрерывно изменяются.
Человек в своём стремлении познать окружающий мир, подчинить себе силы природы неустанно изучает планету, на которой живет. Он изучает строение атмосферы и жизнь морских глубин, исследует свойства минералов, из которых сложена земная кора, раскрывает тайны строения вещества. Каждое новое исследование приводит к новым открытиям, увеличивает власть человека над природой. В самых, казалось бы, простых, известных вещах учёные часто обнаруживают новые, необычайные свойства. Много веков люди были знакомы со стеклом — прозрачным веществом, которое получается из расплавленного кварцевого леска. Из стекла изготовляли посуду, украшения, зеркала. И не знали, что достаточно придать куску стекла форму двояковыпуклой линзы, чтобы превратить его в могучее средство познания природы. Набор линз в микроскопе показывает нам не видимый простым глазом мир мельчайших живых существ — микроорганизмов. В телескопе выпуклые стекла как бы приближают к нам далекие небесные светила, делают видимыми детали строения их поверхности. И то же самое стекло, отшлифованное в виде трёхгранной призмы, заставляет луч света, идущий от какой-нибудь далёкой звезды, рассказывать нам о том, какие вещества содержатся в раскаленной газовой оболочке звезды, с какой скоростью сама звезда несется в пространстве, приближается к нам или удаляется от нас.
Металлы, ископаемые угли, минеральные удобрения и много других полезных ископаемых добывает человек из недр земли. В поисках полезных ископаемых люди накопили огромный запас знаний о недрах нашей планеты. Богатый и разнообразный мир минералов рассказал учёным историю Земли. Эти знания легли в основу науки о Земле — геологии.
Геология — одна из самых увлекательных наук. Она рассказывает нам, какие изменения происходили на поверхности Земли в течение сотен миллионов лет, как в земной коре образовались руды металлов и другие полезные ископаемые.
Геология изучает историю Земли. Она ведет нашу мысль по ступеням веков, воссоздавая растительный и животный мир прежних геологических эпох. Она разоблачает религиозные мифы о «сотворении мира богом в шесть дней» и о «божественном» происхождении жизни.
В Москве, Ленинграде и во многих других городах есть геологические музеи. В них собраны богатые коллекции различных минералов, горных пород, остатков животных и растений, живших на Земле в древние времена.
Человек, незнакомый с геологией, видит в застекленных витринах музея лишь множество разноцветных камней. Но для того, кто входит в залы музея вооруженный знаниями, весь этот мертвый каменный мир чудесным образом оживает.
Вот лежат под стеклом образцы известняка серого, жёлтого, красного, бурого цвета… Как хорошо знаком строителям этот камень, добываемый в каменоломнях на побережье Каспийского и Черного морей, в Жигулёвских горах на Волге, в Подмосковном угольном бассейне и во многих других местах… Стойкий к воздействиям климата, легко поддающийся обработке, известняк нашел широкое применение в строительстве. Плитами из этого прочного камня облицовывают здания. В огромном количестве применялись известняки при строительстве Москвы. Отсюда её старинное название «белокаменная». Из известняка построен ряд красивейших московских зданий, например Большой театр СССР. В дорожном строительстве известняк употребляется в качестве тротуарного камня, щебня для дорог, путевого балласта для железных дорог. Но известняк нужен не только строителям. Его применяют в сельском хозяйстве для известкования кислых почв, чтобы повысить урожай. Он требуется доменщикам и сталеварам, чтобы отделять от расплавленного металла вредные примеси: известняк соединяется с примесями и переводит их в легко удаляемый шлак.
Как же образовался в природе этот камень? Присмотримся к выставленным образцам. Вот кусок серого известняка, добытого в подмосковном районе. На его поверхности выступают какие-то иглы, раковины. Это окаменелые остатки животных: древних морских ежей, морских лилий, моллюсков.
Но как могли очутиться морские животные в Подмосковье, вдали от моря?
Если мы зададим этот вопрос геологу, он расскажет нам об одном из древних периодов жизни Земли, который называется каменноугольным. В каменноугольный период — около 250 миллионов лет назад — распределение моря и суши на земной поверхности было иным, чем сейчас. Неглубокое теплое море заливало тогда территорию Московской области. Остатки погибающих морских животных, обладавших известковой раковинкой, падали на дно, и в течение сотен тысячелетий из этих раковинок образовались пласты плотного ракушечного известняка. Затем земная кора в этом месте медленно поднялась, море отступило, и его дно стало сушей.
Каменноугольный период длился десятки миллионов лет. Учёные дали этому периоду название «каменноугольный» потому, что в течение его на Земле во многих местах образовались залежи каменного угля.
В народном хозяйстве каменный уголь играет исключительно важную роль. Днем и ночью идут по стальным магистралям страны железнодорожные составы, везущие уголь на фабрики и заводы, к пристаням и электростанциям. Жарким огнем пылает уголь в топках. На нем работают электростанции, им отапливают здания, его энергия движет паровозы и пароходы. Прокаливая каменный уголь без доступа воздуха, из него удаляют газы и смолы и получают лёгкий, пористый кокс. Кокс служит топливом для доменных печей, в которых из железной руды выплавляют чугун. А из каменноугольной смолы, полученной при коксовании, вырабатывают сульфидин, аспирин и другие лекарства, эссенции для духов и конфет, взрывчатые вещества, пластмассы и множество других ценных веществ.
Мы знаем, что обыкновенный уголь образуется при сгорании растений. Химик скажет нам, что при высокой температуре растительная ткань разрушается, сгорает и содержащийся в ней элемент углерод выделяется в виде угля. Но что представляет собой каменный уголь?
Он тоже образовался из растений, живших когда-то на Земле. Только эти растения не горели, они иным путем превратились в уголь. В шахтах, где добывают каменный уголь, нередко находят в его пластах отпечатки листьев древних растений в том положении, в каком они некогда росли.
Отпечатки ископаемых растений каменноугольного периода.
Тут сразу возникает ряд вопросов. Ведь каменный уголь добывают в шахтах, пласты его залегают нередко на глубине сотен метров. Как же растения попали на такую глубину? Не могли же под землей расти целые леса!
Почему эти растения не сгнили, а сохранились до нашего времени в виде каменного угля? И каким образом учёные узнали, что растения каменноугольного периода жили на Земле именно около 200–260 миллионов лет назад, а не раньше и не позже?
Не будем торопиться с ответами на эти вопросы. Коллекции музея заинтересовали нас, и мы продолжим нашу экспедицию по залам музея. Но знакомиться с коллекциями надо по плану, в определенном порядке, чтобы история Земли и жизни на ней развернулась перед нами в стройной последовательности.
Окаменелый ствол дерева, обнаруженный в шахте.
Проходя по залам музея, мы с вами совершим путешествие в прошлое, в мир прежних геологических эпох. Давно исчезнувшие материки поднимутся перед нашим мысленным взором из океанских пучин. На них засверкают огни древних вулканов, озаряя скалистую поверхность первобытной Земли. Мы увидим, как море станет колыбелью жизни, возникшей на Земле на определенной ступени её развития. Мы узнаем законы, по которым происходит развитие жизни, развитие бесконечно разнообразного мира растений и животных, населявших некогда Землю. А в конце путешествия мы узнаем, как появился на Земле человек.
Но прежде чем начать путешествие во времени, познакомимся с могучими природными силами, формирующими и изменяющими лик Земли. Великие перемены совершались и совершаются в природе, и нам следует узнать их причины.