Žemė ...charakteristika...
Žemė
yra didžiausia ir masyviausia tarp vidinių planetų. Turinti vieną palydovą -
Mėnulį. Mažiausiai skiriasi Žemė ir Venera - jų masės santykis 1:0,82. Marsas
daug mažesnis nei Žemė, o Merkurijų geriau lyginti su Mėnuliu negu su Žeme.
Lyginant Žemę ir gretimas planetas, randama ne tik bendrų bruožų, bet ir žymių
skirtumų. Pirmiausia Žemė iš kitų planetų išsiskiria savo atmosfera, kurioje
gausu deguonies, ir temperatūra, tinkama mums žinomai gyvybės formai. Jeigu
Žemė būtų šiek tiek arčiau Saulės arba šiek tiek toliau nuo jos, gyvybė joje
nebūtų galėjusi plėtotis.
Ekosfera
Žemės ekosfera, arba erdvės dalis, kurioje Saulės spinduliavimas sudaro sąlygas,
tinkamas gyvybei, prasideda beveik ties Veneros orbita ir tęsiasi iki Marso
orbitos. Iki 1960 m. manyta, kad žemiška gyvybė gali egzistuoti visoje šioje
erdvės dalyje. Ši galimybė menka Marse, kurio masė gerokai mažesnė negu Žemės,
o atmosfera reta. Į Venerą buvo žiūrima kaip į Žemės dvynę seserį. Būdama beveik
tokio pat tankio, dydžio ir masės kaip Žemė, Venera gauna beveik tiek pat Saulės
energijos, nes daug jos atsispindi atgal į erdvę nuo Veneros debesų. Tiktai
1967 m. paaiškėjo, kad Veneros paviršiuje 485 °C karštis, ir teko pripažinti,
jog sudėtinga žemiška gyvybė gali plėtotis tik siauroje erdvės dalyje.
Kita gyvybei būtina sąlyga yra atmosfera, reikalinga ne tik kvėpuoti, bet ir apsisaugoti nuo pražūtingo trumpabangio spinduliavimo, sklindančio iš kosmoso. Žemės paviršiuje tokio pavojaus nėra, nes šį spinduliavimą sugeria išoriniai atmosferos sluoksniai, tačiau Mėnulio arba Merkurijaus niekas nesaugo. Jei Žemė būtų masyvesnė, ji tikriausiai būtų išlaikiusi bent dalį pirminio vandenilio, ir jos atmosfera galbūt netiktų gyvybei. Jei planetos masė būtų mažesnė, į gaubiančią erdvę pasklistų ne tik vandenilis, bet ir kitos dujos, taigi žemiškajai gyvybei atsirasti ir plėtotis padėjo laimingas aplinkybių sutapimas.
Be to, svarbus veiksnys yra temperatūra, kuri priklauso ne tik nuo planetos
nuotolio nuo Saulės bei jos atmosferos sudėties; čia taip pat turi įtakos planetos
sukimosi apie ašį periodas. Žemė vieną kartą apsisuka apie ašį maždaug per 24
valandas, Marso apsisukimo periodas yra 37 minutėmis ilgesnis, tuo tarpu Merkurijuje
ir Veneroje situacija visai kitokia: jų apsisukimo periodai atitinkamai 58,6
ir 243 paros, taigi - šiose planetose "kalendoriai" būtų labai savotiški.
Jei Žemė suktųsi lėčiau, klimato sąlygos joje skirtųsi nuo dabartinių ir būtų
nepalankios gyvybei.
Žemės magnetinis laukas
Žemės magnetinį lauką sukuria masyvus, daug geležies turintis jos branduolys,
taigi ir šiuo požiūriu ją galima lyginti su kitomis planetomis. Ir vėl daug
neaiškumų kelia Venera. Pagal dydį ir masę Venera turėtų turėti panašų kaip
Žemės branduolį ir stiprų magnetinį lauką. Tačiau kosminiai aparatai neatrado
jokio magnetizmo reiškimų, ir dabar aišku, kad jei Venera ir turi magnetinį
lauką, tai jis labai silpnas. Nedaug skiriasi ir Marsas, bet štai Merkurijus
turi juntamą magnetinį lauką ir netgi magnetosferą. Tam, matyt, turi reikšmės
didžiausias Merkurijaus ir Žemės vidutinis tankis - 5,5 g/cm3 (t. y. 5,5 karto
didesnis negu vandens).
Vandens planeta
Žemė
ypatinga dar ir tuo, kad didžiąją jos paviršiaus dalį dengia vanduo. Nors Žemė
didžiausia iš keturių vidinių planetų, jos sausumos plotas yra daug mažesnis
negu Veneros paviršius ir prilygsta Marso paviršiaus plotui. Vandenynų ir ežerų
Marse negali būti dėl mažo jo atmosferos slėgio, juo labiau - Mėnulyje ir Merkurijuje,
kurie atmosferos išvis neturi. Veneros paviršiuje pernelyg karšta, kad galėtų
egzistuoti skystas vanduo, taigi senas viliojantis akmens anglies amžiaus Veneros
vaizdas su vešlia augalija drėgnoje pelkėtoje aplinkoje pasirodė esąs klaidingas.
Kadangi Žemė tokia savita, retsykiais spėliota, kad ji susidarė kitaip negu kitos planetos. Iš tikrųjų taip nėra. Žemės amžius, nustatytas radioaktyviuoju metodu, lygus maždaug 4,6 milijardo metų. Mėnulio uolienų tyrimai rodo, kad jo amžius toks pat. Nėra pagrindo abejoti, kad Žemė ir visi kiti Saulės sistemos kūnai susidarė iš prosaulinio ūko to paties proceso metu maždaug vienu laiku. Dažnai sakoma, kad Marsas yra labiau evoliucionavęs negu Žemė, ir tai ko gero tiesa. Bet absoliutinis jų amžius maždaug vienodas, taigi Marsas paprasčiausiai greičiau paseno.
Žemės padėtis ekosferos viduryje, ypač jos dydis ir masė, turėjo didžiulę reikšmę jos unikaliai atmosferai. Saulės sistemoje nėra kitos planetos, kurioje žmogus galėtų gyventi be dirbtinės aplinkos.
Mėnulis
Mėnulis
yra artimiausias Žemei gamtinis kosminis kūnas. Jo vidutinis nuotolis nuo Žemės
384 400 km; tai beveik tas pats, kas 10 ratų aplink Žemės rutulį. Mėnulis nedidelis:
jo skersmuo 3476 km, masė lygi 1/81 Žemės masės, pabėgimo greitis 2,4 km/s.
Mėnulis per mažas, kad turėtų atmosferą.
Mėnulio judėjimas
Teigti, kad Mėnulis skrieja aplink Žemę, nėra visai teisinga. Iš tikrųjų Žemė
ir Mėnulis skrieja apie tam tikrą baricentrą, t. y. jų abiejų gravitacijos centrą.
Jų masė labai skiriasi, dėl to baricentras yra Žemės rutulio viduje, ir teiginys
"Mėnulis skrieja aplink Žemę" dažniausiai pakankamai tikslus. Mėnulio
skriejimo aplink Žeme periodas 27,3 d. Per tiek pat laiko Mėnulis apsisuka apie
savo ašį, dėl to į Žemę visada atsukta ta pati Mėnulio pusė. Mėnulio kelias
aplink Žemę nėra idealus apskritimas, užtat jo skritulio regimasis skersmuo
šiek tiek kinta. Mėnulio fazės matomos todėl, kad ne visada į Žemę atsukta dieninė
Mėnulio
pusė. Riba tarp dieninės ir naktinės Mėnulio pusių vadinama terminatoriumi.
Jis nelygus, rantytas, nes Mėnulio paviršiuje yra kalnų ir įdubų: tekanti Saulė
pirmiausia apšviečia kalnų viršūnes, įdubas palikdama skendėti tamsoje. Dėl
libracijos (Mėnulio judėjimo netolygumų) iš Žemės galima matyti daugiau negu
pusę (59%) Mėnulio paviršiaus (kitokiu atveju būtų matoma tik 50%).
Mėnulio kilmės hipotezės
Mėnulis oficialiai vadinamas Žemės palydovu, bet jis aiškiai per didelis juo
būti. Saulės sistemoje yra, planetų palydovų, didesnių už mūsų Mėnulį (tai trys
Jupiterio, vienas Saturno ir vienas Neptūno palydovas), bet visi jie skrieja
aplink didžiąsias planetas. Pavyzdžiui, Neptūno didžiausio palydovo Tritono
masė 750 kartų mažesnė negu Neptūno, nors jis didumo sulig Mėnuliu.
Teisingiau butų Žemę ir Mėnulį vadinti dvinare planeta ir būtent šiuo požiūriu
aptarti Mėnulio problemą. Ilgą laiką buvo populiari Džordžo Darvino (1845-1912)
XIX a. pasiūlyta potvynio hipotezė. Pagal ją, Žemė ir Mėnulis kadaise buvo vienas
greitai besisukantis kūnas, kuris ilgainiui tapo nenuostovus. Pagaliau šis kūnas
deformavosi tiek, kad dalis jo medžiagos atitrūko. Iš jos ir susidarė Mėnulis.
Tačiau ši hipotezė menkai pagrįsta matematiškai, ir dabar retas astronomas ją
palaiko. Labiau tikėtina, kad Žemė ir Mėnulis susidarė iš prosaulinio ūko vienas
šalia kito arba visiškai nepriklausomai; pastaruoju atveju Žemė vėliau "pasigavo"
Mėnulį. Remiantis dabartinėmis žiniomis, labiau priimtinas pirmasis variantas.
Paviršiaus dariniai: jūros ir krateriai
Pirmieji teleskopiniai Mėnulio žemėlapiai - mėnlapiai buvo sudaryti 1609 m.
Mėnulio brėžinį su daugybe atpažįstamų detalių pirmasis sudarė Tomas Hariotas
(1560-1621). Ilgiau ir sistemingiau Mėnulį nuo 1610 tyrinėjo Galilėjus, smulkiai
aprašęs kalnus, kraterius ir pilkas lygumas. Pastarosios buvo pavadintos jūromis.
Šis pavadinimas išliko, nors seniai žinoma, kad vandens Mėnulyje nėra. Tų jūrų
pavadinimai rašomi lotynų kalba, pavyzdžiui, Debesų jūra - Mare Nubium, Audrų
vandenynas - Oceanus Procellarum.
Mėnulio paviršiuje labai daug apskritų darinių - kraterių. Jų dydis įvairus:
nuo didžiulių 240 km skersmens cirkų iki mažų duobučių, neįžiūrimų iš Žemės.
Būdinga kraterio detalė - pylimas, kuris šiek tiek iškyla virš aplinkos. Kraterio
dugnas įdubęs, jo centre gali stūksoti kalnas arba jų grupė. Kai kurių kraterių
pylimai, palyginti su giliausiomis dugno vietomis, iškilę 3000 m ir daugiau.
Ilgai ginčytasi dėl kraterių kilmės. Svarbiausi nesutarimai kilo dėl šių klausimų:
ar krateriai atsirado veikiant išorinėms jėgoms (krintant meteoritams), ar juos
sukūrė vidinės Mėnulio jėgos (vulkanų išsiveržimai). Be abejonės, Mėnulyje,
kaip ir Žemėje, yra abiejų rūšių kraterių.
Mėnulio peizažas
Sąlygos Mėnulyje gana neįprastos. Astronautas ten sveria 6 kartus mažiau negu
Žemėje. Mėnulio paviršiaus spalvą sunku apibūdinti, vyrauja rausvai pilka. Dangus
juodas net tada, kai Saulė yra virš horizonto. Diena ilga, nes Mėnulis ilgai
sukasi apie ašį. Todėl visos stotys ir erdvėlaiviai leisdavosi iš anksto parinktose
vietose anksti ryte.
Mėnulis nesvetingas. Temperatūra kinta nuo 90 oC vidurdienį ties pusiauju iki
-130 oC ir žemiau naktį. Čia nėra oro ir vandens, manoma, kad niekada nebuvo
ir gyvybės.