Геологічний факультет
Кафедра загальної геології та геодинаміки
Реферат
"Сонячні ритми і геологія Землі"
Виконав студент курсу, № 2
(спеціальність геологія)
Керівник
Новочеркаськ 2011
Зміст
Введення
1. Сонячніритми і геологія Землі
2. Сонячніцикли
3. Впливциклів на еволюцію Землі
Висновок
Література
Введення
Ми погано знаємо нашу Землю. Найглибші свердловини досягаютьглибин трохи більше 11 км, що становить менше 1/600 земного радіуса. Про те,що творитися в надрах Землі, нам відомо лише за непрямими даними, якічасом можна тлумачити по-різному. До цих пір не припиняються суперечки про природуцентрального ядра Землі, походження нафти, розширенні земної кулі. Не кращейде справа і з вивченням зовнішньої газової оболонки Землі. Земна магнітосферавивчена дуже поверхово. Довгий час вважалося, що земна атмосферапоступово сходить нанівець десь на висотах 1000-2000 км. і відкриття навколонашої планети зовнішньої плазмової оболонки було справжньою сенсацією. Хоча ясно,що процеси в ній чинять величезний вплив на Землю і сонячно-земнізв'язку, механізм цих процесів майже не відомий. А адже в цьому випадку мовайде про причини магнітних бур, полярних сяйв, порушеннях радіозв'язку. А щоми знаємо про вплив Сонця на розвиток Землі? Давайте спробуємо розібратися.
1. Сонячні ритми і геологія Землі
Сонячне випромінювання - електромагнітне і корпускулярне - ось могутнійфактор, який відіграє величезну роль у житті Землі як планети. Сонячне світлоі сонячне тепло створили умови для формування біосфери і продовжуютьпідтримувати її існування. З дивовижною чуйністю все земне - живе інеживе - реагує на зміни сонячного випромінювання, на його своєрідні іскладні ритми.
Колись, мільярди років тому, в надрах Сонця почав діяти тойсамий цикл ядерних реакцій, який підтримує лучеиспускания Сонця і всучасну епоху. Перехід до цього циклу, ймовірно, супроводжувався якоюсьвнутрішньої перебудовою Сонця. Від колишнього стану рівноваги вонострибкоподібно перейшло до нового. І при цьому стрибку виникли якісь ритмічніколивальні процеси. Почалися циклічні переходи від активності допасивності і назад. Можливо, ці збереглися до наших днів коливання івиражаються в циклах сонячної активності.
2. Сонячні цикли
Зовні Сонце здається завжди одним і тим же, однак за цим зовнішнімпостійністю ховаються відносно повільні, але істотні зміни.Перш за все, вони виражаються в коливанні кількості сонячних плям, цих локальних,темніших областей сонячної поверхні, де через ослабленою конвекціїсонячні гази кілька охолоджені і тому внаслідок контрасту здаютьсятемними. Зазвичай астрономи підраховують для кожного моменту спостережень не загальнечисло видимих ​​на сонячному диску плям, а так зване число Вольфа, рівнечислу плям, складеного з подесятереною числом їх груп. Характеризуючи сумарнуплоща сонячних плям, число Вольфа циклічно міняється, досягаючи максимуму всередньому через кожні 11 років. Чим більше число Вольфа, тим вище сонячнаактивність. У роки максимуму сонячної активності сонячний диск рясно засіянийплямами. Всі процеси на Сонці стають бурхливими. У сонячній атмосфері частішеутворюються протуберанці - фонтани розпеченого водню з невеликою домішкоюінших елементів. Частіше з'являються сонячні спалахи, ці потужні вибухи вповерхневих шарах Сонця, при яких "вистрілює" впростір щільні потоки сонячних корпускул - протонів і інших ядератомів, а також електронів. Корпускулярні потоки - сонячна плазма. Вони несутьз собою "вмороженностью" в них слабке магнітне поле напруженістю 79,6 . 10 -4 А/м. Досягаючи на другу добу Землі, вони розбурхують земнуатмосферу, обурюють магнітне поле. Посилюються і інші види випромінюванняСонця.
Одночасно з одинадцятирічним чітко вираженим циклом на Сонцідіє й інший, подвоєний, двадцятидворічний цикл. Він проявляється в змінімагнітних полярностей сонячних плям. Кожне сонячне пляма - сильний магнітнапруженістю в декілька десятків і навіть тисяч ампер на метр. Зазвичай плямивиникають близькими парами, причому лінія, що з'єднує центри двох сусідніхплям, паралельна сонячного екватора. Обидва плями мають різну магнітну полярність.Якщо переднє, головне (по напрямку обертання Сонця) пляма володієпівнічної магнітною полярністю, то у наступного за ним плями полярність південна.Раз в 11 років відбувається зміна полярностей у всіх плям, а значить,первинний стан повторюється через кожні 22 роки.
Діє і потроєний, тридцятитрирічний цикл. Поки неясно, в якихсонячних процесах він виражений, але його земні прояви давно відомі.Наприклад, особливо суворі зими повторюються кожні 33-35 років. Такий же циклвідзначений в чергуванні сухих і вологих років, коливаннях рівня озер і вінтенсивності полярних сяйв - явищ, свідомо пов'язаних з Сонцем. Наспилах дерев помітно чергування товстих і тонких шарів - знову з середнімінтервалом в 33 роки. У багатьох осадових породах спостерігається мікрослоістость,обумовлена ​​сезонними змінами. Зимові шари тонше і більш світлівнаслідок збідніння органічним матеріалом, весняне - літні - товщі ітемніше, так як вони відкладалися в період більш енергійного прояву факторіввивітрювання порід і життєдіяльності організмів. Сезонна шаруватість пов'язаназ рухом Землі навколо Сонця, нахилом земної осі обертання щодоплощини її орбіти, характером циркуляції атмосфери і багатьом іншим. Аледеякі дослідники вбачають у сезонній шаруватості і відображенняТридцятитрирічна циклів сонячної активності, хоча якщо і можна говорити процьому, то тільки для стрічкових відкладень (в глинах і пісках) епохи останньогозаледеніння.
Ще в минулому столітті було відмічено, що максимуми сонячної активності незавжди однакові. У змінах величин цих максимумів намічається "віковий"або точніше вісімдесятирічний цикл. Якщо "вікові" коливаннясонячної активності порівняти з хвилями, цикли меншої тривалості будутьвиглядати як "брижі" на хвилях. "ВіковийВ» цикл достатньоясно виражений в частоті сонячних протуберанців, коливаннях їх середніх висот іінших явищах на Сонці.
На берегах Цюріхського озера є стародавні тераси - високі обриви, втовщі порід яких добре помітні шари різних епох. І в цій шаруватостіосадових порід, мабуть, зафіксований 1800 - річний ритм. Той же ритмпомітний в чергуванні мулистих відкладень, русі льодовиків, коливанняхзволоженості і в циклічних змінах клімату.
3. Вплив циклів на еволюцію Землі
"ВіковийВ» цикл нині виражається в черговому потеплінні Арктики іАнтарктики. Через деякий час потепління заміниться похолоданням і ціциклічні коливання тривати невизначено довго. "Вікові"коливання клімату відзначені і в історії людства - в літописах та іншихісторичних хроніках. Часом клімат ставав надзвичайно суворим, часомнезвично м'яким. Наприклад, у 829 році покрився льодом навіть Ніл, а з 12 по 14вік кілька разів замерзало Балтійське море. Навпаки, в 1552 році незвичнотепла зима ускладнила похід Івана Грозного на Казань. Втім, в коливанняхклімату замішаний не тільки "віковий" цикл. З 1800-річним циклом,ймовірно, пов'язані періодичні всихання і зволоження Сахари, сильне ітривале потепління Арктики, під час якого нормани заселили Гренландію(Зелену землю) і відкрили Америку.
Якщо середня температура Землі знизиться всього на 4-5 0 С, то настане нова льодовикова епоха. Льодові панцирі покриють майже всю ПівнічнуАмерику, Європу і більшу частину Азії. Навпаки, підвищення середньорічноїтемператури Землі всього на 2-3 0 С, змусить розтанути крижаний покривАнтарктиди, що підвищить рівень Світового океану на 70 м. з усіма витікаючимизвідси наслідками. Таким чином, невеликі коливання середньої температуриможуть кинути Землю в обійми льодовиків або більшу частину суші покрити океаном.Добре відомо, що в історії Землі багато разів повторювалися льодовикові епохи іперіоди, а між ними наступали е...
