Текст книги "Кто есть кто в мире звезд и планет"

Автор книги: Галина Шалаева

Соавторы: Екатерина Ситникова,Виталий Ситников
сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 13 страниц) [доступный отрывок для чтения: 6 страниц]

Как выглядела Земля в далеком прошлом?

Возможно, давным-давно, в самом начале истории Земли Гренландия и север Европы соединялись огромным перешейком.

Похожее соединение существовало между Испанией и Северной Америкой. Южная Америка, Африка и Австралия тоже составляли единое целое.

С течением времени куски суши отделились друг от друга и начали медленно перемещаться. Происходит это очень медленно – материки передвигаются на 1–2 сантиметра в столетие. Сегодня между ними пролегают тысячи морских миль.

Во время великого обледенения Британские острова и оконечность современной южной Швеции были соединены вместе в единый европейский континент.

Где же находилось Северное море? И где был пролив Ла-Манш?

Попробуй представить, как выглядела географическая карта в то далекое время!

Рейн протекал по территории Швейцарии, а река Темза была его притоком! Эта огромная река и сегодня сохранилась, только протекает она по дну Северного моря и называется Норвежский желоб.

В то же самое время Сибирь, возможно, соединялась с Аляской там, где впоследствии появился Берингов пролив. Первобытный человек и животные свободно путешествовали по этому мосту между Азией и Америкой.

Кто рассказал ученым о жизни на Земле миллионы лет тому назад?

О жизни наших предшественников археологи узнают по остаткам материальной культуры, прежде всего предметам быта. А как узнать о жизни доисторических животных, о том, как выглядела Земля в самом начале своего бытования?

Об этом ученым рассказывают различные окаменелости, ископаемые кости животных, органические остатки или их отпечатки в горных породах. Это могут быть раковины, кости, зубы, листья, скелеты или даже целые туловища!

Наиболее распространены те ископаемые, которые являются останками животных или растений, превращенных в скальную породу, или окаменевшие. Так, великие Белые скалы Дувра, расположенные вдоль Ла-Манша, состоят из мириадов крошечных ископаемых одноклеточных животных. Когда-то они населяли толщу морской воды. Конечно, на протяжении многих сотен тысяч лет от них могли сохраниться только части скелета, но сохраняются и отпечатки мягких тканей.

Другой разновидностью ископаемых являются отпечатки на скалах. Любопытно, что чаще всего встречаются отпечатки медуз. Отдельные их экземпляры оказывались погребенными в песке, который со временем затвердел, ткани растворились, но сохранились совершенные отпечатки.

Особенно хорошо они сохранились в осадочных породах, например в каменном угле. Практически со всеми представителями ископаемой фауны мы знакомы по таким отпечаткам. Поэтому мы так много знаем о том, как выглядела Земля в каменноугольный период, когда шло образование угольных залежей.

Нередко находят окаменевшие останки ископаемых животных. Это прежде всего раковины моллюсков – трилобитов и аммонитов. Они имеют различную конфигурацию – от плоской спирали до продолговатой. Поэтому в народе такие окаменелости прозвали «чертовы пальцы».

Среди сохранившихся в скальных породах экземпляров оказалась и некая рыба, более древняя, чем известная латимерия. Шведский ученый Стене, исследовавший ее череп, смог выявить отпечатки десяти пар нервов, связывавших мозг со всем организмом.

Останки животных могут сохраниться в вечной мерзлоте, действующей как холодильник. Там находят, например, ископаемых мамонтов. И, наконец, прекрасным хранилищем является и янтарь – ископаемая смола, в нее когда-то попадали муравьи и другие насекомые. Интересно, что сохранялись даже микроскопические частицы туловищ!

Закончился ли Ледниковый период?

Ледниковый период – это времена, когда толстые льды покрыли большую часть континента. Ледниковые покровы образовались, когда льды на высоких горах и в полярных областях сильно увеличились в размерах.

Существовало несколько ледниковых периодов. Последний начался около 2 500 000 лет назад. Огромная стена льда простиралась от Тихого до Атлантического океана, а на север – до самого полюса. Это было на заключительной стадии ледникового периода, когда вся территория Канады, большая часть Соединенных Штатов и северо-западная часть Европы были покрыты слоем льда толщиной более одного километра.

Но это не значит, что было всегда очень холодно. В северной части США температура только на 5 градусов была ниже современной. Холодные летние месяцы вызвали ледниковый период. В это время тепла было недостаточно, чтобы растопить лед и снег. Он накапливался и в конце концов покрыл всю северную часть этих районов.

Ледниковый период состоял из 4 этапов. В начале каждого из них образовывался лед, продвигаясь на юг, затем таял и отступал к Северному полюсу. Это происходило, как считают ученые, 4 раза. Холодные периоды называют «оледенением», теплые – «межледниковым» периодом.

Считается, что первый этап в Северной Америке начался около 2 миллионов лет назад, второй – примерно 1 250 000 лет назад, третий – около 500 000 лет назад, а последний – примерно 100 000 лет назад.

Скорость таяния льда на последнем этапе ледникового периода в различных районах была неодинаковой. Например, в районе расположения современного штата Висконсин в США таяние льда началось примерно 40 000 лет назад. Лед, который покрывал район Новой Англии в США, исчез около 28 000 лет назад. А территорию современного штата Миннесота лед освободил только 15 000 лет назад!

В Европе Германия освободилась ото льда 17 000 лет назад, а Швеция – только 13 000 лет назад.

Но Антарктика и Гренландия все еще покрыты льдами, достигающими 2–3 километров толщины. Возникает вопрос: «Действительно ли Ледниковый период закончился или льды снова вернутся?»

У ученых нет ответа на этот вопрос, потому что он зависит от того, какими причинами было вызвано оледенение. А это осталось для ученых тайной. Существует много теорий, объясняющих, почему климат на Земле становится теплей и холодней. Одна из них утверждает, что изменения связаны с деятельностью Солнца, с тем, что количество энергии, поступающей от него, меняется время от времени. Другая теория утверждает, что пыль от вулканических извержений поглощает большое количество солнечного света на Земле.

Еще одна теория гласит, что изменения количества углекислого газа в атмосфере ведет к изменениям климата. Или изменения климата связывают с изменениями расстояния между Землей и Солнцем, а также с изменением наклона земной оси. Существует также большое количество других теорий. Поэтому пока мы не знаем точно, что заставило льды наступать на континент, а потом таять, мы не сможем ответить на вопрос, навсегда ли закончился Ледниковый период.

Как возникла жизнь?

На нашей планете все живое происходит от живого. Но Земля не существовала вечно, и тогда возникает вопрос: откуда взялась жизнь? Существует большое количество мнений на этот счет, но основными можно назвать следующие.

Есть предположение, что жизнь была когда-то создана какими-то сверхъестественными силами или существом, которым мог быть бог, полубог или кто-нибудь подобный. Здесь тоже существует большое количество различных точек зрения, но главной из них – идеи божественного начала жизни на Земле – придерживается основное количество верующих.

Существует также гипотеза, предполагающая произвольное зарождение жизни. Величайшие биологи всех времен пытались воспроизвести зарождение жизни, то есть создать живой организм. Но ни одна из попыток не привела к желаемому результату. Откуда же взялся первый организм?

Теория, утверждающая, что Земля, а также жизнь на ней существовали вечно, подвергается большому сомнению. По оценке ученых возраст Земли равен приблизительно пяти миллиардам лет. Есть еще факты, ставящие под сомнение эту теорию, хотя в ней и так немало противоречий.

Есть также предположение, что Земля заселена извне. Но на самом деле достоверных фактов о существовании НЛО (неопознанных летающих объектов), занесших жизнь на Землю, нет. Хотя наскальные рисунки первобытного человека подтверждают эти догадки.

И последняя из основных гипотез – химическая эволюция. Еще тогда, когда Земля только родилась, точнее, когда она стала остывать после очень бурного вулканического периода, все тогда было в состоянии хаоса, природного месива. Возможно, тогда среди беспрерывных химических процессов возник малюсенький живой комочек. Кто знает, может быть он возник случайно, может быть и нет…

И все же в мире нет ни одного достоверного доказательства, подтверждающего хотя бы одну из этих гипотез.

С чем связана тайна Тунгусского метеорита?

30 июня 1908 года около 7 часов утра в небе над Центральной Сибирью неожиданно появился огненный шар. Он с огромной скоростью пронесся над тайгой и врезался в землю в междуречье верхнего течения Нижней Тунгуски и Лены. Полет этого шара сопровождался ярким свечением, а когда он врезался в землю, то раздался оглушительный взрыв. Ударная волна от него повалила лес на площади 2 150 квадратных километров, потом обогнула земной шар и вызвала толчок, зарегистрированный в Ташкенте, Иркутске, Тбилиси, Петербурге и других городах. Ослепительная вспышка вызвала лесной пожар на большой территории сибирской тайги, расположенной вокруг места приземления и взрыва непонятного небесного тела.

Ученые предположили, что в районе Сибири в Землю врезался крупный метеорит, осколок распавшейся далеко в космосе кометы, и назвали это явление Тунгусским метеоритом. Но среди них не было единства, и споры продолжаются до сих пор. Некоторые ученые предполагают, что это мог быть взорвавшийся корабль инопланетян, другие выдвигают идею о том, что над Тунгуской взорвался контейнер с информацией, запушенной к нам иной цивилизацией.

Необычное явление, связанное с Тунгусским метеоритом, вызвало интерес и у писателей-фантастов. В 1946 году был опубликован фантастический рассказ А. Казанцева «Взрыв», в котором он описывает картину опустошения, вызванного взрывом Тунгусского метеорита: вывороченные с корнем огромные деревья, страшные и непонятные болезни, которые после взрыва поражали местных жителей, – и высказывает мысль о том, что в Землю врезался не метеорит, а космический корабль, использовавший атомную энергию вместо топлива.

В 1964 году писатели-фантасты Г. Альтов и В. Журавлев предложили другую гипотезу. По их версии, тунгусский взрыв был вызван лучом лазера, нацеленным на нашу планету могущественной цивилизацией, населяющей систему 61 созвездия Лебедя.

До сих пор высказываются разные предположения, в этом месте ведутся научные исследования, и большинство ученых все-таки склоняются к тому, что в 1908 году в земную атмосферу влетел осколок кометы. Он глубоко ушел в землю, и в районе взрыва на поверхности не осталось ничего, кроме огромной глубокой воронки и вывороченного леса на многие километры вокруг. Хотя по оставшимся от этого небесного тела следам ученые определили, что в его состав входили силикаты, а также соединения алюминия, свинца, никеля, железа, кобальта, цинка и некоторых других элементов.

Что такое земная кора?

Земля – это огромный не совсем правильной формы шар, который своим строением напоминает апельсин. Исследования геологов (ученых, изучающих строение Земли) показали, что Земля состоит из трех различных слоев. В центре Земли расположено ядро, окруженное следующим слоем, называемым мантией. Внешний слой – «кожа» Земли – называется земной корой. Внутри Земли находятся расплавленные породы, мы же живем на тонком слое земной коры, большая часть которой покрыта водой.

От поверхности к центру Земли температура возрастает на 1 градус каждые 180 метров. В центре ядра, находящегося от нас на расстоянии около 6 000 километров, температура достигает 3–4 тысяч градусов, а возможно, и больше. Ядро на самом деле состоит из 2 слоев. Самый центр Земли называется внутренним ядром. Это твердый шар из железа и никеля диаметром около 2 440 километров (1 516 миль) с температурой почти такой же высокой, как на Солнце. Внутреннее ядро не расплавляется, а остается твердым из-за давления на него верхних слоев Земли. Земная мантия – это слой горячей жидкой породы, толщиной примерно 2 800 километров (1 740 миль). Поскольку породы, составляющие мантию, расплавлены, она имеет мягкую и вязкую структуру.

Поверхность Земли состоит из 2 типов коры – континентальной и океанической. Под морями и океанами находится океаническая кора, толщиной около 5 километров (3,1 мили). Толщина континентальной коры достигает 30 километров (18,6 миль) под горами. Именно континентальная кора формирует массы земной суши.

Земная кора состоит из многочисленных слоев скальных пород. Эти отложения испытывают постоянное давление нижележащих слоев коры.

Иногда эти силы оказывают настолько большое давление, что скальные отложения приходят в движение: начинают наползать друг на друга, складываться или переламываться, подобно чрезмерно согнутой палке. Обломки скальных отложений медленно возвращаются в прежнее положение. Движение земной коры вызывает резкие подземные толчки. Они называются землетрясениями.

Горные породы, из которых состоит земная кора, можно разделить на три категории: скальные, осадочные и вулканические.

Скальные породы образовались после застывания жидкой части земного ядра, так называемой «магмы».

Осадочные и вулканические породы получились из обломков расколотых скальных пород, мертвых растений (уголь) или останков животных (нефть).

В поверхностных слоях все составляющие постоянно перемешиваются под воздействием воды, льда или ветра.

Осадочные породы меняют свою форму и вид под воздействием высокой температуры и огромного давления. Но этот процесс происходит в течение длительного времени.

Даже сегодня вид Земли меняется. Человек также вносит изменения в облик Земли: вырубаются леса, добываются полезные ископаемые, строятся каналы, изменяются русла рек, создаются водохранилища, отвоевываются земли у моря.

Какие бывают источники воды?

Источники питаются атмосферными осадками. Дождевая вода просачивается сквозь землю, там стекает вниз и, наконец, находит выход либо на склоне холма, либо у подножия горы.

Подземные воды очень обильны: они образуют огромные бассейны. Источники же – это как бы сливные отверстия из подобных подземных резервуаров. Состав воды зависит от того, какие породы она встречает на своем пути. Различают минеральные и термальные (с температурой воды свыше 20 °C) источники. В некоторых реках вода просачивается через дно и, скапливаясь в одном месте, вновь выходит на поверхность. Такие источники называются карстовыми.

Что такое атмосфера Земли?

Когда мы читаем об освоении человеком Луны и планет, мы часто сталкиваемся с вопросами, касающимися атмосферы. Есть ли атмосфера и на других планетах?

Насколько известно ученым, ни одна планета или звезда не имеет атмосферы, похожей на нашу. Что такое атмосфера? Мы можем представить ее в виде океана воздуха, окружающего Землю и имеющего высоту в несколько сотен миль.

Воздух имеет один и тот же состав по всей Земле. В основном он состоит из определенных газов, которые всегда остаются в одной и той же пропорции. Около 78 % составляет азот, 21 % – кислород, и оставшийся 1 % составляют газы, которые называются редкими – аргон, неон, гелий, криптон и ксенон.

Воздух, окутывающий Землю, имеет одинаковый химический состав до высоты 18 миль, хотя эта цифра может доходить и до 44 миль. Когда вы достигаете верхнего слоя атмосферы, вы оказываетесь в верхней точке того, что называется тропосферой. Это ближайший к поверхности Земли слой.

На высоте от 18 до 31 мили от поверхности Земли находится слой горячего воздуха, температурой около 42 °C. Причиной нагрева этого слоя является поглощение тепла солнечных лучей имеющимся здесь озоном. Озон – это особая форма кислорода, где молекула состоит из трех атомов кислорода вместо обычных двух. Горячий озоновый слой служит для того, чтобы защитить нас от наиболее активных солнечных лучей – ультрафиолетовых. Без него мы не выдержали бы солнечного света.

Еще выше находится слой, или несколько слоев, которые называются ионосферой, находящейся на высоте от 44 до 310 миль над землей. Ионосфера состоит из частиц, наэлектризованных Солнцем.

Молекулы воздуха находятся в постоянном движении. Атмосфера может удерживаться лишь в том случае, когда молекулы все время сталкиваются друг с другом и не могут улететь. Но чем выше, тем воздух становится все более разреженным. Молекулы выходят в открытое пространство, и атмосфера разрежается полностью. Существует зона, которая называется экзосфера, где оторвавшиеся молекулы движутся почти свободно, эта зона начинается с высоты 400 километров и простирается примерно до 1 500 километров.

Из каких частей состоит атмосфера?

Разные слои атмосферы сильно отличаются друг от друга как по составу, так и по своим характеристикам. У поверхности Земли под действием силы тяжести возрастают плотность и давление. С увеличением высоты давление постепенно снижается, и на высоте 700 километров его практически нет. Температура тоже меняется с высотой, падая и повышаясь на определенных уровнях. По мере приближения к наружным слоям атмосферы она повышается. Меняется и газовый состав атмосферы. В нижних ее слоях гораздо больше водяных паров, чем в верхних.

В атмосфере принято выделять 4 слоя. Самый верхний – он называется экзосфера – располагается выше 400 километров. Это огромное пространство разреженного газа, состоящего из кислорода, гелия и водорода. В нем происходят северные сияния.

Ниже экзосферы лежит ионосфера – слой заряженных частиц. Она располагается на высотах от 400 до 80 километров от уровня земли.

Ионосфера может отражать некоторые длины радиоволн. Благодаря этому ее свойству и возможна радиосвязь между отдаленными точками Земли.

Ниже ионосферы – на высотах от 80 до 11 километров – лежит стратосфера. В ней находится так называемый озоновый слой, защищающий Землю от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. В нижней части стратосферы температура постоянна, и для нее характерна своя циркуляция воздуха. Такими воздушными потоками иногда пользуются пилоты самолетов.

Основная масса атмосферы содержится в тропосфере – тонком, около 10 километров, слое, непосредственно покрывающем Землю. Здесь формируется земная погода, образуются облака.

Вместе с внешними слоями тропосфера защищает Землю от заряженных частиц и смертоносной солнечной радиации. Ее толщина меняется: на экваторе она составляет 19 километров, а на полюсах ее толщина снижается всего до 8 километров. С увеличение высоты в тропосфере повышается скорость ветра и уменьшается температура.

Сколько весит атмосфера?

Земля окружена толстым слоем атмосферы. Земная атмосфера состоит почти из 20 газов. Два основных газа – кислород и азот. Она также содержит водяные пары и частички пыли.

Воздух – это материя, и, как любой другой вид материи, он имеет вес. Вес – это величина силы тяжести, действующей на предмет. Когда шкала весов, на которые положен камень, показывает 5 килограммов, это означает, что сила тяжести, воздействующая на камень, равна 50 Ньютонам.

Точно так же сила притяжения Земли действует на каждую частичку газа и пыли в атмосфере. Поскольку наша атмосфера – это гигантский океан воздуха, она имеет значительный вес. Если бы его можно было сжать и положить на весы, он бы весил около 5 171 000 000 000 000 тонн!

Воздух давит на нас со всех сторон. Давление воздуха на наш организм составляет 1 тонну. Мы не ощущаем этого давления, потому что наш организм привык к нему.

Атмосферное давление самое большое на уровне моря, где оно достигает 1 килограмма на квадратный сантиметр. Оно самое большое здесь, потому что это самые низкие слои атмосферы. С увеличением высоты местности давление уменьшается. Поэтому космические скафандры и кабины самолетов, летающих на большой высоте, делаются так, чтобы поддерживать давление, к которому привык организм.

Земная атмосфера позволяет существовать жизни на Земле. Это воздух, которым мы дышим. Она защищает нас от излишней солнечной радиации, от избытка тепла и холода, а также выполняет многие другие функции.

Откуда произошла атмосфера?

Происхождение атмосферы тесно связано с образованием Земли. Еще в те времена, когда наша планета представляла собой сгусток расплавленной материи, она была окутана плотной оболочкой космического газа. Он состоял из смеси водорода и метана.

По мере того, как расплавленное ядро остывало, из него выделялся азот и водяные пары. Состав газового облака постепенно менялся. Метан уступил место двуокиси углерода, а водород постепенно превратился в воду. В то время атмосфера была похожа на газообразные выделения из действующих вулканов.

Дальнейшее охлаждение земного ядра привело к выпадению из атмосферы водяного пара в виде осадков. Вот почему сегодня его количество не превышает 4 %.

Когда на Земле появились растения и стали выделять кислород, состав атмосферы стал таким, как и сегодня. Это произошло около 2 миллионов лет тому назад.

С тех пор состав атмосферы изменился достаточно мало. В ней лишь сократилось количество углекислого газа, который поглощается растениями при дыхании. Благодаря высокому содержанию кислорода на Земле смогла появиться жизнь в виде животных, дышащих воздухом.

Почему температура в различных слоях атмосферы неодинакова?

Благодаря подогреву снизу в приземном слое атмосферы температура с увеличением высоты падает. Например, на высоте 10–12 километров царит жестокий мороз в 40–50 градусов ниже нуля. Объясняется это тем, что на такую высоту от Земли доходит очень мало тепла, а прозрачный воздух практически не прогревается Солнцем.

Для тропосферы характерны увеличение скорости ветра с возрастанием высоты, значительные вертикальные перемещения воздуха. Все эти процессы и определяют погоду на Земле.

Граница между тропосферой и расположенной над ней стратосферой называется тропопаузой. В верхних слоях стратосферы, начиная с высоты 25 километров, температура начинает увеличиваться. Она достигает максимума в стратопаузе, на высотах 75–85 километров. На таких высотах вновь царит тропическая жара.

Над этим уровнем расположена термосфера, где температура возрастает еще сильнее, и на высоте 400 километров она уже превышает 1 000 °C. Эта граница называется термопаузой.

За термопаузой, там, где начинается экзосфера и давление падает практически до нуля, температура также понижается и начинается область космического холода.

Знание температурного режима различных слоев атмосферы очень важно, поскольку без него невозможно сконструировать космический корабль, рассчитанный на работу на околоземной орбите.

Что такое газ?

Много веков тому назад в местечке Дельфы в Греции один пастух заметил, что из земли что-то выделялось такое, что заставляло овец вести себя странно, а люди от этого пьянели, речь их путалась. Греки решили, что это был дух какого-то бога, и построили на этом месте храм. «Дух» этот был природным газом.

Сегодня известны три вида газов: природный газ, каменноугольный газ и водяной газ. Месторождения газа расположены во многих районах Земли. Он концентрируется в подземных хранилищах, которые образовались в результате формирования земной коры. Длинные газопроводы переносят газ под давлением в города на расстояния в тысячи километров, где он в основном используется, на металлургических заводах и электростанциях.

Каменноугольный газ получают из измельченного угля, который разогревают в больших вакуумных установках. Когда температура разогрева достигает определенного уровня, уголь начинает плавиться, и выделяется газ, который выводится по трубам.

Газ собирается в большую емкость, где он очищается от примесей. Затем его пропускают по охлаждающим трубам и направляют в «очиститель», где удаляются оставшиеся примеси. И, наконец, очищенный газ через счетчик, который определяет его количество, поступает в емкости-хранилища, а оттуда – в жилые дома и на предприятия.

Густой черный битум, образующийся при очистке газа, содержит много ценных продуктов, которые используются в производстве духов, красителей, лекарств и масел. Вещество, которое остается в газовой печи, называется «кокс».

В настоящее время газ практически не используют для освещения. Более 80 % получаемого газа используется при приготовлении пищи и отопления жилых помещений и промышленных предприятий. Газ относится к чистым видам топлива, поэтому он очень широко используется. Он легко управляем, не требует расходов на складирование и уничтожение отходов сгорания.

Сейчас при приготовлении пищи, выпечке хлеба мы пользуемся газом. Есть даже холодильники, работающие на газовом топливе. В современных прачечных для получения пара также применяется газ. Использование газового топлива – это один из способов обеспечения относительной чистоты воздуха в городах.

Что такое воздух?

Воздух – это смесь газов, которая нас окружает. Слой воздуха, который окружает Землю, называется атмосферой. Он необходим для дыхания всем живым существам. Кроме того, атмосфера защищает Землю от перегрева Солнцем и воздействия вредных излучений.

Воздух обладает рядом интересных свойств. Прежде всего запомним, что он бесцветен и не имеет запаха. Поэтому мы легче всего ощущаем его температуру. Когда дует ветер, мы чувствуем его дыхание и говорим, что сегодня, например, очень холодный или пронзительный ветер.

Однако на самом деле воздух представляет собой смесь множества разных газов. Известно также, что воздух имеет вес. Воздух помогает распространению звуков: без него мы не смогли бы ничего услышать, потому что звук не может перемещаться в вакууме.

Воздух достаточно сложен по своему составу, основную его часть, примерно три четвертых от всего количества, занимает азот. Примерно одну пятую составляет кислород. Воздух также содержит определенное количество воды, которая присутствует в виде мельчайших частиц, называемых паром. Кроме того, в воздухе есть и другие газы, но их очень мало.

Когда мы ведем речь о степени влажности воздуха, мы как раз и говорим о том количестве воды, которое можем измерить в воздухе. Если воды мало, то она существует в виде невидимого глазом пара, но если ее количество возрастает, то пар превращается в туман, который мы можем видеть.

Если вы будете постепенно подниматься над Землей, слой воздуха постепенно начнет уменьшаться, становится тоньше. Кислорода в нем становится все меньше. Поэтому все реактивные самолеты, летящие на очень большой высоте, должны иметь в своих кабинах запасы воздуха, с тем чтобы подавать его для обеспечения нормального дыхания пассажиров.

Вот почему и те, кто совершает высокогорные подъемы, также должны нести с собой запасы воздуха. Наверху воздух слишком разрежен, чтобы им можно было нормально дышать.

Если воздух начать подогревать, он становится легче и поднимается вверх. Его замещает холодный воздух. Как только он нагреется, он также поднимется вверх, и на его место придет новый холодный воздух. Так постепенно прогревается вся комната. Такое явление называется конвекцией.

В природе конвекция обеспечивает движение воздуха, которое мы ощущаем в виде ветра. Ближе к земле воздух нагревается сильнее и начинает подниматься вверх, а на смену ему приходит более холодный воздух с высоты.

Из чего состоит воздух?

Ничто другое не является столь важным для жизни на Земле и в то же время так редко замечается, как окружающий нас атмосферный воздух. Жизнь человека и большинства других живых существ невозможна без дыхания. Прекращение дыхания даже на несколько минут влечет за собой прекращение жизнедеятельности. Что же такое воздух, которым мы дышим?

Воздух представляет собой смесь разных газов: азота, кислорода, водяного пара, аргона, двуокиси углерода и многих других. Из каждых 100 частей сухого воздуха 78 приходится на азот, и 21 часть – на кислород и оставшаяся 1 часть – на все прочие газы.

Важнейшая составляющая атмосферного воздуха – кислород. Именно он поглощается в легких человека из вдыхаемого воздуха. Взамен выделяется углекислый газ (двуокись углерода). Другая очень важная часть – это озон. Хотя его содержание очень мало (одна часть на сто тысяч частей воздуха), он выполняет жизненно важную роль, являясь преградой губительному для жизни ультрафиолетовому излучению Солнца. Без озона жизнь на Земле была бы совершенно иной, чем она есть сейчас: до поверхности Земли доходило бы гораздо более сильное ультрафиолетовое излучение. А последствия воздействия даже его малой части хорошо знают те, кто получал солнечные ожоги.

Благодаря присутствию в воздухе углекислого газа и водяного пара температура воздуха у земли оказывается существенно выше, чем если бы их не было.

Кроме естественных составляющих в воздухе всегда присутствуют в большей или меньшей степени всевозможные загрязняющие вещества, которые делают его засоренным, нечистым. В городах этих веществ больше (воздух грязнее), на удалении от городов их меньше (воздух чище, прозрачнее). Источником загрязняющих веществ являются выхлопные газы автомобилей, продукты сгорания угля, нефти, дров, вулканические выбросы, поднимаемая ветром пыль.

Что такое кислород?

Часто нам приходится читать о чем-нибудь, без чего «человек не может жить». Но уж без чего действительно не может жить человек, так это без кислорода. Без кислорода человек может выдержать всего несколько минут.

Кислород – это химический элемент, самый распространенный во Вселенной. Почти половину земной коры составляет кислород, а в воздухе его более одной пятой всего объема. Попадая в легкие, он с помощью красных кровяных телец достигает всех клеток организма. В организме он сжигает пищу, вырабатывая тепло, необходимое для деятельности человека.

Кислород очень хорошо соединяется с другими элементами. Такая реакция называется «окислением». При быстром окислении происходит горение. Почти при любом окислении выделяется тепло. При горении тепло выделяется очень быстро, резко повышается температура, и появляется пламя.

Итак, с одной стороны, мы имеем дело с горением – быстрым окислением, в результате которого появляется огонь, а с другой – с окислением, которое перерабатывает пищу в организме человека и поддерживает процесс жизнеобеспечения. Мы встречаем медленное окисление повсюду. Ржавеет металл, высыхает краска, алкоголь превращается в уксус – все это окисление.

Воздух, которым мы дышим, – смесь азота и кислорода. Поэтому чистый кислород можно получить из воздуха. Воздух охлаждают до очень низких температур, при которых он становится жидким. Это температура ниже минус 180 °C. Когда температура жидкого воздуха начинает немного повышаться, воздух начинает кипеть. Вначале испаряется азот, а кислород остается.