«Кампус» — это рубрика «Бумаги», где ученые и эксперты рассказывают, как устроен мир вокруг нас.
Что значит «партнерский материал»
Меткой «Партнерский материал» отмечена наша нативная реклама. Это журналистские тексты, которые редакция «Бумаги» подготовила при спонсорской поддержке. Наши партнеры помогают выпускать материалы на темы, которые им кажутся важными. Например, компании, разделяющие ценности здорового образа жизни, могут поддержать публикации о любительском спорте, вузы и технологические компании — рубрику о науке, а петербургские бренды — истории о городских героях.
Сделать спецпроект с «Бумагой»

Земля образовалась из облака межзвездной пыли миллиарды лет назад. Как менялась планета и почему ученые до сих пор не видели ее ядро

Как и когда возникла Земля, что ученым известно о ее строении и как магнитное поле планеты защищает человечество от солнечного ветра?

На фестивале Science Bar Hopping эксперт по геологии в Научно-техническом центре «Газпром нефти» Мария Кунцевич рассказала, как российские геологи научились делать цифровой рентген Земли. «Бумага» поговорила с исследовательницей о возникновении и развитии планеты и выбрала самые интересные факты о Земле.

Science Bar Hopping — бесплатный научный фестиваль, который проводят «Бумага» и Фонд инфраструктурных и образовательных программ (группа РОСНАНО). Инновационный партнер — «Газпром нефть».

Согласно гипотезам ученых, Земля возникла из облака межзвездной пыли и газа. Воде, которую мы пьем, — миллиарды лет

Туманность, из которой 4,5 миллиарда лет назад возникла Земля, состояла из пыли, газа и космического мусора — в основном, кремнистых частиц. Такие соединения ученые называют молекулярными облаками. В космосе они двигаются вокруг своей оси, уплотняются. В процессе скорость вращения увеличивается — до такой степени, что вся энергия, которая поступает туда, заставляет центр облака плавиться и нагреваться. Таким образом, например, получилось Солнце.

В невесомости возникает электростатический заряд, который тут же начинает образовывать уплотнения. Например, если вы потрете о волосы воздушный шарик, передав ему заряд, и прикрепите к стене, он какое-то время будет держаться на ней — за счет обмена электронами.

Объединение частиц, из которых состояла будущая Земля, достигло критической массы, и у него появилось собственное гравитационное поле. Оно затягивало окружающую космическую пыль. Изначально Земля была раскалена, и ее бомбардировало огромное количество космических объектов.

Мария Кунцевич, эксперт по геологии:

— Земля выглядела так, как мы представляем себе ад. Вместо привычного нам воздуха был углекислый газ, азот, сера и водяной пар; вместо суши — огненное расплавленное море.

Со временем внешняя часть планеты стала затвердевать, а внутренняя осталась расплавленной. Ее потоки раскололи затвердевшую «скорлупу», которая превратилась в тектонические плиты. Они продолжают двигаться до сих пор.

Есть различные теории, объясняющие возникновение воды на планете. Одна из них — что воду принесли астероиды или метеориты. Согласно исследованиям, метеорное вещество действительно содержит капли воды.

Ученые знают, как выглядит ядро планеты — но ни разу его не видели. В данный момент это невозможно

В XVII веке Галилей предположил, что Земля — полая, и под ее корой ничего нет. Современная геофизика давно доказала, что это не так. Земля разделена на слои, разные по химическим и механическим свойствам: это земная кора, верхняя мантия, мантия, внешнее ядро (жидкое) и внутреннее ядро (твердое). Масса коры Земли занимает десятые доли процентов от общей массы, и при этом половина приходится на кислород — из-за того, что в ее составе встречаются окиси: например, железа и магния.

Самое глубокое вторжение человека в земную кору — скважина на Кольском полуострове недалеко от Мурманска. Ее глубина — 12,261 метра.

Строение Земли геофизики и сейсмологи изучают благодаря сейсмическим волнам, возникающим из-за землетрясений. Время их распространения, преломления дают представление о том, что происходит за пределами земной коры. Однако там, где тектонические плиты расходятся, мантия практически подходит к поверхности и ее также можно изучать.

Мария Кунцевич, эксперт по геологии:

— Меня часто спрашивают: почему нельзя пробурить Землю до ядра и изучить его? Дело в увеличении температуры и давления при движении вглубь. Температура внешнего ядра колеблется от 4 до 6 тысяч градусов по Цельсию. Для того чтобы добраться туда, нам нужны какие-то невероятные материалы, способные выдержать такие испытания.

Магнитное поле Земли защищает нас от солнечного ветра. Иначе человечество бы не выжило

Внутреннее и внешнее ядро трутся друг о друга, пропускают ток — и возникает магнитное поле. При этом оно асимметрично из-за влияния Солнца, солнечного ветра — огромного потока заряженных частиц (в основном — гелиево-водородной плазмы).

Эти частицы исказили магнитное поле — со стороны Солнца оно находится под давлением. Поле захватывает заряженные частицы, которые попадают к полюсам — так образуется эффект северного сияния. Без магнитного поля солнечный ветер сдует нашу атмосферу и вся вода испарится.

Континенты продолжают двигаться — и однажды снова соединятся в суперконтинент

Тектонические оболочки сформировались еще 3,5 миллиарда лет назад, и новые континенты с тех пор не образовывались. При этом плиты двигаются из-за конвекционных потоков в других слоях планеты — они распадались и несколько раз собирались в суперконтинент.

Есть различные оценки движения плит: средняя скорость — сантиметр в год. Самым быстрым считается уход Австралии от Антарктиды — порядка 14 сантиметров в год. Большая часть исследователей сходится во мнении, что в ближайшем будущем — через 200–300 миллионов лет — все материки снова соединятся в суперконтинент. Для него придумали название Пангея Ультима — «Последняя Пангея».

Рельеф Земли очень сильно меняется. Процессы, которые на него влияют, делятся на два типа: эндогенные (внутренние — например, движение плит) и экзогенные (внешние — выветривание, действие текучих вод, микроорганизмы).

Книги, которые рекомендует Мария Кунцевич

В. А. Обручев: «Занимательная Геология», «Происхождение гор и материков»

Если вы нашли опечатку, пожалуйста, сообщите нам. Выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl + Enter.

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.