Книга Взламывая планету Земля - Том Джексон

В 2018 году некоммерческая организация «Оушен Клинап» запустила программу по извлечению мусора из Тихого океана с помощью бонового заграждения. За 2 месяца реальных испытаний они собрали 2 тонны пластика, стало очевидно, что система нуждается в улучшении. Организация собирается развернуть в Тихом океане еще 60 двухкилометровых очистных систем.

Планетология

Сегодня исследователи Земли – это неотъемлемые участники любой группы космических исследований. Их навыки нужны для проектирования космических кораблей, которые помогут постичь загадки других планет, как науки о Земле помогли понять нашу планету.

Видимость экзопланет

Более 99 % известных нам планет находятся за пределами Солнечной системы. Большую часть экзопланет мы не сможем увидеть даже в телескоп, но это должно измениться с появлением Чрезвычайно большого телескопа. Такой телескоп с диаметром зеркала в 40 м строят в Чили. Создатели говорят, что с его помощью мы сможем ясно увидеть экзопланеты и даже определить химический состав их атмосфер.

В 1960 году Юджин Шумейкер однозначно продемонстрировал, что породы из космоса имеют тот же состав, что и земные. Однако развивающаяся быстрыми темпами космическая наука не нуждалась в дополнительном поощрении, чтобы отправиться взглянуть поближе на соседние спутники и планеты. Первые межпланетные миссии осуществляли, облетая планеты, что позволяло рассмотреть их поближе в течение нескольких минут. Они помогали выявить особенности поверхности и проанализировать химический состав атмосферы. В 1971 году планетология сделала большой шаг вперед благодаря миссии НАСА «Маринер-9» – запуску межпланетной станции на орбиту Марса. Орбитальная станция смогла произвести съемку местности почти всей поверхности красной планеты, открыв такие особенности рельефа, как гора Олимп (вулкан, более чем в 2 раза превышающий Эверест, настолько большой, что занял бы всю Аризону) и долины Маринера – обширную систему каньонов глубиной 7 км.

Будущее

Полным ходом идет подготовка к следующей глобальной миссии на Марс. В 2018 году «Орбитальный аппарат для исследования малых составляющих атмосферы», созданный по программе «ЭкзоМарс», начал «обнюхивать» атмосферу Марса, чтобы проверить ее на наличие метана. Возможно, что его выделяют инопланетные формы жизни, живущие в марсианских горных породах, подобно микробам, питающихся горными породами на Земле. Орбитальный аппарат также протестировал систему посадки, которой воспользуются в следующие несколько лет, чтобы доставить на поверхность Марса новый марсоход «Розалин Франклин» (на иллюстрации). Предыдущие марсоходы были оснащены крошечными дробилками и скребками по камню, но этот привезет с собой двухметровый бур, чтобы проникнуть в породы красной планеты глубже, чем когда-либо ранее.

Следующие этапы включали в себя спускаемые аппараты. Первые попытки на Венере оказались безрезультатными, ее плотная, кислая атмосфера оказалась негостеприимной к космическому кораблю. Но были и успешные миссии, когда удалось спустить аппараты к астероидам, кометам и даже на спутник Сатурна Титан. Тем не менее Марс был главным приоритетом планетологии, с ним работали орбитальные станции, спускаемые аппараты и марсоходы. Их миссия заключается в том, чтобы найти марсианские породы, проверить атмосферу на признаки воды и жизни. Возможно, люди однажды высадятся на Марсе и среди них непременно будут исследователи Земли.

Науки о Земле: основы

Итак, что дают нам все эти открытия? Науки о Земле помогают проникнуть под оболочку нашей планеты и совершить путешествие по атмосферным слоям до самого космоса. Ниже приведены основные понятия для тех, кто интересуется наукой о Земле.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

Магматические. Эти породы образуются, когда магма – горячая жидкая смесь минеральных компонентов – охлаждается и затвердевает. Магма существует глубоко в недрах Земли. Извергаясь на поверхность, она превращается в лаву. Минеральный состав магматической породы зависит от веществ, содержащихся в магме. Наиболее часто встречаются соединения, богатые кремнием, – такие породы отличаются бледным цветом. В состав более темных пород входят железо, алюминий и другие металлы.

Осадочные. Если магматические породы залегают в земной коре, осадочные породы составляют около 80 % всех горных пород на поверхности. Они образуются из обломков и частиц горных пород, минеральных и химических веществ, которые оседают, образуя слои. За миллионы лет эти слои уплотняются и склеиваются друг с другом. Осадочные породы более рыхлые по сравнению с магматическими, так как их структура (склейка частиц) образовалась в результате химических процессов.

Метаморфические. Крайние значения температуры и давления могут изменять физико-химический состав минералов, образуя новую форму уже известных нам пород – метаморфическую. Метаморфизму подвержены любые породы: магматические, осадочные и даже сами метаморфические. Процесс трансформации проходит настолько интенсивно, что потом трудно определить, какая порода была изначально.

Образование горных пород. Горная порода представляет собой набор минералов, а минералы – это твердые образования, естественный продукт геологических процессов. Всего существует около 3000 видов минералов, сюда входят и драгоценные камни, такие как алмаз, изумруд, а также практически полезные тальк, асбест и гипс. Однако большая часть горных пород состоит из нескольких минералов, преимущественно образованных из кремния и кислорода. Некоторые минералы, например оксиды металлов и разновидности карбоната кальция, изначально образовались на поверхности Земли, в то время как силикаты представляют первичную основу горных пород. Минералы составляют основу бурлящей в недрах Земли магмы. Магма кристаллизуется, образуя магматические породы. Магматическая порода, образованная на поверхности Земли, обычно на дне океана, с большой вероятностью будет базальтом, а сформированная под землей – гранитом. Гранит составляет 70 % континентальной земной коры. Породы вулканического происхождения являются исходным материалом для других видов горных пород, которые образуются в результате цикла преобразования.