Что защищает землю от губительного воздействия космоса

Как Земля защищает нас от космоса?

Несмотря на нашу тягу к космическому освоению, пространство лишено дружелюбия и мечтает покончить с нами. Если бы не родная планета, то мы бы не продержались и секунды. Главные защитники планеты и жизни на Земле — земные магнитосфера и атмосфера. Обе защищают Землю от космических лучей, астероидов и прочего негативного влияния. Далее перечислены главные риски, угрожающие жизни на Земле, и указана важность атмосферы и магнитосферы.

Риск: Сверхмассивные черные дыры, сверхновые и звезды высвобождают огромное количество высокоэнергетических частиц – космические лучи. Они проходят сквозь ваш организм, повреждая ДНК. Длительная атака повышает риск заболеть раком. Но мы защищены атмосферным слоем.

Риск: Гамма- и рентгеновские излучения. Радиация способна принести огромный вред. Всего один высокоэнергетический фотон становится фатальным для клетки. И снова в бой вступает атмосфера. Ее молекулы поглощают нападающих и не пропускают к поверхности. Фактически специальные обсерватории приходится выводить в пространство, потому что эти частички нельзя отследить с Земли.

Строение магнитосферы Земли

Риск: УФ-лучи. Солнце щедро поливает нас УФ-излучением, поэтому мы можем получить солнечные ожоги. Но здесь важную роль играет озоновая прослойка, которая впитывает большую часть атаки как губка.

Риск: Солнечные вспышки. Солнце постоянно взрывается, высвобождая массивные энергетические скопления. Они напоминают плазму, перемещающуюся на световой скорости. Повезло, что мы располагаем магнитосферой.

Риск: мороз. Пространство лишь на несколько градусов выше абсолютного нуля. Но атмосферный слой функционирует в качестве одеяла, которое равномерно распределяет тепло и удерживает его.

Риск: Вакуум. Космос лишен воздуха. Если бы не Земля, то вы бы не смогли вдохнуть, а отсутствие давления выпарило бы воду в пространство.

Источник

Как защищена Земля от вредных воздействий космоса

Представлены основные природные способы защиты планеты Земля от вредных воздействий космоса.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Работу выполнил: Студент группы С-14 Манукян Ашот Руководитель: Рахматулаева Т.К. Как защищена Земля от вредных воздействий космоса

Основные способы защиты Земное магнитное поле Планета Юпитер Атмосфера Озоносфера

Земное магнитное поле – это область, окружающая нашу планету, в которой действуют магнитные силы.

Строение и характеристики магнитного поля Земли На небольшом удалении от поверхности Земли магнитные силовые линии имеют диполеподобное расположение. Со стороны Солнца геомагнитное поле сжимается, а с противоположной оно вытягивается в длинный «хвост».

Магнитное поле защищает жителей Земли и искусственные спутники от губительного воздействия космических частиц.

Магнитное поле Отсутствие магнитного поля на Луне является причиной очень высокой радиации. Из-за этого на Луне невозможно прожить больше недели.

Юпитер От больших астероидов и осколков комет Землю неплохо защищает Юпитер, притягивая и принимая на себя большинство крупных объектов.

Земная атмосфера Мелкие астероиды и осколки комет сгорают в атмосфере Земли или распадаются на мелкие фрагменты, которые не причиняют почти никакого ущерба.

Атмосфера Юпитера Юпитер — газовый гигант, на котором наличие жизни маловероятно. Скорее всего, попавший сюда человек попросту задохнётся в аммиачных парах

Атмосфера На Марсе атмосфера на 95% состоит из углекислого газа, а радиация настолько высока, что может убить человека за несколько дней.

Озоносфера Озоносфера , находящаяся на высоте 25 км, отражает приходящее из космоса вредное ультрафиолето-вое излучение, которое, не достигнув земли, возвращается в космос.

Парниковый эффект Благодаря парниковому эффекту среднегодовая температура у поверхности Земли в последнее тысячелетие составляет примерно 15 °С (без него эта температура опустилась бы до –18 °С, при которой существование жизни на Земле стало бы невозможным)

Источник

Магнитное поле Земли не защищает от радиации

Долгое время считалось, что Землю от губительного воздействия космической радиации в основном защищает ее сильное магнитное поле. Но недавно ученые доказали, что это не так — нашим основным «антирадиационным» щитом является атмосфера. Таким образом, оказалось, что зарождение жизни возможно и на экзопланетах, которые не обладают магнитосферой.

Магнитосфера защищает Землю от космического излучения?

Традиционно считается, что именно магнитосфера спасает жизнь на нашей планете от воздействия губительного космического излучения. Исходя из этого, ученые, обсуждая возможность возникновения жизни на других планетах, придерживаются «магнитосферного» критерия обитаемости — если магнитное поле у планеты развито слабо, то это небесное тело попадает в категорию необитаемых, даже несмотря на наличие всех других условий, благоприятных для биологической эволюции.

Таким образом, в списке потенциально необитаемых к сегодняшнему дню оказалось достаточно много экзопланет, расположенных возле звезд, относящихся к красным карликам.

Жизни не может быть на планетах рядом с красными карликами?

Тут дело все в том, что если планета находится в зоне обитаемости красного карлика, то она, по определению, не может обладать сильной магнитосферой. Вышеупомянутая зона обитаемости в такой системе находится настолько близко от звезды, что попавшая в нее экзопланета будет постоянно подвергаться приливному гравитационному захвату со стороны светила, и этот фактор вкупе с другими приводит к тому, что у нее может появиться в лучшем случае лишь очень слабое магнитное поле. Но если это действительно так, то получается, что большинство экзопланет во Вселенной должны быть совершенно безжизненными — ведь эти небесные тела встречаются чаще всего возле красных карликов, которые являются самыми широко распространенными звездами.

С другой стороны, предположение о том, что именно магнитосфера спасает земную жизнь от космической радиации, является пока совершенно не доказанным, то есть оно грешит излишней «теоретичностью».

В то же время есть факты, которые заставляют усомниться в справедливости данной гипотезы — например, недавно ученые из Гельмгольцовской ассоциации германских исследовательских центров (ФРГ) выяснили, что в последний раз магнитные полюса Земли менялись местами не 780, а лишь 41 тыс. лет назад, то есть при жизни нашего биологического вида.

Однако тогдашняя флора и фауна нашей планеты, не говоря уж о роде человеческом, никак не отреагировали на то, что магнитосфера в это время предельно ослабла, ведь при смене полюсов мощность магнитного поля падает как минимум в двадцать раз. И тем не менее, существование в течение 250 лет при сверхслабом магнитном поле не привело к массовым вымираниям земных живых существ от губящего космического излучения.

Выходит, что магнитосфера вовсе не является самым мощным защитным экраном, спасающим все живое на нашей планете от смертоносной космической радиации?

Для того, чтобы выяснить это, сотрудник Института Земли (США) доктор Димитра Атри решил построить модель, учитывающую уровень радиации на поверхности Земли, Марса и планет с параметрами атмосферы и магнитного поля, которые являются промежуточными между этими двумя телами.

Причем Марс был включен в эту модель не случайно — наш сосед обладает очень неустойчивым магнитным полем, а его атмосфера во много раз разреженнее, чем на Земле. Именно поэтому уровень радиации космических лучей на Красной планете представляет серьезную угрозу для существования там многих живых существ, в том числе, и нас с вами.

Результаты такого моделирования получились весьма неожиданными. Как говорит сам доктор Атри:

«выяснилось, что толщина атмосферы — куда более важный фактор для определения дозы радиации, получаемой планетой, по сравнению с магнитным полем. То есть если вы возьмете Землю и полностью уберете ее магнитное поле, то уровень радиации… вырастет всего-навсего вдвое. Это, конечно же много, но такой эффект тем не менее будет мал и не окажет на живые существа никакого влияния. Проще говоря, они его совсем не заметят».

Если истощится атмосфера Земли, доза радиации вырастет в 1 600 раз

В то же время, сообщает ученый, если наоборот оставить у Земли ее весьма мощное магнитное поле таким, какое оно в норме и есть, а вместо этого начать уменьшать толщину атмосферы, то уже при одной десятой от нынешнего значения доза радиации, получаемая нами, вырастет в 1 600 раз! Причем, согласно данным модели, этот эффект практически не связан с тем, из каких газов состоит атмосфера — если, например, заменить в нашей атмосфере азот на углекислый газ (который является доминирующим в воздушной оболочке Венеры), то эффективность проникновения космических лучей изменится не более чем на несколько процентов. Интересно, кстати, что похоже на вышеупомянутой Венере поверхность планеты защищает от космической радиации именно ее сверхплотная атмосфера, поскольку магнитное поле второй от Солнца планеты не намного сильнее такового на Марсе.

Таким образом, можно смело утверждать, что магнитосфера не является главным и самым мощным щитом планеты против космической радиации.

Жизнь на экзопланетах рядом с красными карликами возможна

Соответственно, теперь можно смело вносить в список потенциально обитаемых экзопланет те, которые находятся недалеко от красных карликов — развитию жизни на них если что и может помешать, то точно не слабость магнитного поля. Впрочем, тут может быть еще одно «но» — не исключено, что сильная магнитосфера необходима для существования на планете больших водоемов.

Как Венера потеряла свои водоемы?

Например, принятая сегодня большинством ученых реконструкция истории Венеры говорит о том, что именно из-за отсутствия магнитного поля планета потеряла свою воду. Произошло это так — после фотолиза живительной влаги, то есть разложения ее на кислород и водород под действием интенсивного солнечного света (ведь Венера находится ближе к светилу, чем Земля) солнечный ветер «вынес» оба этих элемента из атмосферы нашей соседки, а слабое магнитное поле не смогло этому воспрепятствовать. Возникает вопрос — а не может ли произойти подобное на экзопланетах красных карликов, ведь часто они «придвинуты» к своим звездам на еще более близкое расстояние?

Однако многие ученые считают, что подобный сценарий развития не подходит для таких экзопланет, потому что,

• во-первых, чтобы это произошло, планета должна находиться в системе с сильным звёздным ветром, а большинство красных карликов таковой не испускают.
• Ну и, во-вторых, для того, чтобы события развивались именно таким образом, центральная звезда должна давать много света в ультрафиолетовой части спектра — в противном случае фотолиз водяных паров в верхних слоях атмосферы планеты будет слишком медленным для того, чтобы лишить экзопланету ее водных запасов.

А красные карлики генерируют очень мало ультрафиолетового излучения. Так что, похоже, и в этом случае слабая магнитосфера не будет препятствовать развитию жизни на подобных небесных телах…

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Источник

Космические лучи и радиация

Космическая радиация: правда или миф?

Космические лучи— это излучение, которое появляется при взрыве сверхновой звезды, атакже как следствие термоядерных реакций наСолнце. Разная природа происхождения лучей влияет инаихосновные характеристики. Космические лучи, которые проникают изкосмоса вне нашей Солнечной системы условно можно поделить надва вида— галактические имежгалактические. Последний вид остается наименее изученным, так как концентрация первичной радиации внем минимальна. Тоесть особого значения межгалактическое излучение неимеет, так как полностью нейтрализуется внашей атмосфере.

Ксожалению, также немного можно сказать иолучах, пришедших кнам изнашей галактики под названием Млечный Путь. Несмотря нато, что ееразмер превышает 10000 световых лет, любые изменения радиационного поля водном конце галактики немедленно аукнутся вдругом.

Опасность радиации изкосмоса

Прямая космическая радиация губительна для живого организма, поэтому еевлияние крайне опасно для человека. Ксчастью, наша Земля надежно защищена отэтих космических пришельцев плотным куполом изатмосферы. Онслужит прекрасной защитой всего живого наземле, так как нейтрализует прямую космическую радиацию. Нонеполностью. При столкновении своздухом она распадается наболее мелкие частички ионизирующего излучения, каждая изкоторых вступает виндивидуальную реакцию сего атомами. Таким образом, высокоэнергетическое излучение изкосмоса ослабевает, иобразует вторичное излучение. При этом оно теряет свою смертоносность— уровень радиации становится приблизительно такимже, как иврентгеновских лучах. Нопугаться нестоит— это излучение полностью исчезает вовремя прохождения через атмосферу Земли. Какимибы нибыли источники космических лучей, икакую мощь онибы неимели— опасность для человека, который находится наповерхности нашей планеты, минимальна. Ощутимый вред она может принести только космонавтам. Они подвержены прямому космическому излучению, так как неимеют естественной защиты ввиде атмосферы.

Энергия, выделяемая космическими лучами, впервую очередь влияет намагнитное поле Земли. Заряженные ионизирующие частицы буквально бомбардируют его истановятся причиной самого красивого атмосферного явления— Северного сияния. Ноэто еще невсе— радиоактивные частицы, ввиду своей природы, способны вызывать сбои вработе различной электроники. Иесли впрошлом веке это невызывало особого дискомфорта, товнаше время это весьма серьезная проблема, так как наэлектрике завязаны самые важные аспекты современной жизни.

Люди также восприимчивы кэтим гостям изкосмоса, хотя механизм воздействия космических лучей весьма специфичен. Ионизированные частички (тоесть вторичное излучение) воздействует намагнитное поле Земли, вызывая тем самым бури ватмосфере. Всем известно, что организм человека состоит изводы, которая очень восприимчива кмагнитным колебаниям. Таким образом, космическое излучение влияет насердечнососудистую систему, истановится причиной плохого самочувствия уметеозависимых людей. Это, конечноже, неприятно, ноотнюдь несмертельно.

Что защищает Землю отсолнечной радиации?

Солнце— это звезда, внедрах которой постоянно проходят разнообразные термоядерные реакции, которые сопровождаются сильными энергетическими выбросами. Эти заряженные частицы называются солнечный ветер идостаточно сильно влияют нанашу Землю, вернее наеемагнитное поле. Именно сним взаимодействуют ионизированные частицы, которые составляют основу солнечного ветра.

Согласно новейшим исследованиям ученых совсего мира, особую роль внейтрализации солнечного ветра отыгрывает плазменная оболочка нашей планеты. Происходит это следующим образом: солнечное излучение сталкивается смагнитным полем Земли ирассеивается. Когда его слишком много, удар насебя принимает плазменная оболочка, происходит процесс взаимодействия, схожий скоротким замыканием. Следствием такой борьбы могут стать трещины взащитном щите. Ноприрода иэто предусмотрела— потоки холодной плазмы поднимаются споверхности Земли иустремляются вместа ослабленной защитой. Таким образом, магнитное поле нашей планеты отражает удар изкосмоса.

Ностоит констатировать тот факт, что солнечная радиация, вотличие откосмической, всеже попадает наЗемлю. При этом нестоит переживать понапрасну, ведь посути это энергия Солнца, которая должна попадать наповерхность нашей планеты врассеянном состоянии. Таким образом, она нагревает поверхность Земли ипомогает развивать жизнь наней. Так, стоит четко разграничивать разные виды радиации, ведь некоторые изних нетолько неимеют негативного воздействия, ноинеобходимы для нормального функционирования живых организмов.

Однако наЗемле далеко невсе вещества одинаково восприимчивы ксолнечной радиации. Существуют поверхности, которые больше других поглощаютее. Это, как правило, подстилающие поверхности сминимальным уровнем альбедо (способность котражению солнечной радиации)— это земля, лес, песок.

Таким образом, температура наповерхности Земли, атакже продолжительность светового дня напрямую зависит оттого, какое количество солнечной радиации поглощает атмосфера. Хочется сказать, что основной объем энергии всеже доходит доповерхности нашей планеты, ведь воздушная оболочка Земли служит преградой лишь для лучей инфракрасного спектра. АвотУФ лучи нейтрализуются лишь частично, что приводит кнекоторым проблемам скожными покровами улюдей иживотных.

Влияние солнечной радиации наорганизм человека

При воздействии лучей инфракрасного спектра солнечной радиации однозначно проявляется тепловой эффект. Онспособствует расширению сосудов, стимуляции работы сердечнососудистой системы, активизирует кожное дыхание. Как следствие происходит расслабление основных систем организма, усиливается выработка эндорфинов (гормонов счастья), обладающих болеутоляющим ипротивовоспалительным эффектом. Тепло также влияет наобменные процессы, активизируя метаболизм.

Световое излучение солнечной радиации оказывает значительное фотохимическое воздействие, которое активизирует важные процессы втканях. Этот вид солнечной радиации позволяет человеку использовать одну изсамых важных систем осязания внешнего мира— зрение. Именно этим квантам мыдолжны быть благодарны зато, что видим все вкрасках.

Важные факторы влияния

Солнечное излучение инфракрасного спектра также стимулирует мозговую деятельность иотвечает запсихическое здоровье человека. Немаловажно ито, что именно этот вид солнечной энергии влияет нанаши биологические ритмы, тоесть нафазы активной деятельности исна.

Без световых частиц многие жизненно важные процессы оказалисьбы под угрозой, что чревато развитием различных заболеваний, втом числе бессонницы идепрессии. Также при минимальном контакте сосветовой солнечной радиацией существенно снижается трудоспособность человека, атакже замедляется большинство процессов ворганизме.

УФ-излучение достаточно полезно для нашего организма, так как оно запускает также иммунологические процессы, тоесть стимулирует защитные силы организма. Также оно нужно для выработки порфирита— аналога растительного хлорофилла внашей коже. Однако избыток УФ-лучей может привести кожогам, поэтому очень важно знать, как правильно защититься отэтого впериод максимальной солнечной активности.

Как видите, польза солнечной радиации для нашего организма несомненна. Многие очень переживают, впитываетли еда этот вид радиации инеопасноли есть зараженные продукты. Повторюсь— солнечная энергия неимеет ничего общего скосмическим или атомным излучением, азначит, иопасаться еенестоит. Даибылобы бессмысленно избегатьее. Способа того, как спастись отСолнца никто пока неискал.

Источник