כל שינוי תמיד דורש קצת מאמץ. כל שינוי לא יתרחש ללא השפעה כלשהי. ודוגמה ברורה לכך היא כוכב הבית שלנו, שנוצר בהשפעת גורמים שונים במשך מיליארדי שנים. חשוב גם שהתהליכים הקבועים של שינוי כדור הארץ יהיו תוצאה של לא רק כוחות חיצוניים, אלא גם פנימיים, אלה החבויים עמוק בבטן הגיאוספרה.
ואם בעוד שניים או שלושה עשורים מראה הפלנטה שלנו עשוי להשתנות ללא הכר, אז ברור שלא יהיה מיותר להבין את התהליכים שהשפעתם הובילה לכך.
שנה מבפנים
גבהים ושקעים, אי אחידות וחספוס, כמו גם מאפיינים רבים אחרים של תבליט הקרקע - כל זה מתעדכן כל הזמן, קורס ונוצר על ידי כוחות פנימיים רבי עוצמה. לרוב, הביטוי שלהם נשאר מחוץ לשדה הראייה שלנו. עם זאת, גם ממש ברגע זה, כדור הארץ עובר בהדרגה שינוי כזה או אחר, אשר בטווח הארוך יהפוך להרבה יותר משמעותי.
מאז שהייתיהרומאים והיוונים הקדמונים הבחינו בהתרוממות ושקיעה של חלקים שונים של הליתוספירה, וגרמו לכל השינויים בקווי המתאר של הים, היבשה והאוקיינוסים. שנים רבות של מחקר מדעי באמצעות טכנולוגיות והתקנים שונים מאשרים זאת במלואם.
צמיחת רכסי הרים
תנועה איטית של חלקים בודדים של קרום כדור הארץ מובילה בהדרגה לחפיפה שלהם. בהתנגשות בתנועה אופקית, העוביים שלהם מתכופפים, מתקמטים והופכים לקפלים של קשקשים ותלולות שונים. בסך הכל, המדע מבחין בין שני סוגים של תנועות בניית הרים (אורוגניות):
- נשיפה של שכבות - יוצרת גם קפלים קמורים (רכסי הרים) וגם קעורים (שקעים ברכסי הרים). מכאן הגיע שמם של ההרים המקופלים, שמתמוטטים בהדרגה עם הזמן, ומשאירים מאחור רק את הבסיס. נוצרים עליו מישורים.
- שבר של שכבות - מסות סלע לא רק ניתנות לכתוש לקפלים, אלא גם להיות נתונות לתקלות. בדרך זו נוצרים הרים גושיים מקופלים (או פשוט גושיים): החלקות, גראבנים, הורסטים ושאר מרכיביהם מתעוררים כאשר חלקי קרום כדור הארץ זזים אנכית (למעלה/יורדים למטה) זה לזה.
אבל החוזק הפנימי של כדור הארץ מסוגל לא רק לרסק מישורים להרים ולהרוס את קווי המתאר הקודמים של גבעות. תנועות הלוחות הליטוספריים יוצרות גם רעידות אדמה והתפרצויות געשיות, שלעתים קרובות מלוות בהרס מפלצתי ובמוות של בני אדם.
נשימה מתחת למעיים
קשה אפילו לדמיין שלמושג "הר געש" המוכר לכל אדם בימי קדם היה קונוטציה אדירה הרבה יותר. בתחילה, הסיבה האמיתית לתופעה כזו, על פי המנהג, הייתה קשורה בחוסר הרווחה של האלים. זרימות המאגמה שפרצו מהמעמקים נחשבו לעונש חמור מלמעלה על פגמים של בני תמותה. אבדות קטסטרופליות עקב התפרצויות געשיות ידועות משחר תקופתנו. כך, למשל, העיר הרומית המלכותית פומפיי נמחתה מעל פני כדור הארץ. כוחו של כוכב הלכת באותו רגע התבטא בכוח המוחץ של הר הגעש וזוב הידוע כיום. אגב, המחבר של המונח הזה מוקצי היסטורית לרומאים הקדמונים. אז הם קראו לאל האש שלהם.
עבור האדם המודרני, הר געש הוא גבעה בצורת חרוט מעל סדקים בקרום. דרכם מתפרצת מאגמה אל פני כדור הארץ, לים או לקרקעית האוקיינוס, יחד עם גזים ושברי סלעים. במרכז היווצרות כזו יש מכתש (בתרגום מיוונית - "קערה"), שדרכו מתרחשת הפליטה. כאשר היא מתמצקת, המאגמה הופכת ללבה ויוצרת את קווי המתאר של הר הגעש עצמו. עם זאת, אפילו במורדות החרוט הזה, מופיעים לעתים קרובות סדקים, ובכך יוצרים מכתשים טפיליים.
לעתים קרובות, התפרצויות מלוות ברעידות אדמה. אבל הסכנה הגדולה ביותר לכל היצורים החיים היא דווקא פליטות מבטן כדור הארץ. שחרור גזים ממאגמה מתרחש במהירות רבה, ולכן פיצוצים חזקים לאחר מכן -רגיל.
לפי סוג הפעולה, הרי געש מחולקים למספר סוגים:
- פעיל - אלה על ההתפרצות האחרונה שיש מידע תיעודי. המפורסמים שבהם: וזוב (איטליה), Popocatepetl (מקסיקו), אטנה (ספרד).
- פעילים בפוטנציה - הם מתפרצים לעתים רחוקות ביותר (אחת לכמה אלפי שנים).
- כבוי - להרי געש יש מעמד זה, שההתפרצויות האחרונות שלהם לא תועדו.
השפעת רעידות אדמה
תזוזות של סלעים מעוררות לעתים קרובות תנודות מהירות וחזקות בקרום כדור הארץ. לרוב זה קורה באזור ההרים הגבוהים - אזורים אלה ממשיכים להיווצר ברציפות עד היום.
המקום שבו נובעות התזוזות במעמקי קרום כדור הארץ נקרא היפו-מרכז (מרכז). מתפשטים ממנו גלים היוצרים רעידות. הנקודה על פני כדור הארץ, ישירות מתחתיה נמצא המוקד - המוקד. זה המקום שבו נצפות הרעידות החזקות ביותר. ככל שהם מתרחקים מנקודה זו, הם מתפוגגים בהדרגה.
מדע הסיסמולוגיה, החוקר את תופעת רעידות האדמה, מבחין בין שלושה סוגים עיקריים של רעידות אדמה:
- טקטוני - הגורם העיקרי ליצירת הרים. מתרחש כתוצאה מהתנגשויות בין פלטפורמות אוקיינוסים ויבשתיות.
- וולקני - נוצרים כתוצאה מזרימות של לבה לוהטת וגזים מתחת לפנים של כדור הארץ. בדרך כלל הם חלשים למדי, אם כי הם יכולים להימשך מספר שבועות. לרוב, הם מבשרים להתפרצויות געשיות, אשר טומן בחובו השלכות חמורות הרבה יותר.
- מפולת - מתרחשת כתוצאה מהתמוטטות השכבות העליונות של כדור הארץ, מכסה חללים.
חוזקן של רעידות אדמה נקבע בסולם ריכטר של עשר באמצעות מכשירים סיסמולוגיים. וככל שהמשרעת של הגל המתרחש על פני כדור הארץ גדולה יותר, כך הנזק יהיה מוחשי יותר. אפשר להתעלם מרעידות האדמה החלשות ביותר, שנמדדו ב-1-4 נקודות. הם מתועדים רק על ידי מכשירים סיסמולוגיים רגישים מיוחדים. עבור אנשים, הם מתבטאים כמקסימום בצורה של משקפיים רועדות או חפצים מעט נעים. לרוב, הם בלתי נראים לחלוטין לעין.
בתורו, תנודות של 5-7 נקודות עשויות להוביל לנזקים שונים, אם כי קלים. רעידות אדמה חזקות יותר הן כבר איום רציני, שמותירות מאחור בניינים הרוסים, תשתיות הרוסות כמעט לחלוטין ואובדן אנוש.
כל שנה, סייסמולוגים רושמים כ-500 אלף רעידות של קרום כדור הארץ. למרבה המזל, רק חמישית ממספר זה מורגשת על ידי אנשים, ורק 1000 מהם גורמים נזק אמיתי.
עוד על מה שמשפיע על הבית המשותף שלנו מבחוץ
משנה ללא הרף את התבליט של כוכב הלכת, הכוח הפנימי של כדור הארץ לא נשאר היסוד המעצב היחיד. גורמים חיצוניים רבים מעורבים גם הם ישירות בתהליך זה.
משמידים אי סדרים רבים וממלאים שקעים תת-קרקעיים, הם תורמים תרומה מוחשית לתהליך השינוי המתמשך בפני השטח של כדור הארץ. שווה לשלםשימו לב שבנוסף למים זורמים, לרוחות הרסניות ולפעולת הכבידה, אנחנו גם משפיעים ישירות על כוכב הלכת שלנו.
שונה ברוח
ההרס והשינוי של סלעים מתרחשים בעיקר בהשפעת בליה. הוא אינו יוצר צורות תבליט חדשות, אלא מפרק חומרים מוצקים למצב שביר.
בשטחים פתוחים, שבהם אין יערות ומכשולים אחרים, חלקיקי חול וחמר יכולים לנוע למרחקים ניכרים בעזרת הרוחות. לאחר מכן, ההצטברויות שלהם יוצרות צורות קרקע אאוליות (המונח מגיע משמו של האל היווני הקדום אאולוס, אדון הרוחות).
דוגמה - גבעות חול. ברקנים במדבריות נוצרים אך ורק על ידי פעולת הרוח. במקרים מסוימים, גובהם מגיע למאות מטרים.
משקעים הרריים המורכבים מחלקיקים מאובקים יכולים להצטבר באותו אופן. צבעם אפור-צהוב ונקרא לס.
יש לזכור שבתנועה במהירות גבוהה, חלקיקים שונים לא רק מצטברים לתצורות חדשות, אלא גם הורסים בהדרגה את ההקלה שנתקלה בהם בדרכם.
ישנם ארבעה סוגים של בליה בסלע:
- כימיקל - מורכב מתגובות כימיות בין מינרלים לסביבה (מים, חמצן, פחמן דו חמצני). כתוצאה מכך, סלעים עוברים הרס, המרכיב הכימי שלהם עובר שינויים עם היווצרות נוספת של חדשים.מינרלים ותרכובות.
- פיזי - גורם לפירוק מכני של סלעים בהשפעת מספר גורמים. קודם כל, בליה פיזית מתרחשת עם תנודות טמפרטורה משמעותיות במהלך היום. רוחות, יחד עם רעידות אדמה, התפרצויות געשיות וזרימות בוץ, הן גם גורמים לבליה פיזית.
- ביולוגי - מתבצע בהשתתפות אורגניזמים חיים, שפעילותם מובילה ליצירת מבנה חדש מבחינה איכותית - האדמה. השפעתם של בעלי חיים וצמחים מתבטאת בתהליכים מכניים: ריסוק סלעים עם שורשים ופרסות, חפירת בורות וכו'. למיקרואורגניזמים תפקיד גדול במיוחד בבליה ביולוגית.
- קרינה או בליה סולארית. דוגמה אופיינית להרס של סלעים תחת פגיעה כזו היא הרגולית הירח. יחד עם זה, בליה בקרינה משפיעה גם על שלושת המינים הרשומים קודם לכן.
כל סוגי הבליה הללו מופיעים לרוב בשילוב, בשילוב עם וריאציות שונות. עם זאת, תנאי אקלים שונים משפיעים גם על הדומיננטיות של האדם. לדוגמה, במקומות עם אקלים יבש ובאזורים הרריים גבוהים, מתרחשת לעתים קרובות בליה פיזית. ובאזורים עם אקלים קר, שבהם הטמפרטורות לרוב נעות עד 0 מעלות צלזיוס, לא רק בליה כפור אופיינית, אלא גם אורגני, יחד עם כימיקלים.
אפקט כוח המשיכה
שום רשימה של הכוחות החיצוניים של הפלנטה שלנו לא תהיה שלמה מבלי להזכיר את האינטראקציה הבסיסית של כל החומרגופים הם כוח הכבידה של כדור הארץ.
הסלעים נהרסים על ידי גורמים טבעיים ומלאכותיים רבים, והם תמיד נתונים לתנועה מאזורי אדמה מוגבהים לאזורים נמוכים יותר. כך נוצרות מפולות ומפולות, מתרחשות גם זרימות בוץ ומפולות. כוח הכבידה של כדור הארץ במבט ראשון עשוי להיראות כמו משהו בלתי נראה על רקע ביטויים חזקים ומסוכנים של גורמים חיצוניים אחרים. עם זאת, כל השפעתם על ההקלה על הפלנטה שלנו פשוט תתיישר ללא כבידה אוניברסלית.
בואו נסתכל מקרוב על השפעות כוח המשיכה. בתנאים של הפלנטה שלנו, משקלו של כל גוף חומרי שווה לכוח הכובד של כדור הארץ. במכניקה הקלאסית, אינטראקציה זו מתארת את חוק הכבידה האוניברסלי של ניוטון, המוכר לכולם מבית הספר. לדבריו, ה-F של כוח הכבידה שווה למכפלת m ו-g, כאשר m היא מסת העצם, ו-g היא התאוצה עקב כוח הכבידה (שווה תמיד ל-10). יחד עם זאת, כוח הכבידה של פני כדור הארץ משפיע על כל הגופים הממוקמים הן ישירות עליו והן בקרבתו. אם הגוף מושפע אך ורק ממשיכה כבידה (וכל הכוחות האחרים מאוזנים הדדית), הוא נתון לנפילה חופשית. אבל למרות האידיאליות שלהם, תנאים כאלה, שבהם הכוחות הפועלים על הגוף ליד פני כדור הארץ, למעשה, מפולסים, אופייניים לוואקום. במציאות היומיומית, אתה צריך להתמודד עם מצב אחר לגמרי. לדוגמה, עצם נופל באוויר מושפע גם מכמות התנגדות האוויר. ולמרות שכוח הכבידה של כדור הארץתהיה הרבה יותר חזקה, הטיסה הזו כבר לא תהיה חופשית באמת בהגדרה.
מעניין שהשפעת כוח הכבידה קיימת לא רק בתנאי כוכב הלכת שלנו, אלא גם ברמת מערכת השמש שלנו כולה. למשל, מה מושך את הירח חזק יותר? כדור הארץ או שמש? ללא תואר באסטרונומיה, רבים כנראה יופתעו מהתשובה.
מכיוון שכוח המשיכה של הלוויין על ידי כדור הארץ קטן בערך פי 2.5 מזה של השמש! זה יהיה הגיוני לחשוב איך הגוף השמימי לא קורע את הירח מכוכב הלכת שלנו עם השפעה כה חזקה? ואכן, בהקשר זה, הערך, השווה לכוח הכובד של כדור הארץ ביחס ללווין, נחות משמעותית מזה של השמש. למרבה המזל, המדע יכול לענות גם על שאלה זו.
קוסמונאוטיקה תיאורטית משתמשת במספר מושגים למקרים כאלה:
- היקף הגוף M1 - המרחב הסובב סביב האובייקט M1, שבתוכו האובייקט m נע;
- הגוף m הוא עצם הנע בחופשיות בהיקף האובייקט M1;
- גוף M2 הוא אובייקט שמפריע לתנועה הזו.
נראה שכוח הכבידה צריך להיות מכריע. כדור הארץ מושך את הירח הרבה יותר חלש מהשמש, אבל יש היבט נוסף שיש לו את ההשפעה הסופית.
כל העניין הוא ש-M2 נוטה לשבור את הקשר הגרביטציוני בין עצמים m ו-M1 על ידי מתן תאוצות שונות. הערך של פרמטר זה תלוי ישירות במרחק של אובייקטים ל-M2.עם זאת, ההבדל בין התאוצות שניתן על ידי הגוף M2 על m ו-M1 יהיה קטן מההבדל בין התאוצות m ו-M1 ישירות בשדה הכבידה של האחרונים. ניואנס זה הוא הסיבה לכך ש-M2 אינו מסוגל להפריד את m מ-M1.
בוא נדמיין מצב דומה עם כדור הארץ (M1), השמש (M2) והירח (m). ההבדל בין התאוצות שהשמש יוצרת ביחס לירח וכדור הארץ קטן פי 90 מהתאוצה הממוצעת האופיינית לירח ביחס לתחום הפעולה של כדור הארץ (קוטרו 1 מיליון ק מ, המרחק בין הירח וכדור הארץ הם 0.38 מיליון קילומטרים). את התפקיד המכריע ממלא לא הכוח שבו כדור הארץ מושך את הירח, אלא על ידי ההבדל הגדול בתאוצות ביניהם. הודות לכך, השמש מסוגלת רק לעוות את מסלול הירח, אך לא לקרוע אותו מכוכב הלכת שלנו.
בוא נלך אפילו רחוק יותר: השפעת כוח הכבידה אופיינית בדרגות שונות לעצמים אחרים במערכת השמש שלנו. איזו השפעה יש לזה, בהתחשב בכך שכוח המשיכה על כדור הארץ שונה בהרבה מכוכבי לכת אחרים?
זה ישפיע לא רק על תנועת הסלעים ועל היווצרות צורות יבשות חדשות, אלא גם על משקלם. הקפד לציין כי פרמטר זה נקבע על ידי עוצמת כוח המשיכה. הוא ביחס ישר למסה של כוכב הלכת המדובר וביחס הפוך לריבוע הרדיוס שלו.
אם כדור הארץ שלנו לא היה משוטח בקטבים ומוארך ליד קו המשווה, המשקל של כל גוף על פני כדור הארץ היה זהה. אבל אנחנו לא חיים על כדור מושלם, והרדיוס המשווני ארוך יותרקוטב כ-21 ק מ. לכן, משקלו של אותו עצם יהיה כבד יותר בקטבים והקל ביותר בקו המשווה. אבל אפילו בשתי הנקודות הללו, כוח הכבידה על כדור הארץ שונה במקצת. ניתן למדוד את ההבדל הזעיר במשקל של אותו חפץ רק עם מאזן קפיץ.
ומצב אחר לגמרי יתפתח בתנאים של כוכבי לכת אחרים. למען הבהירות, בואו נסתכל על מאדים. המסה של כוכב הלכת האדום קטנה פי 9.31 מכדור הארץ, והרדיוס קטן פי 1.88. הגורם הראשון, בהתאמה, אמור להפחית את כוח הכבידה על מאדים בהשוואה לכוכב הלכת שלנו פי 9.31. במקביל, הגורם השני מגדיל אותו פי 3.53 (1.88 בריבוע). כתוצאה מכך, כוח הכבידה על מאדים הוא כשליש מזה שעל כדור הארץ (3.53: 9.31=0.38). בהתאם לכך, סלע עם מסה של 100 ק"ג על פני כדור הארץ ישקול בדיוק 38 ק"ג במאדים.
בהתחשב בכוח הכבידה הטבוע בכדור הארץ, ניתן להשוות אותו בשורה אחת בין אורנוס ונוגה (שכוח המשיכה שלהם קטן פי 0.9 מזה של כדור הארץ) לבין נפטון וצדק (כוח המשיכה שלהם גדול משלנו ב-1.14 ו-2.3 פעמים, בהתאמה). צוין כי לפלוטו יש את ההשפעה הנמוכה ביותר של כוח הכבידה - פי 15.5 פחות מתנאים יבשתיים. אבל המשיכה החזקה ביותר קבועה על השמש. זה עולה על שלנו פי 28. במילים אחרות, גוף ששוקל 70 ק ג על פני כדור הארץ ישקול שם עד כ-2 טון.
מים יזרמו מתחת לשכבה השוכבת
יוצר חשוב נוסף ובו זמנית משמיד תבליטים הוא הזזת מים. זרימותיו יוצרות עמקי נהרות רחבים, קניונים ונקיקים עם תנועתם. עם זאת, אפילו כמויות קטנותכאשר הם נעים לאט, הם מסוגלים ליצור תבליט קורת גיא במקום המישורים.
חבטת דרכך דרך מכשולים כלשהם היא לא הצד היחיד של השפעת הזרמים. כוח חיצוני זה פועל גם כמעביר של שברי סלעים. כך נוצרות תצורות תבליט שונות (למשל מישורים שטוחים וגידולים לאורך נהרות).
במיוחד, השפעת המים הזורמים משפיעה על סלעים מסיסים בקלות (גיר, גיר, גבס, מלח סלעים) הממוקמים קרוב ליבשה. נהרות מסירים אותם בהדרגה מדרכם, ממהרים אל מעמקי פנים כדור הארץ. תופעה זו נקראת קארסט, וכתוצאה מכך נוצרות צורות יבשות חדשות. מערות ומשפכים, נטיפים וזקיפים, תהומות ומאגרים תת-קרקעיים - כל זה הוא תוצאה של פעילות ארוכה ועוצמתית של המוני מים.
Ice Factor
לצד מים זורמים, קרחונים מעורבים לא פחות בהרס, שינוע ותצהיר של סלעים. כך יוצרים צורות קרקע חדשות, הם מחליקים את הסלעים, יוצרים גבעות מוכתמות, רכסים ואגנים. האחרונים מלאים לעתים קרובות במים, והופכים לאגמים קרחונים.
הרס של סלעים באמצעות קרחונים נקרא אקסארציה (שחיקה קרחונית). כאשר חודר לעמקי הנהר, הקרח חושף את ערוגותיהם וקירותיהם ללחץ חזק. חלקיקים רופפים נקרעים, חלקם קופאים ובכך תורמים להרחבת דפנות העומק התחתון. כתוצאה מכך, עמקי הנהר לובשים צורה שלההתנגדות הקטנה ביותר להתקדמות הקרח היא פרופיל בצורת שוקת. או, לפי שמם המדעי, שקתות קרחוניות.
המסת הקרחונים תורמת ליצירת סנדרה - תצורות שטוחות המורכבות מחלקיקי חול שהצטברו במים קפואים.
אנחנו הכוח החיצוני של כדור הארץ
בהתחשב בכוחות הפנימיים הפועלים על כדור הארץ, ובגורמים חיצוניים, הגיע הזמן להזכיר אותך ואותי - אלה שמביאים שינויים אדירים לחיי כדור הארץ כבר יותר מעשור.
כל צורות הקרקע שנוצרו על ידי האדם נקראות אנתרופוגניות (מיוונית anthropos - אדם, genesisum - מקור, וגורם לטיני - עסקים). כיום, חלק הארי בפעילות מסוג זה מתבצע בטכנולוגיה חדישה. יתרה מכך, פיתוחים חדשים, מחקר ותמיכה פיננסית מרשימה ממקורות פרטיים/ציבוריים מבטיחים את התפתחותו המהירה. וזה, בתורו, מגרה כל הזמן עלייה בקצב ההשפעה האנתרופוגנית של האדם.
מישורים מושפעים במיוחד משינויים. אזור זה היה תמיד בראש סדר העדיפויות של התיישבות, בניית בתים ותשתיות. יתרה מכך, הנוהג של בניית סוללות ופילוס מלאכותי של השטח הפך לנפוץ לחלוטין.
גם הסביבה משתנה למטרת כרייה. בעזרת הטכנולוגיה, אנשים חופרים מחצבות ענק, קודחים מוקשים ויוצרים סוללות במקומות של פסולת פסולת.
פעמים רבות סולם פעילותבני אדם ניתנים להשוואה להשפעה של תהליכים טבעיים. למשל, ההתקדמות הטכנולוגית המודרנית נותנת לנו את היכולת ליצור ערוצים ענקיים. יתרה מכך, בזמן קצר בהרבה, בהשוואה להיווצרות דומה של עמקי נהרות על ידי זרימת המים.
תהליכי ההרס של התבליט, הנקראים שחיקה, מחמירים מאוד על ידי פעילות אנושית. קודם כל, האדמה מושפעת לרעה. הדבר מקל על ידי חרישת מדרונות, כריתת יערות סיטונאית, רעייה בלתי מתונה של בקר והנחת משטחי כביש. השחיקה מחמירה עוד יותר בגלל קצב הבנייה ההולך וגובר (במיוחד לבניית מבני מגורים, הדורשים עבודה נוספת, כמו הארקה, המודדת את התנגדות האדמה).
המאה האחרונה התאפיינה בשחיקה של כשליש מהאדמה המעובדת בעולם. תהליכים אלו התרחשו בקנה מידה הגדול ביותר באזורים החקלאיים הגדולים של רוסיה, ארה ב, סין והודו. למרבה המזל, בעיית שחיקת הקרקע מטופלת באופן פעיל ברמה הבינלאומית. עם זאת, התרומה העיקרית להפחתת ההשפעה ההרסנית על הקרקע וליצירה מחדש של אזורים שנהרסו בעבר תתבצע על ידי מחקר מדעי, טכנולוגיות חדשות ושיטות מוכשרות ליישום שלהם על ידי בני אדם.
