Космічний вплив на Землю

Відстань від Землі до Сонця разом із площею перерізу нашої планети визначає найважливіший енергетичний параметр – кількість сонячного випромінювання, що надходить на зовнішню межу атмосфери.

Земля захоплює мізерну частину сонячного випромінювання: 0,5∙10^-9. Ця кількість енергії забезпечує та підтримує характерні для земної поверхні термодинамічні умови, насамперед — температуру та відповідний стан води.

Середня щільність Землі (5,5 г/см³) удвоє вища за щільність граніту.

Добуток середньої щільності на об’єм, котрий становить 1,0834∙10²¹ м³, визначає масу Землі, яка дорівнює 5,976-10²⁴ кг. Подібної маси достатньо, щоб утримати атмосферу планети. Верхня межа атмосфери є поверхнею рівноваги між гравітаційним потенціалом та кінетичною енергією молекул повітря (переважно водню). Чим більша гравітаційна сила, тим більші об’єм та маса атмосфери.

Атмосферний тиск, що створюється стовпом повітря над земною поверхнею, зумовлює рідкий стан води. За відсутності тиску вода б випаровувалась, оскільки порушувалась би фазова рівновага, що відповідає заданим температурі та тиску.

Фазові переходи води, що супроводжуються переносом енергії, взаємодія води та газів атмосфери з гірськими породами спричиняють своєрідність географічної оболонки і є необхідною умовою існування життя — найвищої форми організації матерії.

Сталість термодинамічних обставин на земній поверхні забезпечують атмосфера як фільтр електромагнітного випромінювання та океан ‑ конденсатор тепла. Суттєвим астрономічним чинником цієї сталості є колова орбіта планети.

Стиснення орбіти — її ексцентриситет — становить усього 0,0167, тобто близько 0. Отже, кількість електромагнітної енергії, яка надходить від Сонця, змінюється протягом року неістотно — в межах 5 % і не впливає на температуру земної поверхні та її зміни протягом року. Потік енергії максимальний на початку січня, коли Земля перебуває в перигелії, а мінімум спостерігається на початку липня, в афелії.

Місяць як супутник Землі спричиняє припливне гальмування добового обертання планети. Це має велике географічне значення, якщо розглядати тривалі (що дорівнюють сотням мільйонів років) відрізки геологічного часу. Припливне гальмування:

• уповільнює обертання;

• зменшує полярну сплющеність Землі;

• зменшує силу Коріоліса, яка відхиляє рухомі маси повітря та води, тобто впливає на циркуляцію атмосфери та води океану, від яких, у свою чергу, залежать умови клімату.

Вважають, що внаслідок уповільнення добового обертання Землі тривалість доби за останній мільярд років зросла на 6 год.

Деякі вчені гадають, що взаємодія з Місяцем — один із можливих факторів первинного розігріву планети (за умови, що Місяць початкове був набагато ближчим до Землі); у найсміливіших гіпотезах вважають, ніби початкове відстань між цими небесними тілами була в 10 разів меншою, ніж нині, й у подібному випадку припливна хвиля мала бути в 100 разів інтенсивнішою. Оскільки припливна хвиля створює в тілі Землі та в Світовому океані внутрішнє тертя, результуючої внаслідок цього енергії вистачило б, аби розтопити Землю. Недолік цієї гіпотези: вона не враховує, що припливотвірна сила тим більша, чим більшим є радіус сфери, тобто вона зростає в напрямку поверхні та навпаки – зменшується з глибиною. Якщо це так, то розігрів з поверхні не може відігравати суттєвої ролі в розтопленні надр.

Слід зазначити, що взаємодія Землі з Місяцем впливає на біологічні ритми на нашій планеті. Механізм цього впливу невідомий.