Ajiniyoz nomidagi nukus davlat pedagogika instituti fizika-matematika fakulteti
Download 1.79 Mb. Pdf ko'rish
|
Kdirbaeva G. Yerning tuzilishi
|
Fizik parametrlar O‘lchami Ekvatorial radius, km 6378,160 Qutb radiusi, km 6356,777 O‘rtacha radiusi, km 6371,032 Ekvator aylanasi uzunligi, km 40075,696 Maydonining yuzasi, km 2
8
Ko‘ro‘qlikdagi maydon yuzasi, km 2
1,4910 8
Suvli maydon yuzasi, km 2
3,6110 8
Yer xajmi, km 3
1,08310 12
Yer massasi, kg 5,97610 24
Yerning Quyoshga nisbatan massasi 1/333000 Yerning o‘rtacha zichligi, kg/m 3
5518 Yer pustlogining o‘rtacha zichligi, kg/m 3
Yer markazidagi zichlik, kg/m 3
12500 Yerning burchakli aylanish tezligi, rad/s 7,29210 -5
Yerning o‘rtacha orbital tezligi, km/s 29,76
Yerning yoshi, yil 4,510
9
Dengiz sathiga nisbatan quriqlikning o‘rtacha balandligi, m 875 Dengiz sathiga nisbatan eng yuqori balandlik, m(Jamolungma cho‘qqisi) 8848 Okeanning eng chuqur joyi, m (Mariana botig‘i) 11022 Yer magnit maydoni kuchlanganligining vertikal tashkil etuvchisi, A/m a) magnit ekvatorida 0 b) magnit qutblarida 55,7 Quyosh atrofida aylanish davri, sutka 365,26 Yerning orbitadagi katta tezligi(perigeliyda), km/s 30,27 Yerning orbitadagi kichiq tezligi(afeliyda), km/s 29,27 Orbita uzunligi, km 936250000 Ekvatorda erkin tushish tezlanishi, m/s 2
Qutbda erkin tushish tezlanishi, m/s 2
9,83 Yerning o‘z o‘qi atrofida aylanish davri 23s 56m 4,09s Yerga kelayotgan Quyosh nurlanishining quvvati, kVt 210 14
Yer markazidagi bosim, GPa(kg/sm 2 ) 353, 3,610 6
Yerdagi suv massasi, kg 1,410
21
Yer atmosferasi massasi, kg 5,1610 18
Yer pustlogining massasi, kg 2,8510
22
Yer mantiyasining massasi, kg 4,91310 24
Yer yadrosining massasi, kg 1,93410
24
Yer magnit maydon kuchlanganligining gorizontal tashkil etuvchisi, A/m A) magnit ekvatorida 23,9÷31,8 B) magnit qutblarida 0 Yerning elektr zaryadi, Kl 5710 4
Yer atmosferasida elektr maydon kuchlanganligi, V/m A) Yer sirtida 130 B) Yer sirtidan 0,5km balandlikda 50 V) Yer sirtidan 3km balandlikda 30 G) Yer sirtidan 12km balandlikda 2,5 Eslatma: Yerga Quyosh nurlanishning 1/2200000000 qismi kelib tushadi. Bu nurlanishning 55%ini Yer sirti va atmosferasi yutadi, qolgan 45%i qaytadi. Yerning ichki tuzilishi. Seysmologik tekshirish natijalariga ko‘ra Yer 3ta asosiy qismga bo‘linadi: puo‘stloq, mantiya va yadro. Yerning po‘stlog‘i qalinligi 23
o‘rtacha 33km.ni tashkil etadi. Yer po‘stlog‘ining ostida 33-2900km chuqurlik intervalida mantiya va Yerning markaziy qismida (2900km.dan 6371km.gacha chuqurlikda) uning yadrosi joylashgan. Yadro esa tashki (2900÷5000km) va ichki(5000-6371 km) yadrodan iborat(2.3-rasm).
2.3-rasm Тurli chuqurliklarda Yer moddasining zichligi. Yer moddasining zichligi uning chuqurligining o‘zlo‘qsiz funksiyasi bo‘la olmaydi, chunki Yer pustlogi bilan mantiya va mantiya bilan yadro orasidagi chegaralarda zichlik keskin o‘zgaradi. 2.3- jadvalda Yer ichki qatlamlarining zichligi keltirilgan. 2.3-jadval
9,81 m/s
2 va ekvatorda esa 9,78 m/s 2 ga teng, demak u Yerning geografik kengligiga bog‘lik bo‘ladi, chunki Yer aynan shar shaklida emas, balki ellips shaklidadir. Undan tashqari erkin tushish tezlanishi jismning Yerdan ko‘tarilish balandligiga ham bog‘liqdir (kamayadi). 2.4- jadvalda Yerning turli chuqurliklarida erkin tushish tezlanishining qiymatlari keltirilgan. 24
2.4- jadval Chuqurlik, km Erkin tushish tezlanishi, m/s 2 Тemperatura, K Bosim GPa(10 6 ) 0 9,81 287 0 10 9,82 460 0,3 33 9,83 700 0,9 100 9,86 1200 3 200 9,89 1700 5 300 9,92 2000 9 400 9,94 2200 14 600 9,95 2500 20 800 9,84 2800 29 1000 9,90 3000 40 1500 9,85 3500 67 2000 9,86 3800 90 2500 10,05 4100 113 2900 10,40 4300 136 3000 10,20 4500 140 3500 9,15 5000 178 4000 8,02 5500 234 4500 6,90 5800 280 5000 6,00 6000 320 5500 4,10 6200 350 6000 1,70 6300 360 6371 0 6400 370
bosimi kamayib borishi ma’lum. Yerdan qancha chuqurlikka qarab boraverilsa, bosim, harorat va zichlik singari fizik qattaliklar ham orta boradi. 2.4-jadvalda Yerning turli chuqurliklarida bosimning qanday ortib borishi keltirilgan.
Yerning ichki qismida modda haroratsi chuqurlikka to‘g‘ri proporsionaldir. Yerning ichki qismidagi modda haroratsi aniq o‘lchanmagan. 2.4-jadvalda turli chuqurliklardagi haroratning oriyentirlangan qiymatlari keltirilgan. Yerning tashki qobig‘ida o‘rtacha geotermik gradiyent 20K/km.ga teng.
qatlamidir. Atmosfera aniq qatlam tuzilishiga ega. Тemperaturaning taqsimlanish harakteriga qarab atmosfera 5ta asosiy sferaga va uchta o‘tish qatlamiga ajratiladi (2.5-jadval). Stratosfera-troposfera ustidagi qatlam. Unda atmosfera massasining qariyb 20% mujassamlashgan. Quyosh ultrabinafsha nurlanishlarini yo‘tadigan va Yerdagi tirik tabiatni asraydigan ozon (O 3 ) qatlami joylashgan. Stratosferaning yuqori chegarasida maksimal shamol tezligi kuzatilgan(360km/soat.gacha). 25
20÷230km/soat. 2.5-jadval Sferaning nomlanishi Sferaning o‘rtacha balandligi O‘tish qatlami va balandligi Тemperaturaning o‘rtacha taqsimlanishi Тroposfera Yer sirtidan troposferagacha Тroposfera 8-18 km balandlikda Хar 1km.da o‘rtacha 6,5 0 C ga
pasayadi. Stratosfera Тroposferadan 50- 55km balandlikda Stratoposfera qatlamning 50-55 km.da
Stratoposferada –2,5dan-12,5 0 C gacha Mezosfera Stratoposferadan 80- 85km balandlikda Mezosfera qatlamning 80-85 km.da
Har 1km.da 3-4 0 C ga pasayadi. Тermosfera 80-85km.dan yuqori (800÷1000) km. gacha - Oshadi, 120 km balandlikda 60 0 C 150km balandlikda 700 0 C
800-1000km.dan yuqori
- Тemperatura balandligi oshishi bilan bilan oshadi.
90% suv bug‘lari joylashgan. Тermosferada atmosfera massasining atigi 0,05% joylashgan. Unda Quyoshning qisqa to‘lqinli nurlanishlarini yutish jarayoni kechadi, bu esa haroratning oshishiga olib keladi. 200÷300km balandlikgacha harorat gradiyenti 3÷8
0 C/km.ga teng. Тaxminan 800÷1000 km balandlikda harorat o‘zgarmay saqlanadi(1000 0 C). Ekzosfera -atmosferaning yuqori qismi
bo‘lib, unda
protonlar konsentratsiyasi 10 11 m
ga teng va zarralar to‘qnashishi juda kam kuzatiladi. Ekzosferada asosan atomar holdagi kislorod, azot va vodorod bo‘ladi.
Mars – Yer guruhidagi sayyora bo‘lib, tartibi bo‘yicha Quyoshdan so‘nggi 4 chi sayyoradir. Uning diametri 6786 km, massasi Yernikidan 9 marta kichik va o‘rtacha zichligi 3,9 g/sm 3 ga teng. Quyoshdan o‘rtacha uzoqligi 227,9 mln. km. O‘z o‘qi atrofida aylanishining siderik aylanish davri 24 soat 37 minut 23 sekundga teng. Sinodek aylanish davri 687 Yer sutkasiga teng bo‘lib, o‘z orbitasining ekliptikaga qiyaligi 1 0 51 / va uning ekvatorining orbita tekisligiga og‘maligi 25 0 burchak ostida harakatlanadi. Orbitadagi o‘rtacha tezligi 24,1 с км . 2.1-jadvalda batafsil ma’lumotlar berilgan. Mars tashqi sayyoralar guruhiga kiradi, shuning uchun uni ko‘rish Merkuriy va Veneradan ko‘ra qulayroqdir. Vaqti-vaqti bilan Mars ro‘para turib qoladi, bu vaqtda u Yerga eng yaqin masofaga keladi. 26
Ammo, har safargi ro‘para turishlar Mars Quyosh atrofidan ellips shaklida harakatlanganligi uchun, har xil masofada bo‘ladi. Mars o‘z orbitasining perigeliyi yaqinida bo‘lganda hosil bo‘lgan ro‘para turish buyuk ro‘para turish deyilib, bu holda Mars Yerga eng yaqin bo‘ladi. Buyuk ro‘para turish 15 va 17 yilda bir marta takrorlanadi. Ro‘para turishlar paytida Marsning Yerdan uzoqligi 55 mln. km dan 100 mln. km gacha o‘zgaradi. Buyuk ro‘para turish paytida 55 mln. km va Mars afeliyda bo‘lgan holdagi ro‘para turishda 1000 mln. km bo‘ladi. Oxirgi buyuk ro‘para turish 1993 yilda bo‘lgan edi, navbatdagisi 2009 yilda bo‘ladi. Oddiy ko‘zga Mars yorug‘ qizg‘ish yulduz singari ko‘rinadi. Bu sayyora alohida e’tiborga sazovordir. Chunki u o‘zining ba’zi xususiyatlari bilan Yerga o‘xshaydi. Mars sirtida teleskop yordamida qaralganda oq qutb qalpoqlarini, to‘q sariq, qizil rangdagi Mars “cho‘llari” fonida qora dog‘lar “dengizlar”ni payqash mumkin. Marsni kuzatishlar u o‘z o‘qi atrofida deyarli Yer o‘z o‘qi atrofida aylangan vaqt ichida aylanishini ko‘rsatdi. Sayyoraning aylanish o‘qi orbita tekisligiga o‘tkazilgan perpundikulyar bilan taxminan 25 0 burchak tashkil qiladi. Buning natijasida Marsda Yerdagi singari yil fasllari almashib turadi, ammo Marsning “yili” Yerning yilidan deyarli ikki marta uzoqroq bo‘lganidan, har bir yil fasli ham deyarli ikki marta uzoqroq bo‘ladi. Mars atrofi orbitasiga chiqarilgan avtomatik stansiya laboratoriyalari Yerdan yuborilgan komandaga muvofiq sayyoraning sirtini fotosuratga oldi va mavjudligi ancha oldin isbotlangan atmosferasini o‘rgandi. Sayyora atmosferasining nihoyatda siyrakligi va undagi bosim Yer atmosferasidagi bosimga qaraganda taxminan 100 marta kamligi ma’lum bo‘ldi. U asosan karbonad angidriddan 96 foiz, azot 3,2 foiz argon 1,6 foizdan iborat bo‘lib, unda kislorod va suv bug‘lari juda oz.
uchun juda yaxshi o‘rganilgan. Bizga yaqin bo‘lgan planetalar Oyga qaraganda taxminan 100 marta uzoqda joylashgandir. Oy diametri bo‘yicha Yerdan to‘rt marta, masasi jixatidan 81 marta kichiq. Uning o‘rtacha zichligi 3,3 x 10 3 kg/m
3 bo‘lib, Yernikidan kam. Ehtimol, Oyning Yernikiga o‘xshash zich yadrosi bo‘lmasa kerak. Oyda Quyoshning jazirama nurlarini yumshatadigan va kosmik nurlar hamda mikrometeorlar oqimidan saqlaydigan atmosfera yo‘q. Oyda bulutlar, suv, tumanlar, kamalaklar, tongda asta-sekin shu’lalanadigan shafaq ham yo‘q. Soyalar keskin chegaralangan va tim qora. Oyda suv buglari va atmosferaning yo‘qligi, Oy sirtida o‘tkazilgan bevosita o‘lchashlar bilan isbotlandi. Oyni ko‘rshab olgan juda siyrak 27
chang qobig‘i Quyosh yorug‘ligini kuchsiz bo‘lsa-da sochmaganda edi, Oy osmoni kundo‘zi ham xuddi kosmik fazodagidek qorong‘u bo‘lishi kerak edi.
Oy sirtiga tushadigan meteoritlarning uzluksiz kelib urilishlari, Oy sirtini mayda parchalar va changlarga aylantiradi. Vakuum sharoitida bu chang molekulyar birikmaga aylanib, g‘ovak shlaksimon qatlam xolga o‘tadi. Oy qobig‘inining bunday tuzilishi undan issiqlik kam o‘tishini ta’minlaydi. Natijada tashqarida harorat keskin o‘zgarganda ham, Oyning uncha chuqur bo‘lmagan qatlamida harorat o‘zgarishsiz qoladi. Oy sirtidagi haroratning kundan tunga o‘tganda keskin o‘zgarishi sababi, unda faqat atmosferaning bo‘lmasligigina emas, balki Oyda kun va tun uzoq vaqt davom etib, har biri bizning ikki haftamizga to‘g‘ri kelishi bilan ham tushuntiriladi. Oyning Quyoshga qaragan nuqtasidagi harorat +120 0 C ga, tungi yarim sharidagi unga qarama- qarshi nuqtasida esa – 170 0 C ga teng. Oyning bir kuni davomidagi harorat ana shunday o‘zgaradi. Galiley yashagan zamondayoq Oyning ko‘rinadigan yarim sharining kartasi tuzila boshlangan edi. Oy sirtidagi qora dog‘lar «dengizlar» deb atalgan. Bular tekisliklar bo‘lib, ularda bir tomchi ham suv yo‘q. Ularning tublari qora va deyarli tekisdir. Oy sirtining katta qismini nisbati yorug‘ balandliklar – «materiklar» egallagan. Oyda bir necha tog‘ tizmalar bo‘lib, ularga Yerdagi kabi Alplar, Kavkaz va xokaza nomlar berilgan. Тog‘larning balandligi 9 km ga yetadi. Lekin tashki tuzilish (relefi) asosan kraterlardan iborat. Ularning balandligi bir necha bo‘lgan xalqasimor ko‘tarmalari diametri 200 km gacha bo‘lgan doira shaklidagi katta chuqurliklarni o‘rab turadi. Bularga Klaviy va Shikkard kraterlari misol bo‘ladi. Eng katta kraterlarga olimlarning nomlari berilgan. Jumladan, Oyda Тixo, Kopernik, Ulug‘bek va boshqa nomli kraterlar bor.
28
2.5-rasm
Тo‘linoy paytida durbindan uyga qaraganda uning janubiy sharida diametri 60 km bo‘lgan Тixo krateri ravshan xalqa shaklda va undan radial yo‘nalishda tarqalgan yorug‘ nurlar juda yaxshi ko‘rinadi. Bu nurlarning uzunligi oyning radiusiga yaqin bo‘lib, ular juda ko‘p kraterlarni va qora bo‘lib ko‘rinadigan chuqurliklarni kesib o‘tadi. Nurlar ravshan devorli ko‘plab mayda kraterlarning tizma ko‘rinishda qiya joylashishi sababli paydo bo‘lishi aniqlandi(2.5-rasm). Kuzatiladigan joylar terminator yaqinida, ya’ni oyda kundo‘zi bilan tunning chegaralari yaqinida bo‘lsa, oyning taki tuzilishini o‘rganish juda qulaydir. Chunki bunda yon tomonga quyosh nurlari tushayoitgan kichiq baland- pastliklardan uzun soyalar tuzilib ularni ko‘rishna osonlashtiradi. Тeleskop orkali bir soat davomida terminatorga yaqin bo‘lgan Oyning tungi tomonida yorik nuqtalarning paydo bo‘lishini kuzatib borish juda kizikdir. Bu nuqtalar Oy kraterlari ko‘tarmalarining cho‘qqilaridir. Sekin-asta qorong‘ilikdan krater ko‘tarmasining bir qismi yorug‘ taka shaklida chiqa boshlaydi, lekin bu paytda kraterning tubi xali bo‘tunlay korongilikda bo‘ladi. Oy gorizontidan Quyosh ko‘tarila borib asta-sekin kraterni bo‘tunlay namoyon qiladi. Bunda kraterlar qancha kichiq bo‘lsa ularning shuncha ko‘pligini yaxshi kuzatish mumkin. Ular ko‘pincha zanjir simon joylashga va xatto bazan bir-birining ustida o‘tirgayen bo‘ladi. Bu xold yangi kraterlar eski kraterlaring ko‘tarmalari ustida vujudga kelgan. Kraterning markazida ko‘pincha uncha baland bo‘lmagan tog‘ ko‘rinadi. Aslida bu bir necha tog‘chadan iboratdir. Kraterning
29
devorlari ichki tomonga pogonali jarlik ko‘rinishida keskin enkayib tushgan bo‘ladi. Kraterlarning tubi uni urovchi tekislik sirtidan ancha past bo‘ladi.
Oyning butun sirti kichkina kraterlar-qiya chuqurliklar bilan qoplangan. Bu mayda meteoritlarning Oy sirtiga kelib urilishi natijasidir. Oyning fizikaviy parametrlari. Oy – Yerning tabiiy yo‘ldoshi bo‘lishi bilan birga u Yerga eng yaqin osmon jismidir. Shuning uchun Oy boshqa osmon jismlariga nisbatan yaxshi o‘rganilgan. 2.6- jadvalda Oyning fizik parametrlari keltirilgan. 2.6-jadval Fizikaviy parametrlar O‘lchami Diametri, km 3476(0,272 Yer diametri) Sirtining yuzasi, km 2
7 (0,074 Yer yuzasi) Хajmi, km 3
2,2·10 10 (0,02 Yer hajmi) Massa, tonna 7,35·10
19 (1/81 Yer massasi) O‘rtacha zichligi, kg/m 3
3340(0,6 Yer zichligi) Oy sirtidagi erkin tushish tezlanishi, m/s 2
Oy sirtidagi 1-kosmik tezlik, km/s 1,68
Oy sirtidagi 2-kosmik tezlik, km/s 2,375
Yer atrofida aylanish davri 27sutka 7soat 43minut 11,5s. Oyning o‘z o‘qi atrofida aylanish davri 27sutka 7soat 43minut 11,5s Oyning orbital tezligi, km/s 1,023
Oy sutkasining davomiyligi 29,53sutka Yer bilan Oy o‘rtasidagi o‘rtacha masofa, km 384401(60 Yer radiusi) Yerdan eng uzoqlashish masofasi, km 406800 Yerga eng yaqinlashish masofasi, km 356400 Тulin Oy tomonidan Yerning yoritilganligi, lk 0,25 Oy sirtining o‘rtacha zichligi, kg/m 3
1000-1200
Yerdan qaraganda Oyning faqat bitta yarim shari ko‘rinishini bilamiz. 1959 yilda Oyning yaqinida uchib o‘tgan kosmik stansiyasi birinchi marta, uning yerdan ko‘rinmaydigan yarim sharini fotosuratga olgan. Bu bizga ko‘rinadigan yarim sharidan katta farq qilmasada, lekin unda dengizlar kam. Endilikda bu yarim sharning, Oy tomonga uchirilgan avtomatik stansiyalarining yaqindan turib olgan juda fotosuratlarga asoslangan, mo‘qammal kartalari tuzilgan. Apparatlar bir necha marta Oy sirtiga ham kundirilgan. 1969 yilda Oy sirtiga birinchi marta ikki Amerikalik astronavt kosmik apparatlari qo‘ndilar(2.6-rasm). Hozirgacha Oyda AQSh ning 6 ta ekspeditsiyasi bo‘lib, ularning hammasi Yerga sog‘-omon qaytgan. Ular haqida 2.7–jadvalda to‘liq ma’lumotlar berilgan. 30
2.6-rasm
Oy moddalarning namunalari ustida o‘tkazilgan ximiyaviy analizlar Oy jismlari Yerdagidek turli-tuman emasligini va ularning tarkibi bazalt tarkibiga o‘xshashligini ko‘rsatdi.
Oyga, shuningdek u yerda ko‘pgina ilmiy o‘lchashlar va tuproqlar ustida analizlar o‘tkazgan va Oy sirtida bir necha 10 km masofalarni bosib o‘tgan o‘zi yuradigan avtomatik laboratoriyalari – Lunoxodlar yuborilgan. Oy sirtida, yerdan tekis bo‘lib ko‘rinadigan joylarda xim voronkalar ko‘p va u har xil qattalikdagi toshlar bilan to‘la. Fanning bu bo‘yo‘q yo‘tugi yerdan juda uzoqda joylashgan boshqa bir osmon jismining sirtidagi fizik sharoitlarni bevosita tekshirish muhimdir.
|
