1/6 часть массы Земли теперь является Луной. Кроме того, теория столкновения с Тейей подтвердила, что земная кора тонкая и может треснуть, а это, в свою очередь, существенная особенность постоянно меняющейся тектонической поверхности Земли — чего нет ни на одной другой планете.
Самыми очевидными чертами лунной поверхности являются темные области. Наблюдатели древности считали их водоемами, поэтому называли их maria, что в переводе с латыни означает «моря». Лунным морям были даны названия, например Море Спокойствия. Моря представляют собой плоские равнины, залитые затвердевшей лавой от вулканических извержений. Несмотря на устоявшееся представление о видимой стороне Луны (изображена сверху), моря покрывают лишь около 16 % поверхности. Обратная сторона Луны (изображена снизу) покрыта холмисто-овражистыми материками. Этому есть такое объяснение: так как Луна образовалась из обломков после гигантского столкновения, два крупных, но неоднородных объекта соединились, в результате чего одна сторона Луны имеет более толстую кору, чем другая. Извержения вулканов, сформировавшие моря, редко были достаточно мощными для того, чтобы разорвать более толстую кору, вместо этого они прорвались сквозь тонкую.
Цунами
Волна цунами, приближающаяся к земле, глазами художника.
Термин «цунами» в переводе с японского означает «волна, заходящая в гавань», что как бы намекает на коварную природу этого явления. В 2004 году мир вспомнил, насколько беспощадным может быть цунами. На рассвете 26 декабря 2004 года на западном побережье северной Суматры (главный остров в Индонезии), там, где Австралийская литосферная плита встречается с Индийской, случилось крупное землетрясение мощностью 9,1 балла по шкале Рихтера. Это землетрясение входит в тройку самых сильных землетрясений за всю историю наблюдения. В течение 9 минут произошел сдвиг 1400 км породы по разлому, проходящему по морскому дну, континентальные породы Австралийской плиты с меньшей плотностью поднялись на 40 м, в то время как более плотная Индийская плита утонула под ней. Высвобожденная землетрясением энергия была эквивалентна силе 23 000 атомных бомб, сброшенных на Хиросиму. Движение заставило всю планету отклониться на сантиметр от своей оси.
Смещение морского дна заставляет водяной столб двигаться, создавая волну на поверхности моря. Волна, попадая на мелководье, замедляется и набирает высоту, пока не разобьется о сушу.
Спустя 15 минут система предупреждения цунами, созданная на Гавайях, зафиксировала толчки. Однако ничего не было сделано. Через 5 минут после этого 30-метровая волна накрыла город Банда-Ачех на Суматре, затопив большую часть зданий и унеся жизни более 170 000 человек. Вместе с тем волна цунами распространилась во всех направлениях и уже через час обрушилась на побережье Тайланда, из-за чего погибло много людей, проводивших там зимний отпуск. Как и в случае с Банда-Ачехом, волна разрушила всю инфраструктуру, поэтому спасатели не могли быстро добраться до берега, а также отправить предупреждение о риске цунами в другие места. Через 2 часа после землетрясения беда пришла на Шри-Ланку. Волна цунами прошла вдоль южного побережья островного государства, в результате чего погибло 30 000 человек, проживавших в той области. Примерно в это же время пострадали Восточная Индия и Бирма, а волна продолжала свое путешествие через Индийский океан, теряя свою силу. Тем не менее через 8 часов после землетрясения 10-метровые волны добрались до Кении и Сомали, приведя к гибели 300 человек.
После цунами в Индийском океане была создана международная система оповещения по аналогии с уже существующей в Тихом океане. На морском дне были размещены сейсмометры для прослушивания подземных толчков далеко от суши. Они передают сведения в центр управления, и при необходимости центр отдает приказы эвакуировать людей.
В течение одного дня цунами 2004 года в Индийском океане стало причиной гибели 227 989 человек в 14 странах.
Цунами занимает важное место во многих культурах. В Японии, стране, где изобрели сам термин, и которая страдала от цунами и землетрясений больше любых других народов, есть жанр повествования, в котором часто встречается упоминание об опасном чудовище — кайдзю, возникающем из океана и разрушающем целые города. В произведении «Кандид» 1759 года французский писатель Вольтер помещает персонажей в Лиссабон во время цунами 1755 года; это сатира на философию оптимизма, широко обсуждаемую в те времена.
Без повсеместных систем предупреждения очень трудно защититься от цунами. Часто цунами по ошибке называют приливными волнами, но на самом деле оно не имеет ничего общего с приливами и отливами. Этому явлению больше подходит определение «сейсмических волн, вызванных смещением большого объема воды». Причиной цунами (также как землетрясений и извержений вулканов) могут стать подводные оползни, айсберги, оторвавшиеся от ледников, и удары метеоритов. Рекордная высота волны цунами из всех когда-либо зарегистрированных достигала 524 м. Эту чудовищную волну вызвал оползень в заливе Литуйя, фьорде на Аляске.
По сравнению с обычными океаническими волнами, длина волны цунами просто гигантская. Расстояние от одного периода цунами до другого может достигать 500 км, и в результате высота волны едва заметна над уровнем моря. В открытом море цунами может развивать скорость до 800 км/ч, и только достигая мелководья, волна замедляется, увеличиваясь в высоте. В этом и состоит суть «портовой волны». Моряки в море и не подозревают о волне, которая внезапно вырастает около берега.
Цунами обычно состоят из серии волн (цуг внутренних волн), которые прибывают с интервалом в несколько минут или, возможно, часов. Цунами содержит в себе так много воды, что сначала обычно происходит отход воды от берега, как во время прилива. Через несколько минут, когда приходит цунами, оно может выглядеть не как разбивающаяся волна, а как быстрорастущий прилив, поднимающийся вдоль всего побережья, — отсюда и термин «приливная волна». Однако цунами заходит на берег далеко за пределы стандартного прилива.
Источник воды на Земле
Земля — единственная из известных планета, поверхность которой покрыта водой. Почему воды так много и откуда она взялась? В 2014 году космический корабль отправился в дальний космос, чтобы проверить одну догадку.
Вода не является редким веществом в Солнечной системе, но чаще всего она существует в виде льда. Нам известно крайне мало мест, где жидкая вода не замерзла бы из-за холода или не испарилась из-за низкого давления газов. Только на поверхности Земли вода существует в жидком виде. Это благодаря тому, что планета вращается вокруг Солнца на правильном расстоянии, так что температура на поверхности находится выше точки замерзания и ниже точки кипения. Однако так было не всегда. Когда Земля была молодой, должно быть, было гораздо жарче. Всегда ли поверхность планеты покрывал океан или когда-то она была полностью сухой?
Вероятно, когда Земля только образовалась, вода в виде льда была частью смеси разных веществ, наряду с твердой углекислотой, метаном и некоторыми другими газами, такими как водород и гелий. Тяжелые бомбардировки метеоритами, в том числе «Большое столкновение», после которого образовалась Луна, привели к выпариванию горных пород. Атмосфера Земли на ранней стадии состояла из образовавшегося пара, который за несколько веков снова осел и превратился в твердые породы, а из остаточных материалов, таких как водяной пар и углекислый газ, образовалась атмосфера. Уровень углекислого газа неоднократно повышался и падал, а водяной пар постоянно высвобождался из недр Земли. В результате все больше и больше воды собиралось в атмосфере.
Вода присутствует во всех частях Земли. Большая часть водяного пара сконцентрирована в нижнем слое атмосферы. Здесь не показана вода, содержащаяся в мантии Земли, там ее может быть больше, чем на поверхности.
Рингвудит — это форма силиката магния, которая формируется при высоком давлении и температуре, обнаруженных в мантии Земли на глубине примерно в 600 км. По кристаллам рингвудита можно точно сказать, что они образовались при участии воды. Значит, верхний слой мантии очень влажный и содержит в 3 раза больше воды, чем поверхность Земли.
Существуют кристаллы циркона, возраст которых превышает 4,4 млрд лет. Это говорит о том, что часть Земли была в то время твердой и такой и осталась. Однако крайне важно, что для образования цирконов нужна жидкая вода. В тяжелой атмосфере молодой Земли, состоявшей из углекислого газа, вода оставалась жидкой до 230 °C. В таких условиях водяной пар формировал в атмосфере первые облака и выпадал первыми дождями в самые первые дни истории планеты. Вода собиралась в местах, которые теперь стали океаническими бассейнами, и собирается там до сих пор. Однако пришла ли вся вода, что мы видим сейчас на поверхности, из недр Земли, или большая часть попала к нам из космоса?
Мировой океан на планете Земля выглядит впечатляюще, но он не самый большой в Солнечной системе. Европа — второй по величине спутник Юпитера, вся его поверхность полностью состоит изо льда, с ущельями, трещинами и вулканами, которые извергают слякоть вместо лавы. Приливные силы Юпитера деформируют спутник, и под ледяной коркой сохраняется оптимальная температура для жидкости, то есть воды. Внутренний океан Европы может находиться на глубине 100 км и содержать в 3 раза больше воды, чем все океанические бассейны Земли.
Слово «комета» в переводе с греческого означает «волосатая звезда», намекая на полосатый хвост, который формируется у этой незваной гостьи. Однако ей больше подходит имя «грязный снежный ком», потому что кометы состоят из спрессованного льда, смеша