Что такое лёд и в чем его уникальность?
Наша планета имеет четыре основные оболочки — атмосферу, или воздушную оболочку; литосферу, или толщу плотных и рыхлых пород на поверхности Земли; гидросферу, или водную толщу; биосферу, или сферу живых организмов. Живые организмы могут жить среди льдов, но льда в биосфере, то есть в живых организмах не бывает, так как кристаллы разрушают ткани. Некоторые ученые выделяют еще одну оболочку Земли — криосферу.
Слово «криос» в переводе с греческого означает «холод», «лед». У льда очень простой химический состав — такой же, как у обыкновенной воды. Это самый низкотемпературный и самый легкий из минералов, образующих горные породы.
Интересно, что, в отличие от всех других веществ, вода при замерзании расширяется. По этой причине зимой лопаются батареи водяного отопления, если температура в квартирах снижается до минусовых отметок. Благодаря своей низкой плотности лед (при нуле градусов он на 10% легче воды) может плавать на поверхности водоемов.
В природе, обнаружен в естественном состоянии только один вид льда, названный «лед 1». Он образует разнообразные кристаллы — шестигранники, пластинчатые, игольчатые звездчатые, шестилучевые и другие необычные формы. Все остальные виды (разновидности) льда существуют только при очень больших давлениях и очень низких температурах и поэтому в природной, естественной обстановке не встречаются. Еще одна уникальная черта льда — это сложный и многообразный процесс его образования в природе.
Лед может образовываться непосредственно из воды или при смерзании и уплотнении снежинок.
В суровых условиях Крайнего Севера и Антарктиды, а также на высоких горных хребтах снег не успевает таять за короткое лето. Каждый год слои свежевыпавшего, пушистого снега ложатся один на другой. Небольшое количество талой воды, впитываясь в снег, замерзает, образуя фирн, то есть промежуточную стадию между снегом и льдом. Под тяжестью все новых и новых слоев фирн постепенно уплотняется и спрессовывается в монолит.
Цвет льда зависит от возраста и может быть использован для оценки его прочности. Океанический лед в первый год своей жизни белый, потому что он насыщен воздушными пузырьками, от стенок которых свет отражается сразу же, не успев поглотиться. Летом поверхность льда тает, теряет прочность, и под тяжестью ложащихся сверху новых слоев пузырьки воздуха сжимаются или исчезают совсем. Лед приобретает голубовато-зеленый оттенок. Голубой лед старше, а значит прочнее белого «пенистого», насыщенного воздухом. Полярные исследователи это знают и выбирают для научных станций надежные голубые и зеленые льдины.
При длительных нагрузках и под действием собственной тяжести, когда льда толщина достигает 25-30 метров, он становится пластичным и приобретает свойство перетекать с одного места на другое.
Ледники рождаются в высокогорных районах, где снега выпадает больше, чем он может стаивать и испаряться. Они напоминают бутерброд из толстых слоев плотного снега и тонких прослоек пыли и щебня, которые наносит ветер в летнее время.
Под действием силы тяжести ледник начинает медленно скользить из области питания вниз в соответствии с уклоном местности. В нижней ее части устанавливается равновесие между скоростью движения льда и скоростью таяния. Из-под нижнего края ледника, который называется языком, стекают талые воды.
Если лед не достаточно пластичен и не может плавно преодолеть встретившуюся преграду, он трескается. Иногда такие трещины очень глубоки. 12 тысяч лет назад во время последнего оледенения в такие трещины нередко попадали мамонты, бродившие по обширным просторам нынешней Сибири.
Ледник течет, словно вода в русле реки: в середине массы льда перемещаются быстрее, чем по краям. Скорость движения зависит от уклона дна долины, по которой происходит сползание.
На вершинах Альп лед движется по 150-200 метров в год, а ледник Федченко на Памире преодолевает свыше 200 метров в год.
Самый быстродвижущийся ледник — Кварайак в Гренландии, скорость которого достигает 20-24 метра в день.
9 февраля 1987 года астрономы с помощью телескопов Южного полушария наблюдают редкое явление — взрыв сверхновой звезды. Исследуют ее и наши советские космонавты на орбитальном комплексе «Мир» — «Квант». Свет, испускаемый сверхновой, ярче миллиарда Солнц, и, несмотря на огромное расстояние, ее можно увидеть невооруженным глазом. До сих пор такое явление наблюдалось в 1604 году, во…
В каждой пустыне ветер имеет свое название: в Сахаре — это сирокко, в Ливийской и Аравийской пустынях — габли и хамсин, в Австралии — брикфильдер, в Средней Азии — афганец. Все ветры сухие, жаркие, несут песок или пыль. Часто они переходят в пыльную или песчаную бури, перенося за день миллионы тонн песка и пыли. Температура…
Самая главная кузница древнегреческого бога Гефеста была расположена в недрах горы Этна, на острове Сицилия. Этна (высота 3 263 метра) бушевала 130 раз. Самые страшные и разрушительные извержения происходили в 1669-ом и затем в 1978 году. Считается, что название горы произошло от древнегреческого слова «айтос» — «пламя». Арабы называли ее Джабельан-нар — Огненная гора. У…
С незапамятных времен приходилось человеку искать защиты от холода. Могучие ледники то надвигались, то отступали. За последние два миллиона лет на Европу и Северную Америку несколько раз надвигались с севера громадные ледники, толщиной в сотни метров. Ученые предполагают, что еще задолго до этого Южная Америка, Африка, Австралия и Антарктида, составлявшие когда-то единый материк, были целиком…
В безлунные вечера на звездном небе можно увидеть широкую белесоватую полосу. Это Млечный Путь — гигантская арка, протянувшаяся через все небо. Древние думали, что это молоко, пролитое богиней Герой. Согласно другим мифам — это дорога с горы Олимп (на которой жили боги) на Землю. «Небесной рекой» называется Млечный Путь в китайских сказаниях. Но даже в…
У древнего созвездия Льва на небе была довольно большая «территория», а сам Лев был обладателем великолепной «кисточки» на хвосте. Но в 243 году до н.э. он ее лишился. Произошла забавная история, о которой гласит легенда. У египетского царя Птолемея Эвергета была красавица супруга, царица Вероника. Особенно великолепны были ее роскошные длинные волосы. Когда Птолемей отправился…
Разобраться в сложном движении планет, определять изменения положения звезд на небе, составить первые звездные каталоги нельзя было без инструментов. Древние астрономы применяли гномон для определения высоты Солнца над горизонтом. Тень от солнечного гномона укорачивается, когда Солнце поднимается, и удлиняется, когда Солнце опускается. При этом еще и поворачивается. С помощью этого простейшего прибора можно было отмечать…
Долгое время изучение Луны было ограничено только телескопическими наблюдениями. Один астроном сказал, что лунная поверхность — это книга, по которой можно прочесть ее историю. Такая «книга» действительно существует, однако до 1959 года примерно половина ее страниц была недоступна для человека. Дело в том, что Луна, завершая один полный оборот вокруг Земли примерно за 28 земных…
Все знают, что утром Солнце встает на востоке, днем достигает своей самой высокой точки — зенита, а вечером заходит на западе. Если терпеливо и настойчиво наблюдать за движением Солнца по небу, то можно узнать много интересного. Оказывается, у Солнца в разное время года разное «расписание» движения. Зимой оно восходит поздно, а заходит рано. Зимняя долгота…
Планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) очень сильно отличаются от планет-гигантов (Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна) по своим физическим свойствам. Главные причины — это расстояние от Солнца и масса планет. Планеты земной группы расположены ближе к Солнцу, получают от него больше энергии, сильнее нагреваются солнечными лучами. Чем дальше планеты от Солнца, тем ниже их…