В чем разница между подземным родником и артезианским колодцем?

Людям, живущим в городе, не приходится ходить за водой к роднику или колодцу. Она поступает в квартиру по водопроводу. Однако в сельской местности, вдали от крупных населенных пунктов ситуация может быть совсем иной. Родник — это источник, представляющий собой естественное отверстие в поверхности земли. Во время дождя часть воды под действием силы земного притяжения просачивается в почву и каменистый слой подней через маленькие щели и поры так глубоко, насколько это возможно. На различной глубине под слоем почвы залегает нижний слой грунта, в котором все щели и отверстия между камнями заполнены водой. Верхняя часть этого слоя называется уровнем грунтовых вод.

В долинах или в других низменностях, где почва находится ниже уровня грунтовых вод, сквозь щели между камнями пробиваются родники. Другими словами, вода, накопившаяся в грунте, просачивается на поверхность земли. Некоторые родники не иссякают круглый год, так как вода поступает к ним из нижних слоев грунта. Другие действуют только во время дождливых сезонов, когда уровень грунтовых вод наивысший.

Артезианский колодец — это тоже естественный источник воды, но отверстие для ее выхода на поверхность в этом случае создано не природой, а человеком. В тех местах, где слой гравия или песка находится между плотными каменистыми слоями грунта, вода накапливается в среднем рыхлом слое. Если же местность имеет некоторый уклон, то вода заполняет этот слой доверху, и не имея выхода на поверхность, создает большое давление. Если пробурить в этом месте скважину, то вода под напором всей своей массы начнет бить фонтаном — это и есть артезианский колодец.

Как образовался Гранд-Каньон?

В американском штате Аризона находится чудо, сотворенное самой природой. Оно называется Гранд-Каньон. Если вы не обделены воображением, то, глядя на него, вы сможете увидеть волшебный город из камня с храмами, башнями и замками самых ослепительных оттенков. Кстати, возможно, не все знают, что такое каньон. Так называют в Америке длинные и достаточно глубокие ущелья с почти отвесными стенами.

Самым прекрасным, величественным и грандиозным из всех каньонов является Гранд-Каньон. Одно из наиболее поразительных обстоятельств, касающихся его, заключается в том, что он был создан рекой. В течение тысячелетий воды реки Колорадо пробивали это ущелье. Чтобы оценить мощь, заключенную в реке, следует помнить, что во многих местах ей пришлось пробиваться сквозь неприступные скалы.

Даже теперь стремительное течение Колорадо продолжает неустанно делать его русло все глубже с каждым годом. В некоторых точках глубина Гранд-Каньона превышает полтора километра, а ширина его колеблется в пределах от 6 до 30 км. Река, вгрызаясь в каменистое плато каньона, открывает перед нашими глазами историю миллионов лет, запечатленную на скалистых стенах ущелья. Дно каньона устлано древними кристаллическими породами. Это остатки горной цепи, разрушенные непогодой и рекой.

Только благодаря Гранд-Каньону мы узнали о том, что когда-то на этом месте вздымалась горная цепь. На твердом основании исчезнувших навсегда гор покоятся толстые пласты кварцита, песчаника и известняка. Они были нанесены океанскими волнами, когда-то затопившими этот регион и с востока, и с запада, а затем отступившими точно так же, как исчезла горная гряда. О том, что когда-то здесь бушевало великое море, свидетельствуют многочисленные окаменелости, в которых запечатлелись останки морских водорослей, ракушек и рыб.

Что вызывает землетрясение?

Все хорошо знают, что землетрясения — это стихийные бедствия, довольно часто случающиеся то в одном, то в другом месте на нашей планете, Земля начинает дрожать под ногами, в ней открываются широкие трещины, похожие на бездонные ущелья, качаются и рушатся дома и другие строения.

Некоторые, особенно сильные землетрясения приобретают размер ужасающих катастроф, в них гибнут сотни и тысячи людей. Дело в том, что в некоторых местах в земной коре имеются разломы — нечто вроде трещин или сдвигов. Гигантские каменные плиты в глубине Земли находятся в постоянном движении. Время от времени их края в местах разломов поднимаются или опускаются, а иногда они движутся вдоль трещин.

Однако, когда они сталкиваются или трутся друг о друга, выделяется огромное количество энергии, что и вызывает колебания в земной коре. Разумеется, они ощущаются и на поверхности Земли. Иногда эти колебания волнами расходятся на расстояние многих тысяч километров от эпицентра, то есть от того места, где произошло землетрясение. Естественно, такие разломы в земной коре имеются далеко не везде, поэтому землетрясения происходят только в определенных регионах планеты.

Как перемещаются ледники?

Не следует думать, что ледники существовали главным образом во время ледникового периода. Они и сегодня встречаются довольно часто. Наиболее распространенными являются альпийские ледники. Они получили название в честь Альп — горной системы в центре Европы, где насчитывается более 1200 таких ледников. А в высоких горах на юге полуострова Аляска их имеется несколько десятков тысяч! Альпийские, или как их еще называют долинные ледники сползают вниз с заснеженных вершин подобно могучим ледяным рекам.

Источником огромного количества снега, который большей частью образует альпийские ледники, является верхняя часть долины, по форме напоминающая амфитеатр, огороженный крутыми склонами гор. Снег сдувается туда ветром и скатывается вниз в виде лавин. Летом он не успевает растаять, и с каждым годом снежный покров становится все толще. В конце концов нижние слои снега уплотняются, подтаивают, промерзают и превращаются в лед. Под тяжестью снега, расположенного выше по склону, масса льда постепенно начинает сползать вниз в долину. Когда ледник опускается ниже снежной массы гор, он начинает таять.

Когда процесс таяния протекает не быстрее, чем движение ледника, то последний остается на одном месте. Если же дело обстоит наоборот, то ледник как бы «поворачивается вспять», и возвращается в верхнюю часть долины. В тех случаях, когда альпийские ледники сползают со склонов гор, находящихся на морском побережье, то от них в конце концов откалываются огромные глыбы льда и становятся плавучими ледяными островами — айсбергами.

Как образуются вулканы?

В феврале 1943 года в одном из районов Мексики люди стали свидетелями редкого и поразительного зрелища: посреди кукурузного поля родился новый вулкан! Всего за три месяца образовалась конусообразная гора высотой 300 метров. В результате были разрушены два города, и обширная территория оказалась погребенной под слоем пепла и лавы. Как же протекает процесс образования вулканов?

Прежде всего следует помнить, что температура в глубинах Земли повышается по мере приближения к центру Земли. На глубине 35–40 км большая часть горных пород находится в расплавленном состоянии. Когда минералы из твердого состояния превращаются в жидкое, они увеличиваются в объеме. В результате в различных точках земной поверхности поднимаются новые горные хребты. Это приводит к уменьшению давления в толще земной коры, и под вновь образовавшимися горами могут возникать огромные озера магмы — расплавленных минералов. Магма поднимается вверх, заполняя трещины, появившиеся в процессе горообразования. Когда давление в подземных озерах становится слишком большим, каменные своды, не выдержав, прогибаются вверх, и образуется новый вулкан.

В ходе начавшегося извержения на поверхность из глубин выталкивается смесь раскаленных газов, расплавленных пород и твердых обломков. Остывая, они образуют конусообразную вершину вулкана, в центре которого имеется углубление, называемое кратером. В середине кратера находится отверстие — жерло, ведущее в толщземной коры. Материал, выбрасываемый через жерло на поверхность, представляет собой в основном смесь газов, однако вместе с ними извергается и большое количество лавы и твердых частиц, имеющих вид пепла и золы. Лава на самом деле является магмой, вытекающей из вулкана, однако отличается от последней по своим физическим и химическим свойствам. Изменения происходят, когда магма поднимается к поверхности и ее температура и давление резко уменьшаются.

Как образовались океаны?

В истории Земли существует еще немало неразгаданных тайн и загадок. Одной из них является вопрос о том, как образовались океаны. На самом деле, мы даже не знаем точно, когда это произошло. Представляется, однако, несомненным тот факт, что в самый ранний период развития Земли их не существовало. Возможно, что вначале океан представлял собой огромные облака пара, превращавшегося в воду по мере того, как поверхность Земли остывала.

По оценкам ученых, сделанным на основе сведений о количестве минеральных солей в океане, это случилось от 500 000 000 до 1 000 000 000 лет тому назад. Современные теории утверждают, что когда-то почти вся поверхность планеты была морем. Некоторые районы Земли по нескольку раз оказывались под волнами морей. Однако не известно, был ли данный участок дна мирового океана сушей и наоборот.

Существует множество доказательств того, что в тот или иной период различные участки суши были покрыты неглубокими морями. Большая часть известняка, песчаника и глинистых сланцев, найденных на твердой суше, являются осадочными породами — отложениями минеральных солей на морском дне в течение миллионов лет. Самый обычный мел представляет собой спрессованное скопление ракушек крохотных существ, когда-то обитавших в морях.

Сегодня волны мирового океана покрывают почти три четверти поверхности Земли. Хотя существует еще множество регионов, в которых человек не исследовал океанское дно, но мы приблизительно знаем, каков его вид. Оно не столь разнообразно, как поверхность материков, однако и на нем имеются горные хребты, равнины и глубокие впадины.

Как появились реки?

На Земле существует множество рек. Маленькие речушки и ручейки, сливаясь, образуют более крупные. Те несут свои воды в моря и океаны. Другие — как, например, Волга — впадают во внутренние моря и озера. А некоторые, текущие по засушенным регионам, становятся все меньше, пока вовсе не исчезают, испаряясь или уходя всухую почву.

Сами реки получают воду за счет осадков, а также от тающих снегов и ледников на вершинах гор, из родников илигорных озер. Крупные реки имеют множество притоков, то есть более мелких рек, впадающих в них. Даже такие американские реки-гиганты, как Огайо и Миссури, на самом деле являются всего лишь притоками еще более полноводной Миссисипи. Каждая из них, в свою очередь, питается более мелкими притоками, так что огромная речная система Миссисипи состоит из тысяч рек, речушек и ручейков. Участок суши, воды которого питают ту или иную систему, называется бассейном реки.

Самым большим является бассейн южно-американской реки Амазонки, территория которого составляет 7 050 000 кв. км. Самая длинная река на свете — африканский Нил, его протяженность 6670 км.

Реки не только орошают почву, но и разрушают ее, вымывая по-немногу год за годом и унося в океан. Этот процесс протекает медленно, однако за тысячи лет его результаты оказываются весьма заметными. Наглядным примером разрушительного действия реки, оказываемого ею даже на скалы, является Гранд-Каньон, образованный американской рекой Колорадо.

Почему в сутках 24 часа?

Единственной причиной того, почему день состоит именно из 24 часов, является то, что люди решили, что так им удобней всего измерять время. В природе нет ничего, что определяло бы длительность часов, минут и секунд — единиц, которыми мы пользуемся, говоря о времени. Однако дело обстоит иначе, когда речь заходит о временном отрезке, соответствующем тому, что мы называем сутками, или днем.

Длительность суток соответствует промежутку времени, за который Земля совершает полный оборот вокруг своей оси с запада на восток. Этот промежуток времени всегда один и тот же. Возможно, вас удивит тот факт, что на самом деле в сутках не 24 часа, а намного меньше. Ученые рассчитали точное время полного оборота Земли по звездам. Принцип расчета довольно прост. Он состоит в том, что ученые засекают момент, в который определенная звезда находится над меридианом — воображаемой линией, протянувшейся от Северного полюса к Южному, строго перпендикулярно направлению вращения Земли. Этот момент считается началом суток. Их конец наступает в ту секунду, когда та же самая звезда вновь оказывается над тем же самым меридианом.

Измеренный таким образом промежуток времени, называется астрономическими, или звездными сутками и равен 23 часам 56 минутам и 4,09 секундам. 366 астрономических суток составляют один год. Год равен промежутку времени, за который Земля совершает полный оборот вокруг Солнца. Поскольку принято считать, что в сутках 24 часа, то в результате получается, что в году 365 1/4 дней.

Для удобства календарь устроен таким образом, что из каждых четырех лет, один год называется високосным и состоит из 366 дней, а три других — из 365 дней. Однако не всегда время измеряли таким образом. В Древней Греции, например, длительность суток определялась по времени, прошедшему между рассветом и закатом. Ночные часы попросту не учитывались. Однако уже древние римляне стали считать время так же, как мы: от полуночи до полуночи. Прежде чем были изобретены часы, и день и ночь разбивали на 12 равных промежутков. Однако такая система была неудобной, поскольку продолжительность дня и ночи в разное время года непостоянна.

Всем хорошо известно, что летом день длиннее ночи, тогда как зимой — наоборот. Первыми, кто разделил все сутки целиком на 24 части, равные одному часу, были все те же древние римляне. Сегодня почти везде на земном шаре время измеряется таким образом.

Бесконечна ли вселенная?

Астрономы, используя термин вселенная, подразумевают под ним пространство и все тела, заполняющие его. Даже самого богатого воображения недостаточно, чтобы представить все, что включает в себя это понятие. Чтобы вы поняли всю грандиозность вселенной, можно пояснить это на следующем примере. Световой год, то есть расстояние, которое луч света пробегает за один год, равен 5460 миллиардам километров.

Наша Галактика — Млечный Путь, в которой находится наша солнечная система — имеет протяженность около 100 000 световых лет. Существуют миллионы других галактик, ближайшие из которых отстоят от нашей на расстоянии 2 000 000, а наиболее удаленная — триллионы световых лет. И все это — всего лишь часть вселенной, известной нам. На самом же деле она может иметь гораздо большие размеры! Астрономы уверены, что так и обстоит на самом деле. Вопрос в том, насколько же велика вселенная? Когда ученые пытаются ответить на этот вопрос, то им приходится иметь дело с особыми свойствами самого пространства.

Согласно современным теориям, пространство искривляется вокруг себя самого. Это означает, что невозможно выбраться «за пределы» пространства, потому что, как бы долго вы не двигались вдоль какой-либо прямой линии, она всегда будет, искривляясь, оказываться «внутри» пространства. Как это происходит, можно объяснить на следующем примере. Самолет, летящий из Москвы во Владивосток на одной и той же высоте в воздухе, описывает огромную дугу, повторяющую изогнутую поверхность Земли. Если б он летел по прямой, то, достигнув конечного пункта, он оказался бы на много тысяч километров выше.

Астрономы полагают, что то же самое происходит и с любым движением в пространстве, с той лишь разницей, что искривление пространства гораздо более сложное явление. Его нельзя изобразить на рисунке или при помощи какой-либо модели, а можно рассчитать лишь при помощи законов высшей математики.