Смена времен года также существенно сказывается на действии геологических факторов на поверхности Земли. Иногда смена времен года отчетливо фиксируется в молодых осадках озер и болот. Особенно заметны сезонные колебания в ленточных глинах, образующихся в предледниковых озерах. В таких осадках темные глинистые прослойки (ленты) чередуются со светлыми прослойками песчанистых глин. Летом при интенсивном таянии ледника в озеро сносится более грубообломочный материал — образуются светлые прослойки. Зимой, когда таяние ледника прекращается или сильно сокращается, на дне озера оседают тонко отмученные частицы и органическое вещество — возникают темные ленты. В сумме получается некоторое подобие годовых колец на срезе ствола дерева. Так же, как по годовым кольцам на дереве, здесь можно сосчитать время накопления толщи и даже высказать суждение о климате по характеру и толщине прослоев.
К сожалению, в горных породах, образовавшихся из осадков, проследить сезонную или годовую ритмичность чаще всего не представляется возможным. Основная масса осадочных пород сформировалась из отложений, накопившихся на дне морей и океанов. Прежде чем тот или иной слой оказывался погребенным под другими, более молодыми отложениями, он неоднократно перемывался и переоткладывался. В результате скорость накопления осадков очень мала. Подсчитано, что в среднем она составляет всего единицы — первые сотни миллиметров за тысячу лет. Обычно в осадочных породах фиксируются лишь более длительные по времени и обширные по площади геологические явления, приводящие иногда к накоплению мощных многокилометровых осадочных толщ.
Внешний облик нашей планеты непрерывно меняется. В геологическом времени возникают и исчезают горы, целые континенты то поднимаются, то погружаются под воды океана, непрерывно изменяются глубины и очертания морей и океанов, климат и т. д. Все эти явления находят свое отражение в осадочной толще. Крупнейший советский ученый академик Н. М. Страхов показал стадийность образования осадочных пород на общем фоне направленности и необратимости этого процесса. В геологической истории Земли установлена разного порядка цикличность изменения климата, движений земной коры (тектонических движений), магнитного поля Земли и т. п. Не могут ли быть связаны некоторые из этих повторяющихся явлений с движением Солнечной системы в Галактике — с галактическим годом?
Некоторые ученые отвечают на этот вопрос утвердительно: С. П. Максимов, Н. Я. Кунин, Н. М. Сардонников цикличность изменений обстановки в Солнечной системе в первую очередь связывают с галактическим годом. По их мнению, периодичность внешних по отношению к Земле систем должна оказывать воздействие на внешние оболочки Земли, условия их существования и развития. Влияние галактического года и контролируемая им цикличность наиболее отчетливо проявляются в колебаниях планетарного климата, в режиме геомагнитного поля, а также в развитии органического мира. Большинство ученых образование угля, нефти и природного газа связывают с органическим миром, поэтому и циклическое их распространение в земной коре также может быть обусловлено движением Солнца вокруг центра Галактики.
Солнце состоит в основном (более 90 % массы) из водорода и гелия, широко распространенных на Земле. В космических телах не всегда обнаруживают элементы уже известные на нашей планете. Бывает и наоборот: элемент, обнаруженный в космическом теле, затем находят на Земле. В 1868 г. астрономы Ж. Жансен (Франция) и Н. Локьер (Англия) обнаружили в солнечном спектре ярко-желтую линию неизвестного элемента. Элемент был назван гелием — солнечным, от греческого слова «гелиос» — солнце. Лишь в 1895 г. У. Рамзай (Англия) выделил гелий из минерала клевеита. В центральной части Солнце имеет температуру около 20 млн градусов. Таких температур на Земле пока не удалось получить даже при ядерных взрывах. Солнце излучает в пространство огромное количество энергии. Менее чем две миллиардных доли этой энергии попадает на Землю, оказывая на нее огромное влияние. Сама жизнь на планете, в частности многие геологические процессы, наблюдаемые на поверхности Земли, обязана своим существованием энергии Солнца. Солнечная активность во времени не одинакова. Существует цикличность в ее проявлении, составляющая в среднем 11 лет.
Периодическая активность — «вспышки» — сопровождаются развитием протуберанцев. На солнечном диске они проявляются в виде черных пятен. Как мы видим, «и на Солнце есть пятна». Только эти пятна — протуберанцы — состоят из облаков раскаленного газа, по размерам во много раз превосходящим нашу планету. Солнечные вспышки на Земле проявляются магнитными бурями, полярными сияниями, приводят к перебоям работы радио- и электронной аппаратуры и, наконец, заметно влияют на человеческий организм. С этой цикличностью связаны также временные изменения климата. Отмечаются и более длительные циклы изменения солнечной активности — в среднем около 80 лет. На климат Земли, возможно, оказывает влияние и галактический год (250–300 млн лет).
Какое оно, наше Солнце, большое или маленькое? Трудно ответить на этот вопрос. Диаметр Солнца приблизительно равен 1400 тыс. км, примерно в 110 раз больше диаметра Земли (по экватору). Это выглядит, очевидно, как футбольный мяч на фоне десятиэтажного здания. Масса же Солнца в 332 тыс. раз больше массы Земли. Великан и букашка. С другой стороны, если бы к нам в руки попала фотография нашей Галактики, снятая с другой галактики, то мы вряд ли бы отыскали на ней среди миллиардов других звезд крошечное светлое пятнышко, соответствующее звезде желтого карлика, которым является наше Солнце.
Любуясь ночным небом, можно заметить, что размеры звезд и яркость их свечения неодинаковы. Мир звезд очень разнообразен. Есть звезды в миллиарды раз по объему больше Солнца (звезды-гиганты) и в десятки миллионов раз меньше Солнца (звезды-карлики), Одни излучают света в десятки тысяч раз больше Солнца, другие — в десятки тысяч раз меньше. Причиной свечения звезд является ядерная энергия превращения водорода в гелий. Таким образом, по современным представлениям, водород служит основным энергетическим источником во Вселенной.
У нас на Земле мы привыкли сравнивать плотность веществ (отношение массы тела к его объему) с плотностью воды. Плотность некоторых звезд-гигантов в сотни тысяч раз меньше плотности воды, а некоторых белых карликов — в сотни тысяч раз больше. Для сравнения напомним, что плотность воздуха примерно в тысячу раз меньше, а плотность золота всего в 20 раз больше плотности воды.
В межзвездном пространстве находится рассеянная пыль и очень разреженные газы. Размер пылинок невелик, порядка стотысячных долей сантиметра. Плотность газов также очень мала, на 1 см3 приходится всего несколько атомов. В галактических туманностях плотность возрастает до 10–20 атомов на 1 см3. Среди газов первое место занимает водород, затем гелий. Кроме того, в ничтожных количествах встречены некоторые простейшие химические соединения в виде заряженных частиц — ионов. Прежде всего были открыты CN, СН, ОН, затем NH3, Н2СО, HC2N, далее найдены обрывки линейных молекул с шестью, семью и девятью атомами углерода, а также молекулы воды п сероводорода. К 1980 г. было обнаружено более 50 видов различных молекул.
В космосе существуют и другие частицы из микромира. Они настолько малы, что познать их чрезвычайно трудно. Так, еще 50 лет тому назад было предсказано существование нейтрино. Эту электрически нейтральную элементарную частицу поймать и исследовать кажется просто невозможно. Нейтрино мчатся в космосе со скоростью, близкой к скорости света. Благодаря большой скорости и огромной энергии эти частицы обладают удивительной проникающей способностью и буквально пронизывают всю Вселенную. Предполагалось, что масса их равна нулю. Однако советские ученые В. Любимов, Е. Новиков, В. Нозик и Е. Третьяков установили возможность движения этих частиц с различной скоростью. Соответственно нейтрино имеют некоторую, хотя и весьма незначительную массу. Возможно существование во Вселенной и других элементарных частиц, о которых нам пока ничего не известно.