Наша планета Земля

Мы живем на одной планете, называется она — Земля! Тысячи лет человек дышит земным воздухом, вспахивает земли и питается их дарами, строит города, прокладывает торговые пути, объединяющие страны мира.

Планета Земля позволяет нам многое: жить, эволюционировать и развиваться, решать межнациональные проблемы и объединяться в попытках защиты нашей общей планеты. Как устроена Земля по которой мы ходим, воздух которым дышим и природные ресурсы, которые делают нашу жизнь комфортной.

Какие чудеса и секреты хранит голубая планета — Наша Земля!

---

Строение и физика Земли

Физическими процессами, проходящими в недрах и на поверхности Земли занимается целый комплекс наук, объединенных научным определением геофизика. В зависимости от характера области изучения геофизика включает в себя разделы: земной магнетизм, гравиметрия, сейсмология, геотермика, физика атмосферы и другие области науки.

В раздел…

История Земли:

Строение Земли:

Физические процессы Земли:

Природные процессы на Земле:

Смена времен года и суток на Земле:

---

Объекты природы. Живая и неживая природа

Объекты живой и неживой природы, находясь в тесной взаимосвязи друг с другом, составляют единую структуру окружающей среды, являются основными компонентами жизни на Земле.
В раздел…

Объекты живой и неживой природы:

Объекты неживой природы необходимые для жизни на земле:

Объекты живой природы необходимые для жизни на земле:

---

Химические элементы в природе

Из всех известных химических элементов на Земле обнаружено 88 таких элементов, при этом состав элементов Земной коры отличается от мантии и ядра Земли, которое состоит преимущественно из железа и никеля.

Самые распространенные же элементы Земной оболочки это Кислород (49,4%), Кремний (25,8%), Алюминий (7,5%), Железо, Калий и другие химические элементы, встречаемые в природе Земли.
В раздел…

Содержание:

---

Погода и климат Земли

Погоду формируют разнообразные процессы, происходящие в атмосфере Земли: атмосферные теплые и холодные фронты, циркуляция вихревых потоков, атмосферные осадки  и другие явления.

Разные участки Земного шара имеют отличающийся друг от друга климат, за счет неравномерности распределения тепла на поверхности Земли, различия в атмосферных осадках, географического расположения местности и других факторов.

Для измерения и наблюдения погодных явлений используются различные наземные и метеорологические приборы, а также метеозонды в атмосфере и метеорологические спутники.
В раздел…

Содержание:

---

Природный ландшафт. Географические объекты Земли

Земля имеет уникальный разнообразный рельеф поверхности земной коры, который представляет собой созданный природой ландшафт, структура которого состоит из основных компонентов, созданных без вмешательства человека: равнины, горы, пещеры, реки, озера, водопады, моря, ледники и другие географические компоненты.

В раздел…

Содержание:

---

Природа, растения и животные стран мира

Наша планета Земля имеет уникальную природу и фауну, которая богата огромным растительным и животным миром. На поверхности Земли, в глубинах морей и океанов, на суше материков растут самые разные растения и проживают многочисленные виды насекомых, животных и птиц. В разных уголках планеты растительность и мир животных имеет отличия связанные с географическим, ландшафтным местоположением и климатом.
В раздел…

Содержание:

---

Экосистема. Виды и характеристика экосистем

Экосистема это связь объектов живой и неживой природы, между которыми происходит тесная взаимосвязь, благодаря чему создаются условия, необходимые для развития и поддержания жизнедеятельности организмов на Земле.
В раздел…

Содержание:

---

Земля. Географические сведения:

• Диаметр планеты: 12 765 км


• Поверхность: 510,072 млн км²


• Суша: 148,94 млн км² (29,1% всей поверхности Земли)


• Вода: 361,132 млн км² (70,9% всей поверхности Земли)


• Температура поверхности: средняя +12°C (Самая холодная точка в Антарктиде до -85°C; самая горячая точка в пустыне Сахара до +70°C)

Планета Земля самая пригодная для существования жизни планета и единственная, из известных планет во Вселенной, где есть жизнь!

45 потрясающих фактов о планете Земля

Фактрум собрал подборку занятных сведений о нашем огромном доме — планете Земля.

1. Такие разные цвета неба

Полярное сияние появляется тогда, когда заряженные частицы, которые исходят от Солнца, добираются до магнитного поля нашей планеты и разрушаются в верхних слоях атмосферы возле полюсов. Частицы становятся активнее в период максимальной активности Солнца, которая происходит циклично каждые 11 лет. Вблизи южного полюса полярное сияние люди реже могут наблюдать из-за того, что редко появляются у побережья Антарктиды.

2. Кто добирался до Южного полюса?

Первый человек, который успешно пересек Антарктическую пустыню, чтобы добраться до Южного полюса, был норвежец Руаль Амундсен. Он и еще 4 человека с помощью саней, которые тянули собаки, добрались до полюса в декабре 1911 года. Амундсен говорил, что ему сопутствовала удача благодаря тщательному планированию.

3. Самое сухое место

Самое сухое место на планете, где иногда появляется человек — пустыня Атакама в Чили и Перу. В центре этой пустыни есть места, где никогда не было зафиксировано дождя. Хотя в Сухих Долинах Антарктиды дождя не наблюдалось уже миллионы лет.

4. Открытые пространства

Людям, которые иногда любят побыть в одиночестве, советуют отправиться в Гренландию. На этом острове самая низкая плотность населения на Земле. Так в 2010 году на площади 2 166 086 квадратных километров жило всего 56 534 человека. Большинство жителей Гренландии можно встретить у побережья.

5. Самый густонаселенный город

Не любите густонаселенные города? Тогда не советуем вам отправляться в Манилу. Этот город — столица Филиппин — является самым густонаселенным городом планеты, где на сравнительно малом клочке земли вынуждена ютиться большая часть населения страны. Согласно переписи населения в 2007 году на 38,55 квадратных километра помещалось 1 660 714 людей!

Манила

6. Самое крошечное млекопитающее

На Земле обитает большое количество крошечных существ, организм некоторых из их состоит всего лишь из одной клетки. Но самым мелким животным-млекопитающим можно назватьсвиноносую летучую мышь. Этот уязвимый вид летучих мышей обитает в юго-восточной Азии. Мышь достигает в длину около 3–3,3 сантиметров и весит около 2 граммов. Эта летучая мышь может посоперничать с карликовой многозубкой, которая имеет примерно такие же размеры.

7. Самые крупные организмы

Самыми крупными организмами на планете можно назвать, как это ни странно, грибы. Большая часть грибного организма спрятана под землей. В 1992 году ученые сообщили в журнале Nature о том, что опенок в Орегоне занимал площадь 0,89 га.

8. Дышащие гиганты

Когда мы пытаемся вспомнить о самых крупных живых существах на планете, на ум приходят киты и слоны. Гигантская секвойя «Генерал Шерман» является по объему самым крупным деревом на планете, которое растет в Национальном парке «Секвойя», Калифорния. Ствол дерева содержит 1486,6 кубических метров материала.

9. Самый крупный бассейн

Самым крупным океаническим бассейном на планете считается бассейн Тихого океана, который занимает площадь 155 миллионов квадратных километров и содержит более половины всей воды на Земле. Он настолько большой, что все континенты могли поместиться на той же площади.

10. Самое мощное извержение вулкана

Самое сильное извержение, свидетелем которого был человек, произошло в апреле 1815 года на горе Тамбора, в Индонезии. По шкале VEI это извержение достигло 7 баллов, Причем самой верхней точкой шкалы является цифра 8. По рассказам очевидцев, извержение было настолько мощным, что звуки грохочущего вулкана можно было услышать даже на острове Суматра в 1930 километрах. Извержение унесло жизни около 71 тысячи человек, клубы черного дыма можно было наблюдать на островах, расположенных довольно далеко от вулкана.

Тамбора • AP Photo/KOMPAS Images, Iwan Setiyawan

11. Самый активный вулкан

Самым активным вулканом можно назвать вулкан Стромболи, который расположен на вулканическом острове в Средиземном море, на юго-западе от Италии. За последние 20 тысяч лет вулкан извергался практически постоянно. В темноте, благодаря подсветке лавой, вулкан можно заметить с моря, поэтому его иногда называют «Маяком Средиземноморья».

12. Образование гор

Хотя перемещающиеся слои породы, которые называются тектоническими плитами, скрыты от нашего глаза, результаты их движения мы можем заметить на поверхности планеты. Между Индией и Тибетом расположены Гималаи, которые простираются на расстоянии 2900 километров. Эта длинная горная цепь образовалась примерно между 40 и 50 миллионами лет назад, когда Индия и Евразия из-за движения плит соединились.

13. Суперконтинент

Считается, что за 4,5 миллиарда лет существования нашей планеты континенты Земли когда-то соединились, чтобы стать единым континентом, а затем снова разделились.

Самым последним единым континентом была Пангея, которая начала разделяться на составные части примерно 200 миллионов лет назад. Ученые предполагают, что в будущем континенты снова соберутся вместе.

14. Образование Луны

Многие исследователи считают, что некоторые крупные объекты давным-давно сталкивались с Землей, в результате чего от планеты откололся осколок, из которого позже сформировалась Луна. Пока точно не ясно, был ли этот объект другой планетой, астероидом или кометой, но некоторые ученые предполагают, что виновником была планета Тейя, по размерам соответствующая Марсу.

15. Расстояние до звезды

Земля находится примерно в 150 миллионах километров от Солнца. Для того чтобы достичь поверхности нашей планеты, солнечному свету необходимо 8 минут 19 секунд.

16. Космическая пыль

Каждый день на поверхность нашей планеты осыпается космическая пыль: примерно 100 тонн межпланетного материала (в основном в виде пыли). Самые мелкие частицы выделяют кометы, когда их лед начинает испаряться с приближением к Солнцу.

17. Богатства нашей планеты

В самых крупных морях планеты содержится более 20 миллионов тон золота, однако достать его не так уж и просто. Золото настолько растворено в морской воде, что в каждом литре в среднем можно обнаружить всего 13-миллиардную часть грамма золота. Золото в нерастворенном виде спрятано глубоко в недрах породы, на дне океана, поэтому его добыть пока не представляется возможным. Но если бы это случилось, каждый человек на планете мог бы стать потенциальным владельцем 4,5 килограммов драгоценного металла, но был бы он все еще драгоценным?

18. Водный мир

Океаны покрывают около 70% земной поверхности, но люди изучили пока только 5%. Остальные 95% океана человек никогда не видел.

19. Природное электричество

Громы и молнии — одни из самых страшных явлений природы. Всего один удар молнии может нагреть воздух примерно до 30 тысяч градусов Цельсия, что заставляет воздух сильно расширяться и создает взрывную волну, а также сильный грохот, который мы называем громом.

20. Она была фиолетовой

Когда-то Земля была фиолетовой, хотя сегодня поменяла цвет на зеленый, предполагает Шил Дассарма, микробный генетик из Университета Мэриленд. Древние микробы, по его словам, могли использовать не хлорофилл, а другие молекулы для того, чтобы обуздать солнечные лучи. Такие молекулы могли давать им фиолетовый оттенок.

Дассарма считает, что хлорофилл появился после другой чувствительной к свету молекулы под названием ретиналь, которая уже существовала на молодой планете. Ретиналь сегодня можно найти на мембранах сливового цвета фотосинтезирующего микроба галобактерии, она поглощает зеленый свет и отражает красный и лиловый, а при их смешивании появляется фиолетовый свет.

21. Измерение возраста ледников

Люди оставляют свои отметки на планете разными способами. Например, испытания ядерного оружия в 1950-х годах привели к выбросу радиоактивных частиц в атмосферу, которые в конечном итоге выпали вместе с дождем и снегом. Эти осадки осели в ледниках, где сформировали слои, по которым ученые пытаются выяснить возраст льда.

21. Потеря воды

С изменением климата ледники теряют лед, что приводит к повышению уровня мирового океана. Как оказалось, что если растает один единственный ледник, он поднимет количество талой воды на 10 процентов. Канадский ледник между 2004 и 2009 годами уже потерял много льда, который превратился в воду, по объему равной 75 процентам озера Эри.

22. Взрыв озер

Озера тоже могут взрываться. В Камеруне на границе с Рваной и Демократической Республикой Конго расположены 3 угрожающих озера: Ниос, Монун и Киву. Все эти озера являются кратерными, они расположены на вершине вулкана. Магма под их поверхностью выделяет углекислый газ, который скапливается в слоях под ложем озера. Если углекислый газ вырвется на свободу, любому, кто окажется поблизости, нечем будет дышать.

23. Самая низкая точка суши

До самой низкой точки на суше можно легко добраться. Это Мертвое море, расположенное между Иорданией и Израилем. Уровень воды на 423 метра ниже уровня моря, причем он продолжает падать примерно на 1 метр в год.

24. Самая глубокая точка

Насколько глубоко в недра Земли способен добраться человек? Самой глубокой точкой на планете является Марианская впадина, глубина которой 10916 метров ниже уровня моря. Самая глубокая точка планеты, не покрытая океаном, находится на глубине 2555 метров ниже уровня моря, но туда едва ли можно добраться. Это впадина Бентли, в Антарктиде, которая заполнена толстым слоем льда.

25. Самые богатые экосистемы

Коралловые рифы притягивают самое большое количество живых существ на единицу площади, чем любые другие экосистемы планеты. С ними могут соперничать разве что тропические леса. Рифы состоят из крошечных коралловых полипов, которые строят известковые структуры. Они являются самыми крупными живыми структурами на планете, которые можно заметить даже из космоса. К сожалению, из-за портящейся экологии и изменения климата коралловые рифы погибают все быстрее.

26. Самая длинная горная цепь

Если вы хотели бы увидеть самую длинную горную цепь, вам пришлось бы опуститься глубоко под воду. Подводные цепи простираются на расстояние 65 тысяч километров — это цепь подводных вулканов, которая опоясывает Землю. Лава извергается на дне океанов, образуя подводные горы.

27. Камни умеют гулять

Камни умеют двигаться по поверхности планеты, по крайней мере, по поверхности высохшего озера Рейстрек-Плайя, в Долине Смерти, Калифорния. Иногда ветер способен сдвинуть с места камни весом десятки и даже сотни килограммов. Вероятнее всего, глинистая поверхность плато становится более скользкой, когда в ближайших горах тает снег. Это позволяет ветру толкать и двигать камни по поверхности.

28. У Земли может быть еще одна Луна

Некоторые ученые утверждают, что у Земли есть еще один спутник, помимо Луны. Согласно исследованиям, результаты которых были опубликованы в конце прошлого года в журнале ICARUS, космическое тело размером не менее 1 метра вращается на орбите Земли в любое время. То есть, это не всегда одно и то же тело, а так называемые «временные луны», говорят ученые. По их теории, гравитационное поле Земли может захватывать астероиды, которые пролетают неподалеку от нашей планеты, обращаясь вокруг Солнца. Когда подобный астероид приближается к Земле, он начинает вращаться вокруг нее и делает 3 оборота, оставаясь на орбите примерно 9 месяцев, а затем снова удаляется.

29. Две Луны?

Когда-то у Земли было два крупных спутника — две луны. Второй спутник диаметром около 1200 километров, по предположениям ученых, вращался вокруг нашей планеты, пока не столкнулся с Луной. Эта катастрофа может объяснить, почему две стороны современной Луны так сильно отличаются друг от друга.

30. Изменение направления магнитного поля

За последние 20 миллионов лет, на нашей планете каждые 200–300 тысяч лет имеет место изменение направления магнитного поля, хотя этот процесс не имеет особой периодичности. Изменения не могут произойти в мгновение ока. Этот процесс требует сотен и тысяч лет.

31. Самые высокие горы

Гора Эверест или, как ее еще называют, Джомолунгма, является самой высокой горой. Ее вершина находится на высоте 8848 метров над уровнем моря. Однако, если измерить гору от самого ее основания до вершины — она достигает 17 170 метров.

32. Магнитное поле

У Земли имеется магнитное поле благодаря океану горячего и жидкого метала, который сконцентрирован вокруг ее твердого железного ядра. Этот поток жидкого металла создает электрический ток, который в свою очередь образует магнитное поле. С начала 19-го века северный магнитный полюс Земли сдвинулся на север на 1100 километров, согласно исследователям НАСА. Скорость движения увеличивается, при этом, в настоящее время северный полюс двигается со скоростью 64 километра в год. В 20-м веке он двигался со скоростью 16 км/год.

33. Странная гравитация

Из-за того, что наша планета не является идеальным шаром, ее масса распределяется неравномерно. Колебания массы вызывают колебания гравитации. Один из примеров аномальной гравитации является Гудзонов залив в Канаде. В этой области гравитация ниже, чем в других местах планеты. В 2007 году ученые обнаружили, что всему виной растаявшие ледники. Лед, который в период последнего ледникового периода покрывал эту область, растаял, однако планета не успела восстановиться после этой ноши.

34. Крупнейший сталагмит

Самый большой в мире сталагмит найден на Кубе. Это образование имеет высоту 67,2 метра.

35. Экстремальный континент

Самый Южный континент — Антарктида является самым краем Земли. Ледяная шапка Антарктиды содержит 70 процентов запасов пресной воды на планете и 90 процентов мирового льда.

36. Самая холодная точка

Не будет большой неожиданностью узнать, что самое холодное место на планете находится в Антарктиде. Однако градусник термометра там опускается на небывалую величину. Зимой температура может достигать минус 73 градуса Цельсия. Но самая экстремально низкая температура была зафиксирована 21 июля 1983 года на русской станции Восток и составила минус 89,2 градуса Цельсия.

37. Самое жаркое место

Самым жарким местом планеты является Ливия, где градусник показывал 57,8 градусов Цельсия выше нуля в сентябре 1922 года. Возможно, где-то в пустыне имеются и более жаркие точки, однако они находятся за пределами наблюдательных станций.

38. Самое сильное землетрясение

Самым сильным землетрясением, которое зафиксировали современные сейсмологи, считается землетрясение в Чили, которое произошло 22 мая 1960 года. Его мощность составила 9,5 баллов.

39. Лунотрясения

Лунотрясения или «землетрясения на Луне», тоже иногда случаются, но не так часто и не с той интенсивностью, как на Земле. Ученые полагают, что лунотрясения связаны с приливными силами Солнца и Земли, а также некоторыми другими причинами. Лунотрясения могут происходить на большой глубине между поверхностью Луны и ее центром.

40. Возраст Земли

Ученые вычислили возраст Земли, исследуя самые старые породы и метеориты, которые были открыты на планете. Метеориты и Земля были образованы примерно в одно время, когда сформировалась Солнечная система. По данным ученых, Земле уже 4,54 миллиарда лет.

41. Путешествие вокруг Солнца

Земля вращается вокруг своей оси, а также двигается вокруг Солнца с сумасшедшей, по нашим меркам, скоростью — 107 826 километров в час.

42. В движении

Вам кажется, что вы стоите без движения, но на самом деле двигаетесь и очень быстро. В зависимости от того, в какой части Земли вы находитесь, вы будете двигаться в разной скоростью. Быстрее всего двигаются люди, которые находятся на экваторе.

43. У планеты есть талия

Мать Земля имеет талию — протяженность ее окружности составляет 40 075 километров.

44. Приплюснутая форма

Земля имеет неправильную форму. В процессе вращения гравитация направляется к центру планеты, а центробежная сила уходит в сторону. Из-за вращения, на экваторе планеты создается выпуклость, поэтому экваториальный диаметр больше, чем диаметр между полюсами, на 43 км.

45. Третья планета

Наша родная планета Земля является третьей планетой от Солнца и единственной планетой солнечной системы, где имеются условия, поддерживается атмосфера со свободным кислородом, имеются океаны жидкой воды на поверхности и, самое главное, на которой есть жизнь.

Читайте также: 15 любопытных фактов, которые изменят ваше представление о времени

Рождение планеты Земля. Возникновение жизни и будущее Земли

Земля состоит из тех же веществ, что и другие планеты Солнечной системы. Однако только на ней сложились уникальные условия, благоприятные для возникновения жизни.

В июле 1997 г. марсоход «Соджорнер» («Компаньон») передал на Землю фантастические снимки Красной планеты. Детальное исследование Солнечной системы началось еще в 1960-х гг. С тех пор многие космические аппараты доставили на Землю образцы лунного грунта и огромное количество снимков объектов Солнечной системы, в том числе спутников, колец Сатурна и Урана, раскаленной атмосферы Венеры, красных пустынь Марса.

Рождение Солнечной системы

Где-то в рукавах Млечного Пути 4,5 млрд лет назад в центре газопылевого облака сформировался плотный вращающийся газовый шар, который под действием сил тяготения сжимался до тех пор, пока не разогрелся и не превратился в звезду, одну из сотен миллиардов других. Оставшийся материал (менее 1 % вещества) пустился в пляс вокруг новорожденной звезды и скоро принял форму тонкого диска из газа и пыли, образовав так называемую солнечную туманность. Из нее сформировались восемь планет, в том числе Земля.

Советский астроном Виктор Сафронов выдвинул в 1970 г. гипотезу, согласно которой планеты формировались в три этапа. На первом непродолжительном этапе (около 1000 лет) из пыли солнечной туманности образовалось множество твердых планетезималей (предшественников планет) диаметром 1-5 км. Солнечная система в то время была неспокойным местом: небесные тела постоянно сталкивались. На промежуточном этапе, в результате столкновения друг с другом и аккреции — слипания, подобного слипанию комка пыли при подметании пола, — планетезимали превращались в более крупные тела — протопланеты, зародыши планет. На последней стадии протопланеты стали увеличиваться в размерах, притягивая к себе всё новые и новые пролетающие мимо планетезимали. С ростом массы протопланет увеличивалась и сила гравитации, что подпитывало их дальнейший рост. Наконец, поймав все планетезимали, какие мог, зародыш становился планетой. Последние два этапа, видимо, заняли около 100 млн лет.

Так началась история Солнца и возникшей под действием его силы тяготения системы. Кроме восьми настоящих планет — Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, есть несколько карликовых, в том числе Плутон, который раньше считали девятой планетой Солнечной системы.

Ближайшие к Солнцу Меркурий, Венера, Земля, Марс имеют твердую поверхность и состоят в основном из силикатов и железа. Эти четыре планеты называют внутренними. Они меньше остальных. Радиус самой маленькой из них, Меркурия, составляет 2439 км, а самой большой, Земли, — 6370 км. Значения их средней плотности тоже близки: если принять плотность воды за 1, плотность Марса равна 3,9, Меркурия — 5,4, Земли — 5,5. Планеты-гиганты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун составляют внешнюю часть Солнечной системы. Радиус самой маленькой из них, Нептуна, равен 24 750 км, самой крупной, Юпитера, — 71 600 км. Сформировавшиеся в условиях низких температур на большом удалении от Солнца, они состоят в основном из уплотненных газов, преимущественно водорода и гелия. Карликовая планета Плутон и расположенная за ее орбитой планета-карлик Эрида, видимо, твердые. Их средняя плотность примерно вдвое больше плотности воды.

Вокруг восьми планет Солнечной системы обращаются многочисленные спутники (известно 168). Единственный естественный спутник Земли — Луна.  Кроме планет, их спутников и карликовых планет(и их спутников), в Солнечной системе есть и другие объекты. В частности, астероиды (небольшие твердые небесные тела), сосредоточенные в основном в поясе между Марсом и Юпитером, кометы и пылевые кольца вокруг четырех гигантских планет.

Всё еще в прекрасной форме

Разумеется, лучше всех планет изучена Земля. Она отличается колоссальным разнообразием ландшафтов. У нее есть атмосфера, которая защищает поверхность от солнечной радиации, и огромные запасы жидкой воды. Три четверти земной поверхности занимают океаны. Совсем не то что, например, испещренные кратерами бескрайние пустыни Меркурия. Почему же Земля, возникшая в одно время с другими планетами, так сильно отличается от них?

Планеты представляют собой своего рода огромные геологические тепловые машины, приводимые в действие теплом, производимым их недрами. У этого тепла два разных источника. Во-первых, аккреция во время образования планеты. Во-вторых, радиоактивный распад элементов, которые вошли в состав Земли в период ее формирования. Планеты различного размера и массы отличаются мощностью источников тепла и, следовательно, скоростью их истощения. Самые маленькие объекты Солнечной системы уже геологически мертвы, а на Земле, самой большой из твердых планет, геологические процессы все еще продолжаются.

На протяжении первых 700 млн лет после образования твердые планеты подвергались интенсивной бомбардировке метеоритами. Следы обстрелов в виде многочисленных кратеров хорошо видны на Луне, Меркурии и на части поверхности Марса, но на Земле они практически исчезли. Движение литосферных плит, вулканическая активность и эрозия — проявления геологических процессов — удалили шрамы былых времен с лица нашей планеты. На Венере и Марсе вулканическая активность тоже сыграла свою роль: 75% поверхности Венеры и 50% Марса покрыто вулканическими породами. Сегодня вулканическая активность здесь не наблюдается.

Воздух!

Землянина могут привести в ужас атмосферные условия Венеры: все небо затянуто плотными облаками, а средняя температура поверхности достигает 450°С. И все же Венера могла бы стать близнецом Земли. Планеты имеют близкие величины диаметра и массы, а кроме того, Венере удалось сохранить первоначальную атмосферу.

После рождения каждая планета проходит стадию дифференциации своей внутренней структуры, в ходе которой формируются слои (кора, мантия, ядро). Молодая Земля была мало похожа на ту Голубую планету, которая так восхищает космонавтов. На нее непрерывно падали метеориты и астероиды. За счет бомбардировки космическими телами, сжатия собственного планетного вещества и энергии распада радиоактивных элементов поверхность Земли разогрелась до 2000°С, и составляющий ее материал начал плавиться. Наиболее обильные элементы — железо, кислород, кремний и магний — распределились неравномерно. Самые тяжелые — железо и никель — опустились к центру и образовали ядро, а более легкие поднялись вверх, сформировав мантию и литосферу. На железо приходится 35% массы Земли, однако в земной коре его довольно мало (всего около 5%), а большую часть ее массы составляют кислород и кремний (в основном в виде силикатов). В период дифференциации выделяется очень много тепла и газов, что приводит к формированию первичной атмосферы. От массы планеты зависит, сможет ли она удержать эту атмосферу.

Так, Меркурий потерял свою атмосферу — она растворилась в космосе. Точнее, у него есть сверхразреженная атмофера, состоящая из атомов, захваченных из солнечного ветра или выбитых им с поверхности планеты. Атмосферное давление на Меркурии примерно в 500 млрд раз меньше, чем на Земле. Марс крупнее, поэтому смог удержать определенную часть первичной атмосферы, состоящей почти исключительно из углекислого газа.

Более массивные Земля и Венера удержали намного большую часть атмосферы. Но на Венере она тоже состоит в основном из углекислого газа. Ее состав долгое время определялся вулканической активностью и не обновлялся. Укутанная в плотные облака Венера окружена атмосферой, которая не пропускает инфракрасное излучение горячей поверхности планеты, превращая ее в огромный перегретый парник, жизнь в котором невозможна.

Первичная атмосфера Земли в значительной степени тоже состояла из углекислого газа, который высвобождался в ходе вулканической активности. Его и сейчас было бы много в нашей атмосфере, так же как в атмосферах Марса и Венеры, если бы входящий в состав этого газа углерод не оседал на дно морей в виде карбоната кальция.

На Земле, благодаря определенным химическим процессам, значительная часть углекислого газа оказалась связана горными породами. Затем «очищение» атмосферы продолжилось в результате фотосинтеза первых организмов. В итоге возникла земная атмосфера в ее нынешнем виде. Она необходима для поддержания большинства существующих сегодня форм жизни.

Что касается воды, то, возможно, часть ее попала на Землю извне, например с кометами, которые обращались вокруг Солнца по вытянутым орбитам. Значительная часть ядра кометы состоит изо льда, который в случае столкновения кометы с Землей мог растаять. Кроме водорода и кислорода, составляющих воду, в ядре кометы содержатся и другие элементы, в том числе углерод и азот.

Зарождение жизни

Мы всё еще не знаем, как зародилась жизнь на Земле. Ученые выдвинули несколько гипотез. Несомненно, что первые органические молекулы возникли в водной среде, и на их основе могли появиться первые самовоспроизводящиеся структуры, от которых произошли одноклеточные организмы. Очень важно, что древние одноклеточные научились связывать атмосферный углекислый газ и производить кислород. Когда в атмосфере накопилось достаточно кислорода, стало возможным кислородное дыхание. Под действием солнечной радиации в верхних слоях атмосферы из кислорода стал возникать озон, слой которого поглощает смертоносное жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, способное разрушать органические молекулы, в особенности ДНК. Благодаря этому живые организмы смогли выйти из воды на сушу.

Отдаленное будущее

Когда возраст Солнца достигнет почти 9 млрд лет, оно раздуется настолько, что выйдет из равновесия. Мощный источник энергии, так долго питавший Землю, начнет прожигать свои последние запасы водорода. Жар в его глубине достигнет 100 млн градусов Цельсия. Интенсивность солнечного излучения многократно возрастет. Цвет излучения станет краснеть, пока Солнце не превратится в красного гиганта. В результате температура на Земле будет расти, весь лед у полюсов растает, реки и озера высохнут, оставшуюся сушу займут пустыни, и на всей планете будут бушевать чудовищные бури. Растения, а за ними и все биологические виды, включая человека, один за другим погибнут. Последними останутся самые примитивные формы жизни, меньше всех зависящие от остальных организмов и способные переносить жар и жесткое излучение.

Умирающее Солнце продолжит расширяться и наконец его внешние слои поглотят Землю. Нагретая до 4000°С поверхность необитаемой планеты расплавится и вновь станет почти такой же, какой была при рождении, за 10 млрд лет до того…

Но это лишь один из вероятных вариантов конца Света. Земля может погибнуть и задолго до поглощения ее Солнцем в результате столкновения с астероидом или кометой. Даже если при этом наша планета и не будет полностью уничтожена, равновесие на ней окажется сильно нарушенным. Такое столкновение приведет к глобальным бедствиям, череде извержений вулканов, подъему уровня моря, катастрофическому загрязнению атмосферы.

Оставить эмоцию

Нравится Тронуло Ха-Ха Ого Печаль Злюсь

    3507      

самая удивительная из планет — Мир космоса

Земля – название нашей планеты, которое известно каждому человеку в мире. И это совсем неудивительно – именно Земля уже в течение многих тысяч лет является домом для человечества. Исследование и изучение этой планеты началось в далёкой древности и продолжается по сей день, а полученные данные представляют величайшую научную и познавательную ценность.

Что, откуда и как?

История возникновения, формирования и развития Земли стала известна человечеству, благодаря естествознанию. Физика, химия, биология, климатология, почвоведение – все эти и многие другие науки внесли свой вклад в летопись жизни нашей планеты.

Возникновение и формирование

По мнению учёных, Земля возникла около 4 с половиной миллиардов лет назад из «протопланетного диска» — газовой массы, оставшейся от формирования Солнца. Деятельность вулканов, а именно выделение ими газов, стала причиной появления начальной атмосферы. Однако тогда она практически не содержала кислорода, и была непригодной для жизни.

Из-за постоянной вулканической деятельности и столкновений с другими космическими объектами почти вся Земля находилась в расплавленном состоянии. Лишь затем, когда эти процессы прекратились, произошло формирование твёрдой земной коры.

Появление жизни

Астероиды и кометы, которые сталкивались с Землёй, принесли на неё воду, которая позже превратилась в океаны и облака. Именно это и положило начало жизни на Земле.

Первые жизненные формы, возникшие на планете, начали выделять кислород, таким образом обогащая им атмосферу. Около миллиарда лет жизнь на Земле существовала только в микроскопических и малых формах.

Многоклеточные формы появились на планете гараздо позднее – около 600 миллионов лет назад. Во время «кембрия» (геологический период, который длился примерно с 540 до 485 миллионов лет назад) произошла фаза стремительного развития сложных форм и появление основных видов существ.

Примерно 6 миллионов лет назад от гоминидов (класс прогрессивных приматов) отделились гоминини – более узкая группа, из которой впоследствии произошли шимпанзе и люди.

Периоды истории Земли

Вся история возникновения Земли, появления и развития на ней жизни условно делится на два огромных периода – Криптозой и Фанерозой. Каждый из них, в свою очередь, делится на эоны (от английского «вечность, миллион лет»), эры и периоды — более короткие временные отрезки.

Криптозой. Около 4,5 миллиардов – 543 миллиона лет назад

Название происходит из греческого языка и означает «тайная жизнь». И это совсем не случайно – о жизни этого периода известно очень мало, поэтому криптозой и назван «тайным». Как видно из цифр, именно на криптозой приходится большая часть всей геологической истории Земли.

1. Архейский эон. Включает катархей, эоархей, палеоархей, мезоархей и неоархей.В архейский эон произошли: образование Земли и ей спутника — Луны; появление континентальной земной коры; возникновение первых форм жизни, скорее всего, бактерий; формирование атмосферы Земли.
2. Протерозойский эон. Включает палеопротерозой, мезопротерозой и неопротерозой.Именно в протерозой произошли многие важные изменения: появление фотосинтезирующих организмов; насыщение состава атмосферы кислородом; формирование озонового слоя, который стал своего рода «щитом» от солнечного излучения; формирование мирового океана; образование первичной почвы; появление многоклеточных организмов.

Фанерозой. Около 542 миллионов лет назад – наше время

Название также происходит из греческого языка и означает «явная жизнь». Действительно, данных об эволюции жизни на Земле в это время значительно больше. Именно в фанерозой произошёл бурный рост числа организмов и новых биологических видов как флоры, так и фауны.

1. Палеозойская эра. Включает кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский периоды. В Палеозойскую эру произошли:появление организмов с минеральным скелетом; переход жизни из моря на сушу; возникновение первых млекопитающих; адаптация к новым условиям, а затем и эволюция растений, членистоногих, и позвоночных; появление рыб, а затем амфибий; возникновение летающих насекомых. Интересно то, что под конец Палеозоя произошло вымирание более 90 % всей фауны Земли. Его причины до сих пор неясны. Возможно, виной всему было глобальное потепление, возможно – сильная активность вулканов.
2. Мезозойская эра. Включает триасовый, юрский и меловой периоды. Второе название эры – «Эра динозавров». Именно в это время их количество на Земле было очень велико.Однако, в Мезозой активно развивались и другие виды. Главные события Мезозоя: появление настоящих млекопитающих и птиц; возникновение динозавров; появление водных и летающих рептилий; возникновение змей, акул и головоногих моллюсков; появление покрытосеменных растений, и как следствие – увеличение количества насекомых-опылителей. Мезозой, как и Палеозой, окончился массовым вымиранием, о причинах которого сложно говорить определённо.
3. Кайнозойская эра. Начавшись после мезозойской эры, Кайнозой продолжается и по сей день. Именно эта эра содержит главное событие в истории Земли – появление человека. Можно сказать, что Кайнозойская эра – это время окончательного формирования всего органического мира на Земле. В Кайнозой произошли: сложная эволюция растений, птиц и насекомых; появление кустарников и трав; формирование лугов и степей; окончательное формирование основных типов природных классов; появление человека, его развитие и постепенное освоение им окружающего мира и природы.

Характеристики планеты Земля

Земля – это третья от Солнца планета, которая соседствует с Венерой с одной стороны, и с Марсом – с другой. Земля относится к планетам земной группы (наряду с Венерой, Марсом и Меркурием) и имеет твёрдую поверхность. Из всей группы земных планет Земля является самой крупной и самой тяжелой. Её масса составляет 5,9736 х 1024 килограммов, а диаметр – 12742 километров.

Форма

Земля – это… не шар! Как не странно звучит эта фраза, но это действительно так. Как оказалось, Земля немного сплюснута с полюсов, и поэтому является скорее сплюснутым эллипсоидом. За счёт этого с боков «толщина» Земли больше на 21 километр. Именно поэтому самой высокой точкой на планете правильнее считать не Эверест, а вулкан «Чимборасо» в Эквадоре.

Внутреннее строение

Внутреннее строение Земли относится к слоистому типу, характерному для всех планет земной группы и включаетядро, мантию и кору.

1. Ядро. Делится на две части: жидкую и твёрдую. Сейсмологические данные говорят о высокой плотности ядра в целом.
2. Мантия. Самый толстый слой Земли, который тянется до глубины 2890 километров. Состоит из силикатных пород.
3. Кора. Менее плотная и более тонкая оболочка по сравнению с мантией. Толщина – от 5 до 70 километров в глубину.

Литосфера

Согласно науке, земная кора нашей планеты состоит из нескольких литосферных плит – монолитных блоков, находящихся в постоянном движение относительно друг друга. Всего выделяют 7 литосферных плит: тихоокеанскую, евразийскую, африканскую, североамериканскую, южноамериканскую, австралийскую и антарктическую.

Атмосфера

Атмосфера Земли состоит из двух основных элементов: азота и кислорода, но имеют место и другие элементы, например, озон, метан, водяной пар и другие парниковые газы.

Атмосфера не только является регулятором важных процессов (круговорот воды, циркуляция воздуха, перенос тепла), но и защищает Землю от метеоритных бомбардировок и космических лучей.

Сама воздушная оболочка планеты делится на несколько слоёв, различных по плотности, составу и температуре: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Тропосфера является самой нижней частью атмосферы, экзосфера – самая верхняя.

Вода и суша

Недаром одно из названий Земли – Голубая планета. Большая часть поверхности Земли покрыта водами Мирового океана, которые и придают ей голубой цвет при наблюдении из космоса.

Водой покрыто более 70 процентов всех планеты. Суша же составляет чуть больше 29 процентов и делится на крупные участки (материки) и мелкие (острова). Всего известно 6 материков: Евразия, Северная Америка, Южная Америка, Австралия, Антарктида и Африка. Количество же островов очень велико.

Климат

Слово «климат» переводится с греческого как «наклон». Исходя из названия, нетрудно понять, что климат в той или иной области зависит от наклона Земли к солнечным лучам. Также на климат влияют: высота над уровнем моря и степень удалённости от него; рельеф; загрязнение атмосферы.

Вся Земля условно поделена на «климатические зоны» — природные области, имеющие однородный климат. Классификация производится по количеству осадков и температурному режиму. Всего выделяется пять типов климатических зон:

1. Полярный
2. Континентальный
3. Умеренный
4. Пустынный
5. Влажный тропический

Одинокий спутник Земли

Луна – единственный естественный спутник Земли, имеющий планетоподобную природу. Размерами Луна меньше Земли примерно в 4 раза, одна, по отношению к своей планете она является самым большим спутников во всей Солнечной системе.

Солнце постоянно освещает поверхность Луны во время её обращения вокруг Земли – этим объясняется проявление «лунных фаз».

История появления Луны до сих пор неизвестна. Самой популярной на сегодняшний день является «теория столкновения». Согласно ей, когда-то Земля столкнулась с протопланетой «Теи», и Луна сформировалась из образовавшихся обломков.

Однако, существуют и другие теории появления Луны:

1. Теория испарения. Часть вещества из расплавленной Земли выпала в пространство, а затем остыло и стало Луной.
2. Теория нескольких лун. Гравитация Земли изначально захватила несколько мелких лун, но затем они столкнулись, и Луна образовалась из осколков.
3. Теория параллельного образования. Земля и Луна образовались и сформировались одновременно, близко друг к другу.
4. Теория центробежного деления. Во время быстрого вращения Земли под действием центробежных сил оторвался кусок, который и стал Луной.
5. Теория захвата. Луна была «захвачена» гравитацией Земли, когда случайно проходила мимо её орбиты.

Будущее Земли: быть или не быть?

Развитие жизни на Земле, в том числе человечества, идут всё дальше. Однако учёные находятся в беспокойстве. Дело в том, что существуют несколько факторов, которые могут угрожать не только человеку, но и жизни на планете в целом.

Итак, какие проблемы могут ожидать Землю:

1. Изменения состояния Солнца.
2. Столкновение с крупным астероидом или кометой.
3. Гамма всплеск (Крупные выбросы звёздами электромагнитной энергии).
4. Пробуждение сверхвулканов.
5. Ядерная война.

Каждое из этих явлений нанесёт планете непоправимый урон, а вероятность их возникновения рассчитать практически невозможно.

Интересные факты

1. Земля – единственная планета Солнечной системы, которая не названа именем древнеримского божества.
2. На данный момент только Земля является пригодной для жизни планетой.
3. Почти треть суши Земли составляют пустыни.
4. Каждый год материки планеты сдвигаются на несколько сантиметров.
5. Земля оборачивается вокруг Солнца не за 24 часа, а за 23 часа 56 минут.
6. Температура ядра Земли равна температуре Солнца.
7. Извержение большей части вулканов происходит в мировом океане.
8. Общее количество золота на Земле позволило бы покрыть всю планету золотым слоем толщиной 50 сантиметров.

Земля — это… Что такое Земля?

планета, на которой мы живем; третья от Солнца и пятая из крупнейших планет в Солнечной системе. Как полагают, Солнечная система сформировалась из вихревых газово-пылевых облаков ок. 5 млрд. лет назад. Земля богата природными ресурсами, имеет в целом благоприятный климат и, возможно, является единственной планетой, на которой существует жизнь. В недрах Земли протекают активные геодинамические процессы, проявляющиеся в спрединге океанического дна (наращивании океанической коры и последующем ее раздвижении), дрейфе материков, землетрясениях, вулканических извержениях и др.
Земля вращается вокруг своей оси. Хотя это движение и не заметно на поверхности, точка на экваторе перемещается со скоростью ок. 1600 км/ч. Земля также обращается вокруг Солнца по орбите протяженностью ок. 958 млн. км со средней скоростью 29,8 км/с, совершая полный оборот примерно за год (365,242 средних солнечных суток). Солнечная система.
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Форма и состав. Земля представляет собой сферу, состоящую из трех слоев – твердого (литосферы), жидкого (гидросферы) и газообразного (атмосферы). Плотность пород, слагающих литосферу, увеличивается по направлению к центру. Так называемая «твердая Земля» включает ядро, выполненное главным образом железом, мантию, состоящую из минералов более легких металлов (например, магния), и относительно тонкую твердую кору. Местами она раздроблена (в областях разломов) или смята в складки (в горных поясах).
Под влиянием притяжения Солнца, Луны и других планет на протяжении года форма орбиты и конфигурация Земли слегка меняются, а также возникают приливы. На самой Земле происходит медленный дрейф материков, постепенно меняется соотношение суши и океанов, а в процессе постоянной эволюции жизни происходит преобразование окружающей среды. Жизнь на Земле сконцентрирована в зоне контакта литосферы, гидросферы и атмосферы. Эта зона в совокупности со всеми живыми организмами, или биотой, называется биосферой. За пределами биосферы жизнь может существовать лишь при наличии специальных систем жизнеобеспечения, например космических кораблей.
Форма и размер. Примерные очертания и размеры Земли известны уже более 2000 лет. Еще в 3 в. до н.э. греческий ученый Эратосфен довольно точно рассчитал радиус Земли. В настоящее время известно, что ее экваториальный диаметр составляет 12 754 км, а полярный – ок. 12 711 км. Геометрически Земля представляет собой трехосный эллипсоидный сфероид, сплющенный у полюсов (рис. 1, 2). Площадь поверхности Земли ок. 510 млн. км², из них 361 млн. км² приходится на воду. Объем Земли равен ок. 1121 млрд. км³.
Неравенство радиусов Земли частично обусловлено вращением планеты, в результате которого возникает центробежная сила, максимальная на экваторе и ослабевающая по направлению к полюсам. Если бы на Земле действовала только одна эта сила, все находящиеся на ее поверхности предметы улетели бы в космос, однако из-за силы земного притяжения этого не происходит.
Сила земного притяжения, или гравитация, удерживает Луну на орбите, а атмосферу – вблизи земной поверхности. Из-за вращения Земли и действия центробежной силы гравитация на ее поверхности несколько уменьшается. Силой земного притяжения обусловлено ускорение свободного падения предметов, величина которого составляет примерно 9,8 м/с².
Неоднородность земной поверхности предопределяет различия гравитации в разных районах. Измерения ускорения силы тяжести позволяют получать информацию о внутреннем строении Земли. Например, вблизи гор прослеживаются бóльшие его значения. Если показатели меньше ожидаемых, то можно предположить, что горы сложены менее плотными породами. геодезия.
Масса и плотность. Масса Земли составляет ок. 6000×10¹⁸ т. Для сравнения масса Юпитера больше примерно в 318 раз, Солнца – в 333 тыс. раз. С другой стороны, масса Земли в 81,8 раза превышает массу Луны. Плотность Земли варьирует от незначительной в верхних слоях атмосферы до исключительно высокой в центре планеты. Зная массу и объем Земли, ученые рассчитали, что ее средняя плотность примерно в 5,5 раза больше плотности воды. Одна из наиболее распространенных пород на поверхности Земли – гранит имеет плотность 2,7 г/см³, плотность в мантии изменяется от 3 до 5 г/см³, в пределах ядра от 8 до 15 г/см³. В центре Земли она может достигать 17 г/см³. Напротив, плотность воздуха у земной поверхности составляет примерно 1/800 плотности воды, а в верхних слоях атмосферы она очень мала.
Давление. Атмосфера оказывает давление на земную поверхность на уровне моря с силой 1 кг/см² (давление в одну атмосферу), которое уменьшается с высотой. На высоте ок. 8 км оно понижается примерно на две трети. Внутри Земли давление быстро возрастает: на границе ядра оно составляет ок. 1,5 млн. атмосфер, а в его центре – до 3,7 млн. атмосфер.
Температуры на Земле сильно варьируют. Например, рекордно высокая температура +58° C была зарегистрирована в Эль-Азизии (Ливия) 13 сентября 1922, а рекордно низкая, –89,2° С, на станции Восток близ Южного полюса в Антарктиде 21 июля 1983. С глубиной на протяжении первых километров от земной поверхности температура повышается на 0,6° C каждые 18 м, далее этот процесс замедляется. Расположенное в центре Земли ядро раскалено до температуры 5000–6000° C. В приповерхностном слое атмосферы средняя температура воздуха составляет 15° C, в тропосфере (нижней основной Земле части атмосферы) она постепенно понижается, а выше (начиная со стратосферы) меняется в широких пределах в зависимости от абсолютной высоты.
Оболочка Земли, в пределах которой температуры обычно ниже 0° С, называется криосферой. В тропиках она начинается на высоте ок. 4500 м, в высоких широтах (к северу и югу от 60–70°) – от уровня моря. В приполярных районах на материках криосфера может простираться на несколько десятков сотен метров ниже земной поверхности, формируя горизонт многолетней мерзлоты.
Геомагнетизм. Еще в 1600 английский физик У.Гильберт, показал, что Земля ведет себя, как огромный магнит. По-видимому, турбулентные движения в расплавленном железосодержащем внешнем ядре генерируют электрические токи, под действием которых возникает сильное магнитное поле, простирающееся в космосе на расстоянии более 64 000 км. Силовые линии этого поля выходят из одного магнитного полюса Земли и входят в другой (рис. 3). Магнитные полюсы перемещаются вокруг географических полюсов Земли. Геомагнитное поле дрейфует в западном направлении со скоростью 24 км/год. В настоящее время Северный магнитный полюс расположен среди островов северной Канады. Ученые полагают, что на протяжении продолжительных этапов геологической истории магнитные полюсы примерно совпадали с географическими. В любой точке земной поверхности магнитное поле характеризуется горизонтальной составляющей напряженности, магнитным склонением (угол между этой составляющей и плоскостью географического меридиана) и магнитным наклонением (угол между вектором напряженности и плоскостью горизонта). На Северном магнитном полюсе стрелка компаса, который установлен вертикально, будет указывать строго вниз, а на Южном – строго вверх. Однако на магнитном полюсе стрелка компаса, расположенного горизонтально, беспорядочно вертится вокруг своей оси, поэтому компас здесь бесполезен для навигации. геомагнетизм.
Геомагнетизм обусловливает существование внешнего магнитного поля – магнитосферы. В настоящее время Северный магнитный полюс соответствует положительному знаку (силовые линии поля направлены внутрь Земли), а Южный – отрицательному (силовые линии направлены вовне). В геологическом прошлом полярность время от времени менялась на противоположную. Солнечный ветер (поток элементарных частиц, испускаемых Солнцем) деформирует магнитное поле Земли: на обращенной к Солнцу дневной стороне оно сжимается, а на противоположной, ночной, – вытягивается в т.н. магнитный хвост Земли.
Ниже 1000 км электромагнитные частицы в тонком верхнем слое земной атмосферы сталкиваются с молекулами кислорода и азота, возбуждая их, в результате происходит свечение, известное как полярное сияние, во всей полноте видимое только из космоса. Наиболее впечатляющие полярные сияния сопряжены с солнечными магнитными бурями, синхронными с максимумами солнечной активности, имеющими цикличность 11 лет и 22 года. В настоящее время Северное полярное сияние наилучшим образом видно из Канады и с Аляски. В средние века, когда северный магнитный полюс располагался восточнее, полярное сияние часто было видно в Скандинавии, северной России и северном Китае.
СТРОЕНИЕ
Литосфера (от греч. lithos – камень и sphaira – шар) – оболочка «твердой» Земли. Прежде считали, что Земля состоит из твердой тонкой коры и горячего кипящего расплава под ней, а к литосфере относили только твердую кору. Сегодня полагают, что «твердая» Земля включает три концентрические оболочки, называемые земной корой, мантией и ядром (рис. 4). Земная кора и верхняя мантия представляют собой твердые тела, внешняя часть ядра ведет себя как жидкая среда, а внутренняя – как твердое тело. Сейсмологи относят к литосфере земную кору и верхнюю часть мантии. Основание литосферы расположено на глубинах от 100 до 160 км на контакте с астеносферой (зоной пониженной твердости, прочности и вязкости в пределах верхней мантии, состоящей предположительно из расплавленных пород).
Земная кора – тонкая внешняя оболочка Земли средней мощностью 32 км. Наиболее тонкая она под океанами (от 4 до 10 км), а наиболее мощная – под материками (от 13 до 90 км). На кору приходится примерно 5% объема Земли.
Различают континентальную и океаническую земную кору (рис. 5). Первая из них ранее называлась сиаль, поскольку слагающие ее граниты и некоторые другие породы содержат в основном кремний (Si) и алюминий (Al). Океаническая кора называлась сима по преобладанию в составе ее пород кремния (Si) и магния (Mg). Обычно она состоит из темноцветных базальтов, часто вулканического происхождения. Существуют также районы с корой переходного типа, где океаническая кора медленно превращается в континентальную или, наоборот, часть континентальной коры преобразуется в океаническую. Такого рода трансформации происходят в процессе частичного или полного плавления, а также в результате коровых динамических процессов.
Около трети земной поверхности составляет суша, состоящая из шести материков (Евразии, Северной и Южной Америки, Австралии и Антарктиды), островов и групп островов (архипелагов). Бóльшая часть суши расположена в Северном полушарии. Взаимное расположение материков менялось на протяжении геологической истории. Около 200 млн. лет назад материки располагались в основном в Южном полушарии и образовывали гигантский суперконтинент Гондвану (см. также ГЕОЛОГИЯ).
Высота поверхности земной коры существенно различается от района к району: самая высокая точка на Земле – гора Джомолунгма (Эверест) в Гималаях (8848 м над уровнем моря), а самая низкая – на дне впадины Челленджер в Марианском желобе вблизи Филиппин (11 033 м ниже у.м.). Таким образом, амплитуда высот поверхности земной коры – более 19 км. В целом горные страны с высотами свыше 820 м над у. м. занимают примерно 17% поверхности Земли, а остальная территория суши – менее 12%. Около 58% земной поверхности приходится на глубоководные (3–5 км) океанические бассейны, а 13% – на довольно мелководный континентальный шельф и переходные области. Бровка шельфа обычно расположена на глубине ок. 200 м.
Крайне редко непосредственными исследованиями могут быть охвачены слои земной коры, расположенные глубже 1,5 км (как, например, в золотоносных рудниках ЮАР глубиной свыше 3 км, нефтяных скважинах Техаса глубиной ок. 8 км и в самой глубокой в мире – более 12 км – Кольской буровой экспериментальной скважине). На основе изучения этих и других скважин получено большое количество информации о составе, температуре и других свойствах земной коры. Кроме того, в районах интенсивных тектонических движений, например, в Большом Каньоне р.Колорадо и в горных странах, удалось составить детальное представление о глубинном строении земной коры.
Установлено, что земная кора состоит из твердых горных пород. Исключение составляют привулканические зоны, где существуют очаги расплавленных пород, или магмы, которые изливаются на поверхность в виде лавы. В целом породы земной коры примерно на 75% состоят из кислорода и кремния и на 13% – из алюминия и железа. Сочетания этих и некоторых других элементов образуют минералы, входящие в состав горных пород. Иногда в земной коре обнаруживаются в значительных концентрациях имеющие важное хозяйственное значение отдельные химические элементы и минералы. К ним относятся углерод (алмазы и графит), сера, руды золота, серебра, железа, меди, свинца, цинка, алюминия и др. металлов. минеральные ресурсы; минералы и минералогия.
Мантия – оболочка «твердой» Земли, расположенная под земной корой и простирающаяся примерно до глубины 2900 км. Она подразделяется на верхнюю (мощностью ок. 900 км) и нижнюю (мощностью ок. 1900 км) мантию и состоит из плотных зеленовато-черных железо-магниевых силикатов (перидотита, дунита, эклогита). В условиях поверхностных температур и давлений эти породы примерно вдвое жестче, чем гранит, а на больших глубинах становятся пластичными и медленно текут. Благодаря распаду радиоактивных элементов (особенно изотопов калия и урана) мантия постепенно нагревается снизу. Иногда в процессе горообразования блоки земной коры погружаются в мантийное вещество, где они плавятся, а затем во время вулканических извержений вместе с лавой выносятся на поверхность (иногда лава включает обломки перидотита, дунита и эклогита).
В 1909 хорватский геофизик А.Мохоровичич установил, что скорость распространения продольных сейсмических волн резко увеличивается на глубине ок. 35 км под материками и 5–10 км – под океаническим дном. Этот рубеж соответствует границе между земной корой и мантией и называется поверхностью Мохоровичича. Положение нижней границы верхней мантии менее определенно. Продольные волны, проникая в мантию, распространяются с ускорением до тех пор, пока не достигнут астеносферы, где их движение замедляется. Нижняя мантия, в которой скорость этих волн вновь увеличивается, более жесткая, чем астеносфера, но несколько более упругая, чем верхняя мантия.
Ядро Земли делится на внешнее и внутреннее. Первое из них начинается примерно на глубине 2900 км и имеет мощность ок. 2100 км. Граница нижней мантии и внешнего ядра известна как слой Гутенберга. В его пределах продольные волны замедляются, а поперечные вообще не распространяются. Это свидетельствует о том, что внешнее ядро ведет себя как жидкость, поскольку поперечные волны не способны распространяться в жидкой среде. Полагают, что внешнее ядро состоит из расплавленного железа, имеющего плотность от 8 до 10 г/см³. Внутреннее ядро радиусом ок. 1350 км рассматривается как твердое тело, т.к. скорость распространения в нем сейсмических волн вновь резко возрастает. Внутреннее ядро, по-видимому, состоит почти полностью из элементов, имеющих очень высокую плотность, – железа и никеля. геология.
Гидросфера представляет собой совокупность всех природных вод на земной поверхности и вблизи нее. Ее масса – менее 0,03% массы всей Земли. Почти 98% гидросферы составляют соленые воды океанов и морей, покрывающих ок. 71% земной поверхности. Около 4% приходится на материковые льды, озерные, речные и подземные воды, немного воды содержится в минералах и в живой природе.
Четыре океана (Тихий – самый большой и глубокий, занимающий почти половину земной поверхности, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый) вместе с морями образуют единую акваторию – Мировой океан. Однако океаны неравномерно распределены на Земле и сильно различаются по глубине. Местами океаны разделены только узкой полосой суши (например, Атлантический и Тихий – Панамским перешейком) или мелководными проливами (например, Беринговым – Северный Ледовитый и Тихий океаны). Подводным продолжением материков являются довольно мелководные континентальные шельфы, занимающие большие площади у берегов Северной Америки, восточной Азии и северной Австралии и полого спускающиеся по направлению к открытому океану. Край шельфа (бровка) обычно резко обрывается при переходе к континентальному склону, первоначально круто падающему, а затем постепенно выполаживающемуся в зоне континентального подножья, которое сменяется глубоководным ложем со средними глубинами 3700–5500 м. Континентальный склон обычно изрезан глубокими подводными каньонами, часто являющимися морским продолжением крупных речных долин. Речные осадки выносятся через эти каньоны и образуют подводные конусы выноса на континентальном подножии. Глубоководных абиссальных равнин достигают только тончайшие глинистые частицы. Ложе океана имеет неровную поверхность и представляет собой сочетание подводных плато и горных хребтов, местами увенчанных вулканическими горами (плосковершинные подводные горы называются гайотами). В тропических морях подводные горы завершаются кольцеобразными коралловыми рифами, образующими атоллы. По периферии Тихого океана и вдоль молодых островных дуг Атлантического и Индийского океанов имеются желоба глубиной более 11 км.
Морская вода представляет собой раствор, содержащий в среднем 3,5% минеральных веществ (ее соленость обычно выражается в промилле, ‰). Основным компонентом морской воды является хлористый натрий, присутствуют также хлорид и сульфат магния, сульфат кальция, бромид натрия и др. Некоторые внутренние моря благодаря поступлению огромного количества пресной воды имеют менее высокую соленость (например, максимальная соленость Балтийского моря 11‰), тогда как другие внутренние моря и озера отличаются очень высокой соленостью ( Мертвое море – 260–310‰, Большое Соленое озеро – 137–300‰).
Атмосфера – воздушная оболочка Земли, состоящая из пяти концентрических слоев – тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы. Реальная верхняя граница атмосферы отсутствует. Внешний слой, начинающийся примерно на высоте 700 км, постепенно разреживается и переходит в межпланетное пространство. Кроме того, существует еще магнитосфера, пронизывающая все слои атмосферы и простирающаяся далеко за ее пределы.
Атмосфера состоит из смеси газов: азота (78,08% ее объема), кислорода (20,95%), аргона (0,9%), диоксида углерода (0,03%) и редких газов – неона, гелия, криптона и ксенона (в сумме 0,01%). Почти всюду близ земной поверхности присутствует водяной пар. В атмосфере городов и промышленных районов обнаруживаются повышенные концентрации сернистого ангидрида, углекислого и угарного газов, метана, фтористого углерода и других газов антропогенного происхождения. загрязнение воздуха.
Тропосфера – слой атмосферы, в котором формируется погода. В умеренных широтах она простирается примерно до высоты 10 км. Ее верхний предел, известный как тропопауза, на экваторе выше, чем на полюсах. Имеются также сезонные изменения – летом тропопауза располагается несколько выше, чем зимой. В пределах тропопаузы происходит циркуляция огромных масс воздуха. Средняя температура воздуха в приземном слое атмосферы ок. 15° C. С высотой температура понижается примерно на 0,6° на каждые 100 м высоты. Холодный воздух верхних слоев атмосферы опускается, а теплый – поднимается. Но под влиянием вращения Земли вокруг своей оси и локальных особенностей распределения тепла и влаги эта принципиальная схема циркуляции атмосферы претерпевает изменения. Больше всего солнечной тепловой энергии поступает в атмосферу в тропиках и субтропиках, откуда в результате конвекции теплые воздушные массы переносятся в высокие широты, где теряют тепло. См также МЕТЕОРОЛОГИЯ И КЛИМАТОЛОГИЯ.
Стратосфера расположена в диапазоне от 10 до 50 км над уровнем моря. Для нее характерны довольно постоянные ветры и температуры (в среднем ок. –50° С) и редкие перламутровые облака, образованные кристаллами льда. Однако в верхних слоях стратосферы температура повышается. Сильные турбулентные потоки воздуха, известные под названием струйных течений, циркулируют вокруг Земли в приполярных широтах и в экваториальном поясе. В зависимости от направления движения реактивных самолетов, летающих в нижних слоях стратосферы, струйные течения могут представлять опасность или благоприятствовать полетам. В стратосфере солнечная ультрафиолетовая радиация и заряженные частицы (главным образом, протоны и электроны) взаимодействуют с кислородом, продуцируя озон, ионы кислорода и азота. Наиболее высокие концентрации озона обнаружены в нижней стратосфере.
Мезосфера – слой атмосферы, расположенный в интервале высот от 50 до 80 км. В ее пределах температура постепенно понижается примерно от 0° C у нижней границы до –90° С (иногда до –110° С) у верхней границы – мезопаузы. Со средними слоями мезосферы сопряжена нижняя граница ионосферы, где электромагнитные волны отражаются ионизированными частицами.
Область между 10 и 150 км иногда называется хемосферой, поскольку именно здесь, главным образом в мезосфере, происходят фотохимические реакции.
Термосфера – высокие слои атмосферы примерно от 80 до 700 км, в которых повышается температура. Поскольку атмосфера здесь разрежена, тепловая энергия молекул – главным образом кислорода – низкая, а температуры зависят от времени суток, солнечной активности и некоторых других факторов. В ночное время температуры меняются примерно от 320° C в периоды минимальной солнечной активности до 2200° C во время пиков солнечной активности.
Экзосфера – самый верхний слой атмосферы, начинающийся на высотах ок. 700 км, где атомы и молекулы находятся настолько далеко одни от других, что сталкиваются весьма редко. Это т.н. критический уровень, на котором атмосфера перестает вести себя как обычный газ, а атомы и молекулы перемещаются в гравитационном поле Земли как спутники. В этом слое главными компонентами атмосферы являются водород и гелий – легкие элементы, которые в конечном счете улетучиваются в космическое пространство.
Способность Земли удерживать атмосферу зависит от силы земного притяжения и скорости движения молекул воздуха. Любой объект, который удаляется от Земли со скоростью менее 8 км/с, возвращается на нее под действием силы притяжения. При скорости 8–11 км/с объект выводится на околоземную орбиту, а свыше 11 км/с – преодолевает земную гравитацию.
Многие частицы верхних слоев атмосферы, обладающие высокой энергией, могли бы быстро улетучиться в космическое пространство, если бы не улавливались магнитным полем Земли (магнитосферой), которое защищает все живые организмы (в т.ч. и человека) от пагубного влияния малоинтенсивного космического излучения. атмосфера;межзвездное вещество; космоса исследование и использование.
ГЕОДИНАМИКА
Движения земной коры и эволюция материков. Основные изменения лика Земли заключаются в горообразовании и изменении площади и очертаний материков, которые в ходе формирования поднимаются и опускаются. Например, плато Колорадо площадью 647,5 тыс. км², некогда располагавшееся на уровне моря, в настоящее время имеет средние абсолютные высоты ок. 2000 м, а Тибетское нагорье площадью ок. 2 млн. км² поднялось примерно на 5 км. Такие массивы суши могли воздыматься со скоростью ок. 1 мм/год. После того, как заканчивается горообразование, начинают действовать разрушительные процессы, главным образом водная и в меньшей степени ветровая эрозия. Реки непрерывно размывают горные породы и отлагают наносы ниже по течению. Например, р.Миссисипи ежегодно выносит в Мексиканский залив ок. 750 млн. т растворенных и твердых осадков.
Континентальная земная кора сложена относительно легким материалом, поэтому материки, подобно айсбергам, плавают в плотной пластичной мантии Земли. При этом нижняя, бóльшая часть массы материков расположена ниже уровня моря. Наиболее глубоко погружена в мантию земная кора в области горных сооружений, образуя т.н. «корни» гор. Когда горы разрушаются и удаляются продукты выветривания, эти потери компенсируются новым «ростом» гор. С другой стороны, перегрузка речных дельт поступающим обломочным материалом является причиной их постоянного погружения. Такое поддержание равновесного состояния погруженной ниже уровня моря и расположенной выше него частей материков носит название изостазии.
Землетрясения и вулканическая деятельность. В результате движений крупных блоков земной поверхности в земной коре образуются разломы и происходит складкообразование. Гигантская мировая система разломов и сбросов, известная как срединно-океанический рифт, опоясывает Землю на протяжении более 65 тыс. км. Для этого рифта характерны движения вдоль разломов, землетрясения и сильный поток внутренней тепловой энергии, что свидетельствует о том, что магма расположена близ поверхности Земли. К этой системе принадлежит и разлом Сан-Андреас в южной Калифорнии, в пределах которого во время землетрясений отдельные блоки земной поверхности смещаются на величину до 3 м по вертикали. Тихоокеанское «огненное кольцо» и Альпийско-Гималайский горный пояс – основные районы вулканической активности, связанные со срединно-океаническим рифтом. К первому из этих районов приурочены почти ²/₃ из известных примерно 500 вулканов. Здесь же происходит ок. 80% всех землетрясений на Земле. Иногда у нас на глазах возникают новые вулканы, как, например, вулкан Парикутин в Мексике (1943) или Суртсей у южных берегов Исландии (1965).
Земные приливы. Совершенно иную природу имеют периодические деформации Земли со средней амплитудой 10–20 см, известные как земные приливы, частично обусловленные притяжением Земли Солнцем и Луной. Кроме того, точки небосвода, в которых орбита Луны пересекает плоскость земной орбиты, совершают оборот вокруг Земли с периодом 18,6 лет. Этот цикл оказывает влияние на состояние «твердой» Земли, атмосферы и океана. Способствуя увеличению высоты приливов на континентальных шельфах, он может стимулировать сильные землетрясения и вулканические извержения. В умеренных широтах это может привести к повышению скорости некоторых океанических течений, например Гольфстрима и Куросио. Тогда их теплые воды станут более существенно влиять на климат. океанические течения; океан; ЛУНА; приливы и отливы.
Дрейф материков. Хотя большинство геологов и полагало, что на суше и на дне океанов происходит образование разломов и формирование складчатости, считалось, что положение материков и океанических впадин строго фиксировано. В 1912 немецкий геофизик А.Вегенер предположил, что древние массивы суши раскалывались на части и дрейфовали, словно айсберги, по более пластичной океанической коре. Тогда эта гипотеза не нашла поддержки среди большинства геологов. Однако в результате исследований глубоководных бассейнов в 1950–1970-х годах были получены неопровержимые доказательства в пользу гипотезы Вегенера. В настоящее время теория тектоники плит составляет основу представлений об эволюции Земли.
Спрединг океанического дна. Глубоководные магнитные съемки океанического дна показали, что древние вулканические породы перекрыты тонким плащом речных наносов. Эти вулканические породы, главным образом базальты, по мере остывания в процессе эволюции Земли сохраняли информацию о геомагнитном поле. Поскольку, как было сказано выше, время от времени полярность геомагнитного поля меняется, базальты, образовавшиеся в разные эпохи, имеют намагниченность противоположного знака. Океаническое дно делится на полосы, выполненные породами, различающимися знаком намагниченности. Параллельные полосы, расположенные по обе стороны от срединно-океанических хребтов, симметричны по ширине и направлению напряженности магнитного поля. Ближе всего к гребню хребта располагаются самые молодые формации, поскольку представляют свежеизверженную базальтовую лаву. Ученые считают, что горячие расплавленные породы поднимаются по трещинам вверх и растекаются по обе стороны от оси хребта (этот процесс можно сравнить с двумя конвейерными лентами, движущимися в противоположных направлениях), причем на поверхности хребтов чередуются полосы, имеющие противоположную намагниченность. Возраст любой такой полосы морского дна может быть определен с большой точностью. Эти данные рассматриваются как надежные свидетельства в пользу спрединга (расширения) океанического дна.
Тектоника плит. Если дно океана расширяется в шовной зоне срединно-океанического хребта, это означает, что либо поверхность Земли увеличивается, либо имеются районы, где океаническая кора исчезает и погружается в астеносферу. Такие районы, называемые зонами субдукции, действительно были обнаружены в поясе, окаймляющем Тихий океан, и в прерывистой полосе, протягивающейся от Юго-Восточной Азии до Средиземноморья. Все эти зоны приурочены к глубоководным желобам, опоясывающим островные дуги. Большинство геологов полагает, что на поверхности Земли имеется несколько жестких литосферных плит, которые «плавают» по астеносфере. Плиты могут скользить одна относительно другой, или одна может погружаться под другую в зоне субдукции. Единая модель тектоники плит дает наилучшее объяснение распределению крупных геологических структур и зон тектонической активности, а также изменению взаимного расположения материков.
Сейсмические зоны. Срединно-океанические хребты и зоны субдукции представляют собой пояса частых сильных землетрясений и вулканических извержений. Эти районы соединены протяженными линейными разломами, которые прослеживаются по всему земному шару. Землетрясения приурочены к разломам и очень редко происходят в каких-либо других областях. По направлению к материкам эпицентры землетрясений располагаются все глубже. Этот факт дает объяснение механизму субдукции: расширяющаяся океаническая плита ныряет под вулканический пояс под углом ок. 45°. По мере «соскальзывания» океаническая кора плавится, превращаясь в магму, которая через трещины изливается в виде лавы на поверхность.
Горообразование. Там, где древние океанические впадины уничтожаются в процессе субдукции, происходит столкновение материковых плит между собой или с осколками плит. Как только это случается, земная кора сильно сжимается, формируется надвиг, а мощность коры увеличивается почти вдвое. В связи с изостазией смятая в складки зона испытывает подъем и таким образом рождаются горы. Пояс горных сооружений альпийского этапа складчатости прослеживается вдоль побережья Тихого океана и в Альпийско-Гималайской зоне. В этих районах многочисленные столкновения литосферных плит и подъем территории начались ок. 50 млн. лет назад. Более древние горные системы, как, например, Аппалачи, имеют возраст свыше 250 млн. лет, но в настоящее время они настолько разрушены и сглажены, что утратили типичный горный облик и превратились в почти ровную поверхность. Однако, поскольку их «корни» погружены в мантию и плавают, они испытывали неоднократный подъем. И все же со временем такие древние горы превратятся в равнины. Большинство геологических процессов проходят через стадии молодости, зрелости и старости, но обычно такой цикл занимает очень длительное время.
Распределение тепла и влаги. Взаимодействие гидросферы и атмосферы контролирует распределение тепла и влаги на земной поверхности. Соотношение суши и моря в значительной степени определяет характер климата. Когда увеличивается поверхность суши, происходит похолодание. Неравномерное распределение суши и моря в настоящее время является предпосылкой для развития оледенения.
Больше всего тепла поверхность Земли и атмосфера получают от Солнца, которое на протяжении всего времени существования нашей планеты почти с одинаковой интенсивностью излучает тепловую и световую энергию. Атмосфера предохраняет Землю от слишком быстрого возврата этой энергии назад в космос. Около 34% солнечной радиации теряется из-за отражения облаками, 19% поглощается атмосферой и только 47% достигает земной поверхности. Суммарный приток солнечной радиации к верхней границе атмосферы равен отдаче радиации с этой границы в космическое пространство. В результате устанавливается тепловой баланс системы «Земля – атмосфера».
Поверхность суши и воздух приземного слоя быстро нагреваются днем и довольно быстро теряют тепло ночью. Если бы в верхней тропосфере отсутствовали улавливающие тепло слои, амплитуда колебаний суточных температур могла бы быть гораздо больше. Например, Луна получает от Солнца примерно столько же тепла, сколько и Земля, но, поскольку у Луны нет атмосферы, температуры ее поверхности днем повышаются примерно до 101° C, а ночью понижаются до –153° C.
Океаны, температура воды которых меняется гораздо медленнее, чем температура земной поверхности или воздуха, оказывают на климат сильное смягчающее воздействие. Ночью и зимой воздух над океанами остывает значительно медленнее, чем над сушей, а если океанические воздушные массы перемещаются над материками, это приводит к потеплению. И наоборот, днем и летом морской бриз охлаждает сушу.
Распределение влаги на земной поверхности определяется круговоротом воды в природе. Каждую секунду в атмосферу, главным образом с поверхности океанов, испаряется огромное количество воды. Влажный океанический воздух, проносясь над материками, охлаждается. Затем влага конденсируется и возвращается на земную поверхность в форме дождя или снега. Частично она сохраняется в снежном покрове, реках и озерах, а частично возвращается в океан, где снова происходит испарение. Таким образом завершается гидрологический цикл.
Океанические течения являются мощным терморегулирующим механизмом Земли. Благодаря им в тропических океанических районах поддерживается равномерная умеренная температура и теплые воды переносятся в более холодные высокоширотные регионы.
Поскольку вода играет существенную роль в эрозионных процессах, она тем самым влияет на движения земной коры. А любое перераспределение масс, обусловленное такими движениями в условиях вращающейся вокруг своей оси Земли, способно, в свою очередь, внести вклад в изменение положения земной оси. Во время ледниковых эпох уровень моря понижается, так как вода аккумулируется в ледниках. Это, в свою очередь, приводит к разрастанию материков и увеличению климатических контрастов. Сокращение речного стока и понижение уровня Мирового океана препятствуют достижению теплыми океаническими течениями холодных регионов, что ведет к дальнейшим климатическим изменениям.
ДВИЖЕНИЕ ЗЕМЛИ
Земля вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца. Эти движения усложняются за счет гравитационного влияния других объектов Солнечной системы, представляющей собой часть нашей Галактики (рис. 6). Галактика вращается вокруг своего центра, следовательно, и Солнечная система вместе с Землей вовлечены в это движение.
Вращение вокруг собственной оси. Земля совершает один оборот вокруг оси за 23 ч 56 мин 4,09 с. Вращение происходит с запада на восток, т.е. против часовой стрелки (если смотреть со стороны Северного полюса). Поэтому кажется, что Солнце и Луна восходят на востоке и заходят на западе. Земля совершает примерно 365¹/₄ оборота за время одного витка вокруг Солнца, что составляет один год или занимает 365¹/₄ суток. Поскольку на каждый такой виток, кроме целых суток, дополнительно затрачивается еще четверть суток, каждые четыре года к календарю добавляется один день. Гравитационное притяжение Луны постепенно замедляет вращение Земли и удлиняет сутки примерно на 1/1000 с каждое столетие. По геологическим данным, темпы вращения Земли могли меняться, но не более чем на 5%.
Обращение Земли вокруг Солнца. Земля обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, близкой к круговой, в направлении с запада на восток со скоростью ок. 107 000 км/ч. Среднее расстояние до Солнца 149 598 тыс. км, а разница между наибольшим и наименьшим расстоянием 4,8 млн. км. Эксцентриситет (отклонение от круга) земной орбиты меняется очень незначительно на протяжении цикла продолжительностью 94 тыс. лет. Изменения расстояния до Солнца, как полагают, способствуют формированию сложного климатического цикла, с отдельными этапами которого сопряжено наступание и отступание ледников во время ледниковых периодов. Эта теория, развитая югославским математиком М.Миланковичем, подтверждается геологическими данными.
Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33′, благодаря чему происходит смена времен года. Когда Солнце находится над Северным тропиком (23°27′ с.ш.), в Северном полушарии начинается лето, при этом Земля располагается дальше всего от Солнца. В Южном полушарии лето начинается, когда Солнце поднимается над Южным тропиком (23°27′ ю.ш.). В это время в Северном полушарии начинается зима.
Прецессия. Притяжение Солнца, Луны и других планет не изменяет угла наклона земной оси, но приводит к тому, что она перемещается по круговому конусу. Это перемещение называется прецессией. В настоящее время Северный полюс направлен на Полярную звезду. Полный цикл прецессии составляет ок. 25 800 лет и вносит существенный вклад в климатический цикл, о котором писал Миланкович.
Дважды в год, когда Солнце находится непосредственно над экватором, и дважды в месяц, когда аналогичным образом расположена Луна, притяжение, обусловливающее прецессию, уменьшается до нуля и происходит периодическое увеличение и снижение темпов прецессии. Такое колебательное движение земной оси известно как нутация, которая достигает максимума каждые 18,6 лет. Эта периодичность по влиянию на климат занимает второе место после смены времен года.
Система Земля – Луна. Земля и Луна связаны взаимным притяжением. Общий центр тяжести, называемый центром масс, расположен на линии, соединяющей центры Земли и Луны. Поскольку масса Земли почти в 82 раза больше массы Луны, центр масс этой системы расположен на глубине более 1600 км от поверхности Земли. И Земля, и Луна совершают оборот вокруг этой точки за 27,3 суток. Поскольку они обращаются вокруг Солнца, центр масс описывает сглаженный эллипс, хотя каждое из этих тел имеет волнистую траекторию.
Прочие формы движения. В пределах Галактики Земля и остальные объекты Солнечной системы перемещаются со скоростью ок. 19 км/с в направлении звезды Вега. Кроме того, Солнце и другие соседние звезды обращаются вокруг центра Галактики со скоростью ок. 220 км/с. В свою очередь, наша Галактика входит в состав небольшой локальной группы галактик, которая, в свою очередь, является частью гигантского скопления галактик.
ЛИТЕРАТУРА
Магницкий В.А. Внутреннее строение и физика Земли. М., 1965
Вернадский В.И. Биосфера. М., 1967
Колесник С.В. Общие географические закономерности Земли. М., 1970
Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. М., 1980
Рид Г., Уотсон Дж. История Земли, тт. 1–2. Л., 1981
Рингвуд А. Происхождение Луны и Земли. М., 1982

Общество Плоской Земли, современная теория

Как известно, форма Земли представляет собой шар. То есть она круглая. Но так было не всегда. Вернее, это сейчас мы знаем, какая наша планета. Раньше же древние народы по-разному представляли себе Землю. Для одних мы жили на острове, окружённом водой. Для других вообще не было конца и края планеты.
Более того, многие верили, что Земля плоская. Например, такое представление встречается в мифологии многих древних народов. Вдобавок, на ранних этапах развития буддизма и индуизма также прослеживается такой взгляд на форму Земли.

Модель плоской Земли

Интересно, что идея о плоской планете прослеживается в очень древних работах учёных и философов. В то время астрономии как науки ещё не было. В представлениях людей преобладали философские взгляды. А они, в свою очередь, формировались из того, что человек мог видеть и наблюдать. По этой причине плоскость и рельеф Земли были ровными для человека.
Вероятно, что связано это с тем, что для наблюдателя планета видимость распространяется лишь на плоскости, которую может охватить взгляд. Лишь с большой по высоте точки человек может заметить кривизну поверхности Земли.

Горизонт с высоты

Разумеется, с развитием астрономии и изучением географии планеты данное мировоззрение стало неактуальным. Его, как мы знаем, признали ошибочным. А шарообразный вид получил весомые доказательства. Тем самым официально мы живем на круглой планете.
Итак, характеристика земного шара включает в себя: форму, плотность, возраст, вес и массу, климат и температуру и др.
Как известно, цвет Земли — голубой. Это связано, с присутствием воды на поверхности.

Земля из космоса

Теория формы Земли в древности

Интересно, что в древности также существовало предположение о шарообразности планеты.
Стоит отметить, что ранее над учёными, верившими в это смеялись. Более того, их преследовала церковь. Кстати, религия долго не хотела мириться даже с обоснованным фактом вида Земли.
Несмотря на то, что ещё Пифагор за несколько веков до нашей эры считал, наш голубой дом шаром. Затем Аристотель на основе наблюдений за лунными затмениями пришёл к выводу о круглой виде планеты.
Помимо этого, известный астроном-учёный Эратосфен вычислил радиус земного шара. Вопросом формы Земли задавался и Исаак Ньютон. Но он предлагал идею об эллипсоидном виде.

Эратосфен

Но только с появлением общей модели Вселенной это стало общепринятым фактом. Тем более сейчас есть множество доказательств этому.

Современная теория формы Земли

Сейчас астрономия сходится на факте шарообразности. Однако это действительно при нулевом приближении. Что уместно при решении задач, где точность расчётов не больше 0,5%.
На самом деле наша планета не идеальный шар. Потому как она немного сплюснута у полюсов. Это связано с её суточным вращением. Таким образом высота материков разная, и форма поверхности искажена.

Северный полюс ЗемлиЮжный полюс Земли

Довольно часто при описании формы планеты используют эллипсоид вращения или геоид (поверхность нормальная силе тяжести).
Сегодня мы можем наблюдать за нашим домом из космоса. Таким образом мы видим его внешний вид. К тому же представляем наше место, по крайней мере, в Солнечной системе. В любом случае, это наш родной дом. И поэтому людей всегда интересовало всё, что его касается.

Общество Плоской Земли

Несмотря на современные научные доказательства и достижения существуют те, кто верит в земную плоскость. Более того, есть даже специальное Общество плоской Земли. Очевидно, что в него входят приверженцы данного взгляда.

Логотип Общества Плоской Земли

Убеждения общества:

• Земля представляет собой плоский диск диаметром 40 тысяч км,
• Центр располагается на территории Северного полюса,
• Южный полюс выдумка,
• Всё космические объекты находятся над поверхностью Земли,
• Отсутствие силы гравитации, её отрицание,
• Планета движется вверх, поэтому возникает ускорение свободного падения,
• Антарктика является ледяной стеной-краем всей поверхности,
• Вся наука, фотографии и снимки-подделка и обман,
• Всё, что происходит в научных кругах-это эксперимент над людьми.

На удивление, люди, верящие в это, приводят свои доказательства происходящему. Даже прибегают к Библии. Спорить с ними бесполезно. Здесь, как говорится, кто во что верит.

И после сего видел я четырех Ангелов, стоящих на четырех углах земли, держащих четыре ветра земли, чтобы не дул ветер ни на землю, ни на море, ни на какое дерево.

Библия

Однако отрицание науки это всего лишь противоположное представление на окружающий мир. Нельзя насильно заставить человека принять её. Но обоснованные и установленные факты на лицо.
Голубая планета Солнечной системы-это наш родной дом. Она богата по своему химическому составу. А ресурсы нашей планеты до сих пор не до конца изучены. Хотя человечество научилось их использовать в своей жизнедеятельности.

Плоская Земля (изображение)

Планета Земля. Фото. Спутники. Масса. Видео.

Земля – третья планета по счету от Солнца и пятая по размерам. Среди всех небесных объектов земной группы она является крупнейшей по массе, диаметру и плотности. Имеет другие обозначения – Голубая планета, Мир или Терра. На данный момент является единственной известной человеку планетой с наличием жизни.

По научным исследованиям выходит, что Земля как планета образовалась примерно 4,54 млрд лет назад из солнечной туманности, после чего обрела единственный спутник – Луну. Жизнь на планете появилась около 3,9 млрд лет назад. С тех пор биосфера сильно поменяла структуру атмосферы и абиотических факторов. В результате обусловилось количество аэробных живых организмов и формирование озонового слоя. Магнитное поле совместно со слоем уменьшают негативное влияние солнечной радиации на жизнь. Обусловленная земной корой радиация со времен образования довольно-таки сильно снизилась из-за постепенного распада радионуклидов. Кора планеты поделена на несколько сегментов (тектонические плиты), которые движутся по несколько сантиметров в год.

Мировой океан занимает около 70,8% поверхности Земли, а остальная часть принадлежит континентам и островам. Материки обладают реками, озерами, подземными водами и льдами. Совместно с Мировым океаном они образовывают гидросферу планеты. Благодаря жидкой воде на поверхности и под землей поддерживается жизнь. Полюсы Земли накрыты ледяными шапками, в состав которых входят антарктический ледяной щит и морской лед Арктики.

Внутренние области Земли довольно активны и состоят из очень вязкого, толстого слоя – мантии. Она покрывает внешнее жидкое ядро, состоящее из никеля и железа. Физические характеристики планеты сохранили жизнь на протяжении 3,5 млрд лет. Примерные подсчеты ученых говорят о продолжительности таких же условий еще в течение 2 млрд лет.

Земля притягивается гравитационными силами вместе с другими космическими объектами. Планета оборачивается вокруг Солнца. Полный оборот – 365,26 суток. Ось вращения наклонена на 23,44°, благодаря этому вызываются сезонные перемены периодичностью в 1 тропический год. Примерное время суток на Земле – 24 часа. В свою очередь, вокруг Земли обращается Луна. Это происходит с момента основания. Благодаря спутнику на планете происходят приливы и отливы  океана. Помимо этого, она стабилизирует наклон Земли, чем постепенно замедляет ее вращение. По некоторым теориям выходит, что на планету в свое время падали астероиды (болиды) и таким образом влияли напрямую на существующие организмы.

Земля – это дом для миллионов различных форм жизни, включая человека. Вся территория делится на 195 государств, взаимодействующих между собой при помощи дипломатии, грубой силы и торговли. Человек сформировал множество теорий относительно мироздания. Самые популярные – гипотеза Геи, геоцентрическая система мира и плоская Земля.

История нашей планеты

Самая современная теория, касающаяся вопроса возникновения Земли, называется гипотезой солнечной туманности. Из нее выходит, что Солнечная система появилась из большого облака газа и пыли. В состав входили гелий и водород, которые образовались в результате Большого взрыва. Также таким образом появились тяжелые элементы. Около 4,5 млрд лет назад началось сжатие облака из-за ударной волны, которая в свою очередь пошла после вспышки сверхновой. После сокращения облака угловой момент, инерция и гравитация сплюснули его в протопланетный диск. После этого обломки в диске, будучи под действием силы притяжения, начали сталкиваться и сливаться, образовывая тем самым первые планетоиды.

Этот процесс назвали аккрецией, а пыль, газ, обломки и планетоиды начали формировать более крупные объекты – планеты. Примерно весь процесс занял около 10-20 млрд лет.

Единственный спутник Земли – Луна – сформировался немного позднее, хоть ее происхождение до сих пор не получило объяснения. Выдвинуто множество гипотез, одна из которых гласит, что Луна появилась благодаря аккреции из оставшегося после столкновения вещества Земли с объектом, схожим по размерам на Марс. Внешний слой Земли был испарен и расплавлен. Часть мантии выбросило на орбиту планеты, из-за чего Луна сильно обделена металлами и имеет известный нам состав. Собственная сила тяжести повлияла на принятие сферической формы и образование Луны.

Протоземля за счет аккреции увеличилась и была сильно раскалена для расплавления минералов и металлов. Сидерофильные элементы, геохимически похожие на железо, начали опускаться к центру Земли, что повлияло на разделение внутренних слоев на мантию и металлическое ядро. Начало формироваться магнитное поле планеты. Вулканическая активность и выделение газов привели к появлению атмосферы. Усиленная льдом конденсация водяного пара привела к образованию океанов. На тот момент атмосфера Земли состояла из легких элементов – гелия и водорода, но в сравнении с нынешним состоянием обладала большим количеством углекислого газа. Магнитное поле появилось примерно 3,5 млрд лет назад. Благодаря этому солнечный ветер не смог опустошить атмосферу.

Изменения поверхности планеты велось на протяжении сотен миллионов лет. Появлялись и разрушались новые континенты. Иногда, перемещаясь, они создавали суперконтинент. Около 750 млн лет назад стал раскалываться на части самый ранний суперконтинент – Родиния. Немного позже его части образовали новый – Паннотия, после чего, снова распавшись спустя 540 млн лет, появилась Пангея. Она распалась 180 млн лет спустя.

Появление жизни на Земле

По этому поводу существует много гипотез и теорий. Самая популярная из них гласит, что около 3,5 миллиардов лет назад появился единственный универсальный предок всех нынешних организмов.

Благодаря развитию фотосинтеза живые организмы смогли использовать солнечную энергию. Атмосфера начала наполняться кислородом, а в ее верхних слоях был озоновый слой. Симбиоз крупных клеток с мелкими начал развивать эукариоты. Около 2,1 млрд лет назад появились представители многоклеточных организмов.

В 1960 году ученые выдвинули гипотезу Земли-снежка, по которой выходило, что в период от 750 до 580 млн лет назад нашу планету полностью покрывал лед. Данная гипотеза легко объясняет кембрийский взрыв – появление большого количества разных форм жизни. На данный момент эта гипотеза подтверждена.

Первые водоросли образовались 1200 млн лет назад. Первые представители высших растений – 450 млн лет назад.  Беспозвоночные появились в эдиакарский период, а позвоночные – в кембрийский взрыв.

После кембрийского взрыва произошло 5 массовых вымираний. В конце пермского периода погибло примерно 90% живых существ. Это было самое массовое уничтожение, после которого появились архозавры. В конце триасового периода появились динозавры, которые доминировали на планете на протяжении юрского и мелового периодов. Около 65 млн лет назад случилось мел-палеогеновое вымирание. Причиной, скорее всего, выступило падение огромного метеорита. В результате практически все крупные динозавры и рептилии погибли, а мелкие животные сумели спастись. Их яркими представителями были насекомые и первые птицы. В течение последующих миллионов лет появилось большинство различных животных, а пару миллионов лет назад – первые обезьяноподобные животные со способностью прямого хождения. Эти существа начали использовать орудия и общение в качестве обмена информации. Ни одна другая форма жизни не смогла так же быстро развиться, как человек. В крайне короткие сроки люди обуздали земледелие и  образовали цивилизации, а в последнее время начали напрямую влиять на состояние планеты и численность других видов.

40 млн лет назад начался последний ледниковый период. Его яркая середина пришлась на плейстоцен (3 млн лет назад).

Строение Земли

Наша планета принадлежит к земной группе и имеет твердую поверхность. Она обладает самой большей плотностью, массой, гравитацией, магнитным полем и размерами. Земля – единственная известная планета с активным движением тектонических плит.

Недра Земли поделены на слои по физическим и химическим свойствам, но в отличие от остальных планет она обладает ярко выраженным внешним и внутренним ядром. Наружный слой представлен твердой оболочкой, состоящей в основном из силиката. Она отделена от мантии границей  с увеличенной скоростью сейсмических продольных волн. Верхняя вязкая часть мантии и твердая кора образуют литосферу. Под ней расположена астеносфера.

Главные изменения кристаллической структуры происходят на глубине 660 км. Она отделяет нижнюю мантию от верхней. Под самой мантией расположен жидкий слой расплавленного железа с примесями серы, никеля и кремния. Это и есть ядро Земли. Приведенные сейсмические измерения показали, что ядро состоит из двух частей – жидкой внешней и твердой внутренней.

Форма

Земля имеет форму сплюснутого эллипсоида. Средний диаметр планеты – 12742 км, окружность – 40000 км. Экваториальная выпуклость образовалась благодаря вращениям планеты, из-за чего экваториальный диаметр больше за полярный на 43 км. Самая высшая точка – гора Эверест, а глубочайшая – Марианская впадина.

Химический состав

Примерная масса Земли – 5,9736•1024 кг. Примерное число атомов — 1,3-1,4•1050. Состав: железо – 32,1%; кислород – 30,1%; кремний – 15,1%; магний – 13,9%; сера – 2,9%; никель – 1,8%; кальций – 1,5%; алюминий – 1,4%. Все остальные элементы составляют 1,2%.

Внутреннее строение

Как и другие планеты, Земля обладает внутренним слоистым строением. В основном это металлическое ядро и твердые силикатные оболочки. Внутренняя теплота планеты возможна благодаря сочетанию остаточного тепла и радиоактивных распадов изотопов.

Твердая оболочка Земли – литосфера – состоит из верхней части мантии и земной коры. В ней выделяются подвижные складчатые пояса и стабильные платформы. Литосферные плиты передвигаются по пластичной астеносфере, которая ведет себя как вязкая перегретая жидкость, где происходит уменьшение уровня скорости сейсмических волн.

Земная кора представляет верхнюю твердую часть Земли. Она отделена от мантии границей Мохоровича. Существует два типа коры – океаническая и континентальная. Первая сложена из пород основного состава и осадочного чехла, вторая — из гранитного, осадочного и базальтового. Вся земная кора делится на разные по величине литосферные плиты, которые двигаются относительно друг друга.

Толщина земной континентальной коры – 35-45 км, в горах может достигать отметки в 70 км. С повышением глубины в составе увеличивается количество железа и оксидов магния, а кремнезема уменьшается. Верхняя часть континентальной коры представлена прерывистым слоем вулканических и осадочных пород. Слои часто смяты в складки. Осадочная оболочка на щитах отсутствует. Ниже находится граничный слой гранитов и гнейсов. За ним базальтовый слой, сложенный из габбро, базальтов и метаморфических горных пород. Их разъединяет условная граница – поверхность Конрада. Под океанами толщина коры достигает отметки в 5-10 км. Она также делится на несколько слоев – верхний и нижний. Первый состоит из донных осадков размером в километр, второй – из базальта, серпентинита и прослоек осадков.

Мантия Земли – это силикатная оболочка, расположенная между ядром и земной корой. Она составляет 67% всей массы планеты и примерно 83% ее объема. Занимает большой диапазон глубин и обладает фазовыми переходами, что влияет на плотность структуры минералов. Мантия также делится на нижнюю и верхнюю части. Второй в свою очередь состоит из субстрата, слоев Гуттенберга и Голицына.

Результаты нынешних исследований говорят, что состав земной мантии схож с хондритами – каменными метеоритами. В основном здесь присутствуют кислород, кремний, железо, магний и другие химические элементы. Совместно с диоксидом кремния они образуют силикаты.

Самая глубокая и центральная часть Земли – Ядро (геосфера). Предположительный состав – железоникелевые сплавы и сидерофильные элементы. Залегает на глубине 2900 км. Примерный радиус – 3485 км. Температура в центре может достигать отметки 6000°С с давлением до 360 ГПа. Примерная масса — 1,9354•1024 кг.

Географическая оболочка представляет приповерхностные части планеты. Земля обладает особым разнообразием рельефа. Примерно 70,8% покрыто водой. Подводная поверхность гористая и состоит из срединно-океанических хребтов, подводных вулканов, океанических плато, желобов, подводных каньонов и абиссальных равнин. 29,2% принадлежит надводным частям Земли, которые состоят из пустынь, гор, плоскогорий, равнин и др.

Тектонические процессы и эрозия постоянно влияют на перемену поверхности планеты. Рельеф формируется под действием атмосферных осадков, колебаний температур, выветривания и химических воздействий. Также особое влияние оказывают ледники, коралловые рифы, столкновения с метеоритами и береговая эрозия.

Гидросфера – это все водные запасы Земли. Уникальная особенность нашей планеты заключается  в наличии жидкой воды. Основная часть находится в морях и океанах. Общая масса Мирового океана — 1,35•1018 тонн. Вся вода делится на соленую и пресную, из которой питьевой только 2,5%. Большая часть пресной заключена в ледниках – 68,7%.

Атмосфера

Атмосфера – это окружающая планету газовая оболочка, которая состоит из кислорода и азота. В небольших количествах находятся диоксид углерода и водяного пара. Под влиянием биосферы атмосфера с момента своего образования сильно изменилась. Благодаря появлению оксигенного фотосинтеза начали свое развитие аэробные организмы. Атмосфера защищает Землю от космических лучей и определяет погоду на поверхности. Также благодаря ей регулируется циркуляция воздушных масс, круговорот воды и переносы тепла. Атмосфера делится на стратосферу, мезосферу, термосферу, ионосферу и экзосферу.

Химический состав: азот – 78,08%; кислород – 20,95%; аргон – 0,93%; углекислый газ – 0,03%.

Биосфера

Биосфера является совокупностью частей оболочек планеты, населенной живыми организмами. Она восприимчива к их воздействию и занята результатами их жизнедеятельности. В ее состав входят части литосферы, атмосферы и гидросферы. Она является местом жизни нескольких миллионов видов животных, микроорганизмов, грибов и растений.