Земля - третья от Солнца планета и пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Она является также крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.
Иногда упоминается как Мир, Голубая планета, иногда Терра (от лат. Terra). Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми организмами.
Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из солнечной туманности около 4,54 миллиардов лет назад, и вскоре после этого приобрела свой единственный естественный спутник - Луну. Жизнь появилась на Земле около 3,5 миллиардов лет назад, то есть в течение 1 миллиарда после её возникновения. С тех пор биосфера Земли значительно изменила атмосферу и прочие абиотические факторы, обусловив количественный рост аэробных организмов, а также формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную для жизни солнечную радиацию, тем самым сохраняя условия существования жизни на Земле.
Радиация, обусловленная самой земной корой, со времён её образования значительно снизилась благодаря постепенному распаду радионуклидов в ней. Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит, которые движутся по поверхности со скоростями порядка нескольких сантиметров в год. Приблизительно 70,8 % поверхности планеты занимает Мировой океан, остальную часть поверхности занимают континенты и острова. На материках расположены реки и озёра, вместе с Мировым океаном они составляют гидросферу. Жидкая вода, необходимая для всех известных жизненных форм, не существует на поверхности какой-либо из известных планет и планетоидов Солнечной системы, кроме Земли. Полюса Земли покрыты ледяным панцирем, который включает в себя морской лёд Арктики и антарктический ледяной щит.
Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, очень вязкого слоя, называемого мантией, которая покрывает жидкое внешнее ядро, являющееся источником магнитного поля Земли и внутреннее твёрдое ядро, предположительно, состоящее из железа и никеля. Физические характеристики Земли и её орбитального движения позволили жизни сохраниться на протяжении последних 3,5 млрд лет. По различным оценкам, Земля будет сохранять условия для существования живых организмов ещё в течение 0,5 - 2,3 млрд лет.
Земля взаимодействует (притягивается гравитационными силами) с другими объектами в космосе, включая Солнце и Луну. Земля обращается вокруг Солнца и делает вокруг него полный оборот примерно за 365,26 солнечных суток - сидерический год. Ось вращения Земли наклонена на 23,44° относительно перпендикуляра к её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год - 365,24 солнечных суток. Сутки сейчас составляют примерно 24 часа. Луна начала своё обращение на орбите вокруг Земли примерно 4,53 миллиарда лет назад. Гравитационное воздействие Луны на Землю является причиной возникновения океанских приливов. Также Луна стабилизирует наклон земной оси и постепенно замедляет вращение Земли. Некоторые теории полагают, что падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, вызывая, в частности, массовые вымирания различных видов живых существ.
Планета является домом для миллионов видов живых существ, включая человека. Территория Земли разделена на 195 независимых государств, которые взаимодействуют между собой путём дипломатических отношений, путешествий, торговли или военных действий. Человеческая культура сформировала много представлений об устройстве мироздания - таких, как концепция о плоской Земле, геоцентрическая система мира и гипотеза Геи, по которой Земля представляет собой единый суперорганизм.
История Земли
Современной научной гипотезой формирования Земли и других планет Солнечной системы является гипотеза солнечной туманности, по которой Солнечная система образовалась из большого облака межзвёздной пыли и газа. Облако состояло главным образом из водорода и гелия, которые образовались после Большого взрыва и более тяжёлых элементов, оставленных взрывами сверхновых. Примерно 4,5 млрд лет назад облако стало сжиматься, что, вероятно, произошло из-за воздействия ударной волны от вспыхнувшей на расстоянии нескольких световых лет сверхновой. Когда облако начало сокращаться, его угловой момент, гравитация и инерция сплюснули его в протопланетный диск перпендикулярно к его оси вращения. После этого обломки в протопланетном диске под действием силы притяжения стали сталкиваться, и, сливаясь, образовывали первые планетоиды.
В процессе аккреции планетоиды, пыль, газ и обломки, оставшиеся после формирования Солнечной системы, стали сливаться во всё более крупные объекты, формируя планеты. Примерная дата образования Земли - 4,54±0,04 млрд лет назад. Весь процесс формирования планеты занял примерно 10-20 миллионов лет.
Луна сформировалась позднее, примерно 4,527±0,01 млрд лет назад, хотя её происхождение до сих пор точно не установлено. Основная гипотеза гласит, что она образовалась путём аккреции из вещества, оставшегося после касательного столкновения Земли с объектом, по размерам близким Марсу и массой 10 % от земной (иногда этот объект называют «Тейя»). В результате этого столкновения было высвобождено примерно в 100 млн раз больше энергии, чем в результате того, которое вызвало вымирание динозавров. Этого было достаточно для испарения внешних слоев Земли и расплавления обоих тел. Часть мантии была выброшена на орбиту Земли, что предсказывает, почему Луна обделена металлическим материалом, и объясняет её необычный состав. Под влиянием собственной силы тяжести выброшенный материал принял сферического форму и образовалась Луна.
Протоземля увеличилась за счёт аккреции, и была достаточно раскалена, чтобы расплавлять металлы и минералы. Железо, а также геохимически сродственные ему сидерофильные элементы, обладая более высокой плотностью, чем силикаты и алюмосиликаты, опускались к центру Земли. Это привело к разделению внутренних слоёв Земли на мантию и металлическое ядро спустя всего 10 миллионов лет после того, как Земля начала формироваться, произведя слоистую структуру Земли и сформировав магнитное поле Земли. Выделение газов из коры и вулканическая активность привели к образованию первичной атмосферы. Конденсация водяного пара, усиленная льдом, занесённым кометами и астероидами, привела к образованию океанов. Земная атмосфера тогда состояла из легких атмофильных элементов: водорода и гелия, но содержала значительно больше углекислого газа, чем сейчас, а это уберегло океаны от замерзания, поскольку светимость Солнца тогда не превышала 70 % от нынешнего уровня. Примерно 3,5 миллиардов лет назад образовалось магнитное поле Земли, которое предотвратило опустошение атмосферы солнечным ветром.
Поверхность планеты постоянно изменялась в течение сотен миллионов лет: континенты появлялись и разрушались. Они перемещались по поверхности, порой собираясь в суперконтинент. Приблизительно 750 млн лет назад самый ранний из известных суперконтинентов - Родиния - стал раскалываться на части. Позже эти части объединились в Паннотию (600-540 млн лет назад), затем в последний из суперконтинентов - Пангею, который распался 180 миллионов лет назад.
Возникновение жизни
Существует ряд гипотез возникновения жизни на Земле. Около 3,5-3,8 млрд лет назад появился «последний универсальный общий предок», от которого впоследствии произошли все другие живые организмы.
Развитие фотосинтеза позволило живым организмам использовать солнечную энергию напрямую. Это привело к оксигенации атмосферы, начавшейся примерно 2500 млн лет назад, а в верхних слоях - к формированию озонового слоя. Симбиоз мелких клеток с более крупными привёл к развитию сложных клеток - эукариот. Примерно 2,1 млрд лет назад появились многоклеточные организмы, которые продолжали приспосабливаться к окружающим условиям. Благодаря поглощению губительного ультрафиолетового излучения озоновым слоем жизнь смогла начать освоение поверхности Земли.
В 1960 году была выдвинута гипотеза Земли-снежка, утверждающая, что в период между 750 и 580 млн лет назад Земля была полностью покрыта льдом. Эта гипотеза объясняет кембрийский взрыв - резкое повышение разнообразия многоклеточных форм жизни около 542 млн лет назад.
Около 1200 млн лет назад появились первые водоросли, а примерно 450 млн лет назад - первые высшие растения. Беспозвоночные животные появились в эдиакарском периоде, а позвоночные - во время кембрийского взрыва около 525 миллионов лет назад.
После кембрийского взрыва было пять массовых вымираний. Вымирание в конце пермского периода, которое является самым массовым в истории жизни на Земле, привело к гибели более 90 % живых существ на планете. После пермской катастрофы самыми распространёнными наземными позвоночными стали архозавры, от которых в конце триасового периода произошли динозавры. Они доминировали на планете в течение юрского и мелового периодов. 65 млн лет назад произошло мел-палеогеновое вымирание, вызванное, вероятно, падением метеорита; оно привело к исчезновению динозавров и других крупных рептилий, но обошло многих мелких животных, таких как млекопитающие, которые тогда представляли собой небольших насекомоядных животных, а также птиц, являющихся эволюционной ветвью динозавров. В течение последних 65 миллионов лет развилось огромное количество разнообразных видов млекопитающих, и несколько миллионов лет назад обезьяноподобные животные получили способность прямохождения. Это позволило использовать орудия и способствовало общению, которое помогало добывать пищу и стимулировало необходимость в большом мозге. Развитие земледелия, а затем цивилизации, в короткие сроки позволило людям воздействовать на Землю как никакая другая форма жизни, влиять на природу и численность других видов.
Последний ледниковый период начался примерно 40 млн лет назад, его пик приходится на плейстоцен около 3 миллионов лет назад. На фоне продолжительных и значительных изменений средней температуры земной поверхности, что может быть связано с периодом обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики (около 200 млн лет), имеют место и меньшие по амплитуде и длительности циклы похолодания и потепления, происходящие каждые 40-100 тысяч лет, имеющие явно автоколебательный характер, возможно, вызванный действием обратных связей от реакции всей биосферы как целого, стремящейся обеспечить стабилизацию климата Земли (см. гипотезу Геи, выдвинутую Джеймсом Лавлоком, а также теорию биотической регуляции, предложенную В. Г. Горшковым).
Последний цикл оледенения в Северном полушарии закончился около 10 тысяч лет назад.
Строение Земли
Согласно теории тектонических плит, внешняя часть Земли состоит из двух слоёв: литосферы, включающей земную кору, и затвердевшей верхней части мантии. Под литосферой располагается астеносфера, составляющая внешнюю часть мантии. Астеносфера ведёт себя как перегретая и чрезвычайно вязкая жидкость.
Литосфера разбита на тектонические плиты, и как бы плавает по астеносфере. Плиты представляют собой жёсткие сегменты, которые двигаются относительно друг друга. Существует три типа их взаимного перемещения: конвергенция (схождение), дивергенция (расхождение) и сдвиговые перемещения по трансформным разломам. На разломах между тектоническими плитами могут происходить землетрясения, вулканическая активность, горообразование, образование океанских впадин.
Список крупнейших тектонических плит с размерами приведён в таблице справа. Среди плит меньших размеров следует отметить индостанскую, арабскую, карибскую плиты, плиту Наска и плиту Скотия. Австралийская плита фактически слилась с Индостанской между 50 и 55 млн лет назад. Быстрее всего движутся океанские плиты; так, плита Кокос движется со скоростью 75 мм в год, а тихоокеанская плита - со скоростью 52-69 мм в год. Самая низкая скорость у евразийской плиты - 21 мм в год.
Географическая оболочка
Приповерхностные части планеты (верхняя часть литосферы, гидросфера, нижние слои атмосферы) в целом называются географической оболочкой и изучаются географией.
Рельеф Земли очень разнообразен. Около 70,8 % поверхности планеты покрыто водой (в том числе континентальные шельфы). Подводная поверхность гористая, включает систему срединно-океанических хребтов, а также подводные вулканы, океанические желоба, подводные каньоны, океанические плато и абиссальные равнины. Оставшиеся 29,2 %, непокрытые водой, включают горы, пустыни, равнины, плоскогорья и др.
В течение геологических периодов поверхность планеты постоянно изменяется из-за тектонических процессов и эрозии. Рельеф тектонических плит формируется под воздействием выветривания, которое является следствием осадков, колебаний температур, химических воздействий. Изменяют земную поверхность и ледники, береговая эрозия, образование коралловых рифов, столкновения с крупными метеоритами.
При перемещении континентальных плит по планете океаническое дно погружается под их надвигающиеся края. В то же время вещество мантии, поднимающееся из глубин, создаёт дивергентную границу на срединно-океанических хребтах. Совместно эти два процесса приводят к постоянному обновлению материала океанической плиты. Возраст большей части океанского дна меньше 100 млн лет. Древнейшая океаническая кора расположена в западной части Тихого океана, а её возраст составляет примерно 200 млн лет. Для сравнения, возраст старейших ископаемых, найденных на суше, достигает около 3 млрд лет.
Континентальные плиты состоят из материала с низкой плотностью, такого как вулканические гранит и андезит. Менее распространён базальт - плотная вулканическая порода, являющаяся основной составляющей океанического дна. Примерно 75 % поверхности материков покрыто осадочными породами, хотя эти породы составляют примерно 5 % земной коры. Третьими по распространённости на Земле породами являются метаморфические горные породы, сформировавшиеся в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород под действием высокого давления, высокой температуры или того и другого одновременно. Самые распространённые силикаты на поверхности Земли - это кварц, полевой шпат, амфибол, слюда, пироксен и оливин; карбонаты - кальцит (в известняке), арагонит и доломит.
Педосфера - самый верхний слой литосферы - включает почву. Она находится на границе между литосферой, атмосферой, гидросферой. На сегодня общая площадь культивируемых земель составляет 13,31 % поверхности суши, из которых лишь 4,71 % постоянно заняты сельскохозяйственными культурами. Примерно 40 % земной суши сегодня используется для пахотных угодий и пастбищ, это примерно 1,3·107 км² пахотных земель и 3,4·107 км² пастбищ.
Гидросфера
Гидросфера (от др.-греч. Yδωρ - вода и σφαῖρα - шар) - совокупность всех водных запасов Земли.
Наличие жидкой воды на поверхности Земли является уникальным свойством, которое отличает нашу планету от других объектов Солнечной системы. Большая часть воды сосредоточена в океанах и морях, значительно меньше - в речных сетях, озёрах, болотах и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара.
Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, слагая криосферу.
Общая масса воды в Мировом океане примерно составляет 1,35·1018 тонн, или около 1/4400 от общей массы Земли. Океаны покрывают площадь около 3,618·108 км2 со средней глубиной 3682 м, что позволяет вычислить общий объём воды в них: 1,332·109 км3. Если всю эту воду равномерно распределить по поверхности, то получился бы слой, толщиной более 2,7 км. Из всей воды, которая есть на Земле, только 2,5 % приходится на пресную, остальная - солёная. Большая часть пресной воды, около 68,7 %, в настоящее время находится в ледниках. Жидкая вода появилась на Земле, вероятно, около четырёх миллиардов лет назад.
Средняя солёность земных океанов - около 35 грамм соли на килограмм морской воды (35 ‰). Значительная часть этой соли была высвобождена при вулканических извержениях или извлечена из охлаждённых изверженных горных пород, сформировавших дно океана.
Атмосфера Земли
Атмосфера — газовая оболочка, окружающая планету Земля; состоит из азота и кислорода, со следовыми количествами водяного пара, диоксида углерода и других газов. С момента своего образования она значительно изменилась под влиянием биосферы. Появление оксигенного фотосинтеза 2,4-2,5 млрд лет назад способствовало развитию аэробных организмов, а также насыщению атмосферы кислородом и формированию озонового слоя, который оберегает всё живое от вредных ультрафиолетовых лучей. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, защищает планету от космических лучей, и частично - от метеоритных бомбардировок. Она также регулирует основные климатообразующие процессы: круговорот воды в природе, циркуляцию воздушных масс, переносы тепла. Молекулы атмосферы могут захватывать тепловую энергию, мешая ей уйти в открытый космос, тем самым повышая температуру планеты. Это явление известно как парниковый эффект. Основными парниковыми газами считаются водяной пар, двуокись углерода, метан и озон. Без этого эффекта теплоизоляции средняя поверхностная температура Земли составила бы от минус 18 до минус 23 °C, хотя в действительности она равна 14,8 °С, и жизнь скорее всего не существовала бы.
Атмосфера Земли разделяется на слои, которые различаются между собой температурой, плотностью, химическим составом и т. д. Общая масса газов, составляющих земную атмосферу - примерно 5,15·1018 кг. На уровне моря атмосфера оказывает на поверхность Земли давление, равное 1 атм (101,325 кПа). Средняя плотность воздуха у поверхности - 1,22 г/л, причём она быстро уменьшается с ростом высоты: так, на высоте 10 км над уровнем моря она составляет не более 0,41 г/л, а на высоте 100 км - 10−7 г/л.
В нижней части атмосферы содержится около 80 % общей её массы и 99 % всего водяного пара (1,3-1,5·1013 т), этот слой называется тропосферой. Его толщина неодинакова и зависит от типа климата и сезонных факторов: так, в полярных регионах она составляет около 8-10 км, в умеренном поясе до 10-12 км, а в тропических или экваториальных доходит до 16-18 км. В этом слое атмосферы температура опускается в среднем на 6 °С на каждый километр при движении в высоту. Выше располагается переходный слой - тропопауза, отделяющий тропосферу от стратосферы. Температура здесь находится в пределах 190-220 K.
Стратосфера - слой атмосферы, который расположен на высоте от 10-12 до 55 км (в зависимости от погодных условий и времени года). На него приходится не более 20 % всей массы атмосферы. Для этого слоя характерно понижение температуры до высоты ~25 км, с последующим повышением на границе с мезосферой почти до 0 °С. Эта граница называется стратопаузой и находится на высоте 47-52 км. В стратосфере отмечается наибольшая концентрация озона в атмосфере, который оберегает все живые организмы на Земле от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Интенсивное поглощение солнечного излучения озоновым слоем и вызывает быстрый рост температуры в этой части атмосферы.
Мезосфера расположена на высоте от 50 до 80 км над поверхностью Земли, между стратосферой и термосферой. Она отделена от этих слоёв мезопаузой (80-90 км). Это самое холодное место на Земле, температура здесь опускается до −100 °C. При такой температуре вода, содержащаяся в воздухе, быстро замерзает, формируя серебристые облака. Их можно наблюдать сразу после захода Солнца, но наилучшая видимость создаётся, когда оно находится от 4 до 16° ниже горизонта. В мезосфере сгорает бо́льшая часть метеоритов, проникающих в земную атмосферу. С поверхности Земли они наблюдаются как падающие звёзды. На высоте 100 км над уровнем моря находится условная граница между земной атмосферой и космосом - линия Кармана.
В термосфере температура быстро поднимается до 1000 К, это связано с поглощением в ней коротковолнового солнечного излучения. Это самый протяжённый слой атмосферы (80-1000 км). На высоте около 800 км рост температуры прекращается, поскольку воздух здесь очень разрежён и слабо поглощает солнечную радиацию.
Ионосфера включает в себя два последних слоя. Здесь происходит ионизация молекул под действием солнечного ветра и возникают полярные сияния.
Экзосфера - внешняя и очень разреженная часть земной атмосферы. В этом слое частицы способны преодолевать вторую космическую скорость Земли и улетучиваться в космическое пространство. Это вызывает медленный, но устойчивый процесс, называемый диссипацией (рассеянием) атмосферы. В космос ускользают в основном частицы лёгких газов: водорода и гелия. Молекулы водорода, имеющие самую низкую молекулярную массу, могут легче достигать второй космической скорости и утекать в космическое пространство более быстрыми темпами, чем другие газы. Считается, что потеря восстановителей, например водорода, была необходимым условием для возможности устойчивого накопления кислорода в атмосфере. Следовательно, свойство водорода покидать атмосферу Земли, возможно, повлияло на развитие жизни на планете. В настоящее время бо́льшая часть водорода, попадающая в атмосферу, преобразуется в воду, не покидая Землю, а потеря водорода происходит, в основном, от разрушения метана в верхних слоях атмосферы.
Химический состав атмосферы
У поверхности Земли воздух содержит до 78,08 % азота (по объёму), 20,95 % кислорода, 0,93 % аргона и около 0,03 % углекислого газа. На долю остальных компонентов приходится не более 0,1 %: это водород, метан, угарный газ, оксиды серы и азота, водяной пар, и инертные газы. В зависимости от времени года, климата и местности в состав атмосферы могут входить пыль, частицы органических материалов, пепел, сажа и др. Выше 200 км основным компонентом атмосферы становится азот. На высоте 600 км преобладает гелий, а от 2000 км - водород («водородная корона»).
Погода и климат
Земная атмосфера не имеет определённых границ, она постепенно становится тоньше и разреженнее, переходя в космическое пространство. Три четверти массы атмосферы содержится в первых 11 километрах от поверхности планеты (тропосфера). Солнечная энергия нагревает этот слой у поверхности, вызывая расширение воздуха и уменьшая его плотность. Затем нагретый воздух поднимается, а его место занимает более холодный и плотный воздух. Так возникает циркуляция атмосферы - система замкнутых течений воздушных масс путем перераспределения тепловой энергии.
Основой циркуляции атмосферы являются пассаты в экваториальном поясе (ниже 30° широты) и западные ветры умеренного пояса (в широтах между 30° и 60°). Морские течения также являются важными факторами в формировании климата, также как и термохалинная циркуляция, которая распределяет тепловую энергию из экваториальных регионов в полярные.
Водяной пар, поднимающийся с поверхности, формирует облака в атмосфере. Когда атмосферные условия позволят подняться теплому влажному воздуху, эта вода конденсируется и выпадает на поверхность в виде дождя, снега или града. Большая часть атмосферных осадков, выпавших на сушу, попадает в реки , и в конечном итоге возвращается в океаны или остаётся в озёрах, а затем снова испаряется, повторяя цикл. Этот круговорот воды в природе является жизненно важным фактором для существования жизни на суше. Количество осадков, выпадающих за год различно, начиная от нескольких метров до нескольких миллиметров в зависимости от географического положения региона. Атмосферная циркуляция, топологические особенности местности и перепады температур определяют среднее количество осадков, которое выпадает в каждом регионе.
Количество солнечной энергии, достигнувшее поверхности Земли, уменьшается с увеличением широты. В более высоких широтах солнечный свет падает на поверхность под более острым углом, чем в низких; и он должен пройти более длинный путь в земной атмосфере. В результате этого среднегодовая температура воздуха (на уровне моря) уменьшается примерно на 0,4 °С при движении на 1 градус по обе стороны от экватора. Земля разделена на климатические пояса - природные зоны, имеющие приблизительно однородный климат . Типы климата могут быть классифицированы по режиму температуры, количеству зимних и летних осадков. Наиболее распространённая система классификации климата - классификация Кёппена, в соответствии с которой наилучшим критерием определения типа климата является то, какие растения произрастают на данной местности в естественных условиях. В систему входят пять основных климатических зон (влажные тропические леса, пустыни, умеренный пояс, континентальный климат и полярный тип), которые в свою очередь подразделяются на более конкретные подтипы.
Биосфера
Биосфера — это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Термин «биосфера» был впервые предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Она начала формироваться не ранее, чем 3,8 млрд лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она включает в себя всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и микроорганизмов.
Биосфера состоит из экосистем, которые включают в себя сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющие обмен веществом и энергией между ними. На суше они разделены главным образом географическими широтами, высотой над уровнем моря и различиями по выпадению осадков. Наземные экосистемы, находящиеся в Арктике или Антарктике, на больших высотах или в крайне засушливых районах, относительно бедны растениями и животными; разнообразие видов достигает пика во влажных тропических лесах экваториального пояса.
Магнитное поле Земли
Магнитное поле Земли в первом приближении представляет собой диполь, полюса которого расположены рядом с географическими полюсами планеты. Поле формирует магнитосферу, которая отклоняет частицы солнечного ветра. Они накапливаются в радиационных поясах - двух концентрических областях в форме тора вокруг Земли. Около магнитных полюсов эти частицы могут «высыпаться» в атмосферу и приводить к появлению полярных сияний. На экваторе магнитное поле Земли имеет индукцию 3,05·10-5 Tл и магнитный момент 7,91·1015 Tл·м3.
Согласно теории «магнитного динамо», поле генерируется в центральной области Земли, где тепло создаёт протекание электрического тока в жидком металлическом ядре. Это в свою очередь приводит к возникновению у Земли магнитного поля. Конвекционные движения в ядре являются хаотичными; магнитные полюса дрейфуют и периодически меняют свою полярность. Это вызывает инверсии магнитного поля Земли, которые возникают в среднем несколько раз за каждые несколько миллионов лет. Последняя инверсия произошла приблизительно 700 000 лет назад.
Магнитосфера - область пространства вокруг Земли, которая образуется, когда поток заряженных частиц солнечного ветра отклоняется от своей первоначальной траектории под воздействием магнитного поля. На стороне, обращённой к Солнцу, толщина её головной ударной волны составляет около 17 км и расположена она на расстоянии около 90 000 км от Земли. На ночной стороне планеты магнитосфера вытягивается, приобретая длинную цилиндрическую форму.
Когда заряженные частицы высокой энергии сталкиваются с магнитосферой Земли, то появляются радиационные пояса (пояса Ван Аллена). Полярные сияния возникают когда солнечная плазма достигает атмосферы Земли в районе магнитных полюсов.
Орбита и вращение Земли
Земле требуется в среднем 23 часа 56 минут и 4,091 секунд (звёздные сутки), чтобы совершить один оборот вокруг своей оси. Скорость вращения планеты с запада на восток составляет примерно 15 градусов в час (1 градус в 4 минуты, 15′ в минуту). Это эквивалентно угловому диаметру Солнца или Луны каждые две минуты (видимые размеры Солнца и Луны примерно одинаковы).
Вращение Земли нестабильно: скорость её вращения относительно небесной сферы меняется (в апреле и ноябре продолжительность суток отличается от эталонных на 0,001 с), ось вращения прецессирует (на 20,1″ в год) и колеблется (удаление мгновенного полюса от среднего не превышает 15′). В большом масштабе времени - замедляется. Продолжительность одного оборота Земли увеличивалась за последние 2000 лет в среднем на 0,0023 секунды в столетие (по наблюдениям за последние 250 лет это увеличение меньше - около 0,0014 секунды за 100 лет). Из-за приливного ускорения, в среднем, каждый следующий день оказывается длиннее предыдущего на ~29 наносекунд
Период вращения Земли относительно неподвижных звезд, в Международной службе вращения Земли (IERS), равен 86164,098903691 секунд по версии UT1 или 23 ч. 56 мин. 4.098903691 с.
Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите на расстоянии около 150 млн км со средней скоростью 29,765 км/сек. Скорость колеблется от 30,27 км/сек (в перигелии) до 29,27 км/сек (в афелии). Двигаясь по орбите, Земля совершает полный оборот за 365,2564 средних солнечных суток (один звёздный год). С Земли перемещение Солнца относительно звёзд составляет около 1° в день в восточном направлении. Скорость движения Земли по орбите непостоянна: в июле (при прохождении афелия) она минимальна и составляет около 60 угловых минут в сутки, а при прохождении перигелия в январе максимальна, около 62 минут в сутки. Солнце и вся Cолнечная система обращается вокруг центра галактики Млечного Пути по почти круговой орбите со скоростью около 220 км/c. В свою очередь, Солнечная система в составе Млечного Пути движется со скоростью примерно 20 км/с по направлению к точке (апексу), находящейся на границе созвездий Лиры и Геркулеса, ускоряясь по мере расширения Вселенной.
Луна обращается вместе с Землёй вокруг общего центра масс каждые 27,32 суток относительно звёзд. Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами луны (синодический месяц) составляет 29,53059 дня. Если смотреть с северного полюса мира, Луна движется вокруг Земли против часовой стрелки. В эту же сторону происходит и обращение всех планет вокруг Солнца, и вращение Солнца, Земли и Луны вокруг своей оси. Ось вращения Земли отклонена от перпендикуляра к плоскости её орбиты на 23,5 градуса (направление и угол наклона оси Земли изменяется из-за прецессии, а видимое возвышение Солнца зависит от времени года); орбита Луны наклонена на 5 градусов относительно орбиты Земли (без этого отклонения в каждом месяце происходило бы одно солнечное и одно лунное затмение).
Из-за наклона оси Земли высота Солнца над горизонтом в течение года изменяется. Для наблюдателя в северных широтах летом, когда Cеверный полюс наклонён к Солнцу, светлое время суток длится дольше и Солнце в небе находится выше. Это приводит к более высоким средним температурам воздуха. Когда Северный полюс отклоняется в противоположную от Солнца сторону, всё становится наоборот и климат делается холоднее. За Северным полярным кругом в это время бывает полярная ночь, которая на широте Северного полярного круга длится почти двое суток (солнце не восходит в день зимнего солнцестояния), достигая на Северном полюсе полугода.
Эти изменения климата (обусловленные наклоном земной оси) приводят к смене времён года. Четыре сезона определяются солнцестояниями - моментами, когда земная ось максимально наклонена по направлению к Солнцу либо от Солнца, - и равноденствиями. Зимнее солнцестояние происходит около 21 декабря, летнее - примерно 21 июня, весеннее равноденствие - приблизительно 20 марта, а осеннее - 23 сентября. Когда Северный полюс наклонён к Солнцу, южный, соответственно, наклонён от него. Таким образом, когда в северном полушарии лето, в южном - зима, и наоборот (хотя месяцы называются одинаково, то есть, например, февраль в северном полушарии - последний (и самый холодный) месяц зимы, а в южном - последний (и самый тёплый) месяц лета).
Угол наклона земной оси относительно постоянен в течение длительного времени. Однако он претерпевает незначительные смещения (известные как нутация) с периодичностью 18,6 лет. Также существуют долгопериодические колебания (около 41 000 лет), известные как циклы Миланковича. Ориентация оси Земли со временем тоже изменяется, длительность периода прецессии составляет 25 000 лет; эта прецессия является причиной различия звёздного года и тропического года. Оба эти движения вызваны меняющимся притяжением, действующим со стороны Солнца и Луны на экваториальную выпуклость Земли. Полюсы Земли перемещаются относительно её поверхности на несколько метров. Такое движение полюсов имеет разнообразные циклические составляющие, которые вместе называются квазипериодическим движением. В дополнение к годичным компонентам этого движения существует 14-месячный цикл, именуемый чандлеровским движением полюсов Земли. Скорость вращения Земли также не постоянна, что отражается в изменении продолжительности суток.
В настоящее время Земля проходит перигелий около 3 января, а афелий - примерно 4 июля. Количество солнечной энергии, достигающей Земли в перигелии, на 6,9 % больше, чем в афелии, поскольку расстояние от Земли до Солнца в афелии больше на 3,4 %. Это объясняется законом обратных квадратов. Так как южное полушарие наклонено в сторону Солнца примерно в то же время, когда Земля находится ближе всего к Солнцу, то в течение года оно получает немного больше солнечной энергии, чем северное. Однако этот эффект значительно менее значим, чем изменение полной энергии, обусловленное наклоном земной оси, и, кроме того, большая часть избыточной энергии поглощается большим количеством воды южного полушария.
Для Земли радиус сферы Хилла (сфера влияния земной гравитации) равен примерно 1,5 млн км. Это максимальное расстояние, на котором влияние гравитации Земли больше, чем влияние гравитаций других планет и Солнца.
Наблюдение
Впервые Земля была сфотографирована из космоса в 1959 году аппаратом Эксплорер-6. Первым человеком, увидевшим Землю из космоса, стал в 1961 году Юрий Гагарин. Экипаж Аполлона-8 в 1968 году первым наблюдал восход Земли с лунной орбиты. В 1972 году экипаж Аполлона-17 сделал знаменитый снимок Земли - «The Blue Marble».
Из открытого космоса и с «внешних» планет (расположенных за орбитой Земли) можно наблюдать прохождение Земли через фазы, подобные лунным, так же, как земной наблюдатель может видеть фазы Венеры (открытые Галилео Галилеем).
Луна
Луна - относительно большой планетоподобный спутник с диаметром, равным четверти земного. Это самый большой, по отношению к размерам своей планеты, спутник Солнечной системы. По названию земной Луны, естественные спутники других планет также называются «лунами».
Гравитационное притяжение между Землёй и Луной является причиной земных приливов и отливов. Аналогичный эффект на Луне проявляется в том, что она постоянно обращена к Земле одной и той же стороной (период оборота Луны вокруг своей оси равен периоду её оборота вокруг Земли; см. также приливное ускорение Луны). Это называется приливной синхронизацией. Во время обращения Луны вокруг Земли Солнце освещает различные участки поверхности спутника, что проявляется в явлении лунных фаз: тёмная часть поверхности отделяется от светлой терминатором.
Из-за приливной синхронизации Луна удаляется от Земли примерно на 38 мм в год. Через миллионы лет это крошечное изменение, а также увеличение земного дня на 23 мкс в год, приведут к значительным изменениям. Так, например, в девоне (примерно 410 млн лет назад) в году было 400 дней, а сутки длились 21,8 часа.
Луна может существенно повлиять на развитие жизни путём изменения климата на планете. Палеонтологические находки и компьютерные модели показывают, что наклон земной оси стабилизируется приливной синхронизацией Земли с Луной. Если бы ось вращения Земли приблизилась к плоскости эклиптики, то в результате климат на планете стал бы чрезвычайно суровым. Один из полюсов был бы направлен прямо на Солнце, а другой - в противоположную сторону, и по мере обращения Земли вокруг Солнца они менялись бы местами. Полюсы были бы направлены прямо на Солнце летом и зимой. Планетологи, изучавшие такую ситуацию, утверждают, что, в таком случае на Земле вымерли бы все крупные животные и высшие растения.
Видимый с Земли угловой размер Луны очень близок к видимому размеру Солнца. Угловые размеры (и телесный угол) этих двух небесных тел схожи, потому что хоть диаметр Солнца и больше лунного в 400 раз, оно находится в 400 раз дальше от Земли. Благодаря этому обстоятельству и наличию значительного эксцентриситета орбиты Луны, на Земле могут наблюдаться как полные, так и кольцеобразные затмения.
Наиболее распространённая гипотеза происхождения Луны, гипотеза гигантского столкновения, утверждает, что Луна образовалась в результате столкновения протопланеты Теи (размером примерно с Марс) с прото-Землёй. Это, среди прочего, объясняет причины сходства и различия состава лунного грунта и земного.
В настоящее время у Земли нет других естественных спутников, кроме Луны, однако есть по крайней мере два естественных соорбитальных спутника - это астероиды 3753 Круитни, 2002 AA29 и множество искусственных.
Астероиды, сближающиеся с Землёй
Падение на Землю крупных (диаметром в несколько тысяч км) астероидов представляет опасность её разрушения, однако все наблюдаемые в современную эпоху подобные тела для этого слишком малы и их падение опасно только для биосферы. Согласно распространённым гипотезам такие падения могли послужить причиной нескольких массовых вымираний. Астероиды с перигелийными расстояниями, меньшими или равными 1,3 астрономических единицы, которые могут в обозримом будущем приблизиться к Земле на расстояние, меньшее или равное 0,05 а. е., считаются потенциально опасными объектами. Всего зарегистрировано около 6200 объектов, которые проходят на расстоянии до 1,3 астрономических единиц от Земли. Опасность их падения на планету расценивается как пренебрежимо малая. По современным оценкам, столкновения с подобными телами (по самым пессимистическим прогнозам) вряд ли происходят чаще, чем раз в сто тысяч лет.
Географические сведения
Площадь
- Поверхность: 510,072 млн км²
- Суша: 148,94 млн км² (29,1 %)
- Вода: 361,132 млн км² (70,9 %)
Длина береговой линии: 356 000 км
Использование суши
Данные на 2011 год
- пашня - 10,43%
- многолетние насаждения - 1,15 %
- другое - 88,42%
Поливные земли: 3 096 621,45 км² (на 2011 год)
Социально-экономическая география
31 октября 2011 года население Земли достигло 7 миллиардов человек. Согласно оценкам ООН, население Земли достигнет 7,3 миллиардов в 2013 году и 9,2 млрд в 2050 году. Ожидается, что основная доля роста населения придётся на развивающиеся страны. Средняя плотность населения на суше около 40 чел./км2, в разных частях Земли сильно различается, причём наивысшей она является в Азии. По прогнозам, к 2030 году уровень урбанизации населения достигнет 60 %, тогда как сейчас он составляет 49 % в среднем по миру.
Роль в культуре
Русское слово «земля» восходит к праслав. *zemja с тем же значением, которое, в свою очередь, продолжает пра-и.е. *dheĝhōm «земля».
В английском языке Земля - Earth. Это слово продолжает древнеанглийское eorthe и среднеанглийское erthe. Как имя планеты Earth впервые было использовано около 1400 года. Это единственное название планеты, которое не было взято из греко-римской мифологии.
Стандартный астрономический знак Земли - крест, очерченный окружностью. Этот символ использовался в различных культурах для разных целей. Другая версия символа - крест на вершине круга (♁), стилизованная держава; использовался в качестве раннего астрономического символа планеты Земля.
Во многих культурах Земля обожествляется. Она ассоциируется с богиней, богиней-матерью, называется Мать Земля, нередко изображается как богиня плодородия.
У ацтеков Земля называлась Тонанцин - «наша мать». У китайцев - это богиня Хоу-Ту (后土), похожая на греческую богиню Земли - Гею. В скандинавской мифологии богиня Земли Ёрд была матерью Тора и дочерью Аннара. В древнеегипетской мифологии, в отличие от многих других культур, Земля отождетствляется с мужчиной - бог Геб, а небо с женщиной - богиня Нут.
Во многих религиях существуют мифы о возникновении мира, повествующие о сотворении Земли одним или несколькими божествами.
Во множестве античных культур Земля считалась плоской, так, в культуре Месопотамии, мир представлялся в виде плоского диска, плавающего по поверхности океана. Предположения о сферической форме Земли были сделаны древнегреческими философами; такой точки зрения придерживался Пифагор. В Средневековье большинство европейцев считало, что Земля имеет форму шара, что было засвидетельствовано таким мыслителем как Фома Аквинский. До появления космических полётов суждения о шарообразной форме Земли были основаны на наблюдении вторичных признаков и на аналогичной форме других планет.
Технический прогресс второй половины XX века изменил общее восприятие Земли. До начала космических полётов Земля часто изображалась как зелёный мир. Фантаст Фрэнк Пауль, возможно, первым изобразил безоблачную голубую планету (с чётко выделенной сушей) на обороте июльского выпуска журнала Amazing Stories в 1940 году.
В 1972 году экипажем Аполлона-17 была сделана знаменитая фотография Земли, получившая название «Blue Marble» (Голубой Мрамор). Снимок Земли, сделанный в 1990 году Вояджером-1 с огромного от неё расстояния, побудил Карла Сагана сравнить планету с бледной голубой точкой (Pale Blue Dot). Также Земля сравнивалась с большим космическим кораблём с системой жизнеобеспечения, которую необходимо поддерживать. Биосфера Земли иногда описывалась как один большой организм.
Экология
В последние два века растущее движение в защиту окружающей среды проявляет обеспокоенность растущим влиянием деятельности человечества на природу Земли. Ключевыми задачами этого социально-политического движения являются защита природных ресурсов, ликвидация загрязнения. Защитники природы выступают за экологически рациональное использование ресурсов планеты и управление окружающей средой. Этим, по их мнению, можно добиться путём внесения изменений в государственную политику и изменением индивидуального отношения каждого человека. Это особенно касается крупномасштабного использования невозобновляемых ресурсов. Необходимость учёта влияния производства на окружающую среду налагает дополнительные затраты, что приводит к возникновению конфликта между коммерческими интересами и идеями природоохранных движений.
Будущее Земли
Будущее планеты тесно связано с будущим Солнца. В результате накопления в ядре Солнца «отработанного» гелия светимость звезды начнёт медленно возрастать. Она увеличится на 10 % в течение следующих 1,1 млрд лет, и в результате этого обитаемая зона Солнечной системы сместится за пределы современной земной орбиты. Согласно некоторым климатическим моделям, увеличение количества солнечного излучения, падающего на поверхность Земли, приведёт к катастрофическим последствиям, включая возможность полного испарения всех океанов.
Повышение температуры поверхности Земли ускорит неорганическую циркуляцию CO2, уменьшив его концентрацию до смертельного для растений уровня (10 ppm для C4-фотосинтеза) за 500-900 млн лет. Исчезновение растительности приведёт к снижению содержания кислорода в атмосфере и жизнь на Земле станет невозможной за несколько миллионов лет. Ещё через миллиард лет вода с поверхности планеты исчезнет полностью, а средние температуры поверхности достигнут 70 °С. Большая часть суши станет непригодна для существования жизни, и она в первую очередь должна остаться в океане. Но даже если бы Солнце было вечно и неизменно, то продолжающееся внутреннее охлаждение Земли могло бы привести к потере большей части атмосферы и океанов (из-за снижения вулканической активности). К тому времени единственными живыми существами на Земле останутся экстремофилы, организмы способные выдерживать высокую температуру и недостаток воды.
Спустя 3,5 миллиарда лет от настоящего времени светимость Солнца увеличится на 40 % по сравнению с современным уровнем. Условия на поверхности Земли к тому времени будут схожи с поверхностными условиями современной Венеры: океаны полностью испарятся и улетучатся в космос, поверхность станет бесплодной раскалённой пустыней. Эта катастрофа сделает невозможным существование каких-либо форм жизни на Земле. Через 7,05 млрд лет в солнечном ядре закончатся запасы водорода. Это приведёт к тому, что Солнце сойдёт с главной последовательности и перейдёт в стадию красного гиганта. Модель показывает, что оно увеличится в радиусе до величины, равной примерно 77,5 % нынешнего радиуса орбиты Земли (0,775 а. е.), а его светимость возрастет в 2350-2700 раз. Однако к тому времени орбита Земли может увеличиться до 1,4 а. е., поскольку ослабнет притяжение Солнца из-за того, что оно потеряет 28-33 % своей массы вследствие усиления солнечного ветра. Однако исследования 2008 года показывают, что Земля возможно всё-таки будет поглощена Солнцем вследствие приливных взаимодействий с его внешней оболочкой.
К тому времени поверхность Земли будет находиться в расплавленном состоянии, поскольку температуры на Земле достигнут 1370 °С. Атмосфера Земли , вероятно, будет унесена в космическое пространство сильнейшим солнечным ветром, испускаемым красным гигантом. Через 10 млн лет с того времени, как Солнце войдёт в фазу красного гиганта, температуры в солнечном ядре достигнут 100 млн K, произойдёт гелиевая вспышка, и начнётся термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия, Солнце уменьшится в радиусе до 9,5 современных. Стадия «выжигания гелия» (Helium Burning Phase) продлится 100-110 миллионов лет, после чего повторится бурное расширение внешних оболочек звезды, и она снова станет красным гигантом. Выйдя на асимптотическую ветвь гигантов, Солнце увеличится в диаметре в 213 раз. Спустя 20 миллионов лет начнётся период нестабильных пульсаций поверхности звезды. Эта фаза существования Солнца будет сопровождаться мощными вспышками, временами его светимость будет превышать современный уровень в 5000 раз. Это будет происходить от того, что в термоядерную реакцию будут вступать ранее не затронутые остатки гелия.
Через примерно 75 000 лет (по другим источникам - 400 000) Солнце сбросит оболочки, и в конечном итоге от красного гиганта останется лишь его маленькое центральное ядро - белый карлик, небольшой, горячий, но очень плотный объект, с массой около 54,1 % от первоначальной солнечной. Если Земля сможет избежать поглощения внешними оболочками Солнца во время фазы красного гиганта, то она будет существовать ещё многие миллиарды (и даже триллионы) лет, до тех пор пока будет существовать Вселенная, однако условий для повторного возникновения жизни (по крайней мере, в её нынешнем виде) на Земле не будет. Со вхождением Солнца в фазу белого карлика, поверхность Земли постепенно остынет и погрузится во мрак. Если представить размеры Солнца с поверхности Земли будущего, то оно будет выглядеть не как диск, а как сияющая точка с угловыми размерами около 0°0’9″.
Чёрная дыра с массой, равной земной, будет иметь шварцшильдовский радиус 8 мм.
(Visited 309 times, 1 visits today)
Земля - это третья по счету планета от Солнца. По своему размеру она занимает пятое место в системе. Земля является единственным известным человеку небесным телом, населенным живыми организмами.
Исторические сведения
В литературных источниках используется такой синоним к слову Земля, как "Голубая планета". Как показывают исследования, рассматриваемое небесное тело было сформировано порядка 4.54 млрд лет назад из солнечной туманности. Единственным естественным спутником является Луна. Предположительно, она возникла вскоре после образования планеты. Жизнь на Земле, по мнению ученых, появилась около 3.9 млрд лет назад. С того времени биосфера планеты начала оказывать влияние на атмосферу и другие абиотические факторы. Это обусловило увеличение количества аэробных организмов, активизировало образование озонового слоя. Последний совместно с магнитным полем ослабляет воздействие опасной для жизни радиации Солнца.
Элементы планеты
Земная кора разделена на ряд сегментов - тектонических плит. Они находятся в постоянном движении. Скорость их перемещения в год составляет несколько сантиметров. Состав, строение и закономерности развития планеты изучает геология. На фото Земли видно, что около 71% занято Мировым океаном. На остальной части планеты располагаются острова и континенты. Материковая часть включает в себя реки, озера, льды, подземные воды. Совместно с Мировым океаном они образуют гидросферу. Ни на одной другой планете, известной человеку, нет воды в жидком виде, пригодной для жизненных форм. На полюсах Земли располагается морской арктический и антарктический ледяные щиты.
Внутренняя структура
Подземные области отличаются достаточно высокой активностью. Они состоят из вязкого и толстого слоя - мантии. Она покрывает внешнее (жидкое) ядро. Последнее выступает как источник магнитного поля планеты. Внутри Земли располагается также твердое ядро. Предположительно, оно состоит из никеля и железа. На фото Земли, представленном в статье, можно четко увидеть внутреннее строение планеты.
Космическая активность
Физические характеристики планеты и ее движения по орбите способствуют сохранению жизни на протяжении последних 3.5 млрд лет. Результаты различных исследований показывают, что условия для обитания организмов будут сохраняться на планете еще около 0.5-2.3 млрд лет. Посредством гравитационных сил Земля взаимодействует с прочими космическими объектами, в том числе с Луной и Солнцем. Вокруг последнего планета делает полный оборот приблизительно за 365.26 солнечных суток. Этот период называют сидерическим годом. Земная ось наклонена под углом 23.44 град. по отношению к перпендикуляру орбитальной плоскости. Это обуславливает сезонные изменения с промежутком в тропический год (365.24 сут.). Длительность земных суток примерно 24 часа.
Луна
Свое обращение вокруг начал порядка 4.53 млрд лет назад. Гравитационное влияние Луны обуславливает возникновение приливов в океане. Спутник стабилизирует наклон оси Земли, постепенно замедляя ее вращение. По мнению ряда исследователей, падения астероидов привели к значительным изменениям окружающей среды и поверхности планеты. В частности, они спровоцировали массовое вымирание разных видов организмов.
Геополитика
Земля - это дом для огромного количества живых существ, в том числе и человека. Территория планеты разделена между независимыми государствами. Они устанавливают дипломатические отношения, торгово-эконмические и иные связи. В человеческой культуре насчитывается множество представлений об устройстве мира. Среди них, например, теория о плоской Земле, геоцентрическая мировая система. Широкое развитие в свое время приобрела гипотеза Геи. По ней планета является единым суперорганизмом.
Земля: значение слова
Термин используется в различных областях. Кроме космической сферы, понятие "земля" трактуется как:
В оккультизме и алхимии также используется термин земля. Значение слова в этих случаях связано с мировой стихией, наряду с огнем, водой и пр. Кроме этого, термин применяется в сфере административного деления. В Русском царстве земля - это территория, которая была подчинена одному правителю. В Польше в качестве нее выступает историческая административная единица. В Австрии и Германии слово земля указывает на федеративное устройство государств.
Грунт
Этот термин также используют как синоним к слову земля. Грунтом считается поверхностный литосферный слой планеты. Почва обладает плодородием. Она представлена в виде полифункциональной гетерогенной открытой четырехфазной структурной системы. Почва является результатом жизнедеятельности организмов и выветривания пород. Плодородная земля - это наиболее благоприятный субстрат или среда обитания для растений, животных, микроорганизмов. Интересен тот факт, что по своей биомассе почва практически в 700 раз больше океана, несмотря на то, что на долю первой приходится меньше 1/3 планеты. Что такое плодородная земля для государства? Ее считают основным богатством страны, так как именно на ней производится до 90% продуктов потребления человека. В древности землю использовали еще и в качестве строительного материала. Деградация плодородного слоя приводит к неурожаю и голоду.
Что такое земля в юридическом смысле?
Этот термин используется в гражданском законодательстве. К сожалению, в нормативных актах нет четкого разъяснения Определение предмета юридического регулирования в этой связи значительно затруднено. Сам термин, как становится ясно из приведенных выше сведений, трактуется по-разному. Говоря о том, что такое земля, необходимо упомянуть об отношениях человека, складывающихся в сфере взаимодействия элементов природы и комплекса культурно-бытовых и материальных объектов. Все эти элементы формируют среду обитания людей. Отношения внутри нее регламентируются экологическим правом. Под рассматриваемым термином понимают также поверхностный слой грунта, который располагается над недрами. Эта территория может находиться в пределах конкретного государства. Россия обладает большими площадями земли. Согласно ст. 67 Конституции, в границах государства находятся территории субъектов РФ, территориальное море, внутренние воды и воздушное пространство над ними.
Объект юридических отношений
Земля в земельном праве - это конкретный участок с установленными границами и площадью. Он располагается в части местности, имеет свой юридический статус. Его характеристики отражаются в кадастре и документах госрегистрации. Земельное право считается самостоятельной юридической отраслью. Выделение этой сферы отношений обусловило необходимость в разъяснении разных терминов для установления единообразия в толковании и применения категорий на практике. Рассмотрим несколько из них.
Распространенные категории
Земля - это имущество, которое может принадлежать гражданину, организации, субъекту РФ, муниципальному образованию или государству. На территории допускается отграничение какого-либо участка для превращения его в самостоятельный объект гражданского оборота. Внутри него могут определяться доли - условные части права. Они не имеют конкретных границ, но обладают целевым назначением. именуют стоимостное выражение доли, внесенное в уставной капитал предприятия. В РФ существует определенная совокупность отношений, которые сложились в обществе на основании действующих форм собственности, а также соответствующие им виды пользования, распоряжения и владения.
Проблема толкования
Следует отметить, что сфера юридического регулирования земельных отношений в течение тех или иных исторических периодов развития государства претерпевала ряд существенных изменений. Тем не менее проведенные реформы и принятие разных нормативных актов не ликвидирует необходимость толкования используемых терминов. Более того, по мнению ряда исследователей, эта потребность приобрела особую актуальность. Это в первую очередь связано с тем, что современные законодательные акты (федеральные в частности) в качестве обязательного элемента включают в себя вступительную часть. В ней приводится система терминов, и даются разъяснения к ним. Исследование и выработка дефиниции позволит обозначить место понятия "земля" в системе природных ресурсов, которые с ней имеют непосредственную связь. Как отмечают эксперты, проблема формирования юридических критериев, по которым можно конкретизировать те или иные категории, сегодня изучена недостаточно полно. Этот вопрос продолжает являться существенным пробелом, создающим большие препятствия в теоретическом аспекте и правоприменительной практике. Оценка законодательства позволяет установить, что ключевыми в таких критериях выступают такие характеристики природных объектов, которыми обусловлена необходимость выработки и реализации мер особого характера со стороны государства для обеспечения рационального использования имеющихся в стране ресурсов.
ГОСТ 26640-85
В этом государственном стандарте присутствует определение термина "земля". Пожалуй, это единственный нормативный документ, содержащий толкование категории. В разделе терминов и определений указано, что земля представляет собой важнейшую часть окружающей естественной среды. Она характеризуется пространством, климатом, рельефом, растительностью, плодородным слоем, водами, недрами. По ГОСТу земля - главное средство производства в лесном и сельском хозяйстве. Она обладает пространственным базисом для размещения организаций и предприятий всех отраслей экономической деятельности. Такое определение, по мнению экспертов, безусловно, имеет большую практическую ценность. Оно дает возможность правильно составлять и вести кадастровую документацию, разрешать возникающие споры. Вместе с этим специалисты отмечают, что такая трактовка не отражает всех свойств земли как правовой категории. Разъяснение, данное в ГОСТе, несомненно, содержит характеристики, имеющие значение для сферы юридического регулирования отношений. Однако ввиду узкоцелевого назначения этого государственного стандарта, раскрытие ключевых свойств земли является крайне недостаточным. Кроме этого, ГОСТ не имеет силы закона, так как выступает как нормативный документ по стандартизации. Его положения обязательны для исполнения только в рамках ограниченного круга отношений и вопросов.
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ О ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ
Планета Земля сформировалась около 4,5 миллиардов лет назад.
Земля является третьей по счёту планетой от Солнца.
Земля - пятая по величине планета в и крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.
Площадь поверхности Земли: 510 072 000 км 2
Масса Земли: 5,9726 · 1024 кг
Протяжённость экватора Земли составляет 40 075 км.
Плотность Земли выше любой другой планеты (5,515 г/см 3).
Расстояние от Земли до Солнца — без малого 150 млн. км.
Чтобы обернуться вокруг своей оси, планете Земля требуется около 23 часов 56 минут и 4,091 секунды. В последнее время день сократился на сотые доли секунды, указывая на то, что угловая скорость планеты возросла. Факторы, вызывающие это возрастание, не установлены.
Скорость вращения Земли вокруг — 107 826 км/ч.
Ось вращения Земли наклонена под углом в 23,44° относительно плоскости эклиптики. Именно из-за этого наклона у нас на планете Земля происходит смена сезонов: лето, зима, весна и осень.
Земля не является идеальной сферой, из-за силы вращения Земля на самом деле выпуклая у экватора.
В ядре Земли находится раскалённая магма. Ни одна бурильная установка как минимум в ближайшие несколько сотен лет не сможет достичь ядра нашей планеты.
Расплавленное железное ядро нашей планеты создает магнитное поле Земли. На непрерывную работу магнитного поля Земли оказывают влияние два фактора: ее вращение и воздействие ядра, расплавленная масса которого включает никель и железо.
СПУТНИКИ
У нашей планеты есть один естественный спутник - .
До сих пор не выяснена судьба Луны. Точно неизвестно, как она образовалась.
Приливы и отливы на Земле происходят из-за активности Луны.
У Земли есть 2 дополнительных астероида. Они называются 3753 Cruithne и 2002 AA29.
Между Землей и Луной можно разместить все планеты Солнечной Системы.
НАЛИЧИЕ ЖИЗНИ
Земля - это единственная планета, где существует сложная форма жизни. Она имеет необходимое количество воды и другие условия, крайне важные для существования любой формы жизни.
На протяжении всей истории Земли на ней жили около 108 миллиардов . Семь миллиардов живут здесь сейчас. И вы — один из них.
Лишь на Земле можно наблюдать три состояния воды (твердое, газообразное, жидкое).
АТМОСФЕРА
Атмосфера Земли достигает до 10000 километров.
Благодаря атмосфере Земли, которая состоит из кислорода, азота и других газов, мы не подвергаемся постоянному падению и радиоактивному солнечному излучению.
В 2006 году была обнаружена озоновая дыра над Антарктикой, которая является крупнейшей из ранее обнаруженных дыр.
Каждый год поверхности Земли достигают около 30000 тонн межпланетной пыли.
МАТЕРИКИ И ОСТРОВА
В настоящий момент планета Земля насчитывает 6 материков.
Список материков нашей планеты: Евразия, Северная Америка, Южная Америка, .
Подсчитать точное количество островов на нашей земле крайне сложно, потому как одни острова появляются, а другие наоборот - пропадают. Существует приблизительная цифра - около 500 000, но это только гипотеза, возможно их немного больше, а возможно немного меньше. Зато можно назвать, например, 4 самых крупных острова на Земле и это: , Новая Гвинея, остров Борнео и Мадагаскар.
В Антарктиде находится 2/3 запасов пресной воды планеты.
В отдалённом будущем Африка «наткнётся» на Европу, в результате чего образуется гигантская горная цепь.
Плиты земной коры движутся со скорость нескольких дюймов в год, что примерно равно длине отрастания человеческого ногтя за год. На этом основании можно утверждать, что через 250 миллионов лет на Земле появится новый суперконтинент.
Гималаи - это образец движения тектонических плит навстречу друг другу.
90% земного льда хранятся на одном единственном материке - в Антарктиде. Там же «спрятаны» 2/3 пресноводных запасов планеты.
На нашей планете в год случается свыше 500 тысяч землетрясений! Но только 20% из них люди могут ощутить.
ОКЕАНЫ
Около 70% поверхности Земли занимают океаны.
Все океаны на земле соединены между собой, поэтому можно считать, что существует один Мировой гигантский океан, состоящий из четырех или пяти частей.
Официально признано существование на земле четырех океанов: Тихий океан, океан Атлантический, Индийский океан и четвертый - Северный Ледовитый.
В начале 21 века Международная гидрографическая организация приняла разделение на пять частей (добавляется Южный океан), однако в настоящий момент данный документ все еще не имеет юридической силы.
Самый большой океан на Земле — Тихий океан. Его площадь настолько велика, что могла бы запросто уместить в себя все материки.
Человек еще не исследовал 95 процентов территории мирового океана.
Длиннейшая горная цепь Земли находится не на суше, а в мировом океане. Она практически полностью опоясывает планету.
САМЫЕ-САМЫЕ
Самая высокая точка на Земле - , поднимающаяся над поверхностью Земли почти на 9 километров (8848 метров). Она расположена в Гималаях.
Самой глубоким местом на Земле считается , которая находится в Тихом океане. Она находится на 10911 метров ниже уровня моря.
Самая низкая температура, зарегистрированная на поверхности Земли, составляет -89.2 градуса по Цельсию. Зарегистрирована она была 21 июля 1983 года на станции Восток в Антарктиде.
Самая высокая температура на поверхности Земли +56.7 по Цельсию 10 июля 1913 года в Долине Смерти, США.
Наиболее засушливое среди жарких мест на Земле - не Сахара, а пустыня Атакама. Дождей в ее центральной части не наблюдалось никогда.
ЕЩЕ НЕМНОГО ФАКТОВ
По одной из популярных гипотез, Земля когда-то делила свою орбиту с другой планетой, которую ученые назвали Тея. Многие миллиарды лет назад эти планеты столкнулись, и в результате самой большой катастрофы в своей истории Земля приобрела дополнительную массу и получила свой собственный спутник.
Земля - это единственная планета, название которой пришло к нам не из римской или греческой мифологии. Оно произошло от англосаксонского слова 8-го века «Erda», что означает «грунт» или «почва».
В отличие от других планет, слово Земля имеет в каждом народе свое собственное название.
Одно из красивейших природных явлений на нашей планете — - возникает из-за взаимодействия идущих от Солнца заряженных частиц с магнитным полем Земли.
Вопреки распространённому убеждению, не видно из . Тем не менее, из космоса можно увидеть загрязнение воздуха в Китае. Кроме того, из космоса можно увидеть .
Земля... Для каждого жителя планеты это дом, огромный и надежный. С данным словом связано много ассоциаций, которые стали обозначениями. Определение понятия «земля» может нести разную смысловую нагрузку - это и планета, и почва под ногами, и плодородные поля.
Астрономия
В солнечной системе голубая планета совсем небольшая по размерам, но единственная, где проживает человечество. Конечно же, об этом много споров, и возможно, что вселенная населена и другими незнакомыми нам существами.
Отличительной особенностью Земли в астрономическом плане является пригодность ее для жизни человека, а большая часть земной коры покрыта водными ресурсами. Также атмосферный слой защищает планету от негативного влияния других космических тел и явлений.
Вокруг голубой планеты непрестанно вращается один-единственный спутник. На самом деле планета Земля - это крошечное по астрономическим понятиям тело, но учитывая все факторы, заслуживает особого внимания к себе. Ученые смотрят на нее как на объект для изучения, который пребывает в движении вокруг Солнца и вокруг своей оси.
Общие характеристики
Планета, на которой мы живем, называется Земля. Какая она, почему она стала домом для человеческой цивилизации?
Земля находится на третьем месте в планетарной Солнечной системе. Она самая большая среди земных планет. Сейчас ученые однозначно утверждают, что ее возраст - 4,5 млрд лет. И все начиналось с космической пыли, которая осталась после образования Солнца.
С самого начала планета была похожа на расплавленный океан с высокой радиоактивностью, где постоянно продолжались процессы создания тектонических плит. Постепенно сформировалась атмосфера, которая и принесла воду на Землю. Кометы и астероиды падали на нашу планету, создавали новые породы, формировали моря и океаны. Также падающие космические тела привносили изменения в климат и рельеф.
Ученые доказали, что сначала на планете совсем не было воды, и только по прошествии массы химических и биологических процессов, образовалась атмосфера, которая и породила преобладание воды.
Начало формирования
Начало процессу положило столкновение множества больших и маленьких небесных тел Солнечной системы. Расщепление радиоактивных элементов поддерживало высокую температуру не только внутри, но и на поверхности планеты. Расплавленная поверхность напоминала огненный океан. Постепенное замедление процессов плавления привело к медленному остыванию и превратило Землю в водный мир.
Подобные образования, которые геологи находят на поверхности, напоминают о страшных катастрофах в толще воды и земли. Эти находки в виде валунов напоминают застывшую лаву, которую называют подушечной. Необычная шарообразная форма характеризует процессы на дне океанов. Именно там извергалась лава, которая остывала под действием воды и выталкивалась на поверхность под давлением.
Через 100 миллионов лет после начала формирования Земли метеориты также продолжали падать на планету, но охлажденная поверхность превращалась в кору из темной вулканической породы. Они, к сожалению, не сохранились, остались только циркониевые кристаллы с вкраплениями молекул воды.
Вода
Само появления воды на планете - загадка. Есть версия, что охлажденная поверхность постепенно выделяла огромное количество углекислого газа, который и образовал пар. Но некоторые ученые считают, что поверхность Земли была слишком горячей для таких процессов, поэтому вода появилась извне.
Версия, по которой вода попала из космоса, имеет право на жизнь. Ведь астероиды и кометы имели в своем составе около 5 % этого вещества. Подобные тела и дали начало океанам на поверхности планеты.
Есть немало теорий о появление воды на Земле, но то, что она полностью изменила все процессы на планете - факт. Ведь испарения дали толчок для нового качественного процесса, а именно пар в соединении с углекислым газом образовали облака и атмосферный слой.
Испарения земной коры были настолько мощными, что привели к всеобщему затоплению. Дождь шел миллионы лет и превратил планету в царство воды.
И вот спустя 500 миллионов лет водные массивы заполонили Землю. Но из-за высокого содержания железа вода была зеленой. А температура буквально расплавляла все вокруг.
Такой планета была около полумиллиарда лет, после чего пришли новые формировочные процессы, которые навсегда изменили прежний вид Земли. Новая эра вулканической активности приведет к созданию материков, а планета превратится в гранитное царство.
Современные тенденции
За 4,5 миллиарда лет планета прошла сложнейшую трансформацию, появлялись и исчезали океаны и континенты, зарождались и погибали организмы. Земля сама регулировала свои процессы, поэтому современным жителям планеты следует задуматься о будущем. Климат изменяется, и эти перемены могут стать серьезной угрозой для жизни.
Из длинного периода истории Земли существование цивилизаций - всего лишь 10 тысяч лет. Все благодаря комфортным условиям, которые до сих пор существуют на планете. Но это не может длиться вечно.
Стремительное развитие экономики и других глобализационных процессов привели к повышению температуры на поверхности, и ученые давно бьют тревогу и говорят об угрозе нового ледника.
Строение Земли: основные понятия
Земля - это неоднородная субстанция. Она состоит из разных по плотности, структуре, температуре и внешнему виду частей. Три важных составляющих элемента отображают строение планеты Земля. Основные понятия каждого слоя дают целостную картину. Эти части и делают ее уникальным космическим и геологическим объектом для изучения.
Верхняя твердая оболочка называется земной корой и достигает в среднем 35 км, в горных массивах - до 75 км, и до 10 км - под водой. Этот слой состоит из горных пород.
По мере углубления в недра повышаются температурные показатели и давление. Ученые доказали, что в центре Земля нагревается до 5000 С. Это и является причиной состояния веществ, из которых состоит планета. После земной коры идет мантия, в которой спрятано ядро.
Мантия состоит из нескольких слоев, каждый из которых имеет свои особенности. Внутренний слой - астеносфера - достаточно пластичный, а внешний - литосфера - твердая оболочка. Эти части связаны друг с другом и не имеют четких границ.
Ядро составляет половину земного радиуса и тоже состоит из двух частей - внутренней и внешней. Сейсмологические исследования предполагают, что внутренняя часть - стабильная и твердая, а внешняя находится в расплавленном активном состоянии.
Во время формирования Земли под воздействием энергетических потоков и химических реакций однородная масса разогревалась и поддавалась влиянию высоких температур и даже начала плавиться. Эти процессы привели к смещению в центр земного шара тяжелых металлов - железа и никеля. Они и стали элементами ядра. А более легкие элементы (кремний, алюминий) вытеснились наружу и создали земную кору.
Форма
На что похожа Земля? Какая форма у этого космического тела?
Астрономы и геодезисты много столетий пытались определить не только форму, но и точные очертания планеты. Она сформировалась под воздействием силы притяжения и силы тяжести. Она постоянно вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, поэтому постепенно сплющилась у полюсов и в районе экватора.
Поверхность Земли имеет форму сложной геометрической фигуры. Вся площадь планеты - 510 млн кв. км. 2/3 принадлежит Мировому океану, и только 1/3 - суше. Учитывая то, что поверхность планеты неровная, за основу вычислений берут поверхность, которая совпадает со средним уровнем Мирового океана. Ученые вывели общее понятие о Земле. И в геодезии и картографии оно называется "геоид".
Мифология
У Земли есть своя богиня - Гея. Она породила все живое на планете, у нее было много сыновей от разных греческих богов. Они олицетворяли небо, морские просторы, бездну, огненные силы. Множество легенд и историй, связанных с этими божествами, и стали прообразами современных стихий: бурь, ветров, штормов, землетрясений и извержений вулканов.
Дети Геи - это великаны, древнегреческие герои и цари, которые создали целый пласт культуры и мифологии. Гея с Ураном были первыми создателями всего живого на планете.
Значение
Лексическое значение слова «земля» позволяет употреблять его не только в прямом, но и переносном значении. Используя толковые словари можно определить не только само понятие, но и придать ему форму и обозначить основные характеристики.
Сколько значений у слова «земля»? Это понятие само по себе очень широкое и применяется в разных областях - геологии, астрономии, юриспруденции, экономике, географии, истории и так далее.
Итак, начнем:
- Суша. В этом смысле слово используется как противоположное понятие к любой водной поверхности.
- Почва, на которой человечество выращивает сельскохозяйственные культуры и ведет хозяйство.
- Земля - это геологическая порода.
- Участок, принадлежащий человеку, государству или группе людей.
- Земля - это стихия. Используется в религиях, астрологии, эзотерике и оккультизме.
- Административная часть - единица измерения, ограничена границами других земель.
Значение слова «земля» и правда, обширно. Его используют в разных языках для обозначения одних и тех же понятий. Особенно это касается разделения территорий по языковому или национальному принципу: русская земля, польская земля и т. д.
Где еще нашло свое применение понятие слова «земля»?
Грунт
Верхний слой пористых отложений земной коры принято называть грунтом, или почвой. Земля - это целая система, где происходит процесс взаимодействия органических веществ и потоков энергии, поступающих от солнца, атмосферы и живых организмов.
Почва в процессе метаморфоз разных форм энергии и веществ стала домом для органического мира. В толще грунта непрерывно проходят процессы, связанные с синтезом соединений углерода, необходимых для роста растений и поддержания благоприятной среды и сохранения жизни.
Человек еще на заре своего существования четко подметил жизнь внутри земли, поэтому использует грунты для выращивания растений для себя и для животных. Поэтому не зря ее считают домом всего живого.
Юриспруденция
Эта категория используется в законодательстве как объект юридических отношений. Здесь характеристика понятия «земля» исходит из отношений человека, которые сложились в процессе взаимодействия с природой. Наиболее часто это понятие можно встретить в земельном и экологическом праве. На данном этапе земля рассматривается в цивильном и хозяйственном праве. Здесь она выступает в системе купли-продажи.
Подведем итоги
Наша планета уникальна. История ее развития и превращения - это яркий пример динамичной жизни, которая не прекращается и по сей день. Изменчивая планета до сих пор не изучена досконально. Каждый день ученые и простые обыватели сталкиваются с новыми загадками природы. Палеонтологи ведут раскопки по всей планете, и практически каждый год они сталкиваются с новыми находками: останками животных, птиц, рептилий, насекомых, доселе неизвестных, что жили на Земле много миллионов лет назад. Наша планета хранит в себе много забытой информации, и когда-нибудь мы сможем "докопаться" до правды.
Как ни крути, а планета Земля живая. Она дышит, она притягивает, она извергает огонь и лаву, таит в себе воды и различные породы.
Каменный шар стал домом для человечества, и только от него зависит, какой она будет завтра. Поэтому, изучив досконально понятие названия нашей планеты, стоит задуматься о том, как сберечь ее.
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.