Ziemia
Ziemia
planeta Układu Słonecznego, trzecia w kolejności od Słońca. Krąży wokół niego po orbicie eliptycznej, zbliżonej do kołowej (z mimośrodem 0,017), zob. prędkość ok. 30 km/s. Poślubić. Odległość Ziemi od Słońca wynosi 149,6 miliona km, okres rewolucji wynosi 365,24 sr. słoneczne dni (rok tropikalny). W środę W odległości 384,4 tys. km od Ziemi krąży wokół niej naturalny satelita Księżyc. Ziemia obraca się wokół własnej osi (o nachyleniu do płaszczyzny ekliptyki równym 66°33 22) w ciągu 23 godzin 56 minut (dzień gwiazdowy). Obrót Ziemi wokół Słońca i nachylenie osi Ziemi związane są ze zmianą pór roku na Ziemi, a z jej obrotem wokół własnej osi ze zmianą dnia i nocy.
Struktura Ziemi: 1– skorupa kontynentalna; 2 – skorupa oceaniczna; 3 - skały osadowe; 4 – warstwa granitu; 5 – warstwa bazaltu; 6 – płaszcz; 7 – zewnętrzna część rdzenia; 8 - Rdzeń wewnętrzny
Ziemia ma kształt geoidy (w przybliżeniu trójosiowej elipsoidalnej sferoidy), por. którego promień wynosi 6371,0 km, równikowy – 6378,2 km, polarny – 6356,8 km; dł. obwód równika wynosi 40075,7 km. Powierzchnia Ziemi – 510,2 mln km² (w tym lądy – 149 km², czyli 29,2%, morza i oceany – 361,1 mln km², czyli 70,8%), objętość – 1083 10 12
km³, masa – 5976,10 21
kg, śr. gęstość – 5518 kg/m3. Ziemia posiada pole grawitacyjne, które determinuje jej kulisty kształt i mocno ją utrzymuje atmosfera, a także pole magnetyczne i ściśle powiązane pole elektryczne. W składzie Ziemi dominuje żelazo (34,6%), tlen (29,5%), krzem (15,2%) i magnez (12,7%). Na rysunku pokazano budowę wnętrza Ziemi. 
Ogólny widok Ziemi z kosmosu
Warunki na Ziemi sprzyjają istnieniu życia. Region aktywnego życia tworzy specjalną powłokę Ziemi - biosfera, prowadzi działalność biologiczną obieg substancji i przepływy energii. Ziemia też ma koperta geograficzna, charakteryzujący się złożonym składem i strukturą. Wiele nauk bada Ziemię (astronomia, geodezja, geologia, geochemia, geofizyka, geografia fizyczna, nauki o Ziemi, biologia itp.).
Geografia. Nowoczesna ilustrowana encyklopedia. - M.: Rosman. Pod redakcją prof. A. P. Gorkina. 2006 .
Ziemia
planeta, na której żyjemy; trzecia od Słońca i piąta co do wielkości planeta Układu Słonecznego. Uważa się, że Układ Słoneczny powstał z wirujących chmur gazu i pyłu ok. 5 miliardów lat temu. Ziemia jest bogata w zasoby naturalne, ma ogólnie korzystny klimat i może być jedyną planetą, na której istnieje życie. We wnętrzu Ziemi zachodzą aktywne procesy geodynamiczne, objawiające się rozprzestrzenianiem się dna oceanicznego (wzrost skorupy oceanicznej i jej późniejsze rozprzestrzenianie się), dryfem kontynentów, trzęsieniami ziemi, erupcjami wulkanów itp.
Ziemia obraca się wokół własnej osi. Choć na powierzchni ruchu tego nie widać, to punkt na równiku porusza się z prędkością ok. 1600 kilometrów na godzinę. Ziemia również krąży wokół Słońca po orbicie o długości ok. 958 milionów km ze średnią prędkością 29,8 km/s, wykonując pełny obrót w ciągu około roku (365,242 przeciętnych dni słonecznych). Zobacz też Układ Słoneczny.
CHARAKTERYSTYKA FIZYCZNA
Forma i kompozycja. Ziemia jest kulą składającą się z trzech warstw - stałej (litosfery), cieczy (hydrosfery) i gazowej (atmosfery). Gęstość skał tworzących litosferę wzrasta w kierunku centrum. Tak zwana „stała Ziemia” obejmuje rdzeń wykonany głównie z żelaza, płaszcz wykonany z minerałów z lżejszych metali (takich jak magnez) i stosunkowo cienką, solidną skorupę. Miejscami jest fragmentaryczny (w obszarach uskokowych) lub pofałdowany (w pasach górskich).
Pod wpływem grawitacji Słońca, Księżyca i innych planet przez cały rok kształt orbity i konfiguracja Ziemi nieznacznie się zmienia, a także powstają pływy. Na samej Ziemi następuje powolny dryf kontynentów, stopniowo zmienia się stosunek lądów do oceanów, a w procesie ciągłej ewolucji życia zmienia się środowisko. Życie na Ziemi koncentruje się w strefie kontaktu litosfery, hydrosfery i atmosfery. Strefa ta, wraz ze wszystkimi żywymi organizmami, czyli fauną i florą, nazywana jest biosferą. Poza biosferą życie może istnieć tylko wtedy, gdy istnieją specjalne systemy podtrzymywania życia, takie jak statki kosmiczne.
Kształt i rozmiar. Przybliżone zarysy i wymiary Ziemi znane są od ponad 2000 lat. Już w III wieku. PNE. Grecki naukowiec Eratostenes dość dokładnie obliczył promień Ziemi. Obecnie wiadomo, że jego średnica równikowa wynosi 12754 km, a średnica biegunowa ok. 12711 km. Geometrycznie Ziemia jest trójosiową elipsoidalną sferoidą, spłaszczoną na biegunach (ryc. 1, 2). Powierzchnia Ziemi wynosi ok. 510 mln km 2, z czego 361 mln km 2 to woda. Objętość Ziemi wynosi ok. 1121 miliardów km 3.
Nierówność promieni Ziemi wynika częściowo z obrotu planety, co skutkuje powstaniem siły odśrodkowej, która jest maksymalna na równiku i słabnie w kierunku biegunów. Gdyby tylko ta siła działała na Ziemię, wszystkie obiekty na jej powierzchni poleciałyby w przestrzeń kosmiczną, ale ze względu na siłę grawitacji tak się nie dzieje.
Siła przyciągania Ziemi, czyli grawitacja, utrzymuje Księżyc na orbicie, a atmosferę blisko powierzchni Ziemi. W wyniku obrotu Ziemi i działania siły odśrodkowej, grawitacja na jej powierzchni nieco maleje. Siła ciężkości powoduje przyspieszenie swobodnie spadających obiektów, którego wartość wynosi około 9,8 m/s 2 .
Niejednorodność powierzchni Ziemi determinuje różnice w grawitacji w różnych obszarach. Pomiary przyspieszenia ziemskiego dostarczają informacji o wewnętrznej strukturze Ziemi. Na przykład wyższe wartości obserwuje się w pobliżu gór. Jeśli wartości są niższe od oczekiwanych, możemy założyć, że góry zbudowane są z mniej gęstych skał. Zobacz też geodezja
Masa i gęstość. Masa Ziemi wynosi ok. 6000×10 18 t. Dla porównania masa Jowisza jest około 318 razy większa, Słońca - 333 tysiące razy. Z drugiej strony masa Ziemi jest 81,8 razy większa od masy Księżyca. Gęstość Ziemi waha się od znikomej w górnych warstwach atmosfery do niezwykle dużej w centrum planety. Znając masę i objętość Ziemi, naukowcy obliczyli, że jej średnia gęstość jest około 5,5 razy większa od gęstości wody. Granit, jedna z najpowszechniejszych skał na powierzchni Ziemi, ma gęstość 2,7 g/cm3, gęstość w płaszczu waha się od 3 do 5 g/cm3, w rdzeniu od 8 do 15 g/cm3. W centrum Ziemi może osiągnąć 17 g/cm3. Natomiast gęstość powietrza na powierzchni Ziemi wynosi około 1/800 gęstości wody, a w górnych warstwach atmosfery jest bardzo niska.
Ciśnienie. Atmosfera wywiera ciśnienie na powierzchnię ziemi na poziomie morza z siłą 1 kg/cm2 (ciśnienie jednej atmosfery), która maleje wraz z wysokością. Na wysokości ok. Po 8 km spada o około dwie trzecie. Wewnątrz Ziemi ciśnienie wzrasta gwałtownie: na granicy jądra wynosi ok. 1,5 miliona atmosfer, a w jego centrum aż do 3,7 miliona atmosfer.
Temperatury na Ziemi są bardzo zróżnicowane. Na przykład rekordowo wysoką temperaturę +58°C zanotowano w Al-Azizia (Libia) 13 września 1922 r., a rekordowo niską temperaturę -89,2°C w stacji Wostok w pobliżu bieguna południowego na Antarktydzie 21 lipca 1983. Wraz z głębokością w ciągu pierwszych kilometrów od powierzchni ziemi temperatura wzrasta o 0,6°C co 18 m, po czym proces ten ulega spowolnieniu. Jądro znajdujące się w centrum Ziemi nagrzewa się do temperatury 5000–6000 ° C. W powierzchniowej warstwie atmosfery średnia temperatura powietrza wynosi 15 ° C, w troposferze (dolna główna część atmosfery ziemskiej ) stopniowo maleje, a powyżej (począwszy od stratosfery) zmienia się znacznie w zależności od wysokości bezwzględnej.
Skorupa Ziemi, w której temperatury zwykle wynoszą poniżej 0 ° C, nazywana jest kriosferą. W tropikach zaczyna się na wysokości ok. 4500 m, na dużych szerokościach geograficznych (północ i południe od 60–70°) - od poziomu morza. W regionach subpolarnych na kontynentach kriosfera może rozciągać się kilkadziesiąt metrów pod powierzchnią Ziemi, tworząc horyzont wiecznej zmarzliny.
Geomagnetyzm. Już w 1600 roku angielski fizyk W. Gilbert wykazał, że Ziemia zachowuje się jak ogromny magnes. Turbulentne ruchy w zewnętrznym jądrze zawierającym roztopione żelazo wydają się wytwarzać prądy elektryczne, które wytwarzają silne pole magnetyczne rozciągające się na odległość ponad 64 000 km w przestrzeń kosmiczną. Linie sił tego pola opuszczają jeden biegun magnetyczny Ziemi i wchodzą na drugi (ryc. 3). Bieguny magnetyczne poruszają się wokół biegunów geograficznych Ziemi. Pole geomagnetyczne dryfuje na zachód z prędkością 24 km/rok. Obecnie północny biegun magnetyczny znajduje się wśród wysp północnej Kanady. Naukowcy uważają, że przez długie okresy historii geologicznej bieguny magnetyczne z grubsza pokrywały się z biegunami geograficznymi. W dowolnym punkcie powierzchni Ziemi pole magnetyczne charakteryzuje się poziomą składową natężenia, deklinacją magnetyczną (kąt pomiędzy tą składową a płaszczyzną południka geograficznego) i inklinacją magnetyczną (kąt pomiędzy wektorem natężenia a płaszczyzną horyzontu ). Na północnym biegunie magnetycznym igła kompasu, zamontowana pionowo, będzie skierowana prosto w dół, a na południowym biegunie magnetycznym będzie skierowana prosto w górę. Jednak na biegunie magnetycznym igła kompasu umieszczonego poziomo obraca się losowo wokół własnej osi, więc kompas jest tu bezużyteczny do nawigacji. Zobacz też geomagnetyzm.
Geomagnetyzm warunkuje istnienie zewnętrznego pola magnetycznego – magnetosfery. Obecnie północny biegun magnetyczny odpowiada znakowi dodatniemu (linie pola skierowane są do wewnątrz w stronę Ziemi), a południowy biegun magnetyczny jest ujemny (linie pola są skierowane na zewnątrz). W przeszłości geologicznej biegunowość ulegała od czasu do czasu odwracaniu. Wiatr słoneczny (przepływ cząstek elementarnych emitowanych przez Słońce) deformuje pole magnetyczne Ziemi: po stronie dziennej zwróconej w stronę Słońca jest ono ściskane, a po przeciwnej stronie, nocnej, rozciągane w tzw. Ogon magnetyczny Ziemi.
Poniżej 1000 km cząstki elektromagnetyczne w cienkiej górnej warstwie ziemskiej atmosfery zderzają się z cząsteczkami tlenu i azotu, wzbudzając je, w wyniku czego powstaje poświata znana jako zorza polarna, w pełni widoczna tylko z kosmosu. Najbardziej imponujące zorze są powiązane ze słonecznymi burzami magnetycznymi, synchronicznymi z maksimami aktywności słonecznej, które mają cykl 11 i 22 lat. Obecnie zorzę polarną najlepiej widać z Kanady i Alaski. W średniowieczu, kiedy północny biegun magnetyczny znajdował się dalej na wschód, zorzę polarną często można było zobaczyć w Skandynawii, północnej Rosji i północnych Chinach.
STRUKTURA
Litosfera(z greckiego lithos - kamień i sphaira - kula) - skorupa „stałej” Ziemi. Wcześniej uważano, że Ziemia składa się z twardej, cienkiej skorupy i gorącego wrzącego stopu pod spodem i tylko twardą skorupę zaliczano do litosfery. Dziś uważa się, że „stała” Ziemia składa się z trzech koncentrycznych powłok zwanych skorupą, płaszczem i jądrem (ryc. 4). Skorupa i górny płaszcz Ziemi to ciała stałe, zewnętrzna część jądra zachowuje się jak płynne medium, a wewnętrzna część zachowuje się jak ciało stałe. Sejsmolodzy klasyfikują skorupę ziemską i górny płaszcz ziemski jako litosferę. Podstawa litosfery położona jest na głębokościach od 100 do 160 km na styku z astenosferą (strefa o obniżonej twardości, wytrzymałości i lepkości w obrębie górnego płaszcza, składająca się prawdopodobnie ze stopionych skał).
skorupa Ziemska– cienka zewnętrzna powłoka Ziemi o średniej grubości 32 km. Jest najcieńszy pod oceanami (od 4 do 10 km), a najpotężniejszy pod kontynentami (od 13 do 90 km). Skorupa stanowi około 5% objętości Ziemi.
Rozróżnia się skorupę kontynentalną i oceaniczną (ryc. 5). Pierwszą z nich nazywano wcześniej sialem, gdyż granity i niektóre inne skały ją tworzące zawierają głównie krzem (Si) i aluminium (Al). Skorupę oceaniczną nazwano sima ze względu na przewagę krzemu (Si) i magnezu (Mg) w jej składzie skalnym. Zwykle składa się z ciemnych bazaltów, często pochodzenia wulkanicznego. Istnieją również obszary o skorupie przejściowej, gdzie skorupa oceaniczna powoli zamienia się w skorupę kontynentalną lub odwrotnie, część skorupy kontynentalnej zamienia się w skorupę oceaniczną. Ten rodzaj przemian zachodzi w procesie częściowego lub całkowitego stopienia, a także w wyniku dynamicznych procesów skorupy ziemskiej.
Około jedna trzecia powierzchni Ziemi to ląd, składający się z sześciu kontynentów (Eurazji, Ameryki Północnej i Południowej, Australii i Antarktydy), wysp i grup wysp (archipelagów). Większość lądu znajduje się na półkuli północnej. Względne położenie kontynentów zmieniało się na przestrzeni historii geologicznej. Około 200 milionów lat temu kontynenty znajdowały się głównie na półkuli południowej i utworzyły gigantyczny superkontynent Gondwana (cm. Również GEOLOGIA).
Wysokość powierzchni skorupy ziemskiej różni się znacznie w zależności od obszaru: najwyższym punktem na Ziemi jest góra Qomolungma (Everest) w Himalajach (8848 m n.p.m.), a najniższy znajduje się na dnie Głębi Challenger w Marianach Rów w pobliżu Filipin (11033 m poniżej poziomu umysłu). Zatem amplituda wysokości powierzchni skorupy ziemskiej wynosi ponad 19 km. Ogólnie rzecz biorąc, kraje górzyste o wysokościach powyżej 820 m n.p.m. m zajmują około 17% powierzchni Ziemi, a pozostała część powierzchni lądowej - niecałe 12%. Około 58% powierzchni Ziemi znajduje się w głębinowych (3–5 km) basenach oceanicznych, a 13% w dość płytkich szelfach kontynentalnych i obszarach przejściowych. Krawędź półki zwykle znajduje się na głębokości ok. 200 m.
Niezwykle rzadko zdarza się, że badaniami bezpośrednimi można objąć warstwy skorupy ziemskiej położone głębiej niż 1,5 km (jak np. w kopalniach złota w Republice Południowej Afryki na głębokości ponad 3 km, szybach naftowych w Teksasie na głębokości około 8 km). km i najgłębszy na świecie - ponad 12 km - eksperymentalny odwiert Kola). Na podstawie badań tych i innych studni uzyskano dużą ilość informacji na temat składu, temperatury i innych właściwości skorupy ziemskiej. Ponadto na obszarach intensywnych ruchów tektonicznych, na przykład w Wielkim Kanionie rzeki Kolorado oraz w krajach górzystych, można było uzyskać szczegółowe zrozumienie głębokiej struktury skorupy ziemskiej.
Ustalono, że skorupa ziemska składa się ze stałych skał. Wyjątkiem są strefy wulkaniczne, w których występują skupiska stopionej skały lub magmy wypływającej na powierzchnię w postaci lawy. Ogólnie rzecz biorąc, skały skorupy ziemskiej składają się z około 75% tlenu i krzemu oraz 13% aluminium i żelaza. Kombinacje tych i niektórych innych pierwiastków tworzą minerały tworzące skały. Czasami w skorupie ziemskiej występują w znacznych stężeniach pojedyncze pierwiastki chemiczne i minerały o istotnym znaczeniu gospodarczym. Należą do nich węgiel (diamenty i grafit), siarka, rudy złota, srebra, żelaza, miedzi, ołowiu, cynku, aluminium i innych metali. Zobacz też zasoby mineralne; minerały i mineralogia.
Płaszcz- skorupa „stałej” Ziemi, znajdująca się pod skorupą ziemską i sięgająca do głębokości około 2900 km. Jest podzielony na płaszcz górny (o grubości około 900 km) i dolny (o grubości około 1900 km) i składa się z gęstych zielonkawo-czarnych krzemianów żelazowo-magnezowych (perydotyt, dunit, eklogit). Przy temperaturach i ciśnieniach powierzchniowych skały te są około dwa razy twardsze od granitu, ale na większych głębokościach stają się plastyczne i płyną powoli. W wyniku rozpadu pierwiastków promieniotwórczych (zwłaszcza izotopów potasu i uranu) płaszcz stopniowo nagrzewa się od dołu. Czasami w procesie budowania gór bloki skorupy ziemskiej zanurzane są w materiale płaszcza, gdzie ulegają stopieniu, a następnie podczas erupcji wulkanów wraz z lawą wynoszone są na powierzchnię (czasami w lawie znajdują się fragmenty perydotytu, dunit i eklogit).
W 1909 roku chorwacki geofizyk A. Mohorovicic stwierdził, że prędkość propagacji podłużnych fal sejsmicznych gwałtownie wzrasta na głębokości ok. 35 km pod kontynentami i 5–10 km pod dnem oceanu. Granica ta odpowiada granicy między skorupą ziemską a płaszczem i nazywa się powierzchnią Mohorovicica. Położenie dolnej granicy górnego płaszcza jest mniej pewne. Fale podłużne, wnikając w płaszcz, rozchodzą się z przyspieszeniem, aż dotrą do astenosfery, gdzie ich ruch ulega spowolnieniu. Dolny płaszcz, w którym prędkość tych fal ponownie wzrasta, jest sztywniejszy niż astenosfera, ale nieco bardziej elastyczny niż górny płaszcz.
Rdzeń Ziemię dzielimy na zewnętrzną i wewnętrzną. Pierwsza z nich rozpoczyna się na głębokości około 2900 km i ma miąższość ok. 2100 km. Granica między dolnym płaszczem a jądrem zewnętrznym nazywana jest warstwą Gutenberga. W jego granicach fale podłużne zwalniają, a fale poprzeczne w ogóle się nie rozchodzą. Oznacza to, że rdzeń zewnętrzny zachowuje się jak ciecz, ponieważ fale poprzeczne nie są w stanie rozchodzić się w ciekłym ośrodku. Uważa się, że rdzeń zewnętrzny składa się ze stopionego żelaza o gęstości od 8 do 10 g/cm3. Jądro wewnętrzne ma promień ok. 1350 km uważa się za ciało sztywne, ponieważ prędkość propagacji fal sejsmicznych w nim ponownie gwałtownie wzrasta. Wydaje się, że rdzeń wewnętrzny składa się prawie wyłącznie z pierwiastków o bardzo dużej gęstości, czyli żelaza i niklu. Zobacz też geologia.
Hydrosfera reprezentuje całość wszystkich naturalnych wód na powierzchni ziemi i w jej pobliżu. Jego masa stanowi mniej niż 0,03% masy całej Ziemi. Prawie 98% hydrosfery stanowią słone wody oceanów i mórz, pokrywające ok. 71% powierzchni Ziemi. Około 4% pochodzi z lodu kontynentalnego, jezior, rzek i wód gruntowych, część wody zawarta jest w minerałach i przyrodzie żywej.
Cztery oceany (Pacyfik – największy i najgłębszy, zajmujący prawie połowę powierzchni Ziemi, Atlantyk, Indyjski i Arktyczny) wraz z morzami tworzą jeden obszar wodny – Ocean Światowy. Jednak oceany nie są równomiernie rozmieszczone na Ziemi i znacznie różnią się głębokością. W niektórych miejscach oceany oddziela jedynie wąski pas lądu (na przykład Atlantyk i Pacyfik - Przesmyk Panamski) lub płytkie cieśniny wodne (na przykład Cieśnina Beringa - oceany Arktyki i Pacyfiku). Podwodną kontynuacją kontynentów są raczej płytkie szelfy kontynentalne, zajmujące duże obszary u wybrzeży Ameryki Północnej, wschodniej Azji i północnej Australii i łagodnie opadające w kierunku otwartego oceanu. Krawędź (krawędź) szelfu kończy się zwykle gwałtownie na przejściu w zbocze kontynentalne, które początkowo stromo opada, a następnie stopniowo spłaszcza się w strefie stopy kontynentalnej, ustępując miejsca dnu głębinowemu o średnich głębokościach 3700–5500 m Zbocze kontynentalne jest zwykle poprzecinane głębokimi podwodnymi kanionyami, często będącymi morskimi kontynuacjami dużych dolin rzecznych. Osady rzeczne przenoszone są przez te kaniony i tworzą podwodne wachlarze u podnóża kontynentu. Tylko najdrobniejsze cząstki gliny docierają do głębinowych równin głębinowych. Dno oceanu ma nierówną powierzchnię i jest połączeniem podwodnych płaskowyżów i pasm górskich, w niektórych miejscach zwieńczonych górami wulkanicznymi (góry podwodne o płaskich wierzchołkach nazywane są facetami). W morzach tropikalnych góry podwodne kończą się pierścieniowymi rafami koralowymi, które tworzą atole. Wzdłuż obrzeży Oceanu Spokojnego oraz wzdłuż młodych łuków wysp Atlantyku i Oceanu Indyjskiego znajdują się rowy o głębokości ponad 11 km.
Woda morska jest roztworem zawierającym średnio 3,5% minerałów (jej zasolenie wyraża się zwykle w ppm, ‰). Głównym składnikiem wody morskiej jest chlorek sodu, występują również chlorek i siarczan magnezu, siarczan wapnia, bromek sodu itp. Niektóre morza śródlądowe, ze względu na napływ ogromnych ilości słodkiej wody, mają mniejsze zasolenie (np. maksymalne zasolenie Morza Bałtyckiego wynosi 11‰), natomiast pozostałe morza i jeziora śródlądowe charakteryzują się bardzo wysokim zasoleniem (Morze Martwe – 260–310‰, Wielkie Jezioro Słone – 137–300‰).
Atmosfera- powłoka powietrzna Ziemi, składająca się z pięciu koncentrycznych warstw - troposfery, stratosfery, mezosfery, termosfery i egzosfery. Nie ma rzeczywistej górnej granicy atmosfery. Zewnętrzna warstwa, zaczynająca się na wysokości około 700 km, stopniowo się rozrzedza i przechodzi w przestrzeń międzyplanetarną. Ponadto istnieje również magnetosfera, która przenika wszystkie warstwy atmosfery i wykracza daleko poza jej granice.
Atmosfera składa się z mieszaniny gazów: azotu (78,08% objętości), tlenu (20,95%), argonu (0,9%), dwutlenku węgla (0,03%) oraz gazów rzadkich – neonu, helu, kryptonu i ksenonu (łącznie 0,01 %). Para wodna występuje niemal wszędzie w pobliżu powierzchni ziemi. W atmosferze miast i obszarów przemysłowych stwierdza się zwiększone stężenia dwutlenku siarki, dwutlenku węgla i tlenku węgla, metanu, fluorku węgla i innych gazów pochodzenia antropogenicznego. Zobacz też zanieczyszczenie powietrza.
Troposfera – warstwa atmosfery, w której występuje pogoda. W umiarkowanych szerokościach geograficznych rozciąga się na wysokość około 10 km. Jej górna granica, zwana tropopauzą, jest wyższa na równiku niż na biegunach. Występują także zmiany sezonowe – tropopauza jest nieco wyższa latem niż zimą. W tropopauzie krążą ogromne masy powietrza. Średnia temperatura powietrza w powierzchniowej warstwie atmosfery wynosi ok. 15° C. Wraz z wysokością temperatura spada o około 0,6° na każde 100 m wysokości. Zimne powietrze z górnych warstw atmosfery opada, a ciepłe unosi się. Jednak pod wpływem obrotu Ziemi wokół własnej osi i lokalnych cech rozkładu ciepła i wilgoci ten podstawowy schemat cyrkulacji atmosferycznej ulega zmianom. Najwięcej słonecznej energii cieplnej dostaje się do atmosfery w tropikach i subtropikach, skąd w wyniku konwekcji ciepłe masy powietrza są transportowane na duże szerokości geograficzne, gdzie tracą ciepło. Zobacz też METEOROLOGIA I KLIMATOLOGIA.
Stratosfera położone w przedziale od 10 do 50 km n.p.m. Charakteryzuje się dość stałymi wiatrami i temperaturami (średnio około -50°C) oraz rzadkimi perłowymi chmurami tworzonymi przez kryształki lodu. Jednak w górnych warstwach stratosfery temperatury rosną. Silne turbulentne prądy powietrza, zwane strumieniami strumieniowymi, krążą wokół Ziemi na polarnych szerokościach geograficznych i w pasie równikowym. W zależności od kierunku podróży samolotu odrzutowego lecącego w dolnej stratosferze strumienie odrzutowe mogą być niebezpieczne lub korzystne dla lotu. W stratosferze słoneczne promieniowanie ultrafioletowe i naładowane cząstki (głównie protony i elektrony) oddziałują z tlenem, wytwarzając ozon, jony tlenu i azotu. Najwyższe stężenia ozonu występują w dolnej stratosferze.
Mezosfera– warstwa atmosfery położona na wysokościach od 50 do 80 km. W jej granicach temperatura stopniowo spada od około 0°C w dolnej granicy do –90°C (czasami do –110°C) w górnej granicy – mezopauza. Ze środkowymi warstwami mezosfery związana jest dolna granica jonosfery, gdzie fale elektromagnetyczne odbijają się od zjonizowanych cząstek.
Obszar pomiędzy 10 a 150 km nazywany jest czasami chemosferą, ponieważ to właśnie tutaj, głównie w mezosferze, zachodzą reakcje fotochemiczne.
Termosfera– wysokie warstwy atmosfery od około 80 do 700 km, w których temperatura wzrasta. Ponieważ atmosfera jest tutaj rozrzedzona, energia cieplna cząsteczek – głównie tlenu – jest niska, a temperatury zależą od pory dnia, aktywności słonecznej i kilku innych czynników. W nocy temperatury wahają się od około 320°C w okresach minimalnej aktywności słonecznej do 2200°C podczas szczytowej aktywności słonecznej.
Egzosfera – najwyższa warstwa atmosfery, rozpoczynająca się na wysokości ok. 700 km, gdzie atomy i cząsteczki są tak daleko od siebie, że rzadko się zderzają. Jest to tzw poziom krytyczny, przy którym atmosfera przestaje zachowywać się jak zwykły gaz, a atomy i cząsteczki poruszają się w polu grawitacyjnym Ziemi niczym satelity. W tej warstwie głównymi składnikami atmosfery są wodór i hel – lekkie pierwiastki, które ostatecznie uciekają w przestrzeń kosmiczną.
Zdolność Ziemi do utrzymywania atmosfery zależy od siły grawitacji i prędkości cząsteczek powietrza. Każdy obiekt, który oddala się od Ziemi z prędkością mniejszą niż 8 km/s, powraca do niej pod wpływem grawitacji. Przy prędkości 8–11 km/s obiekt zostaje wystrzelony na niską orbitę okołoziemską, a powyżej 11 km/s pokonuje ziemską grawitację.
Wiele wysokoenergetycznych cząstek znajdujących się w górnych warstwach atmosfery mogłoby szybko wyparować w przestrzeń kosmiczną, gdyby nie zostało wychwyconych przez ziemskie pole magnetyczne (magnetosferę), które chroni wszystkie żywe organizmy (w tym ludzi) przed szkodliwym działaniem promieniowania kosmicznego o niskim natężeniu. promieniowanie. Zobacz też atmosfera;materia międzygwiazdowa; eksploracja i wykorzystanie przestrzeni kosmicznej.
GEODYNAMIKA
Ruchy skorupy ziemskiej i ewolucja kontynentów. Główne zmiany w obliczu Ziemi polegają na tworzeniu się gór oraz zmian w obszarze i zarysach kontynentów, które wznoszą się i opadają podczas formowania się. Przykładowo Płaskowyż Kolorado o powierzchni 647,5 tys. km 2, położony niegdyś na poziomie morza, obecnie ma średnią wysokość bezwzględną ok. 2000 m oraz Płaskowyż Tybetański o powierzchni ok. 2 miliony km 2 podniosło się o około 5 km. Takie masy lądowe mogłyby wznosić się z prędkością ok. 1 mm/rok. Po zakończeniu zabudowy górskiej zaczynają działać procesy destrukcyjne, głównie erozja wodna i w mniejszym stopniu erozja wietrzna. Rzeki stale powodują erozję skał i osadzają osady w dole rzeki. Na przykład przez rzekę Missisipi rocznie przepływa ok. 750 milionów ton osadów rozpuszczonych i stałych.
Skorupa kontynentalna składa się ze stosunkowo lekkiego materiału, więc kontynenty, podobnie jak góry lodowe, unoszą się w gęstym plastikowym płaszczu Ziemi. Jednocześnie dolna, większa część masy kontynentów znajduje się poniżej poziomu morza. Skorupa ziemska najgłębiej zanurzona jest w płaszczu w rejonie struktur górskich, tworząc tzw. „korzenie” gór. Kiedy góry zostaną zniszczone, a produkty wietrzenia usunięte, straty te są kompensowane przez nowy „wzrost” gór. Z drugiej strony przeciążenie delt rzecznych napływającym gruzem jest przyczyną ich ciągłego osiadania. To utrzymanie stanu równowagi części kontynentów zanurzonych poniżej poziomu morza i znajdujących się nad nim nazywa się izostazą.
Trzęsienia ziemi i aktywność wulkaniczna. W wyniku ruchów dużych bloków powierzchni ziemi powstają uskoki w skorupie ziemskiej i następuje fałdowanie. Gigantyczny globalny system uskoków i uskoków, znany jako szczelina śródoceaniczna, otacza Ziemię na długości ponad 65 tysięcy km. Szczelina ta charakteryzuje się ruchem wzdłuż uskoków, trzęsieniami ziemi i silnym przepływem wewnętrznej energii cieplnej, co wskazuje, że magma znajduje się blisko powierzchni Ziemi. Do tego systemu należy także uskok San Andreas w południowej Kalifornii, w obrębie którego podczas trzęsień ziemi poszczególne bloki powierzchni ziemi przemieszczają się w pionie nawet o 3 m. Pierścień Ognia Pacyfiku i pas górski alpejsko-himalajski to główne obszary aktywności wulkanicznej związanej z szczeliną śródoceaniczną. Prawie 2/3 ze znanych około 500 wulkanów ogranicza się do pierwszego z tych obszarów. To tu znajduje się ok. 80% wszystkich trzęsień ziemi na Ziemi. Czasami na naszych oczach pojawiają się nowe wulkany, jak np. wulkan Paricutin w Meksyku (1943) czy Surtsey u południowego wybrzeża Islandii (1965).
Pływy ziemskie. Zupełnie inny charakter mają okresowe deformacje Ziemi o średniej amplitudzie 10–20 cm, zwane pływami ziemskimi, częściowo spowodowane przyciąganiem Ziemi przez Słońce i Księżyc. Ponadto punkty na niebie, w których orbita Księżyca przecina płaszczyznę orbity Ziemi, krążą wokół Ziemi w okresie 18,6 lat. Cykl ten wpływa na stan „stałej” Ziemi, atmosfery i oceanu. Zwiększając wysokość pływów na szelfach kontynentalnych, może stymulować silne trzęsienia ziemi i erupcje wulkanów. W umiarkowanych szerokościach geograficznych może to prowadzić do wzrostu prędkości niektórych prądów oceanicznych, takich jak Prąd Zatokowy i Kuroshio. Wtedy ich ciepłe wody będą miały bardziej znaczący wpływ na klimat. Zobacz też prądy oceaniczne; ocean ; KSIĘŻYC ; przypływy i odpływy.
Dryf kontynentalny. Chociaż większość geologów uważała, że powstawanie uskoków i fałdowanie następuje na lądzie i na dnie oceanów, uważano, że położenie kontynentów i basenów oceanicznych jest ściśle ustalone. W 1912 roku niemiecki geofizyk A. Wegener zasugerował, że starożytne masy lądowe rozpadały się na kawałki i dryfowały niczym góry lodowe po bardziej plastycznej skorupie oceanicznej. Wtedy hipoteza ta nie znalazła wsparcia wśród większości geologów. Jednak w wyniku badań basenów głębinowych w latach 50.–70. XX w. uzyskano niepodważalne dowody na korzyść hipotezy Wegenera. Obecnie teoria tektoniki płyt stanowi podstawę pomysłów na temat ewolucji Ziemi.
Rozprzestrzenianie się dna oceanu. Głębinowe badania magnetyczne dna oceanu wykazały, że starożytne skały wulkaniczne są pokryte cienką warstwą osadów rzecznych. Te skały wulkaniczne, głównie bazalty, zachowały informacje o polu geomagnetycznym w miarę ich ochładzania podczas ewolucji Ziemi. Ponieważ, jak wspomniano powyżej, biegunowość pola geomagnetycznego zmienia się od czasu do czasu, bazalty powstałe w różnych epokach mają namagnesowanie o przeciwnym znaku. Dno oceanu podzielone jest na pasy utworzone ze skał różniących się znakiem namagnesowania. Równoległe paski znajdujące się po obu stronach grzbietów śródoceanicznych są symetryczne pod względem szerokości i kierunku natężenia pola magnetycznego. Najmłodsze formacje znajdują się najbliżej grzbietu grzbietu, ponieważ reprezentują świeżo wyrzuconą lawę bazaltową. Naukowcy uważają, że gorące, stopione skały unoszą się wzdłuż pęknięć i rozprzestrzeniają się po obu stronach osi grzbietu (proces ten można porównać do dwóch przenośników taśmowych poruszających się w przeciwnych kierunkach), a na powierzchni grzbietów naprzemiennie występują paski o przeciwnym namagnesowaniu. Wiek każdego takiego pasa dna morskiego można określić z dużą dokładnością. Dane te uważane są za wiarygodne dowody przemawiające za rozprzestrzenianiem się (ekspansją) dna oceanu.
Płyty tektoniczne. Jeśli dno oceanu rozszerza się w strefie szwu grzbietu śródoceanicznego, oznacza to, że albo powierzchnia Ziemi się zwiększa, albo istnieją obszary, w których skorupa oceaniczna zanika i opada w astenosferę. Takie obszary, zwane strefami subdukcji, rzeczywiście odkryto w pasie graniczącym z Oceanem Spokojnym oraz w nieciągłym pasie rozciągającym się od Azji Południowo-Wschodniej po Morze Śródziemne. Wszystkie te strefy ograniczają się do rowów głębinowych otaczających łuki wysp. Większość geologów uważa, że na powierzchni Ziemi znajduje się kilka sztywnych płyt litosferycznych, które „unoszą się” po astenosferze. Płyty mogą przesuwać się obok siebie lub jedna z nich może opadać pod drugą w strefie subdukcji. Ujednolicony model tektoniki płyt najlepiej wyjaśnia rozmieszczenie dużych struktur geologicznych i stref aktywności tektonicznej, a także zmiany względnego położenia kontynentów.
Strefy sejsmiczne. Grzbiety śródoceaniczne i strefy subdukcji to pasy częstych, dużych trzęsień ziemi i erupcji wulkanów. Obszary te są połączone długimi uskokami liniowymi, które można prześledzić na całym świecie. Trzęsienia ziemi ograniczają się do uskoków i bardzo rzadko występują w innych obszarach. W kierunku kontynentów epicentra trzęsień ziemi znajdują się coraz głębiej. Fakt ten wyjaśnia mechanizm subdukcji: rozszerzająca się płyta oceaniczna zanurza się pod pasem wulkanicznym pod kątem ok. 45°. W miarę przesuwania się skorupa oceaniczna topi się w magmę, która wypływa przez pęknięcia w postaci lawy na powierzchnię.
Budynek górski. Tam, gdzie starożytne baseny oceaniczne ulegają zniszczeniu w wyniku subdukcji, płyty kontynentalne zderzają się ze sobą lub z fragmentami płyt. Gdy tylko to nastąpi, skorupa ziemska jest mocno ściśnięta, powstaje ciąg, a grubość skorupy prawie się podwaja. Z powodu izostazy strefa złożona ulega wypiętrzeniu i w ten sposób rodzą się góry. Pas struktur górskich etapu alpejskiego można prześledzić wzdłuż wybrzeża Pacyfiku oraz w strefie alpejsko-himalajskiej. Na tych obszarach liczne zderzenia płyt litosfery i wypiętrzenie terenu rozpoczęło się ok. 50 milionów lat temu. Starsze systemy górskie, takie jak Appalachy, mają ponad 250 milionów lat, ale obecnie są tak zniszczone i wygładzone, że straciły swój typowy górski wygląd i zamieniły się w niemal płaską powierzchnię. Jednakże, ponieważ ich „korzenie” są zakopane w płaszczu i unoszą się na wodzie, doświadczały wielokrotnego uniesienia. A jednak z biegiem czasu takie starożytne góry zamienią się w równiny. Większość procesów geologicznych przechodzi przez etapy młodości, dojrzałości i starości, jednak cykl ten zwykle trwa bardzo długo.
Dystrybucja ciepła i wilgoci. Interakcja hydrosfery i atmosfery kontroluje dystrybucję ciepła i wilgoci na powierzchni ziemi. Relacja lądu i morza w dużej mierze determinuje charakter klimatu. Gdy powierzchnia lądu się zwiększa, następuje ochłodzenie. Nierównomierne rozmieszczenie lądów i mórz jest obecnie warunkiem wstępnym rozwoju zlodowacenia.
Powierzchnia i atmosfera Ziemi otrzymują najwięcej ciepła od Słońca, które emituje energię cieplną i świetlną z niemal taką samą intensywnością przez cały okres istnienia naszej planety. Atmosfera uniemożliwia Ziemi zbyt szybkie zwracanie tej energii z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Około 34% promieniowania słonecznego jest tracone w wyniku odbicia od chmur, 19% jest pochłaniane przez atmosferę, a tylko 47% dociera do powierzchni ziemi. Całkowity dopływ promieniowania słonecznego do górnej granicy atmosfery jest równy uwolnieniu promieniowania z tej granicy do przestrzeni kosmicznej. W rezultacie ustala się bilans cieplny układu Ziemia-atmosfera.
Powierzchnia lądu i powietrze gruntowe szybko nagrzewają się w ciągu dnia i dość szybko tracą ciepło w nocy. Gdyby w górnej troposferze nie istniały warstwy zatrzymujące ciepło, amplituda dobowych wahań temperatury mogłaby być znacznie większa. Na przykład Księżyc otrzymuje od Słońca mniej więcej taką samą ilość ciepła jak Ziemia, ale ponieważ Księżyc nie ma atmosfery, temperatura jego powierzchni wzrasta w ciągu dnia do około 101°C i spada do -153°C w nocy.
Oceany, w których temperatura wody zmienia się znacznie wolniej niż temperatura powierzchni Ziemi czy powietrza, wywierają silny wpływ łagodzący na klimat. W nocy i zimą powietrze nad oceanami ochładza się znacznie wolniej niż nad lądem, a jeśli masy powietrza oceanicznego przemieszczają się nad kontynentami, prowadzi to do ocieplenia. I odwrotnie, w ciągu dnia i lata bryza morska chłodzi ląd.
Rozkład wilgoci na powierzchni ziemi jest zdeterminowany obiegiem wody w przyrodzie. Co sekundę do atmosfery parują ogromne ilości wody, głównie z powierzchni oceanów. Wilgotne powietrze oceaniczne, unoszące się nad kontynentami, ochładza się. Wilgoć następnie skrapla się i powraca na powierzchnię ziemi w postaci deszczu lub śniegu. Częściowo jest magazynowany w pokrywie śnieżnej, rzekach i jeziorach, a częściowo wraca do oceanu, gdzie ponownie następuje parowanie. Na tym kończy się cykl hydrologiczny.
Prądy oceaniczne są potężnym mechanizmem termoregulacyjnym Ziemi. Dzięki nim w tropikalnych obszarach oceanicznych utrzymywane są jednolite, umiarkowane temperatury, a ciepłe wody transportowane są do zimniejszych rejonów na dużych szerokościach geograficznych.
Ponieważ woda odgrywa znaczącą rolę w procesach erozji, wpływa w ten sposób na ruchy skorupy ziemskiej. A jakakolwiek redystrybucja mas spowodowana takimi ruchami w warunkach obrotu Ziemi wokół własnej osi może z kolei przyczynić się do zmiany położenia osi Ziemi. Podczas epok lodowcowych poziom mórz spada, gdy woda gromadzi się w lodowcach. To z kolei prowadzi do ekspansji kontynentów i zwiększenia kontrastów klimatycznych. Zmniejszone przepływy rzek i niższy poziom mórz uniemożliwiają ciepłym prądom oceanicznym docieranie do zimnych regionów, co prowadzi do dalszej zmiany klimatu.
RUCH ZIEMI
Ziemia obraca się wokół własnej osi i krąży wokół Słońca. Ruchy te komplikuje wpływ grawitacyjny innych obiektów Układu Słonecznego, który jest częścią naszej Galaktyki (ryc. 6). Galaktyka obraca się wokół swojego centrum, dlatego w tym ruchu bierze udział Układ Słoneczny wraz z Ziemią.
Obrót wokół własnej osi. Ziemia wykonuje jeden obrót wokół własnej osi w ciągu 23 godzin 56 minut 4,09 sekundy. Rotacja następuje z zachodu na wschód, tj. przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (patrząc z bieguna północnego). Dlatego wydaje się, że Słońce i Księżyc wschodzą na wschodzie i zachodzą na zachodzie. Ziemia wykonuje około 365 1/4 obrotu podczas jednego obrotu wokół Słońca, który trwa rok lub 365 1/4 dnia. Ponieważ na każdą taką rewolucję oprócz całego dnia wydawana jest dodatkowa czwarta dnia, co cztery lata do kalendarza dodawany jest jeden dzień. Przyciąganie grawitacyjne Księżyca stopniowo spowalnia obrót Ziemi i wydłuża dzień o około 1/1000 sekundy na każde stulecie. Według danych geologicznych prędkość obrotu Ziemi może się zmienić, ale nie więcej niż o 5%.
Rewolucja Ziemi wokół Słońca. Ziemia krąży wokół Słońca po orbicie eliptycznej, zbliżonej do kołowej, w kierunku z zachodu na wschód z prędkością ok. 107 000 km/h. Średnia odległość do Słońca wynosi 149 598 tys. km, a różnica między największą i najmniejszą odległością wynosi 4,8 mln km. Ekscentryczność (odchylenie od koła) orbity Ziemi zmienia się bardzo niewiele w cyklu trwającym 94 tysiące lat. Uważa się, że zmiany odległości od Słońca przyczyniają się do powstania złożonego cyklu klimatycznego, który jest związany z postępem i cofaniem się lodowców podczas epok lodowcowych. Teorię tę, opracowaną przez jugosłowiańskiego matematyka M. Milankovicia, potwierdzają dane geologiczne.
Oś obrotu Ziemi jest nachylona do płaszczyzny orbity pod kątem 66°33", przez co zmieniają się pory roku. Kiedy Słońce znajduje się nad Zwrotnikiem Północy (23°27" N), na półkuli północnej rozpoczyna się lato , podczas gdy Ziemia znajduje się najdalej od Słońca. Na półkuli południowej lato rozpoczyna się, gdy Słońce wschodzi nad zwrotnikiem południowym (23°27″ S). W tym czasie na półkuli północnej rozpoczyna się zima.
Precesja. Przyciąganie Słońca, Księżyca i innych planet nie zmienia kąta nachylenia osi Ziemi, lecz powoduje jej ruch po okrągłym stożku. Ten ruch nazywa się precesją. Biegun północny jest obecnie skierowany w stronę Gwiazdy Północnej. Pełny cykl precesji trwa ok. 25 800 lat i wnosi znaczący wkład w cykl klimatyczny, o którym pisał Milanković.
Dwa razy w roku, gdy Słońce znajduje się bezpośrednio nad równikiem i dwa razy w miesiącu, gdy Księżyc znajduje się w podobnej pozycji, przyciąganie powodujące precesję spada do zera i następuje okresowy wzrost i spadek tempa precesji. Ten ruch oscylacyjny osi Ziemi nazywany jest nutacją, a jego szczyt występuje co 18,6 roku. Okresowość ta zajmuje drugie miejsce pod względem wpływu na klimat po zmianie pór roku.
Układ Ziemia-Księżyc. Ziemię i Księżyc łączy wzajemne przyciąganie. Ogólny środek ciężkości, zwany środkiem masy, znajduje się na linii łączącej środki Ziemi i Księżyca. Ponieważ masa Ziemi jest prawie 82 razy większa od masy Księżyca, środek masy tego układu znajduje się na głębokości ponad 1600 km od powierzchni Ziemi. Zarówno Ziemia, jak i Księżyc okrążają ten punkt w 27,3 dnia. Gdy krążą wokół Słońca, środek masy opisuje gładką elipsę, chociaż każde z tych ciał ma falistą trajektorię.
Inne formy ruchu. W Galaktyce Ziemia i inne obiekty Układu Słonecznego poruszają się z prędkością ok. 19 km/s w kierunku gwiazdy Vega. Ponadto Słońce i inne sąsiednie gwiazdy krążą wokół centrum Galaktyki z prędkością ok. 220 km/s. Z kolei nasza Galaktyka jest częścią małej lokalnej grupy galaktyk, która z kolei jest częścią gigantycznej gromady galaktyk.
LITERATURA
Magnicki V.A. Budowa wewnętrzna i fizyka Ziemi. M., 1965
Wiernadski V.I.
PODSTAWOWE DANE O PLANECIE ZIEMIA
Planeta Ziemia powstała około 4,5 miliarda lat temu.
Ziemia jest trzecią planetą od Słońca.
Ziemia jest piątą co do wielkości planetą na świecie i największą średnicą, masą i gęstością wśród planet ziemskich.
Powierzchnia Ziemi: 510 072 000 km2
Masa Ziemi: 5,9726 · 1024 kg
Długość równika ziemskiego wynosi 40 075 km.
Gęstość Ziemi jest większa niż jakiejkolwiek innej planety (5,515 g/cm3).
Odległość Ziemi od Słońca wynosi prawie 150 milionów km.
Obrót wokół własnej osi zajmuje Ziemi około 23 godzin, 56 minut i 4,091 sekundy. Ostatnio dzień skrócił się o setne części sekundy, co wskazuje, że prędkość kątowa planety wzrosła. Nie ustalono czynników powodujących ten wzrost.
Prędkość obrotowa Ziemi wynosi 107 826 km/h.
Oś obrotu Ziemi jest nachylona pod kątem 23,44° w stosunku do płaszczyzny ekliptyki. To właśnie z powodu tego nachylenia mamy do czynienia ze zmianą pór roku na planecie Ziemia: lato, zima, wiosna i jesień.
Ziemia nie jest idealną kulą; ze względu na siłę rotacji Ziemia jest w rzeczywistości wypukła na równiku.
Jądro Ziemi zawiera gorącą magmę. Żadna platforma wiertnicza nie będzie w stanie dotrzeć do jądra naszej planety przez co najmniej kilkaset lat.
Rdzeń stopionego żelaza naszej planety wytwarza ziemskie pole magnetyczne. Na ciągłe działanie ziemskiego pola magnetycznego wpływają dwa czynniki: jego rotacja oraz wpływ rdzenia, którego stopiona masa zawiera nikiel i żelazo.
SATELITY
Nasza planeta ma jednego naturalnego satelitę - .
Los Księżyca nie został jeszcze wyjaśniony. Nie wiadomo dokładnie, jak powstał.
Przypływy i odpływy na Ziemi powstają w wyniku aktywności Księżyca.
Ziemia ma 2 dodatkowe asteroidy. Nazywają się 3753 Cruithne i 2002 AA29.
Wszystkie planety Układu Słonecznego można umieścić pomiędzy Ziemią a Księżycem.
OBECNOŚĆ ŻYCIA
Ziemia jest jedyną planetą, na której istnieją złożone formy życia. Ma niezbędną ilość wody i inne warunki, które są niezwykle ważne dla istnienia jakiejkolwiek formy życia.
W całej historii Ziemi żyło na niej około 108 miliardów ludzi. Obecnie mieszka tu siedem miliardów. A ty jesteś jednym z nich.
Tylko na Ziemi możemy zaobserwować trzy stany skupienia wody (stały, gazowy, ciekły).
ATMOSFERA
Atmosfera ziemska sięga do 10 000 kilometrów.
Dzięki atmosferze ziemskiej, która składa się z tlenu, azotu i innych gazów, nie jesteśmy stale narażeni na spadające i radioaktywne promieniowanie słoneczne.
W 2006 roku nad Antarktydą odkryto dziurę ozonową, która jest największą dziurą odkrytą dotychczas.
Każdego roku na powierzchnię Ziemi dociera około 30 000 ton pyłu międzyplanetarnego.
KONTYNENTY I WYSPY
Obecnie planeta Ziemia ma 6 kontynentów.
Lista kontynentów naszej planety: Eurazja, Ameryka Północna, Ameryka Południowa, .
Niezwykle trudno jest obliczyć dokładną liczbę wysp na naszej ziemi, ponieważ niektóre wyspy pojawiają się, a inne wręcz przeciwnie, znikają. Istnieje przybliżona liczba - około 500 000, ale to tylko hipoteza, być może jest ich trochę więcej, a może trochę mniej. Ale można wymienić na przykład 4 największe wyspy na Ziemi i są to: Nowa Gwinea, wyspa Borneo i Madagaskar.
Antarktyda zawiera 2/3 zasobów słodkiej wody na planecie.
W odległej przyszłości Afryka „wpadnie” na Europę, co doprowadzi do powstania gigantycznego pasma górskiego.
Płyty skorupy ziemskiej poruszają się z szybkością kilku cali rocznie, co jest w przybliżeniu równe długości rosnącego w ciągu roku ludzkiego paznokcia. Na tej podstawie można stwierdzić, że za 250 milionów lat na Ziemi pojawi się nowy superkontynent.
Himalaje to układ płyt tektonicznych zbliżających się do siebie.
90% lodu na Ziemi zmagazynowane jest na jednym kontynencie – Antarktydzie. 2/3 zasobów słodkiej wody planety jest tam „ukryta”.
Co roku na naszej planecie dochodzi do ponad 500 tysięcy trzęsień ziemi! Ale tylko 20% z nich może być odczuwalnych przez ludzi.
OCEANY
Około 70% powierzchni Ziemi zajmują oceany.
Wszystkie oceany na Ziemi są ze sobą połączone, dlatego możemy założyć, że istnieje jeden gigantyczny ocean świata, składający się z czterech lub pięciu części.
Oficjalnie uznaje się istnienie czterech oceanów na Ziemi: Oceanu Spokojnego, Oceanu Atlantyckiego, Oceanu Indyjskiego i czwartego – Oceanu Arktycznego.
Na początku XXI wieku Międzynarodowa Organizacja Hydrograficzna przyjęła podział na pięć części (dodano Ocean Południowy), jednak na chwilę obecną dokument ten nie ma jeszcze mocy prawnej.
Największym oceanem na Ziemi jest Ocean Spokojny. Jego powierzchnia jest tak duża, że z łatwością pomieściłaby wszystkie kontynenty.
Człowiek nie zbadał jeszcze 95 procent oceanów świata.
Najdłuższe pasmo górskie na Ziemi nie znajduje się na lądzie, ale w oceanach. Prawie całkowicie otacza planetę.
NAJLEPSZE
Najwyższy punkt na Ziemi wznosi się ponad powierzchnię Ziemi o prawie 9 kilometrów (8848 metrów). Znajduje się w Himalajach.
Uważa się, że najgłębsze miejsce na Ziemi znajduje się na Oceanie Spokojnym. Znajduje się 10911 metrów poniżej poziomu morza.
Najniższa temperatura zarejestrowana na powierzchni Ziemi wynosi -89,2 stopnia Celsjusza. Został zarejestrowany 21 lipca 1983 roku na stacji Wostok na Antarktydzie.
Najwyższa temperatura na powierzchni Ziemi osiągnęła +56,7 stopnia Celsjusza 10 lipca 1913 roku w Dolinie Śmierci w USA.
Najsuchszym, gorącym miejscem na Ziemi nie jest Sahara, ale pustynia Atakama. W jego środkowej części nigdy nie zaobserwowano deszczu.
KILKA WIĘCEJ FAKTÓW
Według jednej popularnej hipotezy Ziemia dzieliła kiedyś swoją orbitę z inną planetą, którą naukowcy nazwali Theia. Wiele miliardów lat temu planety te zderzyły się, a w wyniku największej katastrofy w swojej historii Ziemia zyskała dodatkową masę i otrzymała własnego satelitę.
Ziemia jest jedyną planetą, której nazwa nie przyszła do nas z mitologii rzymskiej ani greckiej. Pochodzi od anglosaskiego słowa „Erda” z VIII wieku, oznaczającego „ziemię” lub „glebę”.
W przeciwieństwie do innych planet, słowo Ziemia ma swoją nazwę w każdym narodzie.
Jedno z najpiękniejszych zjawisk naturalnych na naszej planecie powstaje w wyniku oddziaływania naładowanych cząstek pochodzących ze Słońca z polem magnetycznym Ziemi.
Wbrew powszechnemu przekonaniu nie jest ona widoczna. Jednak zanieczyszczenie powietrza w Chinach widać z kosmosu. Ponadto można zobaczyć z kosmosu.
Nasza planeta - Ziemia - ma wiele nazw: niebieska planeta, Terra (łac.), Trzecia planeta, Ziemia (eng.). Krąży wokół Słońca po orbicie kołowej o promieniu około 1 jednostki astronomicznej (150 milionów km). Okres obiegu odbywa się z prędkością 29,8 km/s i trwa 1 rok (365 dni), a jego wiek jest porównywalny z wiekiem całego Układu Słonecznego i wynosi 4,5 miliarda lat. Współczesna nauka wierzy, że Ziemia powstała z pyłu i gazu pozostałego po powstaniu Słońca. Z faktu, że pierwiastki o dużej gęstości znajdują się na dużych głębokościach, a na powierzchni pozostają lekkie substancje (krzemiany różnych metali), wynika logiczny wniosek - Ziemia na początku swojego powstawania była w stanie stopionym. Obecnie temperatura jądra planety mieści się w granicach 6200°C. Gdy wysokie temperatury opadły, zaczął twardnieć. Ogromne obszary Ziemi są nadal pokryte wodą, bez której powstanie życia nie byłoby możliwe.
Główny rdzeń Ziemi dzieli się na wewnętrzny rdzeń stały o promieniu 1300 km i zewnętrzny rdzeń płynny (2200 km). Temperatura w środku rdzenia sięga 5000°C. Płaszcz rozciąga się na głębokość 2900 km i stanowi 83% objętości Ziemi i 67% jej całkowitej masy. Ma skalisty wygląd i składa się z 2 części: zewnętrznej i wewnętrznej. Litosfera to zewnętrzna część płaszcza, o długości około 100 km. Skorupa ziemska to górna część litosfery o nierównej grubości: około 50 km na kontynentach i około 10 km pod oceanami. Litosfera składa się z dużych płyt, których rozmiar sięga całych kontynentów. Ruch tych płyt pod wpływem przepływów konwekcyjnych geolodzy nazywali „ruchem płyt tektonicznych”.
Pole magnetyczne
Zasadniczo Ziemia jest generatorem prądu stałego. Pole magnetyczne Ziemi powstaje w wyniku interakcji obrotu wokół własnej osi z płynnym jądrem wewnątrz planety. Tworzy powłokę magnetyczną Ziemi - „magnetosferę”. Burze magnetyczne to nagłe zmiany w polu magnetycznym Ziemi. Są one spowodowane strumieniami cząstek zjonizowanego gazu, które przemieszczają się od Słońca (wiatru słonecznego) po rozbłyskach na nim. Cząsteczki zderzające się z atomami atmosfery ziemskiej tworzą jedno z najpiękniejszych zjawisk naturalnych – zorze polarne. Specjalna poświata występuje zwykle w pobliżu bieguna północnego i południowego, dlatego nazywana jest także zorzą polarną. Analiza struktury starożytnych formacji skalnych wykazała, że raz na 100 000 lat następuje inwersja (zmiana) bieguna północnego i południowego. Naukowcy nie są jeszcze w stanie dokładnie określić, jak zachodzi ten proces, ale starają się odpowiedzieć na to pytanie.
Wcześniej atmosfera naszej planety zawierała metan z parą wodną i dwutlenkiem węgla, wodór i amoniak. Następnie większość elementów poszła w kosmos. Zastąpiono je parą wodną i anhydrytem węgla. Atmosfera utrzymywana jest w miejscu dzięki sile grawitacji Ziemi. Ma kilka warstw.
Troposfera to najniższa i najgęstsza warstwa atmosfery ziemskiej, w której temperatura spada wraz z wysokością o 6°C na każdy kilometr. Jego wysokość sięga 12 km od powierzchni Ziemi.
Stratosfera jest częścią atmosfery położoną w odległości od 12 do 50 km, pomiędzy troposferą i mezosferą. Zawiera dużo ozonu, a temperatura nieznacznie wzrasta wraz z wysokością. Ozon pochłania promieniowanie ultrafioletowe pochodzące ze Słońca, chroniąc w ten sposób organizmy żywe przed promieniowaniem.
Mezosfera to warstwa atmosfery położona poniżej termosfery, na wysokości od 50 do 85 km. Charakteryzuje się niskimi temperaturami dochodzącymi do -90°C, które zmniejszają się wraz z wysokością.
Termosfera to warstwa atmosfery położona na wysokości od 85 do 800 km, pomiędzy mezosferą a egzosferą. Charakteryzuje się temperaturami dochodzącymi do 1500°C, opadającymi wraz z wysokością.
Egzosfera, zewnętrzna i ostatnia warstwa atmosfery, jest najbardziej rozrzedzona i przechodzi w przestrzeń międzyplanetarną. Charakteryzuje się wysokością ponad 800 km.
Życie na Ziemi
Średnia temperatura na Ziemi oscyluje wokół 12°C. Maksimum na Saharze Zachodniej sięga +70°C, minimum na Antarktydzie sięga –85°C. Powłoka wodna Ziemi – hydrosfera – zajmuje 71%, 2/3, czyli 361 milionów km2 powierzchni Ziemi. Oceany Ziemi zawierają 97% wszystkich zasobów wody. Część występuje w postaci śniegu i lodu, a część występuje w atmosferze. Głębokość oceanów świata w Rowie Mariańskim wynosi 11 tysięcy m, a średnia głębokość wynosi około 3,9 tysiąca m. Zarówno na kontynentach, jak i w oceanach występują bardzo różnorodne i niesamowite formy życia. Naukowcy wszech czasów zmagali się z pytaniem: skąd wzięło się życie na Ziemi? Oczywiście na to pytanie po prostu nie ma jasnej i precyzyjnej odpowiedzi. Można jedynie snuć domysły i przypuszczenia.
Jedną z wersji uważanych za najbardziej wiarygodną i spełniającą wiele kryteriów, łączących różne opinie, są reakcje chemiczne gazów. Podobno sprzyjające warunki do powstania życia pojawiły się dzięki burzom elektrycznym i magnetycznym, które wywołały reakcje gazów znajdujących się w istniejącej wówczas atmosferze. Produkty takich reakcji chemicznych zawierały najbardziej elementarne cząstki wchodzące w skład białek (aminokwasy). Substancje te przedostały się do oceanów i tam kontynuowały swoje reakcje. I dopiero po wielu milionach lat rozwinęły się pierwsze najprostsze, prymitywne komórki zdolne do rozmnażania się lub podziału. Stąd wyjaśnienie, że życie na Ziemi powstało z wody. Komórki roślinne syntetyzowały różne cząsteczki i były zasilane bezwodnikiem węgla. Rośliny nadal wykonują ten proces, nazywa się to fotosyntezą. W wyniku fotosyntezy w naszej atmosferze gromadził się tlen, co zmieniało jego skład i właściwości. W wyniku ewolucji wzrosła różnorodność istot żywych na planecie, ale do utrzymania ich życia potrzebny był tlen. Zatem bez mocnej osłony naszej planety – stratosfery, która chroni wszystkie żywe istoty przed radioaktywnym promieniowaniem słonecznym i tlenu produkowanego przez rośliny, życie na Ziemi mogłoby nie istnieć.
Charakterystyka Ziemi
Waga: 5,98*1024 kg
Średnica na równiku: 12 742 km
Nachylenie osi: 23,5°
Gęstość: 5,52 g/cm3
Temperatura powierzchni: –85°C do +70°C
Czas trwania dnia gwiazdowego: 23 godziny, 56 minut, 4 sekundy
Odległość od Słońca (średnia): 1 a. e. (149,6 mln km)
Prędkość orbitalna: 29,7 km/s
Okres orbitalny (rok): 365,25 dni
Ekscentryczność orbity: e = 0,017
Nachylenie orbity do ekliptyki: i = 7,25° (do równika słonecznego)
Przyspieszenie grawitacyjne: g = 9,8 m/s2
Satelity: Księżyc
Długie istnienie wody i życia na powierzchni Ziemi stało się możliwe dzięki trzem głównym cechom - jej masie, odległości heliocentrycznej i szybkiemu obrotowi wokół własnej osi.
To właśnie te cechy planetarne wyznaczyły jedyną możliwą ścieżkę ewolucji żywej i nieożywionej materii Ziemi w warunkach Układu Słonecznego, czego skutki są uchwycone w unikalnym wyglądzie planety. Te trzy najważniejsze cechy pozostałych ośmiu planet Układu Słonecznego różnią się znacząco od tych na Ziemi, co było przyczyną zaobserwowanych różnic w ich budowie i ścieżkach ewolucji.
Masa współczesnej Ziemi wynosi 5,976·10 27 g. W przeszłości, ze względu na stale zachodzące procesy rozpraszania pierwiastków lotnych i ciepła, była niewątpliwie większa. Masa planety odgrywa decydującą rolę w ewolucji protomaterii. Kulisty kształt wskazuje na przewagę grawitacyjnej organizacji materii w ciele planety.
Nachylenie osi obrotu do płaszczyzny orbity (23°27`) prowadzi do okresowych (sezonowych) zmian w ilości ciepła słonecznego odbieranego przez różne części powierzchni Ziemi w miarę poruszania się planety po orbicie heliocentrycznej. Ziemia kończy swój obrót wokół Słońca w ciągu 365,2564 dni gwiazdowych (rok gwiazdowy) lub 365,2422 dni słonecznych (rok).
Powierzchnia Ziemi wynosi 510 milionów km2, średni promień kuli wynosi 6371 km.
Ziemia jest trzecią planetą od Słońca i piątą pod względem wielkości. Spośród wszystkich ciał niebieskich grupy ziemskiej ma największą masę, średnicę i gęstość. Ma inne oznaczenia - Błękitna Planeta, Świat lub Terra. W tej chwili jest to jedyna znana człowiekowi planeta, na której występuje życie.
Według badań naukowych okazuje się, że Ziemia jako planeta powstała około 4,54 miliarda lat temu z mgławicy słonecznej, po czym nabyła jednego satelitę - Księżyc. Życie pojawiło się na planecie około 3,9 miliarda lat temu. Od tego czasu biosfera znacznie zmieniła strukturę atmosfery i czynniki abiotyczne. W rezultacie określono liczbę tlenowych organizmów żywych i powstawanie warstwy ozonowej. Pole magnetyczne wraz z warstwą zmniejsza negatywny wpływ promieniowania słonecznego na życie. Promieniowanie powodowane przez skorupę ziemską znacznie spadło od czasu jej powstania w wyniku stopniowego rozpadu radionuklidów. Skorupa planety jest podzielona na kilka segmentów (płyt tektonicznych), które poruszają się o kilka centymetrów rocznie.
Oceany świata zajmują około 70,8% powierzchni Ziemi, a pozostała część należy do kontynentów i wysp. Kontynenty mają rzeki, jeziora, wody gruntowe i lód. Razem z Oceanem Światowym tworzą hydrosferę planety. Woda w stanie ciekłym podtrzymuje życie na powierzchni i pod ziemią. Bieguny Ziemi pokryte są czapami lodowymi, które obejmują pokrywę lodową Antarktyki i lód morski Arktyki.
Wnętrze Ziemi jest dość aktywne i składa się z bardzo lepkiej, grubej warstwy – płaszcza. Obejmuje zewnętrzny ciekły rdzeń składający się z niklu i żelaza. Fizyczne cechy planety chronią życie przez 3,5 miliarda lat. Przybliżone obliczenia naukowców wskazują, że te same warunki będą trwać przez kolejne 2 miliardy lat.
Ziemię przyciągają siły grawitacyjne wraz z innymi obiektami kosmicznymi. Planeta krąży wokół Słońca. Pełna rewolucja trwa 365,26 dni. Oś obrotu jest nachylona pod kątem 23,44°, dzięki czemu zmiany sezonowe powstają z częstotliwością 1 roku tropikalnego. Przybliżona pora dnia na Ziemi wynosi 24 godziny. Z kolei Księżyc krąży wokół Ziemi. Dzieje się tak od chwili jej powstania. Dzięki satelitowi ocean na planecie odpływa i odpływa. Dodatkowo stabilizuje nachylenie Ziemi, tym samym stopniowo spowalniając jej obrót. Według niektórych teorii okazuje się, że asteroidy (kule ognia) spadły na planetę w pewnym momencie i w ten sposób bezpośrednio wpłynęły na istniejące organizmy.
Ziemia jest domem dla milionów różnych form życia, w tym ludzi. Całe terytorium jest podzielone na 195 państw, które współdziałają ze sobą za pomocą dyplomacji, brutalnej siły i handlu. Człowiek stworzył wiele teorii dotyczących wszechświata. Najbardziej popularne to hipoteza Gai, geocentryczny system świata i płaska Ziemia.
Historia naszej planety
Najnowocześniejsza teoria dotycząca pochodzenia Ziemi nazywana jest hipotezą mgławicy słonecznej. Pokazuje, że Układ Słoneczny wyłonił się z dużej chmury gazu i pyłu. W składzie znajdował się hel i wodór, które powstały w wyniku Wielkiego Wybuchu. Tak też pojawiły się pierwiastki ciężkie. Około 4,5 miliarda lat temu kompresja chmury rozpoczęła się w wyniku fali uderzeniowej, która z kolei rozpoczęła się po wybuchu supernowej. Gdy obłok się skurczył, moment pędu, bezwładność i grawitacja spłaszczyły go, tworząc dysk protoplanetarny. Następnie szczątki dysku pod wpływem grawitacji zaczęły się zderzać i łączyć, tworząc w ten sposób pierwsze planetoidy.
Proces ten nazwano akrecją, a pył, gaz, gruz i planetoidy zaczęły tworzyć większe obiekty - planety. W przybliżeniu cały proces trwał około 10-20 miliardów lat.
Jedyny satelita Ziemi - Księżyc - powstał nieco później, chociaż jego pochodzenie nie zostało jeszcze wyjaśnione. Wysuwano wiele hipotez, z których jedna głosi, że Księżyc pojawił się w wyniku akrecji z pozostałej materii Ziemi po zderzeniu z obiektem wielkości podobnej do Marsa. Zewnętrzna warstwa Ziemi odparowała i stopiła się. Część płaszcza została wrzucona na orbitę planety, dlatego Księżyc jest poważnie pozbawiony metali i ma znany nam skład. Własna grawitacja wpłynęła na przyjęcie kulistego kształtu i powstanie Księżyca.
Proto-Ziemia rozszerzyła się w wyniku akrecji i była bardzo gorąca, aby stopić minerały i metale. Pierwiastki syderofilne, geochemicznie podobne do żelaza, zaczęły opadać w kierunku środka Ziemi, co wpłynęło na podział wewnętrznych warstw na płaszcz i rdzeń metaliczny. Zaczęło się formować pole magnetyczne planety. Aktywność wulkaniczna i uwolnienie gazów doprowadziły do powstania atmosfery. Kondensacja pary wodnej wzmocniona lodem doprowadziła do powstania oceanów. W tamtym czasie atmosfera ziemska składała się z lekkich pierwiastków – helu i wodoru, jednak w porównaniu ze swoim obecnym stanem zawierała dużą ilość dwutlenku węgla. Pole magnetyczne pojawiło się około 3,5 miliarda lat temu. Dzięki temu wiatr słoneczny nie był w stanie opróżnić atmosfery.
Powierzchnia planety zmieniała się na przestrzeni setek milionów lat. Pojawiły się i upadły nowe kontynenty. Czasami w trakcie przemieszczania się tworzyli superkontynent. Około 750 milionów lat temu najwcześniejszy superkontynent, Rodinia, zaczął się rozpadać. Nieco później jego części utworzyły nową - Pannotię, po czym, rozpadając się ponownie po 540 milionach lat, pojawiła się Pangea. Rozpadł się 180 milionów lat później.
Pojawienie się życia na Ziemi
Istnieje wiele hipotez i teorii na ten temat. Najpopularniejszy z nich mówi, że około 3,5 miliarda lat temu pojawił się jedyny uniwersalny przodek wszystkich żywych organizmów.
Dzięki rozwojowi fotosyntezy organizmy żywe mogły wykorzystywać energię słoneczną. Atmosfera zaczęła się wypełniać tlenem, a w jej górnych warstwach znajdowała się warstwa ozonu. Symbioza dużych komórek z małymi zaczęła rozwijać eukarionty. Około 2,1 miliarda lat temu pojawili się przedstawiciele organizmów wielokomórkowych.
W 1960 roku naukowcy wysunęli hipotezę Ziemi w kształcie kuli śnieżnej, zgodnie z którą okazało się, że w okresie od 750 do 580 milionów lat temu nasza planeta była całkowicie pokryta lodem. Hipoteza ta z łatwością wyjaśnia eksplozję kambryjską - pojawienie się dużej liczby różnych form życia. Na chwilę obecną hipoteza ta została potwierdzona.
Pierwsze glony powstały 1200 milionów lat temu. Pierwsi przedstawiciele roślin wyższych - 450 milionów lat temu. Bezkręgowce pojawiły się w okresie ediakaru, a kręgowce podczas eksplozji kambryjskiej.
Od eksplozji kambryjskiej miało miejsce 5 masowych wymierań. Pod koniec okresu permu wymarło około 90% żywych istot. Było to najbardziej masowe zniszczenie, po którym pojawiły się archozaury. Pod koniec okresu triasu pojawiły się dinozaury, które zdominowały planetę przez cały okres jurajski i kredowy. Około 65 milionów lat temu miało miejsce wymieranie w okresie kredy i paleogenu. Przyczyną był najprawdopodobniej upadek ogromnego meteorytu. W rezultacie wyginęły prawie wszystkie duże dinozaury i gady, a małym zwierzętom udało się uciec. Ich wybitnymi przedstawicielami były owady i pierwsze ptaki. W ciągu następnych milionów lat pojawiła się większość różnych zwierząt, a kilka milionów lat temu pojawiły się pierwsze małpopodobne zwierzęta, które potrafiły chodzić w pozycji pionowej. Istoty te zaczęły wykorzystywać narzędzia i komunikację do wymiany informacji. Żadna inna forma życia nie była w stanie ewoluować tak szybko jak ludzie. W niezwykle krótkim czasie ludzie ograniczyli rolnictwo i utworzyli cywilizacje, a ostatnio zaczęli bezpośrednio wpływać na stan planety i liczbę innych gatunków.
Ostatnia epoka lodowcowa rozpoczęła się 40 milionów lat temu. Jego jasny środek przypadł na plejstocen (3 miliony lat temu).
Struktura Ziemi
Nasza planeta należy do grupy ziemskiej i ma stałą powierzchnię. Ma największą gęstość, masę, grawitację, pole magnetyczne i rozmiar. Ziemia jest jedyną znaną planetą, na której występuje aktywny ruch tektoniczny płyt.
Wnętrze Ziemi podzielone jest na warstwy zgodnie z właściwościami fizycznymi i chemicznymi, ale w przeciwieństwie do innych planet ma odrębne jądro zewnętrzne i wewnętrzne. Warstwa zewnętrzna to twarda skorupa składająca się głównie z krzemianu. Oddzielony jest od płaszcza granicą, w której występują zwiększone prędkości sejsmicznych fal podłużnych. Górna lepka część płaszcza i stała skorupa tworzą litosferę. Poniżej znajduje się astenosfera.
Główne zmiany w strukturze kryształu zachodzą na głębokości 660 km. Oddziela płaszcz dolny od górnego. Pod samym płaszczem znajduje się ciekła warstwa roztopionego żelaza z zanieczyszczeniami siarki, niklu i krzemu. To jest jądro Ziemi. Pomiary sejsmiczne wykazały, że rdzeń składa się z dwóch części – zewnętrznej, płynnej i wewnętrznej, stałej.
Formularz
Ziemia ma kształt spłaszczonej elipsoidy. Średnia średnica planety wynosi 12 742 km, obwód 40 000 km. Wybrzuszenie równikowe powstało w wyniku obrotu planety, dlatego średnica równikowa jest o 43 km większa niż średnica polarna. Najwyższym punktem jest Mount Everest, a najgłębszym Rów Mariański.
Skład chemiczny
Przybliżona masa Ziemi wynosi 5,9736 · 1024 kg. Przybliżona liczba atomów wynosi 1,3-1,4 · 1050. Skład: żelazo – 32,1%; tlen – 30,1%; krzem – 15,1%; magnez – 13,9%; siarka – 2,9%; nikiel – 1,8%; wapń – 1,5%; aluminium – 1,4%. Wszystkie pozostałe elementy stanowią 1,2%.
Struktura wewnętrzna
Podobnie jak inne planety, Ziemia ma wewnętrzną strukturę warstwową. Jest to głównie rdzeń metalowy i twarde powłoki krzemianowe. Wewnętrzne ciepło planety jest możliwe dzięki połączeniu ciepła resztkowego i radioaktywnego rozpadu izotopów.
Stała skorupa Ziemi - litosfera - składa się z górnej części płaszcza i skorupy ziemskiej. Posiada ruchome, składane pasy oraz stabilne platformy. Płyty litosferyczne poruszają się wzdłuż plastycznej astenosfery, która zachowuje się jak lepka, przegrzana ciecz, w której prędkość fal sejsmicznych maleje.
Skorupa ziemska reprezentuje górną, stałą część Ziemi. Jest oddzielony od płaszcza granicą Mohorovic. Istnieją dwa rodzaje skorupy - oceaniczna i kontynentalna. Pierwsza zbudowana jest ze skał podstawowych i pokrywy osadowej, druga z granitu, osadu i bazaltu. Cała skorupa ziemska jest podzielona na płyty litosferyczne o różnych rozmiarach, które poruszają się względem siebie.
Grubość skorupy kontynentalnej Ziemi wynosi 35-45 km, w górach może osiągnąć 70 km. Wraz ze wzrostem głębokości wzrasta ilość tlenków żelaza i magnezu w kompozycji, a krzemionki maleje. Górną część skorupy kontynentalnej reprezentuje nieciągła warstwa skał wulkanicznych i osadowych. Warstwy są często zmięte w fałdy. Na tarczach nie ma powłoki osadowej. Poniżej graniczna warstwa granitów i gnejsów. Za nim znajduje się warstwa bazaltowa złożona z gabro, bazaltów i skał metamorficznych. Oddziela je umowna granica – powierzchnia Conrada. Pod oceanami grubość skorupy sięga 5-10 km. Jest również podzielony na kilka warstw - górną i dolną. Pierwsza składa się z osadów dennych o wielkości kilometra, druga z bazaltu, serpentynitu i międzywarstw osadów.
Płaszcz Ziemi to krzemianowa powłoka znajdująca się pomiędzy jądrem a skorupą ziemską. Stanowi 67% całkowitej masy planety i około 83% jej objętości. Zajmuje szeroki zakres głębokości i wykazuje przejścia fazowe, co wpływa na gęstość struktury mineralnej. Płaszcz jest również podzielony na część dolną i górną. Druga z kolei składa się z podłoża, warstw Guttenberga i Golicyna.
Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że skład płaszcza Ziemi jest podobny do składu chondrytów – meteorytów kamiennych. Występują tu głównie tlen, krzem, żelazo, magnez i inne pierwiastki chemiczne. Razem z dwutlenkiem krzemu tworzą krzemiany.
Najgłębszą i centralną częścią Ziemi jest jądro (geosfera). Przypuszczalny skład: stopy żelaza i niklu oraz pierwiastki syderofilne. Leży na głębokości 2900 km. Przybliżony promień wynosi 3485 km. Temperatura w centrum może sięgać 6000°C przy ciśnieniu do 360 GPa. Przybliżona waga - 1,9354 1024 kg.
Koperta geograficzna reprezentuje powierzchniowe części planety. Ziemia ma szczególną odmianę ulgi. Około 70,8% jest pokryte wodą. Powierzchnia podwodna jest górzysta i składa się z grzbietów śródoceanicznych, podmorskich wulkanów, płaskowyżów oceanicznych, rowów, podwodnych kanionów i równin głębinowych. 29,2% należy do nadziemnych części Ziemi, na które składają się pustynie, góry, płaskowyże, równiny itp.
Procesy tektoniczne i erozja stale wpływają na zmianę powierzchni planety. Płaskorzeźba powstaje pod wpływem opadów atmosferycznych, wahań temperatury, wietrzenia i wpływów chemicznych. Lodowce, rafy koralowe, uderzenia meteorytów i erozja wybrzeży również mają szczególny wpływ.
Hydrosfera to wszystkie zasoby wody na Ziemi. Unikalną cechą naszej planety jest obecność wody w stanie ciekłym. Główna część znajduje się w morzach i oceanach. Całkowita masa Oceanu Światowego wynosi 1,35 1018 ton. Cała woda dzieli się na słoną i świeżą, z czego tylko 2,5% nadaje się do picia. Większość słodkiej wody zawarta jest w lodowcach – 68,7%.
Atmosfera
Atmosfera to gazowa powłoka otaczająca planetę, składająca się z tlenu i azotu. Dwutlenek węgla i para wodna występują w niewielkich ilościach. Pod wpływem biosfery atmosfera uległa znacznym zmianom od czasu jej powstania. Dzięki pojawieniu się fotosyntezy tlenowej zaczęły się rozwijać organizmy tlenowe. Atmosfera chroni Ziemię przed promieniowaniem kosmicznym i determinuje pogodę na powierzchni. Reguluje także cyrkulację mas powietrza, obieg wody i wymianę ciepła. Atmosfera dzieli się na stratosferę, mezosferę, termosferę, jonosferę i egzosferę.
Skład chemiczny: azot – 78,08%; tlen – 20,95%; argon – 0,93%; dwutlenek węgla – 0,03%.
Biosfera
Biosfera to zbiór części skorup planety zamieszkałych przez żywe organizmy. Jest podatna na ich wpływ i jest zajęta wynikami ich życiowej działalności. Składa się z części litosfery, atmosfery i hydrosfery. Jest domem dla kilku milionów gatunków zwierząt, mikroorganizmów, grzybów i roślin.