Наукова назва планети Земля. Будова землі. Має один супутник

Земля є об'єктом дослідження значної кількості наук про Землю. Вивчення Землі як небесного тіла належить до області, будова та склад Землі вивчає геологія, стан атмосфери – метеорологія, сукупність проявів життя на планеті – біологія. Географія дає опис особливостей рельєфу поверхні планети - океанів, морів, озер та рік, материків та островів, гір та долин, а також поселення та громад. освіти: міста та села, держави, економічні райони тощо.

Планетарні характеристики

Земля обертається навколо зірки Сонце по еліптичній орбіті (дуже близькій до кругової) із середньою швидкістю 29 765 м/с на середній відстані 149 600 000 км за період, що приблизно дорівнює 365,24 діб. Земля має супутник, що обертається навколо Сонця на середній відстані 384400 км. Нахил земної осі до площини екліптики становить 66 0 33"22"". Період обертання планети навколо своєї осі 23 год 56 хв 4,1 с. року.

Форма Землі – геоїд. Середній радіус Землі становить 6371,032 км, екваторіальний – 6378,16 км, полярний – 6356,777 км. Площа поверхні земної кулі 510 млн км², об'єм – 1,083 · 10 12 км², середня щільність – 5518 кг/м³. Маса Землі складає 5976.10 21 кг. Земля має магнітне та тісно пов'язане з ним електричне поля. Гравітаційне поле Землі зумовлює її близьку до сферичної форми та існування атмосфери.

За сучасними космогонічними уявленнями Земля утворилася приблизно 4,7 млрд років тому з розсіяного в протосонячній системі газової речовини. В результаті диференціації речовини Землі, під дією свого гравітаційного поля, в умовах розігріву земних надр виникли і розвинулися різні за хімічним складом, агрегатним станом та фізичними властивостями оболонки - геосфери: ядро ​​(в центрі), мантія, земна кора, гідросфера, атмосфера, магніт . У складі Землі переважає залізо (34,6%), кисень (29,5%), кремній (15,2%), магній (12,7%). Земна кора, мантія та внутрішня частина ядра тверді (зовнішня частина ядра вважається рідкою). Від поверхні Землі до центру зростають тиск, щільність та температура. Тиск у центрі планети 3.6 · 10 11 Па, щільність приблизно 12,5 · 10 ³ кг/м³, температура в діапазоні від 5000 до 6000 °C. Основні типи земної кори - материковий та океанічний, у перехідній зоні від материка до океану розвинена кора проміжної будови.

Форма Землі

Фігура Землі – це ідеалізація, за допомогою якої намагаються описати форму планети. Залежно від мети опису використовують різні моделі форми Землі.

Перше наближення

Найбільш грубою формою опису фігури Землі при першому наближенні є сфера. Більшість проблем загального землезнавства цього наближення видається достатнім, щоб використовувати у описі чи дослідженні деяких географічних процесів. У такому разі відкидають Сплющеність планети при полюсах як несуттєве зауваження. Земля має одну вісь обертання та екваторіальну площину – площину симетрії та площини симетрії меридіанів, що характерно відрізняє її від нескінченності множин симетрії ідеальної сфери. Горизонтальна структура географічної оболонки характеризується певною поясністю та певною симетрією щодо екватора.

Друге наближення

При більшому наближенні фігуру Землі прирівнюють до еліпсоїда обертання. Ця модель, що характеризується вираженою віссю, екваторіальною площиною симетрії та меридіональними площинами, використовується в геодезії для обчислення координат, побудова картографічних мереж, розрахунків тощо. Різниця півосей такого еліпсоїда становить 21 км, велика вісь – 6378,160 км, мала – 6356,777 км, ексцентриситет – 1/298, 25. Положення поверхні легко може бути теоретично розраховане, але його неможливо визначити експериментально в натурі.

Третє наближення

Так як екваторіальний переріз Землі також еліпс з різницею довжин півосей у 200 м та ексцентриситетом 1/30000, третьою моделлю виступає тривісний еліпсоїд. У географічних дослідженнях ця модель майже не використовується, вона лише свідчить про складну внутрішня будовапланети.

Четверте наближення

Геоїд - це еквіпотенційна поверхня, що збігається із середнім рівнем Світового океану, є геометричним місцем точок простору, що мають однаковий потенціал сили тяжіння. Така поверхня має складну неправильну форму, тобто. не є площиною. Рівнова поверхня в кожній точці перпендикулярна до схилу. Практичне значення та важливість цієї моделі полягає в тому, що тільки за допомогою схилу, рівня, нівеліру та інших геодезичних приладів можна простежити становище рівневих поверхонь, тобто. у нашому випадку, геоїда.

Океан та суша

Генеральна особливість будови земної поверхніполягає у розподілі на материки та океани. Більшість Землі зайнята Світовим океаном (361,1 млн. км ² 70,8%), суша становить 149,1 млн. км ² (29,2%), і утворює шість материків (Євразію, Африку, Північну Америку, Південну Америку , та Австралію) та острови. Вона піднімається над рівнем світового океану в середньому на 875 м (найбільша висота 8848 м – гора Джомолунгма), гори займають понад 1/3 поверхні суші. Пустелі покривають приблизно 20% поверхні суші, ліси – близько 30%, льодовики – понад 10%. Амплітуда висот на планеті сягає 20 км. Середня глибина світового океану приблизно дорівнює 3800 м (найбільша глибина 11020 м – Маріанський жолоб (впадина) у Тихому океані). Об'єм води на планеті становить 1370 млн км³, середня солоність 35 ‰ (г/л).

Геологічна будова

Геологічна будова Землі

Внутрішнє ядро, ймовірно, має діаметр 2600 км і складається з чистого заліза або нікелю, зовнішнє ядро ​​товщиною 2250 км з розплавленого заліза або нікелю, мантія близько 2900 км завтовшки складається переважно з твердих гірських порід, відокремлена від земної кори поверхнею Мохорович. Кора і верхній шар мантії утворюють 12 основних рухомих блоків, деякі з них несуть континенти. Плато постійно повільно рухаються, цей рух називається тектонічним дрейфом.

Внутрішня будова та склад «твердої» Землі. 3. складається з трьох основних геосфер: земної кори, мантії та ядра, яке, у свою чергу, ділиться на ряд верств. Речовина цих геосфер різна за фізичними властивостями, станом та мінералогічним складом. Залежно від величини швидкостей сейсмічних хвиль і характеру їх зміни з глибиною «тверду» Землю ділять на вісім сейсмічних шарів: А, В, С, D”, D”, Е, F та G. Крім того, у Землі виділяють особливо міцний шар літосферу і наступний, розм'якшений шар - астеносферу Куля А, або земна кора, має змінну товщину (у континентальній ділянці - 33 км, в океанічній - 6 км, в середньому - 18 км).

Під горами кора товщає, у рифтових долинах серединно-океанічних хребтів майже зникає. На нижній межі земної кори, - поверхні Мохоровичича, - швидкості сейсмічних хвиль зростають стрибкоподібно, що пов'язано переважно зі зміною речовинного складу з глибиною, переходом від гранітів та базальтів до ультраосновних гірських порід верхньої мантії. Шари В, С, D", D" входять до мантії. Шари Е, F і G утворюють ядро ​​Землі радіусом 3486 км. На кордоні з ядром (поверхні Гутенберга) швидкість поздовжніх хвиль різко зменшується на 30%, а поперечні хвилі зникають, що означає, що зовнішнє ядро ​​(шар Е, тягнеться до глибини 4980 км) рідке Нижче за перехідний шар F (4980-5120 км) знаходиться тверде внутрішнє ядро ​​(шар G), в якому знову поширюються поперечні хвилі.

У твердій земній корі переважають такі хімічні елементи: кисень (47,0%), кремній (29,0%), алюміній (8,05%), залізо (4,65%), кальцій (2,96%), натрій (2,5%), магній (1,87%), калій (2,5%), титан (0,45%), які у сумі становлять 98,98%. Найрідкісніші елементи: Ро (приблизно 2.10 -14 %), Ra (2.10 -10 %), Re (7.10 -8 %), Au (4,3 · 10 -7 %), Bi (9 · 10 -7 %) і т.д.

В результаті магматичних, метаморфічних, тектонічних процесів та процесів осадоутворення земна кора різко диференційована, в ній протікають складні процеси концентрації та розсіювання хімічних елементів, що призводять до утворення різних типів порід

Вважають, що верхня мантія за складом близька до ультраосновних порід, в яких переважає (42,5%), Mg (25,9%), Si (19,0%) і Fe (9,85%). У мінеральному відношенні тут панує олівін, менший за піроксени. Нижню мантію вважають аналогом кам'яних метеоритів (хондритів). Ядро 3емлі за складом аналогічне залізним метеоритам і містить приблизно 80% Fe, 9% Ni, 0,6% Co. На основі метеоритної моделі розрахований середній склад Землі, в якому переважає Fe (35%), А (30%), Si (15%) та Mg (13%).

Температура одна із найважливіших характеристик земних надр, дозволяють пояснити стан речовини у різних верствах і побудувати загальну картину глобальних процесів. За вимірами у свердловинах температура на перших кілометрах наростає з глибиною з градієнтом 20°C/км. На глибині 100 км, де знаходяться первинні осередки вулканів, Середня температуратрохи нижче температури плавлення гірських порід і дорівнює 1100 ° C. При цьому під океанами на глибині 100-200 км температура вище, ніж у континентах, на 100-200 ° C. Стрибок щільності речовини в шарі С на глибин 420 км відповідає тиску 4 · 10 10 Па і ототожнюється з фазовим переходом в олівін, який відбувається при температурі приблизно 1600 °C. рідкому. У перехідному шарі F, де залізо твердне, температура може бути 5000 ° C, в центрі 3емлі - 5000-6000 ° C, тобто адекватна темпператури Сонця.

Атмосфера Землі

Атмосфера Землі, загальна маса якої 5,15 · 10 15 т, складається з повітря - суміші переважно азоту (78,08%) і кисню (20,95%), 0,93% аргону, 0,03% вуглекислого газу, решта - це водяна пара, а також інертні та інші гази. Максимальна температура поверхні суші 57-58°C (у тропічних пустелях Африки та Північної Америки), мінімальна – близько -90°C (у центральних районах Антарктиди).

Атмосфера Землі захищає все живе від згубної дії космічного випромінювання.

Хімічний склад атмосфери Землі: 78,1% - азот, 20 - кисень, 0,9 - аргон, інші - вуглекислий газ, водяна пара, водень, гелій, неон.

Атмосфера Землі включає :

• тропосферу (до 15 км)
• стратосферу (15-100 км)
• іоносферу (100 – 500 км).

Між тропосферою та стратосферою розміщується перехідний шар – тропопауза. У глибинах стратосфери під впливом сонячного світла створюється озоновий екран, який захищає живі організми від космічного випромінювання. Вище - мезо-, термо- та екзосфери.

Погода та клімат

Нижній прошарок атмосфери називається тропосферою. У ній відбуваються явища, що визначають погоду. Внаслідок нерівномірного нагрівання поверхні Землі сонячною радіацією, у тропосфері безперервно проходить циркуляція великих мас повітря. Основними повітряними течіями в атмосфері Землі є пасати у смузі до 30° вздовж екватора та західні вітри помірного поясу у смузі від 30° до 60°. Іншим фактором перенесення тепла є система океанічних течій.

Вода робить на поверхні землі постійний кругообіг. Випаровуючись з поверхні вод і суші, за сприятливих умов водяна пара піднімається вгору в атмосфері, що призводить до утворення хмар. Вода повертається на поверхню землі у вигляді атмосферних опадів і стікає до морів та океанів системою рік.

Кількість сонячної енергії, яку отримує поверхня Землі, зменшується зі зростанням широти. Чим далі від екватора, тим менший кут падіння сонячних променівна поверхню, і тим більша відстань, яку має пройти промінь в атмосфері. Внаслідок цього середньорічна температура на рівні моря зменшується приблизно на 0.4 ° C на один градус широти. Поверхню Землі поділяють на широтні пояси з приблизно однаковим кліматом: тропічний, субтропічний, помірний та полярний. Класифікація кліматів залежить від температури та кількості опадів. Найбільшого визнання набула класифікація кліматів Кеппена, за якою виділяють п'ять широких груп - вологі тропіки, пустеля, вологі середні широти, континентальний клімат, холодний полярний клімат. Кожна з цих груп поділяється на специфічні підрупи.

Вплив людини на атмосферу Землі

Атмосфера Землі зазнає значного впливу життєдіяльності людини. Близько 300 млн. автомобілів щорічно викидають в атмосферу 400 млн. т оксидів вуглецю, понад 100 млн. т вуглеводів, сотні тисяч тонн свинцю. Потужні виробники викидів в атмосферу: ТЕС, металургійна, хімічна, нафтохімічна, целюлозна та інші галузі промисловості, автотранспорт.

Систематичне вдихання забрудненого повітря помітно погіршує здоров'я людей. Газоподібні та пилові домішки можуть надавати повітрю. неприємного запаху, Дратувати слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів і тим самим знижувати їх захисні функції, бути причиною хронічних бронхітів та захворювань легень. Численні дослідження показали, що на тлі патологічних відхилень в організмі (захворювання легень, серця, печінки, нирок та інших органів) шкідливий вплив атмосферного забруднення проявляється сильніше. Важливою екологічною проблемою стало випадання кислотних дощів. Щорічно при спалюванні палива в атмосферу надходить до 15 млн т двоокису сірки, який, поєднуючись із водою, утворює слабкий розчин сірчаної кислоти, що разом із дощем випадає на землю. Кислотні дощі негативно впливають на людей, урожай, споруди тощо.

Забруднення атмосферного повітря може побічно впливати на здоров'я та санітарні умови життя людей.

Накопичення в атмосфері вуглекислого газу може спричинити потепління клімату внаслідок парникового ефекту. Суть його полягає в тому, що шар двоокису вуглекислого газу, що вільно пропускає сонячну радіацію до Землі, затримуватиме повернення у верхні шари атмосфери теплового випромінювання. У зв'язку з цим у нижніх шарахУ атмосфері підвищується температура, що, у свою чергу, призведе до танення льодовиків, снігів, підйому рівня океанів і морів, затоплення значної частини суші.

Історія

Земля утворилася приблизно 4540 мільйонів років тому з дископодібною протопланетарною хмарою разом з іншими планетами Сонячної системи. Формування Землі в результаті акреції тривало 10-20 млн. років. Спочатку Земля була повністю розплавленою, але поступово охолонула, і її поверхні утворилася тонка тверда оболонка - земна кора.

Незабаром після утворення Землі, приблизно 4530 мільйонів років тому, утворився Місяць. Сучасна теоріяутворення єдиного природного супутника Землі стверджує, що це сталося як результат зіткнення з масивним небесним тілом, яке отримало назву Тея.
Первинна атмосфера Землі утворилася внаслідок дегазації гірських порід та вулканічної активності. З атмосфери вода, що сконденсувалася, утворивши Світовий океан. Незважаючи на те, що Сонце на той час світило на 70% слабше, ніж зараз, геологічні дані показують, що океан не замерз, що, можливо, пов'язане з парниковим ефектом. Приблизно 3,5 млрд. років тому сформувалося магнітне поле Землі, що захистило її атмосферу від сонячного вітру.

Освіта Землі та початковий етапїї розвитку (тривалістю приблизно 1,2 млрд років) відносяться до догеологічної історії. Абсолютний вік найдавніших гірських порід становить понад 3,5 млрд років і, починаючи з цього моменту, веде відлік геологічна історія Землі, яка ділиться на два нерівні етапи: докембрій, що займає приблизно 5/6 всього геологічного літочислення (близько 3 млрд. років). та фанерозою, що охоплює останні 570 млн. років. Близько 3-3,5 млрд років тому в результаті закономірної еволюції матерії на Землі виникло життя, почався розвиток біосфери - сукупності всіх живих організмів (так звана жива речовина Землі), яка суттєво вплинула на розвиток атмосфери, гідросфери та геосфери (принаймні в частини осадової оболонки). У результаті кисневої катастрофи діяльність живих організмів змінила склад атмосфери Землі, збагативши її киснем, що створило можливість розвитку аеробних живих істот.

Новий чинник, який впливає на біосферу і навіть геосферу - діяльність людства, що з'явилося на Землі після появи в результаті еволюції людини менше 3 млн років тому (єдності щодо датування не досягнуто і деякі дослідники вважають - 7 млн ​​років тому). Відповідно, у процесі розвитку біосфери виділяють утворення та подальший розвиток ноосфери - оболонки Землі, на яку великий впливнадає діяльність людини.

Високий темп зростання населення Землі (чисельність земного населення становила 275 млн 1000 року, 1,6 млрд 1900 року і приблизно 6,7 млрд 2009 року) та посилення впливу людського суспільства на природне середовище висунули проблеми раціонального використання всіх природних ресурсівта охорони природи.

Земля – третя від Сонця планета та п'ята за розміром серед усіх планет Сонячної системи. Вона є також найбільшою за діаметром, масою та щільністю серед планет земної групи.

Іноді згадується як Світ, Блакитна планета, іноді Терра (від лат. Terra). Єдине відоме людиніна даний момент тіло Сонячної системи зокрема і Всесвіту взагалі, населене живими організмами.

Наукові дані вказують на те, що Земля утворилася із сонячної туманності близько 4,54 мільярда років тому, і незабаром після цього придбала свій єдиний природний супутник - Місяць. Життя з'явилося на Землі близько 3,5 мільярдів років тому, тобто протягом 1 мільярда після її виникнення. З того часу біосфера Землі значно змінила атмосферу та інші абіотичні фактори, зумовивши кількісне зростання аеробних організмів, а також формування озонового шару, який разом з магнітним полем Землі послаблює шкідливу для життя сонячну радіацію, тим самим зберігаючи умови життя на Землі.

Радіація, обумовлена ​​самою земною корою, з часів її утворення значно знизилася завдяки поступовому розпаду радіонуклідів у ній. Кора Землі розділена на кілька сегментів, або тектонічних плит, які рухаються поверхнею зі швидкостями близько кількох сантиметрів на рік. Приблизно 70,8% поверхні планети займає Світовий океан, решту поверхні займають континенти та острови. На материках розташовані річки та озера, разом із Світовим океаном вони складають гідросферу. Рідка вода, необхідна всім відомих життєвих форм, немає на поверхні якоїсь із відомих планет і планетоїдів Сонячної системи, крім Землі. Полюси Землі вкриті крижаним панцирем, який включає морський лід Арктики і антарктичний крижаний щит.

Внутрішні області Землі досить активні і складаються з товстого, дуже в'язкого шару, званого мантією, яка покриває рідке зовнішнє ядро, що є джерелом магнітного поля Землі та внутрішнє тверде ядро, що, ймовірно, складається із заліза та нікелю. Фізичні характеристики Землі та її орбітального руху дозволили життю зберегтися протягом останніх 3,5 млрд років. За різними оцінками, Земля зберігатиме умови існування живих організмів ще протягом 0,5 - 2,3 млрд років.

Земля взаємодіє (притягується гравітаційними силами) коїться з іншими об'єктами у космосі, включаючи Сонце і Місяць. Земля обертається навколо Сонця і робить навколо нього повний оборот приблизно за 365,26 сонячної доби – сидеричний рік. Вісь обертання Землі нахилена на 23,44 ° щодо перпендикуляра до її орбітальної площини, це викликає сезонні зміни на поверхні планети з періодом в один тропічний рік – 365,24 сонячної доби. Доба зараз становить приблизно 24 години. Місяць розпочав своє звернення на орбіті навколо Землі приблизно 4,53 мільярда років тому. Гравітаційний вплив Місяця Землю є причиною виникнення океанських припливів. Також Місяць стабілізує нахил земної осі та поступово уповільнює обертання Землі. Деякі теорії вважають, що падіння астероїдів призводили до суттєвих змін у навколишньому середовищі та поверхні Землі, викликаючи, зокрема, масові вимирання різних видівживих істот.

Планета є домом для мільйонів видів живих істот, включаючи людину. Територія Землі поділена на 195 незалежних держав, які взаємодіють між собою шляхом дипломатичних відносин, подорожей, торгівлі чи воєнних дій. Людська культура сформувала багато уявлень про пристрій світобудови - таких, як концепція про плоску Землю, геоцентричну систему світу і гіпотезу Геї, за якою Земля є єдиним суперорганізмом.

Історія Землі

Сучасною науковою гіпотезою формування Землі та інших планет Сонячної системи є гіпотеза сонячної туманності, за якою сонячна системаутворилася з великої хмари міжзоряного пилу та газу. Хмара складалася головним чином з водню та гелію, які утворилися після Великого вибуху та важчих елементів, залишених вибухами наднових. Приблизно 4,5 млрд років тому хмара стала стискатися, що, ймовірно, сталося через вплив ударної хвилі від наднової, що спалахнула на відстані декількох світлових років. Коли хмара почала скорочуватися, її кутовий момент, гравітація та інерція сплюснули його в протопланетний диск перпендикулярно його осі обертання. Після цього уламки в протопланетному диску під дією сили тяжіння почали стикатися і, зливаючись, утворювали перші планетоїди.

У процесі акреції планетоїди, пил, газ та уламки, що залишилися після формування Сонячної системи, стали зливатися у все більші об'єкти, формуючи планети. Приблизна дата утворення Землі – 4,54±0,04 млрд років тому. Весь процес формування планети зайняв приблизно 10-20 мільйонів років.

Місяць сформувався пізніше, приблизно 4,527 ± 0,01 млрд років тому, хоча його походження досі точно не встановлено. Основна гіпотеза свідчить, що вона утворилася шляхом акреції з речовини, що залишилася після зіткнення Землі з об'єктом, за розмірами близьким Марсу і масою 10 % від земної (іноді цей об'єкт називають «Тейя»). Внаслідок цього зіткнення було вивільнено приблизно в 100 млн разів більше енергії, ніж у результаті того, що викликало вимирання динозаврів. Цього було достатньо для випаровування зовнішніх шарів Землі та розплавлення обох тіл. Частина мантії була викинута на орбіту Землі, що передбачає, чому Місяць обділений металевим матеріалом, і пояснює її незвичайний склад. Під впливом своєї сили тяжкості викинутий матеріал прийняв сферичну форму і утворився Місяць.

Протоземля збільшилася рахунок акреції, і була досить розпечена, щоб розплавляти метали і мінерали. Залізо, а також геохімічно споріднені йому сидерофільні елементи, маючи більш високу щільність, ніж силікати та алюмосилікати, опускалися до центру Землі. Це призвело до поділу внутрішніх шарів Землі на мантію та металеве ядро ​​лише через 10 мільйонів років після того, як Земля почала формуватися, зробивши шарувату структуру Землі і сформувавши магнітне поле Землі. Виділення газів з кори та вулканічна активність призвели до утворення первинної атмосфери. Конденсація водяної пари, посилена льодом, занесеним кометами та астероїдами, призвела до утворення океанів. Земна атмосфера тоді складалася з легких атмофільних елементів: водню та гелію, але містила значно більше вуглекислого газу, ніж зараз, а це вберегло океани від замерзання, оскільки світність Сонця тоді не перевищувала 70% нинішнього рівня. Приблизно 3,5 мільярда років тому утворилося магнітне поле Землі, яке запобігло спустошенню атмосфери сонячним вітром.

Поверхня планети постійно змінювалася протягом сотень мільйонів років: континенти з'являлися та руйнувалися. Вони переміщалися поверхнею, часом збираючись у суперконтинент. Приблизно 750 млн років тому ранній з відомих суперконтинентів - Батьківщина - став розколюватися на частини. Пізніше ці частини об'єдналися в Паннотію (600-540 млн років тому), потім останній із суперконтинентів - Пангею, який розпався 180 мільйонів років тому.

Виникнення життя

Існує низка гіпотез виникнення життя Землі. Близько 3,5-3,8 млрд років тому з'явився "останній універсальний загальний предок", від якого згодом походять всі інші живі організми.

Розвиток фотосинтезу дозволило живим організмам використовувати сонячну енергію безпосередньо. Це призвело до оксигенації атмосфери, що почалася приблизно 2500 млн. років тому, а у верхніх шарах - до формування озонового шару. Симбіоз дрібних клітин із більшими призвів до розвитку складних клітин – еукаріотів. Приблизно 2,1 млрд. років тому з'явилися багатоклітинні організми, які продовжували пристосовуватися до навколишніх умов. Завдяки поглинанню згубного ультрафіолетового випромінювання озоновим шаром життя змогло розпочати освоєння поверхні Землі.

У 1960 році була висунута гіпотеза Землі-сніжка, яка стверджує, що в період між 750 і 580 млн. років тому Земля була повністю покрита льодом. Ця гіпотеза пояснює кембрійський вибух - різке підвищення різноманітності багатоклітинних форм життя близько 542 млн. років тому.

Близько 1200 млн. років тому з'явилися перші водорості, а приблизно 450 млн. років тому - перші вищі рослини. Безхребетні тварини з'явилися у едіакарському періоді, а хребетні – під час кембрійського вибуху близько 525 мільйонів років тому.

Після Кембрійського вибуху було п'ять масових вимирань. Вимирання наприкінці пермського періоду, що є наймасовішим історія життя Землі, призвело до загибелі понад 90 % живих істот планети. Після пермської катастрофи найпоширенішими наземними хребетними стали архозаври, яких наприкінці тріасового періоду сталися динозаври. Вони домінували на планеті протягом юрського та крейдяного періодів. 65 млн років тому відбулося крейдяно-палеогенове вимирання, спричинене, ймовірно, падінням метеориту; воно призвело до зникнення динозаврів та інших великих рептилій, але обійшло багатьох дрібних тварин, таких як ссавці, які тоді являли собою невеликих комахоїдних тварин, а також птахів, які є еволюційною гілкою динозаврів. Протягом останніх 65 мільйонів років розвинулося безліч різноманітних видів ссавців, і кілька мільйонів років тому мавпоподібні тварини отримали здатність прямоходіння. Це дозволило використовувати знаряддя та сприяло спілкуванню, яке допомагало добувати їжу та стимулювало необхідність у великому мозку. Розвиток землеробства, а потім цивілізації, стислі термінидозволило людям впливати на Землю як жодна інша форма життя, впливати на природу та чисельність інших видів.

Останній льодовиковий період розпочався приблизно 40 млн. років тому, його пік припадає на плейстоцен близько 3 мільйонів років тому. На тлі тривалих та значних змін середньої температури земної поверхні, що може бути пов'язано з періодом обігу Сонячної системи навколо центру Галактики (близько 200 млн років), мають місце і менші за амплітудою та тривалістю цикли похолодання та потепління, що відбуваються кожні 40-100 тисяч років. , що мають явно автоколивальний характер, можливо, викликаний дією зворотних зв'язківвід реакції всієї біосфери як цілого, що прагне забезпечити стабілізацію клімату Землі (див. гіпотезу Геї, висунуту Джеймсом Лавлоком, і навіть теорію біотичної регуляції, запропоновану У. Р. Горшковим).

Останній цикл заледеніння у Північній півкулі закінчився близько 10 тисяч років тому.

Будова Землі

Згідно з теорією тектонічних плит, зовнішня частина Землі складається з двох шарів: літосфери, що включає земну кору, і затверділа верхня частина мантії. Під літосферою розташовується астеносфера, що становить зовнішню частину мантії. Астеносфера поводиться як перегріта і надзвичайно в'язка рідина.

Літосфера розбита на тектонічні плити, і ніби плаває астеносферою. Плити є жорсткими сегментами, які рухаються відносно один одного. Існує три типи їх взаємного переміщення: конвергенція (сходження), дивергенція (розбіжність) та зсувні переміщення трансформними розломами. На розломах між тектонічними плитами можуть відбуватися землетруси, вулканічна активність, гороутворення, утворення океанських западин.

Список найбільших тектонічних плит з розмірами наведено у таблиці праворуч. Серед менших плит слід відзначити індостанську, арабську, карибську плити, плиту Наска і плиту Скотія. Австралійська плита фактично злилася з Індостанською між 50 та 55 млн років тому. Найшвидше рухаються океанські плити; Так, плита Кокос рухається зі швидкістю 75 мм на рік, а тихоокеанська плита - зі швидкістю 52-69 мм на рік. Найнижча швидкість у євразійської плити – 21 мм на рік.

Географічна оболонка

Приповерхневі частини планети (верхня частина літосфери, гідросфера, нижні шари атмосфери) загалом називаються географічною оболонкою та вивчаються географією.

Рельєф Землі дуже різноманітний. Близько 70,8% поверхні планети покрито водою (зокрема континентальні шельфи). Підводна поверхня гориста включає систему серединно-океанічних хребтів, а також підводні вулкани, океанічні жолоби, підводні каньйони, океанічні плато і абісальні рівнини. 29,2%, що залишилися, непокриті водою, включають гори, пустелі, рівнини, плоскогір'я та ін.

Протягом геологічних періодів поверхня планети постійно змінюється через тектонічні процеси та ерозію. Рельєф тектонічних плит формується під впливом вивітрювання, яке є наслідком опадів, температур, хімічних впливів. Змінюють земну поверхню та льодовики, берегова ерозія, утворення коралових рифів, зіткнення з великими метеоритами.

При переміщенні континентальних плит по планеті океанічне дно занурюється під їх краї, що насуваються. У той же час речовина мантії, що піднімається з глибин, створює дивергентний кордон на серединно-океанічних хребтах. Разом ці два процеси призводять до постійного оновлення матеріалу океанічної плити. Вік більшості океанського дна менше 100 млн років. Найдавніша океанічна кора розташована в західній частині Тихого океану, а її вік становить приблизно 200 млн. років. Для порівняння, вік найстаріших копалин, знайдених на суші, сягає близько 3 млрд. років.

Континентальні плити складаються з матеріалу з низькою щільністю, такого як вулканічний граніт та андезит. Менш поширений базальт - щільна вулканічна порода, що є основною складовою океанічного дна. Приблизно 75 % поверхні материків покрито осадовими породами, хоча породи становлять приблизно 5 % земної кори. Третім за поширеністю на Землі породами є метаморфічні гірські породи, що сформувалися в результаті зміни (метаморфізму) осадових або магматичних гірських порід під дією високого тиску, високої температури або того й іншого одночасно. Найпоширеніші силікати на поверхні Землі – це кварц, польовий шпат, амфібол, слюда, піроксен та олівін; карбонати – кальцит (у вапняку), арагоніт та доломіт.

Педосфера – найвищий шар літосфери – включає ґрунт. Вона перебуває межі між літосферою, атмосферою, гидросферой. На сьогодні Загальна площакультивованих земель становить 13,31 % поверхні суші, у тому числі лише 4,71 % постійно зайняті сільськогосподарськими культурами. Приблизно 40 % земної суші сьогодні використовується для орних угідь і пасовищ, це приблизно 1,3 107 км орних земель і 3,4 107 км пасовищ.

Гідросфера

Гідросфера (від др.-грец. Yδωρ – вода та σφαῖρα – куля) – сукупність усіх водних запасів Землі.

Наявність рідкої води на поверхні Землі є унікальною властивістю, яка відрізняє нашу планету від інших об'єктів Сонячної системи. Більшість води зосереджена в океанах і морях, значно менше - в річкових мережах, озерах, болотах і підземних водах. Також великі запасиводи є в атмосфері, у вигляді хмар та водяної пари.

Частина води знаходиться в твердому станіу вигляді льодовиків, снігового покриву та у вічній мерзлоті, складаючи кріосферу.

Загальна маса води у Світовому океані становить приблизно 1,35·1018 тонн, або близько 1/4400 від загальної маси Землі. Океани покривають площу близько 3,618·108 км2 із середньою глибиною 3682 м, що дозволяє обчислити загальний обсяг води у яких: 1,332·109 км3. Якщо всю цю воду рівномірно розподілити по поверхні, то вийшов би шар завтовшки більше 2,7 км. З усієї води, що є Землі, лише 2,5 % посідає прісну, решта - солона. Більша частина прісної води, близько 68,7 %, нині перебуває у льодовиках. Рідка вода з'явилася на Землі, мабуть, близько чотирьох мільярдів років тому.

Середня солоність земних океанів - близько 35 г солі на кілограм морської води (35 ‰). Значна частина цієї солі була вивільнена при вулканічних виверженнях або вилучена з охолоджених гірських порід, що сформували дно океану.

Атмосфера Землі

Атмосфера - газова оболонка, що оточує планету Земля; складається з азоту та кисню, зі слідовими кількостями водяної пари, діоксиду вуглецю та інших газів. З моменту свого утворення вона значно змінилася під впливом біосфери. Поява оксигенного фотосинтезу 2,4-2,5 млрд років тому сприяла розвитку аеробних організмів, а також насичення атмосфери киснем та формування озонового шару, який оберігає все живе від шкідливих ультрафіолетових променів. Атмосфера визначає погоду на Землі, захищає планету від космічних променів, і частково - від метеоритних бомбардувань. Вона також регулює основні кліматоутворюючі процеси: кругообіг води в природі, циркуляцію повітряних мас, перенесення тепла. Молекули атмосфери можуть захоплювати теплову енергію, заважаючи їй піти у відкритий космос, підвищуючи температуру планети. Це явище відоме як парниковий ефект. Основними парниковими газами вважаються водяна пара, двоокис вуглецю, метан та озон. Без цього ефекту теплоізоляції середня поверхнева температура Землі склала від мінус 18 до мінус 23 °C, хоча насправді вона дорівнює 14,8 °С, і життя швидше за все не існувало б.

Атмосфера Землі поділяється на шари, які різняться між собою температурою, щільністю, хімічним складомі т. д. Загальна маса газів, що становлять земну атмосферу - приблизно 5,15 · 1018 кг. На рівні моря атмосфера чинить на поверхню Землі тиск 1 атм (101,325 кПа). Середня щільність повітря біля поверхні - 1,22 г/л, причому швидко зменшується зі зростанням висоти: так, на висоті 10 км над рівнем моря вона становить не більше 0,41 г/л, а на висоті 100 км - 10-7 г/л.

У нижній частині атмосфери міститься близько 80 % загальної її маси та 99 % усієї водяної пари (1,3-1,5·1013 т), цей шар називається тропосферою. Його товщина неоднакова і залежить від типу клімату та сезонних факторів: так, у полярних регіонах вона становить близько 8-10 км, в помірному поясі до 10-12 км, а в тропічних чи екваторіальних сягає 16-18 км. У цьому шарі атмосфери температура опускається в середньому на 6 °С на кожен кілометр під час руху у висоту. Вище розташований перехідний шар - тропопауза, що відокремлює тропосферу від стратосфери. Температура тут знаходиться у межах 190-220 K.

Стратосфера - шар атмосфери, який розташований на висоті від 10-12 до 55 км (залежно від погодних умов та пори року). На нього припадає трохи більше 20 % всієї маси атмосфери. Для цього шару характерне зниження температури до висоти ~25 км, з подальшим підвищенням на кордоні з мезосферою до 0 °С. Цей кордон називається стратопаузою і знаходиться на висоті 47-52 км. У стратосфері відзначається найбільша концентрація озону в атмосфері, що оберігає всі живі організми Землі від шкідливого ультрафіолетового випромінювання Сонця. Інтенсивне поглинання сонячного випромінювання озоновим шаром викликає швидке зростання температури в цій частині атмосфери.

Мезосфера розташована на висоті від 50 до 80 км над поверхнею Землі, між стратосферою та термосферою. Вона відокремлена від цих верств мезопаузою (80-90 км). Це найхолодніше місце на Землі, температура тут опускається до -100 °C. За такої температури вода, що міститься в повітрі, швидко замерзає, формуючи сріблясті хмари. Їх можна спостерігати відразу після заходу Сонця, але найкраща видимість створюється, коли воно знаходиться від 4 до 16 ° нижче за горизонт. У мезосфері згоряє більша частина метеоритів, що проникають у земну атмосферу. З поверхні Землі вони спостерігаються як падаючі зірки. На висоті 100 км над рівнем моря знаходиться умовна межа між земною атмосферою та космосом – лінія Кармана.

У термосфері температура швидко піднімається до 1000 К, це з поглинанням у ній короткохвильового сонячного випромінювання. Це протяжний шар атмосфери (80-1000 км). На висоті близько 800 км. зростання температури припиняється, оскільки повітря тут дуже розріджене і слабо поглинає сонячну радіацію.

Іоносфера включає два останні шари. Тут відбувається іонізація молекул під впливом сонячного вітру і виникають полярні сяйва.

Екзосфера – зовнішня та дуже розріджена частина земної атмосфери. У цьому шарі частинки здатні долати другу космічну швидкість Землі і випаровуватися в космічний простір. Це викликає повільний, але стійкий процес, що називається дисипацією (розсіянням) атмосфери. У космос вислизають переважно частки легких газів: водню і гелію. Молекули водню, що мають найнижчу молекулярну масу, можуть легше досягати другої космічної швидкості і витікати в космічний простір швидшими темпами, ніж інші гази. Вважається, що втрата відновників, наприклад водню, була необхідною умовою можливості стійкого накопичення кисню в атмосфері. Отже, властивість водню залишати атмосферу Землі, можливо, вплинула розвиток життя планети. В даний час більша частина водню, що потрапляє в атмосферу, перетворюється на воду, не покидаючи Землю, а втрата водню відбувається в основному від руйнування метану у верхніх шарах атмосфери.

Хімічний склад атмосфери

У Землі повітря містить до 78,08 % азоту (за обсягом), 20,95 % кисню, 0,93 % аргону і близько 0,03 % вуглекислого газу. Перед інших компонентів припадає трохи більше 0,1 %: це водень, метан, чадний газ, оксиди сірки та азоту, водяну пару, і інертні гази. Залежно від пори року, клімату та місцевості до складу атмосфери можуть входити пил, частки органічних матеріалів, попіл, сажа та ін. Понад 200 км основним компонентом атмосфери стає азот. На висоті 600 км переважає гелій, а від 2000 км - водень (воднева корона).

Погода та клімат

Земна атмосфера не має певних меж, вона поступово стає тоншою і розрідженою, переходячи в космічний простір. Три чверті маси атмосфери міститься у перших 11 кілометрах від поверхні планети (тропосфера). Сонячна енергія нагріває цей шар біля поверхні, викликаючи розширення повітря та зменшуючи його щільність. Потім нагріте повітря піднімається, яке місце займає більш холодне і щільне повітря. Так виникає циркуляція атмосфери – система замкнутих течій повітряних мас шляхом перерозподілу теплової енергії.

Основою циркуляції атмосфери є пасати в екваторіальному поясі (нижче 30° широти) та західні вітри помірного поясу (у широтах між 30° та 60°). Морські течії є важливими чинниками у формуванні клімату, як і термохалинная циркуляція, яка розподіляє теплову енергію з екваторіальних регіонів на полярні.

Водяна пара, що піднімається з поверхні, формує хмари в атмосфері. Коли атмосферні умови дозволять піднятися вологому теплому повітрі, ця вода конденсується і випадає на поверхню у вигляді дощу, снігу або граду. Більшість атмосферних опадів, що випали на сушу, потрапляє в річки, і зрештою повертається в океани або залишається в озерах, а потім знову випаровується, повторюючи цикл. Цей кругообіг води в природі є життєво важливим фактором для існування життя на суші. Кількість опадів, що випадають за рік по-різному, починаючи від кількох метрів до кількох міліметрів залежно від географічне положеннярегіону. Атмосферна циркуляція, топологічні особливості місцевості та перепади температур визначають середню кількість опадів, що випадає у кожному регіоні.

Кількість сонячної енергії, що досягла поверхні Землі, зменшується зі збільшенням широти. У більш високих широтах сонячне світло падає на поверхню під гострішим кутом, ніж у низьких; і він повинен пройти довший шлях у земній атмосфері. Внаслідок цього середньорічна температура повітря (на рівні моря) зменшується приблизно на 0,4 °С при русі на 1 градус по обидва боки від екватора. Земля поділена на кліматичні пояси – природні зони, що мають приблизно однорідний клімат. Типи клімату можуть бути класифіковані за режимом температури, кількістю зимових та літніх опадів. Найбільш поширена система класифікації клімату - класифікація Кеппена, відповідно до якої найкращим критерієм визначення типу клімату є те, які рослини виростають на цій місцевості в природних умовах. У систему входять п'ять основних кліматичних зон (вологі тропічні ліси, пустелі, помірний пояс, континентальний клімат і полярний тип), які поділяються на більш конкретні підтипи.

Біосфера

Біосфера - це сукупність частин земних оболонок (літо-, гідро-і атмосфери), яка заселена живими організмами, знаходиться під їх впливом і зайнята продуктами їхньої життєдіяльності. Термін «біосфера» був уперше запропонований австрійським геологом та палеонтологом Едуардом Зюссом у 1875 році. Біосфера - оболонка Землі, заселена живими організмами та перетворена ними. Вона почала формуватися не раніше, ніж 3,8 млрд. років тому, коли на нашій планеті почали зароджуватися перші організми. Вона включає всю гідросферу, верхню частину літосфери і нижню частину атмосфери, тобто населяє екосферу. Біосфера є сукупністю всіх живих організмів. У ній мешкає понад 3 000 000 видів рослин, тварин, грибів та мікроорганізмів.

Біосфера складається з екосистем, які включають у собі спільноти живих організмів (біоценоз), середовища проживання (біотоп), системи зв'язків, які здійснюють обмін речовиною та енергією між ними. На суші вони розділені головним чином географічними широтами, висотою над рівнем моря та відмінностями щодо випадання опадів. Наземні екосистеми, що знаходяться в Арктиці або Антарктиці, на великих висотах або в украй посушливих районах, відносно бідні на рослини і тварини; різноманітність видів досягає піку у вологих тропічних лісахекваторіальний пояс.

Магнітне поле Землі

Магнітне поле Землі у першому наближенні є диполь, полюси якого розташовані поруч із географічними полюсами планети. Поле формує магнітосферу, що відхиляє частки сонячного вітру. Вони накопичуються в радіаційних поясах - двох концентричних областях у формі тора навколо Землі. Біля магнітних полюсів ці частинки можуть «висипатися» в атмосферу та призводити до появи полярних сяйв. На екваторі магнітне поле Землі має індукцію 3,05 · 10-5 Tл та магнітний момент 7,91 · 1015 Tл · м3.

Відповідно до теорії «магнітного динамо», поле генерується в центральній області Землі, де тепло створює протікання електричного струмуу рідкому металевому ядрі. Це своє чергу призводить до виникнення в Землі магнітного поля. Конвекційні рухи в ядрі є хаотичними; магнітні полюси дрейфують та періодично змінюють свою полярність. Це викликає інверсії магнітного поля Землі, які виникають у середньому кілька разів за кожні кілька мільйонів років. Остання інверсія відбулася приблизно 700 000 років тому.

Магнітосфера - область простору навколо Землі, що утворюється, коли потік заряджених частинок сонячного вітру відхиляється від своєї початкової траєкторії під впливом магнітного поля. На боці, зверненій до Сонця, товщина її головної ударної хвилі становить близько 17 км і розташована на відстані близько 90 000 км від Землі. На нічному боці планети магнітосфера витягується, набуваючи довгої циліндричної форми.

Коли заряджені частки високої енергії зіштовхуються з магнітосферою Землі, з'являються радіаційні пояси (пояса Ван Аллена). Полярні сяйва виникають, коли сонячна плазма досягає атмосфери Землі в районі магнітних полюсів.

Орбіта та обертання Землі

Землі потрібно в середньому 23 години 56 хвилин і 4,091 секунди (зоряна доба), щоб зробити один оберт навколо своєї осі. Швидкість обертання планети із заходу на схід становить приблизно 15 градусів на годину (1 градус на 4 хвилини, 15′ на хвилину). Це еквівалентно кутовому діаметру Сонця або Місяця кожні дві хвилини (видимі розміри Сонця та Місяця приблизно однакові).

Обертання Землі нестабільне: швидкість її обертання щодо небесної сфери змінюється (у квітні та листопаді тривалість доби відрізняється від еталонних на 0,001 с), вісь обертання прецесує (на 20,1″ на рік) і коливається (видалення миттєвого полюса від середнього не перевищує 15 ). У великому масштабі часу – сповільнюється. Тривалість одного обороту Землі збільшувалася за останні 2000 років у середньому на 0,0023 секунди за сторіччя (за спостереженнями за останні 250 років це збільшення менше - близько 0,0014 секунди за 100 років). Через припливне прискорення, в середньому, кожен наступний день виявляється довшим за попередній на ~29 наносекунд.

Період обертання Землі щодо нерухомих зірок у Міжнародній службі обертання Землі (IERS) дорівнює 86164,098903691 секунд за версією UT1 або 23 год. 56 хв. 4.098903691 с.

Земля рухається навколо Сонця еліптичною орбітою на відстані близько 150 млн км із середньою швидкістю 29,765 км/сек. Швидкість коливається від 30,27 км/с (у перигелії) до 29,27 км/с (в афелії). Рухаючись орбітою, Земля здійснює повний оборот за 365,2564 середньої сонячної доби (один зірковий рік). З Землі переміщення Сонця щодо зірок становить близько 1° щодня у східному напрямі. Швидкість руху Землі орбітою непостійна: у липні (при проходженні афелія) вона мінімальна і становить близько 60 кутових хвилин на добу, а при проходженні перигелію в січні максимальна, близько 62 хвилин на добу. Сонце і вся Сонячна система обертається навколо центру галактики Чумацького Шляху майже круговою орбітою зі швидкістю близько 220 км/c. У свою чергу Сонячна система у складі Чумацького Шляху рухається зі швидкістю приблизно 20 км/с у напрямку до точки (апексу), що знаходиться на межі сузір'їв Ліри та Геркулеса, прискорюючись у міру розширення Всесвіту.

Місяць звертається разом із Землею навколо загального центру мас кожні 27,32 діб щодо зірок. Проміжок часу між двома однаковими фазами місяця (синодичний місяць) становить 29,53059 днів. Якщо дивитися з північного полюса світу, Місяць рухається навколо Землі проти годинникової стрілки. В цей же бік відбувається і навернення всіх планет навколо Сонця, і обертання Сонця, Землі та Місяця навколо своєї осі. Вісь обертання Землі відхилена від перпендикуляра до площині її орбіти на 23,5 градуси (напрямок і кут нахилу осі Землі змінюється через прецесію, а видиме піднесення Сонця залежить від пори року); орбіта Місяця нахилена на 5 градусів щодо орбіти Землі (без цього відхилення кожного місяця відбувалося б одне сонячне і одне місячне затемнення).

Через нахил осі Землі висота Сонця над горизонтом протягом року змінюється. Для спостерігача в північних широтах влітку, коли Північний полюс нахилений до Сонця, світлий час доби триває довше, і Сонце в небі вище. Це призводить до вищих середніх температур повітря. Коли Північний полюс відхиляється в протилежний від Сонця бік, все стає навпаки і клімат стає холоднішим. За Північним полярним колом у цей час буває полярна ніч, яка на широті Північного полярного кола триває майже дві доби (сонце не сягає дня зимового сонцестояння), досягаючи на Північному полюсі півроку.

Ці зміни клімату (зумовлені нахилом земної осі) призводять до зміни пір року. Чотири сезони визначаються сонцестояннями - моментами, коли земна вісь максимально нахилена у напрямку до Сонця або від Сонця, - і рівнодення. Зимове сонцестояння відбувається близько 21 грудня, літнє – приблизно 21 червня, весняне рівнодення – приблизно 20 березня, а осіннє – 23 вересня. Коли Північний полюс нахилений до Сонця, південний відповідно нахилений від нього. Таким чином, коли в північній півкулі літо, в південній - зима, і навпаки (хоча місяці називаються однаково, тобто, наприклад, лютий у північній півкулі - останній (і найхолодніший) місяць зими, а в південній - останній (і найтепліший) ) Місяць літа).

Кут нахилу земної осі щодо постійний протягом багато часу. Однак він зазнає незначних зсувів (відомих як нутація) з періодичністю 18,6 років. Також є довгоперіодичні коливання (близько 41 000 років), відомі як цикли Міланковича. Орієнтація осі Землі з часом також змінюється, тривалість періоду прецесії становить 25 000 років; ця прецесія є причиною відмінності зоряного року та тропічного року. Обидва ці рухи викликані мінливим тяжінням, що діє з боку Сонця та Місяця на екваторіальну опуклість Землі. Полюси Землі переміщуються щодо її поверхні кілька метрів. Такий рух полюсів має різноманітні циклічні складові, які разом називаються квазіперіодичним рухом. На додаток до річних компонентів цього руху існує 14-місячний цикл, який називається чандлерівським рухом полюсів Землі. Швидкість обертання Землі також непостійна, що відбивається у зміні тривалості доби.

В даний час Земля проходить перигелій близько 3 січня, а афелій – приблизно 4 липня. Кількість сонячної енергії, що досягає Землі в перигелії, на 6,9% більше, ніж в афелії, оскільки відстань від Землі до Сонця в афелії більша на 3,4%. Це пояснюється законом обернених квадратів. Так як південна півкуля нахилена у бік Сонця приблизно в той же час, коли Земля знаходиться найближче до Сонця, то протягом року вона отримує трохи більше сонячної енергії, ніж північна. Однак цей ефект значно менш значимий, ніж зміна повної енергії, обумовлена ​​нахилом земної осі, і, крім того, більша частина надлишкової енергії поглинається великою кількістюводи південної півкулі.

Для Землі радіус сфери Хілла (сфера впливу земної гравітації) дорівнює приблизно 1,5 млн. км. Це максимальна відстань, на якій вплив гравітації Землі більший, ніж вплив гравітацій інших планет та Сонця.

Спостереження

Вперше Земля була сфотографована з космосу в 1959 апаратом Експлорер-6. Першою людиною, яка побачила Землю з космосу, став у 1961 році Юрій Гагарін. Екіпаж Аполлона-8 в 1968 першим спостерігав схід Землі з місячної орбіти. У 1972 році екіпаж Аполлона-17 зробив знаменитий знімок Землі - The Blue Marble.

З відкритого космосу і з «зовнішніх» планет (розташованих за орбітою Землі) можна спостерігати проходження Землі через фази, подібні до місячних, так само, як земний спостерігач може бачити фази Венери (відкриті Галілео Галілеєм).

Місяць

Місяць – відносно великий планетоподібний супутник з діаметром, рівним чверті земного. Це найбільший по відношенню до розмірів своєї планети супутник Сонячної системи. За назвою земного Місяця, природні супутники інших планет також називаються «місяцями».

Гравітаційне тяжіння між Землею та Місяцем є причиною земних припливів та відливів. Аналогічний ефект на Місяці проявляється в тому, що вона постійно звернена до Землі однією і тією ж стороною (період обороту Місяця навколо своєї осі дорівнює періоду його обороту навколо Землі; див. також припливне прискорення Місяця). Це називається приливною синхронізацією. Під час звернення Місяця навколо Землі Сонце висвітлює різні ділянки поверхні супутника, що проявляється у явищі місячних фаз: темна частина поверхні відокремлюється від світлої термінатором.

Через приливну синхронізацію Місяць віддаляється від Землі приблизно на 38 мм на рік. Через мільйони років ця крихітна зміна, а також збільшення земного дня на 23 мкс на рік призведуть до значних змін. Так, наприклад, у девоні (приблизно 410 млн років тому) на рік було 400 днів, а доба тривала 21,8 години.

Місяць може суттєво вплинути на розвиток життя шляхом зміни клімату на планеті. Палеонтологічні знахідки та комп'ютерні моделіпоказують, що нахил земної осі стабілізується синхронізацією припливної Землі з Місяцем. Якби вісь обертання Землі наблизилася до площини екліптики, то в результаті клімат на планеті став би надзвичайно суворим. Один із полюсів був би спрямований прямо на Сонце, а інший - у протилежний бік, і в міру навернення Землі навколо Сонця вони змінювалися б місцями. Полюси були б спрямовані прямо на Сонце влітку та взимку. Планетологи, які вивчали таку ситуацію, стверджують, що в такому випадку на Землі вимерли б усі великі тварини та вищі рослини.

Видимий із Землі кутовий розмір Місяця дуже близький до видимого розміру Сонця. Кутові розміри (і тілесний кут) цих двох небесних тіл схожі, тому що хоч діаметр Сонця і більший за місячне в 400 разів, воно знаходиться в 400 разів далі від Землі. Завдяки цій обставині та наявності значного ексцентриситету орбіти Місяця, на Землі можуть спостерігатися як повні, так і кільцеподібні затемнення.

Найбільш поширена гіпотеза походження Місяця, гіпотеза гігантського зіткнення, стверджує, що Місяць утворився в результаті зіткнення протопланети Теї (розміром приблизно з Марс) із прото-Землею. Це, серед іншого, пояснює причини подібності та відмінності складу місячного ґрунту та земного.

В даний час у Землі немає інших природних супутників, крім Місяця, проте є принаймні два природні суорбітальні супутники - це астероїди 3753 Круітні, 2002 AA29 і безліч штучних.

Астероїди, що зближуються із Землею

Падіння на Землю великих (діаметром у кілька тисяч км) астероїдів становить небезпеку її руйнування, проте всі подібні тіла, що спостерігаються в сучасну епоху, для цього занадто малі і їх падіння небезпечне тільки для біосфери. Згідно з поширеними гіпотезами такі падіння могли спричинити кілька масових вимирань. Астероїди з перигелійними відстанями, меншими або рівними 1,3 астрономічних одиниць, які можуть у найближчому майбутньому наблизитися до Землі на відстань, меншу або рівну 0,05 а. е., вважаються потенційно небезпечними об'єктами. Усього зареєстровано близько 6200 об'єктів, що проходять на відстані до 1,3 астрономічних одиниць від Землі. Небезпека їх падіння на планету розцінюється як дуже мала. За сучасними оцінками, зіткнення з подібними тілами (за найпесимістичнішими прогнозами) навряд чи відбуваються частіше, ніж раз на сто тисяч років.

Географічні відомості

Площа

• Поверхня: 510,072 млн км²
• Суша: 148,94 млн. км² (29,1 %)
• Вода: 361,132 млн. км² (70,9 %)

Довжина берегової лінії: 356 000 км.

Використання суші

Дані на 2011 рік

• рілля - 10,43%
• багаторічні насадження - 1,15%
• інше – 88,42%

Поливні землі: 3 096 621,45 км ² (на 2011 рік)

Соціально-економічна географія

31 жовтня 2011 року населення Землі досягло 7 мільярдів людей. Згідно з оцінками ООН, населення Землі досягне 7,3 мільярдів у 2013 році та 9,2 млрд у 2050 році. Очікується, що основна частка зростання населення припаде на країни, що розвиваються. Середня щільність населення суші близько 40 чол./км2, в різних частинахЗемлі сильно відрізняється, причому найвищою вона є в Азії. За прогнозами, до 2030 року рівень урбанізації населення досягне 60 %, тоді як нині він становить 49 % у середньому у світі.

Роль у культурі

Російське слово «земля» походить від праслав. *zemja з тим самим значенням, яке, своєю чергою, продовжує пра-і.е. *dheĝhōm "земля".

У англійськоюЗемля – Earth. Це слово продовжує давньоанглійське eorthe та середньоанглійське erthe. Як ім'я планети Earth вперше було використано близько 1400 року. Це єдина назва планети, яка не була взята з греко-римської міфології.

Стандартний астрономічний знак Землі – хрест, окреслений колом. Цей символ використовувався в різних культурах для різних цілей. Інша версія символу – хрест на вершині кола (♁), стилізована держава; використовувався як ранній астрономічний символ планети Земля.

У багатьох культурах Земля обожнюється. Вона асоціюється з богинею, богинею-матір'ю, називається Мати Земля, нерідко зображується як богиня родючості.

У ацтеків Земля називалася Тонанцін – «наша мати». У китайців – це богиня Хоу-Ту (后土), схожа на грецьку богиню Землі – Гею. У скандинавській міфології богиня Землі Йорд була матір'ю Тора та дочкою Аннара. У давньоєгипетській міфології, на відміну багатьох інших культур, Земля ототожнюється з чоловіком - бог Геб, а небо з жінкою - богиня Нут.

У багатьох релігіях існують міфи про виникнення світу, що оповідають про створення Землі одним чи кількома божествами.

У багатьох античних культур Земля вважалася плоскою, так, у культурі Месопотамії, світ представлявся у вигляді плоского диска, що плаває поверхнею океану. Припущення про сферичну форму Землі було зроблено давньогрецькими філософами; такий погляд дотримувався Піфагор. У Середньовіччі більшість європейців вважали, що Земля має форму кулі, що засвідчено таким мислителем як Фома Аквінський. До появи космічних польотів судження про кулясту форму Землі були засновані на спостереженні вторинних ознак і на аналогічній формі інших планет.

Технічний прогрес другої половини ХХ століття змінив загальне сприйняття Землі. До початку космічних польотів Земля часто зображувалася як зелений світ. Фантаст Френк Пауль, можливо, першим зобразив безхмарну блакитну планету (з чітко виділеною сушею) на звороті липневого випуску журналу Amazing Stories у 1940 році.

У 1972 році екіпажем Аполлона-17 була зроблена знаменита фотографія Землі, що отримала назву Blue Marble (Блакитний Мармур). Знімок Землі, зроблений 1990 року Вояджером-1 з великої відстані, спонукав Карла Сагана порівняти планету з блідою блакитною точкою (Pale Blue Dot). Також Земля порівнювалася з великим космічним кораблеміз системою життєзабезпечення, яку необхідно підтримувати. Біосфера Землі іноді описувалася як великий організм.

Екологія

Останні два століття зростаючий рух на захист довкілля виявляє стурбованість зростаючим впливом діяльності людства на природу Землі. Ключовими завданнями соціально-політичного руху є захист природних ресурсів, ліквідація забруднення. Захисники природи виступають за екологічно раціональне використання ресурсів планети та управління довкіллям. Цим, на їхню думку, можна досягти шляхом внесення змін до державної політики та зміною індивідуального ставлення кожної людини. Особливо це стосується великомасштабного використання невідновлюваних ресурсів. Необхідність обліку впливу виробництва на навколишнє середовищенакладає додаткові витрати, що призводить до конфлікту між комерційними інтересами та ідеями природоохоронних рухів.

Майбутнє Землі

Майбутнє планети тісно пов'язане із майбутнім Сонця. Внаслідок накопичення в ядрі Сонця «відпрацьованого» гелію світність зірки почне повільно зростати. Вона збільшиться на 10% протягом наступних 1,1 млрд років, і в результаті цього зона Сонячної системи, що мешкає, зміститься за межі сучасної земної орбіти. Згідно з деякими кліматичними моделями, збільшення кількості сонячного випромінювання, що падає на поверхню Землі, призведе до катастрофічних наслідків, включаючи можливість повного випаровування всіх океанів.

Підвищення температури Землі прискорить неорганічну циркуляцію CO2, зменшивши його концентрацію до смертельного для рослин рівня (10 ppm для C4-фотосинтезу) за 500-900 млн років. Зникнення рослинності призведе до зниження вмісту кисню в атмосфері і життя на Землі стане неможливим за кілька мільйонів років. Через мільярд років вода з поверхні планети зникне повністю, а середні температури поверхні досягнуть 70 °С. Велика частина суші стане непридатною для життя, і вона в першу чергу повинна залишитися в океані. Але навіть якби Сонце було вічно і незмінно, то внутрішнє охолодження Землі, що триває, могло б призвести до втрати більшої частини атмосфери і океанів (через зниження вулканічної активності). На той час єдиними живими істотами на Землі залишаться екстремофіли, які здатні витримувати організми. високу температурута нестача води.

Через 3,5 мільярда років від теперішнього часу світність Сонця збільшиться на 40% порівняно із сучасним рівнем. Умови на поверхні Землі на той час будуть схожі з поверхневими умовами сучасної Венери: океани повністю випаруються і зникнуть в космос, поверхня стане безплідною розпеченою пустелею. Ця катастрофа унеможливить існування будь-яких форм життя на Землі. Через 7,05 млрд років у сонячному ядрі закінчаться запаси водню. Це призведе до того, що Сонце зійде з головної послідовності та перейде у стадію червоного гіганта. Модель показує, що воно збільшиться в радіусі до величини, що дорівнює приблизно 77,5% нинішнього радіусу орбіти Землі (0,775 а. е.), а його світність зросте в 2350-2700 разів. Однак на той час орбіта Землі може збільшитися до 1,4 а. е., оскільки ослабне тяжіння Сонця через те, що воно втратить 28-33% своєї маси внаслідок посилення сонячного вітру. Однак дослідження 2008 року показують, що Земля, можливо, все-таки буде поглинена Сонцем внаслідок припливних взаємодій з його зовнішньою оболонкою.

На той час поверхня Землі перебуватиме у розплавленому стані, оскільки температури Землі досягнуть 1370 °З. Атмосфера Землі, ймовірно, буде віднесена в космічний простір найсильнішим сонячним вітром, що випромінюється червоним гігантом. Через 10 млн років з того часу, як Сонце увійде у фазу червоного гіганта, температури в сонячному ядрі досягнуть 100 млн K, відбудеться гелієвий спалах, і почнеться термоядерна реакція синтезу вуглецю та кисню з гелію, Сонце зменшиться в радіусі до 5 . Стадія "випалювання гелію" (Helium Burning Phase) триватиме 100-110 мільйонів років, після чого повториться бурхливе розширення зовнішніх оболонок зірки, і вона знову стане червоним гігантом. Вийшовши на асимптотичну гілку гігантів, Сонце збільшиться в діаметрі 213 разів. Через 20 мільйонів років розпочнеться період нестабільних пульсацій поверхні зірки. Ця фаза існування Сонця супроводжуватиметься потужними спалахами, часом його світність перевищуватиме сучасний рівень у 5000 разів. Це відбуватиметься від того, що в термоядерну реакцію вступатимуть раніше незачеплені залишки гелію.

Через приблизно 75 000 років (за іншими джерелами – 400 000) Сонце скине оболонки, і зрештою від червоного гіганта залишиться лише його маленьке центральне ядро ​​– білий карлик, невеликий, гарячий, але дуже щільний об'єкт, з масою близько 54,1 % від первісної сонячної. Якщо Земля зможе уникнути поглинання зовнішніми оболонками Сонця під час фази червоного гіганта, то вона існуватиме ще багато мільярдів (і навіть трильйони) років, доки буде існувати Всесвіт, проте умов для повторного виникнення життя (принаймні, у його нинішньому) вигляді) Землі нічого очікувати. Зі входженням Сонця у фазу білого карлика, поверхня Землі поступово охолоне і порине у морок. Якщо уявити розміри Сонця з Землі майбутнього, воно буде виглядати не як диск, бо як сяюча точка з кутовими розмірами близько 0°0’9″.

Чорна діра з масою, що дорівнює земній, матиме шварцшильдівський радіус 8 мм.

(Visited 1 039 times, 1 visits today)

Ми живемо у світі, в якому все здається таким звичним і усталеним, що ніколи не замислюємося про те, чому навколишні речі названі саме так. Як предмети довкола нас отримали свої імена? І чому нашу планету назвали "Земля", а чи не інакше?

Спочатку дізнаємося, як нині даються найменування. Адже відкривають нові астрономи, біологи знаходять нові види рослин, а ентомологи – комах. Їм теж треба дати якесь ім'я. Хто зараз займається цим питанням? Це потрібно знати, щоби з'ясувати, чому планету назвали "Земля".

Допоможе топоніміка

Оскільки наша планета відноситься до географічних об'єктів, звернемося до науки топоніміки. Вона займається вивченням географічних назв. Точніше, вона вивчає походження, значення, розвиток топоніму. Тому ця дивовижна наука перебуває у тісній взаємодії з історією, географією та лінгвістикою. Звичайно, бувають ситуації, коли назва, наприклад вулиці, дається просто так, випадково. Але в більшості випадків у топонімів є своя історія, що іноді сягає вглиб століть.

Відповідь дадуть планети

Відповідаючи на запитання про те, чому Землю назвали Землею, треба не забувати, що наш дім – це Він входить до складу планет Сонячної системи, які теж мають імена. Можливо, вивчаючи їхнє походження, вдасться з'ясувати, чому Землю назвали Землею?

З приводу найдавніших назв у вчених та дослідників немає точної відповіді на питання про те, як саме вони виникли. На сьогодні є лише численні гіпотези. Яка з них є правильною – цього ми вже не дізнаємось. Що стосується назви планет, то найпоширеніша версія їхнього походження така: вони названі так на честь давньоримських богів. Марс – Червона планета – отримав ім'я бога війни, якого без крові уявити не можна. Меркурій - "найшвидша" планета, що обертається швидше за інших навколо Сонця, зобов'язана своєму імені блискавичному посланцю Юпітера.

Вся справа в богах

Якому божеству зобов'язана своїм ім'ям Земля? Майже кожен народ мав таку богиню. У давніх скандинавів - Йорд, у кельтів - Ехте. Римляни називали її Теллус, а греки – Гея. Жодне з цих імен на існуючу зараз назву нашої планети не схоже. Але, відповідаючи питанням тому, чому Землю назвали Землею, запам'ятаємо два імені: Йорд і Теллус. Вони нам ще знадобляться.

Голос науки

Насправді питання про походження назви нашої планети, яким діти так люблять мучити батьків, цікавило вчених з давніх-давен. Багато версій висувалося і розбивалося опонентами в пух і порох, поки не залишилося кілька, які стали вважатися найімовірнішими.

В астрології для позначення планет прийнято використовувати І цією мовою назва нашої планети вимовляється, як Terra("Земля, грунт"). У свою чергу, це слово походить від праїндоєвропейського tersу значенні «сухий; сушити». Поряд з Terraчасто для позначення Землі використовується і назва Tellus. І воно нам уже зустрічалося вище – так називали нашу планету римляни. Людина як істота виключно сухопутна могла назвати місце, де мешкає, тільки за аналогією із землею, ґрунтом, що знаходиться у нього під ногами. Також можна провести аналогії і з біблійними оповідями про створення Богом земної тверді та першої людини, Адама, з глини. Чому Землю назвали Землею? Тому що для людини це було єдине місце проживання.

Судячи з усього, саме за таким принципом з'явилася назва нашої планети. Якщо взяти російське найменування, то походить воно від праслов'янського кореня зем- що у перекладі означає «низький», «низ». Можливо, це пов'язано з тим, що в давнину люди вважали Землю плоскою.

В англійській мові назва Землі звучить як Earth. Воно бере походження від двох слів. ertheі eorthe. А ті, у свою чергу, походять від ще давнішого англо-саксонського. erda(Пам'ятаєте, як у скандинавів звали богиню Землі?) - "Грунт" або "грунт".

Ще одна версія того, чому Землю назвали Землею, говорить про те, що вижити людина змогла лише завдяки землеробству. Саме після цього заняття людський рід став успішно розвиватися.

Чому Землю називають годувальницею

Земля є величезною біосферою, населеною різноманітним життям. І все живе, що існує на ній, годується за рахунок землі. Рослини беруть необхідні мікроелементи в ґрунті, ними харчуються комахи та дрібні гризуни, які, у свою чергу, є їжею для більших тварин. Люди займаються землеробством та вирощують необхідні для життя пшеницю, жито, рис та інші види рослин. Вони розводять худобу, яка харчується рослинною їжею.

Життя на нашій планеті – це ланцюжок взаємопов'язаних живих організмів, які не вмирають лише завдяки Землі-годувальниці. Якщо на планеті розпочнеться новий льодовиковий період, про ймовірність якого вчені знову заговорили після небувалих холодів цієї зими у багатьох теплих країнах, то виживання людства буде під сумнівом. Скована льодомземля не зможе дати врожаю. Такий ось невтішний прогноз.

Земля- Третя планета Сонячної системи. Дізнайтеся опис планети, масу, орбіту, розмір, цікаві факти, відстань до Сонця, склад, життя Землі.

Звісно, ​​ми любимо нашу планету. І не тільки через те, що це рідний дім, а й тому що це унікальне місце в Сонячній системі та Всесвіті, адже поки що нам відоме лише життя на Землі. Проживає у внутрішній частині системи та займає місце між Венерою та Марсом.

Планету Земляназивають також Блакитний Планетою, Гайя, Миром і Террой, що відбиває її роль кожному народу історичному плані. Ми знаємо, що наша планета багата на безліч різних форм життя, але як саме їй вдалося стати такою? Спочатку розгляньте цікаві факти про Землю.

Цікаві факти про планету Земля

Обертання поступово сповільнюється

• Для землян весь процес уповільнення обертання осі відбувається практично непомітно – 17 мілісекунд на 100 років. Але характер швидкості перестав бути однорідним. Через це відбувається збільшення тривалості дня. Через 140 мільйонів років доба охоплюватиме 25 годин.

Вважали, що Земля – центр Всесвіту

• Стародавні вчені могли спостерігати за небесними об'єктами з позиції нашої планети, тому здавалося, що всі об'єкти на небі рухаються щодо нас, а ми залишаємось в одній точці. У результаті Коперник заявив, що в центрі всього стоїть Сонце (геліоцентрична система світу), хоча зараз ми знаємо, що і це не відповідає реальності, якщо брати масштаби Всесвіту.

Наділена потужним магнітним полем

• Земне магнітне поле створюється нікель-залізним планетарним ядром, яке швидко обертається. Поле важливо, тому що оберігає нас від впливу сонячного вітру.

Має один супутник

• Якщо дивитися на відсоткове співвідношення, то Місяць виступає найбільшим супутником у системі. Але насправді стоїть на 5-й позиції за величиною.

Єдина планета, яка не іменована на честь божества

• Стародавні вчені називали всі 7 планет на честь богів, а сучасні вчені при виявленні Урана і Нептуна наслідували традиції.

Перша за щільністю

• Все ґрунтується на складі та конкретній частині планети. Так ядро ​​представлене металом і обходить щільністю кору. Середній показник земної густини - 5.52 грам на см 3 .

Розмір, маса, орбіта планети Земля

При радіусі в 6371 км та масі 5.97 х 10 24 кг, Земля стоїть на 5-й позиції за величиною та масивністю. Це найбільша планета земного типу, але вона поступається за розмірами газовим та крижаним гігантам. Однак за густиною (5.514 г/см 3 ) стоїть на першому місці в Сонячній системі.

Полярний стиск	0,0033528
Екваторіальний	6378,1 км
Полярний радіус	6356,8 км
Середній радіус	6371,0 км
Коло великого кола	40 075,017 км (екватор) (меридіан)
Площа поверхні	510 072 000 км²
Об `єм	10,8321·10 11 км³
Маса	5,9726·10 24 кг
Середня щільність	5,5153 г/см³
Прискорення вільного падіння на екваторі	9,780327 м/с²
Перша космічна швидкість	7,91 км/с
Друга космічна швидкість	11,186 км/с
Екваторіальна швидкість обертання	1674,4 км/год
Період обертання	(23 h 56 m 4,100 s)
Нахил осі	23°26'21",4119
Альбедо	0,306 (Бонд) 0,367 (геом.)

В орбіті спостерігається слабкий ексцентриситет (0.0167). Відстань від зірки в перигелії становить 0.983 а.о., а в афелії - 1.015 а.

На один прохід довкола Сонця йде 365.24 днів. Ми знаємо, що через існування високосного року ми додаємо день кожні 4 проходи. Ми звикли думати, що доба триває 24 години, насправді цей час займає 23 год. 56 м та 4 с.

Якщо спостерігати за обертанням осі з полюсів, то видно, що воно відбувається проти годинникової стрілки. Вісь розташована під нахилом 23.439281° від перпендикуляра орбітальної площини. Це впливає на кількість світла та тепла.

Якщо Північний полюс повернутий до Сонця, то північній півкулі встановлюється літо, але в південному – зима. У певний час над полярним колом Сонце взагалі не встає, і тоді 6 місяців там триває ніч та зима.

Склад та поверхня планети Земля

За формою планета Земля схожа на сфероїд, сплюснутий на полюсах та з опуклістю на екваторіальній лінії (діаметр – 43 км). Це відбувається через обертання.

Структура Землі представлена ​​шарами, кожен з яких має свій хімічний склад. Відрізняється від інших планет тим, що наше ядро ​​має чіткий розподіл між твердим внутрішнім (радіус – 1220 км) та рідким зовнішнім (3400 км).

Далі йде мантія та кора. Перша заглиблюється на 2890 км (найщільніший шар). Вона представлена ​​силікатними породами із залізом та магнієм. Кора ділиться на літосферу (тектонічні плити) та астеносферу (низька в'язкість). Можна уважно розглянути будову Землі на схемі.

Літосфера розбивається на жорсткі тектонічні плити. Це жорсткі блоки, що переміщаються один до одного. Є точки з'єднання та розриву. Саме їх контакт призводить до землетрусів, вулканічної активності, створення гір та океанічних траншів.

Можна виділити 7 основних плит: Тихоокеанська, Північноамериканська, Євразійська, Африканська, Антарктична, Індо-Австралійська та Південноамериканська.

Наша планета примітна тим, що приблизно 70.8% поверхні вкрито водою. Нижня карта Землі показує тектонічні плити.

Земний ландшафт скрізь різний. Занурена у воду поверхня нагадує гори і має підводні вулкани, океанічні траншеї, каньйони, рівнини і навіть океанічні плато.

Протягом розвитку планети поверхня постійно змінювалася. Тут варто зважати на рух тектонічних плит, а також ерозію. Ще впливає трансформація льодовиків, створення коралових рифів, метеоритні удари тощо.

Континентальна кора представлена ​​трьома різновидами: магнієві породи, осадові та метаморфічні. Перша ділиться на граніт, андезит та базальт. Осадова становить 75% і створюється під час поховання накопиченого осаду. Остання формується при зледеніння осадової породи.

З найнижчої точки висота поверхні досягає -418 м-коду (на Мертвому морі) і височить на 8848 м-код (вершина Евересту). Середня висота суші над рівнем моря – 840 м. Маса ділиться також між півкулями та континентами.

У зовнішньому шарі розташований ґрунт. Це якась риса між літосферою, атмосферою, гідросферою та біосферою. Приблизно 40% поверхні використовують для агрокультурних цілей.

Атмосфера та температура планети Земля

Виділяють 5 шарів земної атмосфери: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера та екзосфера. Чим вище піднімаєтесь, тим менше повітря, тиску та щільності відчуєте.

Найближче до поверхні розташована тропосфера (0-12 км). Вміщує 80% маси атмосфери, причому 50% перебувають у межах перших 5.6 км. Складається з азоту (78%) та кисню (21%) з домішками водяної пари, двоокису вуглецю та інших газоподібних молекул.

У проміжку 12-50 км бачимо стратосферу. Відокремлюється від першої тропопаузою - характеристика з відносно теплим повітрям. Саме тут розташований озоновий шар. Температура зростає, тому що прошарок поглинає ультрафіолетове світло. Атмосферні верстви Землі продемонстровані малюнку.

Це стабільний шар і практично вільний від турбулентності, хмар та інших погодних формувань.

На висоті 50-80 км. знаходиться мезосфера. Це найхолодніше місце (-85 ° C). Розташована поряд з мезопаузою, що тягнеться від 80 км до термопаузи (500-1000 км). У межах 80-550 км. проживає іоносфера. Тут температура зростає разом із висотою. На фото Землі можна помилуватися північним сяйвом.

Шар позбавлений хмар та водяної пари. Натомість саме тут формуються полярні сяйва та розташована Міжнародна космічна станція (320-380 км).

Найбільш зовнішня куля – екзосфера. Це перехідний шар у космічний простір, позбавлений атмосфери. Представлений воднем, гелієм та більш важкими молекулами з низькою щільністю. Однак атоми так сильно розсіяні, що шар не поводиться як газ, а частинки постійно віддаляються в космос. Тут живе більшість супутників.

На цю позначку впливає багато факторів. Земля робить осьовий оборот за 24 години, а отже одна сторона завжди переживає ніч та знижену температуру. Крім того, вісь нахилена, тому північна та південна півкулі по черзі відхиляються та наближаються.

Все це створює сезонність. Не кожна земна частина зазнає різких падінь і зростання температур. Наприклад, кількість світла, що надходить на екваторіальну лінію, практично не змінюється.

Якщо брати середній показник, отримаємо 14°C. Але максимум - 70.7 ° C (пустеля Лут), а мінімум -89.2 ° C досяг на радянській станції Схід на Антарктичному плато в липні 1983 року.

Місяць та астероїди Землі

Планета має лише один супутник, який впливає не тільки на фізичні змінипланети (наприклад, припливи та відливи), але й відбився в історії та культурі. Якщо бути точним, то Місяць – єдине небесне тіло, яким гуляла людина. Це сталося 20 липня 1969 року і право першого кроку дісталося Нілу Армстронг. Якщо брати загалом, на супутнику приземлилося 13 астронавтів.

Місяць з'явився 4.5 мільярдів років тому через зіткнення Землі та об'єкт з марсіанським розміром (Тея). Можна пишатися нашим супутником, адже це один із найбільших місяців у системі, а також стоїть на другій позиції за щільністю (після Іо). Вона знаходиться у гравітаційному блокуванні (одна сторона завжди дивиться на Землю).

У діаметрі охоплює 3474.8 км (1/4 земного), а маса – 7.3477 х 1022 кг. Середній показник густини – 3.3464 г/см 3 . За гравітацією досягає лише 17% земної. Місяць впливає на земні припливи, і навіть активність всіх живих організмів.

Не варто забувати, що бувають місячні та сонячні затемнення. Перше трапляється, коли Місяць потрапляє у земну тінь, а друге – коли супутник проходить між нами та Сонцем. Атмосфера супутника слабка, через що температурні показникисильно коливаються (від -153 ° C до 107 ° C).

В атмосфері можна знайти гелій, неон та аргон. Перші два створюються сонячним вітром, а аргон через радіоактивний розпад калію. Також є дані про замерзлу воду в кратерах. Поверхня поділяється на різні типи. Є марія – плоскі рівнини, які давні астрономи брали за моря. Тери – землі, на кшталт високогір'я. Можна помітити навіть гірські області та кратери.

Земля має в своєму розпорядженні п'ять астероїдів. Супутник 2010 TK7 проживає в точці L4, а астероїд 2006 RH120 підходить до системи Земля-Луна кожні 20 років. Якщо говорити про штучні супутники, то їх налічують 1265, а також 300 000 одиниць сміття.

Формування та еволюція планети Земля

У 18-му столітті людство дійшло висновку, що наша планета земної групи, як і вся Сонячна система, з'явилася з туманної хмари. Тобто 4.6 мільярдів років тому наша система нагадувала навколозірковий диск, представлений газом, льодом та пилом. Потім більшість наближалася до центру і під тиском трансформувалася в Сонце. Інші частинки створили відомі нам планети.

Першоздана Земля з'явилася 4.54 мільярди років тому. З самого початку вона була розплавлена ​​через вулкани та часті сутички з іншими об'єктами. Але 4-2.5 мільярдів років тому з'явилася тверда кора та тектонічні плити. Дегазація та вулкани створили першу атмосферу, а лід, що прибув на кометах, сформував океани.

Поверхневий шар не залишався застиглим, тому континенти сходилися та розсувалися. Приблизно 750 мільйонів років тому перший суперконтинент почав розходитися. 600-540 мільйонів років тому було створено Паннотію, а останній (Пангея) розвалився 180 мільйонів років тому.

Сучасна картинка створилася 40 мільйонів років тому та закріпилася 2.58 мільйонів років тому. Зараз триває останній льодовиковий період, що розпочався 10 000 років тому.

Вважають, що перші натяки на життя на Землі виникли 4 мільярди років тому (архейський еон). Через хімічні реакції з'явилися молекули, що самореплікуються. Фотосинтез створив молекулярний кисень, який разом із ультрафіолетовими променями сформував перший озоновий шар.

Далі вже почали з'являтися різні багатоклітинні організми. Мікробне життя виникло 3.7-3.48 мільярдів років тому. 750-580 мільйонів років тому більшість планети вкрилася льодовиками. Активне розмноження організмів розпочалося під час Камбрійського вибуху.

З того моменту (535 мільйонів років тому) історія налічує 5 великих подій вимирання. Остання (смерть динозаврів від метеорита) сталася 66 мільйонів років тому.

На зміну їм прийшли нові краєвиди. Африканська мавпоподібна тварина стала на задні лапиі звільнило передні кінцівки. Це стимулювало мозок застосовувати різні інструменти. Далі ми знаємо про розвиток сільськогосподарських культур, соціалізацію та інші механізми, які привели нас до сучасної людини.

Причини життя планети Земля

Якщо планета відповідає низці умов, вона вважається потенційно населеної. Зараз Земля – єдиний щасливчик із розвиненими формами життя. Що ж потрібне? Почнемо з головного критерію рідка вода. Крім того, головна зірка зобов'язана надавати достатню кількість світла та тепла, щоб підтримувати атмосферу. Важливий чинник – схильність у зоні проживання (відстань Землі від Сонця).

Потрібно розуміти, як сильно нам пощастило. Адже Венера за розмірами схожа, але через близьке розташування до Сонця – це дуже спекотне місце з кислотними дощами. А Марс, що проживає позаду нас, занадто холодний і має слабку атмосферу.

Дослідження планети Земля

Перші спроби пояснити походження Землі будувалися на релігії та міфах. Часто планета ставала божеством, саме матір'ю. Тому в багатьох культурах історія всього починається з матері та народження нашої планети.

Формою також багато цікавого. У давнину планету вважали плоскою, але різні культури додавали свої особливості. Наприклад, у Месопотамії плоский диск плавав у океані. У майя були 4 ягуари, що тримали небеса. У китайців це взагалі куб.

Вже 6 столітті до зв. е. вчені пришили до круглої форми. Дивно, але у 3 столітті до зв. е. Ератосфен вдалося обчислити навіть коло з похибкою в 5-15%. Сферична форма закріпилася із приходом Римської імперії. Про зміни на земній поверхні говорив ще Аристотель. Він вважав, що це відбувається надто повільно, тому людина не здатна вловити. Тут і виникають спроби розібратися у віці планети.

Вчені активно вивчають геологію. Перший каталог мінералів створив Пліній Старший у 1 столітті н.е. У 11 столітті у Персії дослідники вивчили індійську геологію. Теорію геоморфології створив китайський натураліст Шень Го. Він виявив морські скам'янілості, розташовані далеко від води.

У 16 столітті розуміння та дослідження Землі розширилися. Подякувати варто геліоцентричній моделі Коперника, яка довела, що Земля не виступає вселенським центром (раніше використовували геоцентричну систему). А також Галілео Галілея за його телескоп.

У 17 столітті геологія міцно закріпилася серед інших наук. Кажуть, що термін придумав Улісс Алдванді або Міккель Ешхольт. Виявлені на той час копалини викликали серйозні розбіжності у земному віці. Усі релігійні люди наполягали на 6000 років (як йшлося у Біблії).

Ці суперечки припинилися в 1785 році, коли Джеймс Хаттон заявив, що Земля набагато старша. Він ґрунтувався на розмитості гірських порід та обчисленні необхідного для цього часу. У 18 столітті вчені розділилися на 2 табори. Перші вважали, що гірські породи обложені повенями, а другі нарікали на вогняні умови. Хаттон стояв на позиції вогню.

Перші геологічні карти Землі з'явилися торік у 19 столітті. Головний працю – «Принципи геології», випущений 1830 року Чарльзом Лайеллем. У 20-му столітті стало набагато простіше обчислювати вік завдяки радіометричним датуванням (2 мільярди років). Однак вивчення тектонічних плит призвело до сучасної позначки в 4.5 мільярдів років.

Майбутнє планети Земля

Наше життя залежить від поведінки Сонця. Однак кожна зірка має свій еволюційний шлях. Очікується, що через 3,5 мільярда років воно збільшиться в обсязі на 40%. Це посилить надходження радіації і океани можуть просто випаруватися. Потім загинуть рослини, а за мільярд років зникне все живе, а постійна середня температура закріпиться на позначці 70°C.

Через 5 мільярдів років Сонце трансформується у червоного гіганта і змістить нашу орбіту на 1.7 а.

Якщо переглядати всю земну історію, то людство – це лише швидкоплинний спалах. Однак Земля залишається найважливішою планетою, рідним будинком та унікальним місцем. Можна лише сподіватись, що ми встигнемо заселити інші планети поза нашою системою до критичного періоду сонячного розвитку. Нижче можна вивчити карту поверхні Землі. Крім того, на нашому сайті є безліч гарних фотопланети і місць Землі з космосу в високому дозволі. За допомогою онлайн телескопів із МКС та супутників можна безкоштовно в режимі реального часу спостерігати за планетою.

Натисніть на зображення, щоб збільшити

Людство тільки зараз дізналося, що Земля має ще один супутник, крім Місяця

Другий супутник Землі, кажуть астрономи, відрізняється від великого Місяця тим, що повний оберт навколо Землі здійснює за 789 років. Його орбіта своєю формою схожа на підкову, і знаходиться на відстані, порівнянній з відстанню від Землі до Марса. Супутник не може наблизитись до нашої планети ближче, ніж на 30 мільйонів кілометрів, а це у 30 разів далі за відстань до Місяця.

Відносний рух Землі та Круїтні за своїми орбітами.

Вчені заявляють, що другим природним супутником Землі є навколоземний астероїд Круітні. Його особливістю є те, що він перетинає орбіти трьох планет: Землі, Марса та Венери.

Діаметр другого Місяця становить лише п'ять кілометрів, а на максимально близьку відстань до Землі цей природний супутник нашої планети підійде за дві тисячі років. При цьому вчені не очікують зіткнення Землі з «Круітні», що наблизився до нашої планети.

Супутник пройде від планети на відстані 406 385 кілометрів. У цей момент Місяць розміститься у сузір'ї Лева. Супутник нашої планети буде видно повністю, але розмір Місяця буде на 13 відсотків меншим, ніж у момент його найбільшого зближення із Землею. Зіткнення при цьому не прогнозується: земна орбіта ніде не перетинається з орбітою Круітні, оскільки остання знаходиться в іншій орбітальній площині та нахилена до земної орбіти під кутом 19,8°.

Також за запевненнями фахівців, через 7899 років наш другий місяць пройде дуже близько до Венери і існує можливість, що Венера її притягне до себе і тим самим ми втратимо «Круітні».

Нового супутника Круїтні було виявлено 10 жовтня 1986 року британським астрономом-аматором Дунканом Уалдроном. Дункан помітив його на знімку з телескопа Шмідта. З 1994 року по 2015 рік максимальне щорічне зближення цього астероїда із Землею відбувається у листопаді.

Через дуже великий ексцентриситет орбітальна швидкістьцього астероїда змінюється набагато сильніше, ніж Землі, отже з погляду земного спостерігача, якщо прийняти Землю за систему відліку і вважати її нерухомою, вийде, що ні астероїд, яке орбіта обертається навколо Сонця, у своїй сам астероїд починає описувати попереду Землі підкову траєкторію, що нагадує за формою «боб», з періодом, рівним періоду звернення астероїда навколо Сонця - 364 дні.

Круїтні знову підійде до Землі у червні 2292 року. Астероїд зробить серію щорічних зближень із Землею на відстані 12,5 млн км, в результаті яких відбудеться гравітаційний обмін орбітальною енергією між Землею і астероїдом, що призведе до зміни орбіти астероїда і Круїтні знову почне мігрувати від Землі. , - він відставатиме від Землі.