Земля

Общее описание Земли:

Зeмля является третьей по удалённости от Солнца планетой Солнечной системы, располагается между Марсом и Венерой. Единственная известная человеку на сегодня планета, которая населена живыми организмами.

В публицистической и научно-популярной литературе могут встречаться другие названия Земли – мир, голубая планета, Терра.

Земля считается самой плотной, пятой по массе и диаметру среди прочих планет Солнечной системы, крупнейшей среди планет, входящих в состав земной группы, где также находятся Меркурий, Марс и Венера.

Согласно научным данным, образование Земли произошло из солнечной туманности примерно 4,54 млрд лет назад, тогда же она обрела свой спутник – Луну.

Учёные предполагают, что зарождение жизни на Земле произошло около 4,25 млрд лет назад, практически сразу после возникновения самой планеты. С этого времени биосфера Земли претерпела значительные изменения в атмосфере и прочих абиотических факторах, из-за чего возросло количество  аэробных организмов и сформировался озоновый слой, который в купе с магнитным полем планеты минимизирует солнечную радиацию и сохраняет подходящие условия для живых организмов на планете Земля, количество видов которых 8,7 млн (включая человека).

Согласно различным данным, Земля будет и дальше сохранять условия, подходящие для жизни, ещё в течение 0,5-2,3 млрд лет.

Показатель радиации от земной коры со времён образования планеты значительно снизился. Это произошло вследствие постепенного распада радионуклидов, которые в ней содержались. Кора Земли имеет несколько сегментов, либо тектонических плит, движущихся по поверхности со скоростью несколько сантиметров ежегодно.

Мировой океан занимает примерно 70,8 % поверхности Земли. В остальной части располагаются  острова и континенты. На материках присутствуют озёра, реки, льды, подземные воды. Совместно с Мировым океаном они образуют гидросферу.

Ни на одной из известных нам планет или планетоидов Солнечной системы, не считая, безусловно, Земли, жидкой воды не существует. А без неё невозможно и существование известных нам жизненных форм. Полюсы Земли покрываются ледяным слоем.

Внутренние области планеты обладают достаточной активностью и в своём составе имеют  толстый, очень вязкий слой – магнию, покрывающую жидкое внешнее и твёрдое внутреннее ядра.

В космосе Земля взаимодействует (всему виной гравитационные силы) с другими объектами, в том числе с Солнцем и Луной.  Вокруг Солнца Земля делает полный оборот примерно за 365,26 солнечных суток – сидерический год. Ось вращения Земли наклонена на 23,44° относительно перпендикуляра к её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год — 365,24 солнечных суток. Сутки сейчас составляют примерно 24 часа.

Спутник Земли – Луна начала своё обращение на орбите вокруг Земли примерно 4,53 млрд лет назад. Гравитационное воздействие Луны на Землю стало причиной возникновения океанских приливов. Также Луна стабилизирует наклон земной оси и постепенно замедляет вращение Земли. Согласно некоторым теориям, падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, вызывая, в том числе, массовые вымирания различных видов живых существ.

Человек поделил территорию Земли на 195 независимых государств или 252 страны, которые так или иначе между собой взаимодействуют.

Исследования планеты

Переход от попыток мифического объяснения существования мира к его рациональному изучению начался еще в античные времена и ускорился с появлением письменности. Первые описания Земли отличались наивностью и были развенчаны учеными по мере развития научных знаний.

Представления о планете как о плоском диске были опровергнуты еще в VI в. до н. э., а в III в. до н. э. древнегреческий ученый Эратосфен Киренский смог вычислить длину окружности Земли. Другой грек, философ Аристотель, примерно в то же время рассуждал о медленном движении земной коры и впервые попытался определить возраст планеты. Такие же попытки предпринимали и другие ученые. Плиний и Шень Го независимо друг от друга с этой целью изучали окаменелости и горные породы.

В XVI в. багаж научных знаний пополнился теорией Коперника о гелиоцентрической модели мира. В этот же период изобретение телескопа Галилео Галилеем позволило расширить представления о месте планеты в Солнечной системе и вывело астрономию на новый научный уровень.

В 1959 г. был получен первый снимок Земли с космического аппарата Эксплорер-6, а 1961 г. Юрий Гагарин стал первым человеком, который посмотрел на нашу планету из космоса своими глазами.

В дальнейшем наблюдения, развитие геологии, космические исследования позволили человечеству составить подробную систему знаний о Земле как планете.

Наша галактика

Наша галактика называется Млечный Путь. По словам учёных, Млечный Путь — это спиральная система с диаметром около 100 тыс. световых лет и толщиной 1 световой год.

Также по их подсчётам, в ней 150–200 миллиардов звёзд и ещё огромное количество других, самых разнообразных космических объектов.

Как увидеть Млечный Путь

Теоретически можно увидеть Млечный Путь в любое время года в любой части мира, но самые лучшие месяца для наблюдения — примерно с середины марта до середины октября.

Невозможно увидеть Млечный Путь из городов, и даже деревень, из-за светового загрязнения. Поэтому нужно отъехать как можно дальше от населённых пунктов.

Интересные факты

Для землян весь процесс замедления вращения оси происходит практически незаметно – 17 миллисекунд на 100 лет. Но характер скорости не является однородным. Из-за этого происходит увеличение длительности дня. Через 140 миллионов лет сутки будут охватывать 25 часов.

Древние ученые могли наблюдать за небесными объектами с позиции нашей планеты, поэтому казалось, что все объекты на небе движутся относительно нас, а мы остаемся в одной точке. В итоге, Коперник заявил, что в центре всего стоит Солнце (гелиоцентрическая система мира), хотя сейчас мы знаем, что и это не соответствует реальности, если брать масштабы Вселенной.

Земное магнитное поле создается никель-железным планетарным ядром, которое стремительно вращается

Поле важно, так как уберегает нас от влияния солнечного ветра

Если смотреть на процентное соотношение, то Луна выступает крупнейшим спутником в системе. Но в реальности стоит на 5-й позиции по величине.

Древние ученые именовали все 7 планет в честь богов, а современные ученые при обнаружении Урана и Нептуна последовали традиции.

Все основывается на составе и конкретной части планеты. Так ядро представлено металлом и обходит по плотности кору. Средний показатель земной плотности – 5.52 грамм на см3.

Атмосфера, природные условия и температура Земли:

В атмосфере Земли выделяют пять основных слоёв:

– тропосферу,

– стратосферу,

– мезосферу,

– термосферу,

– экзосферу.

Наблюдается такая закономерность: чeм вышe, тем количества воздуха, давления и плотности меньше.

Ближe вceгo к пoвepxнocти Земли располагается тpoпocфepa (0 – 18 км), вмещающая 80% мaccы aтмocфepы, пpичeм 50% нaxoдятcя в пpeдeлax пepвыx 5,6 км. Тропосфера на 78% состоит из aзoтa, на 21% из кислорода, примесей вoдянoгo пapa, двуoкиcи углepoдa и пpoчиx гaзooбpaзныx мoлeкул. С высотой температура и давление падает.

B пpoмeжуткe 18 – 50 км появляется cтpaтocфepа. От первого слоя она отдeляeтcя тpoпoпaузoй. Имeннo здecь – в стратосфере pacпoлагается oзoнoвый cлoй. Teмпepaтуpa в стратосфере с высотой рacтёт, поскольку пpocлoйкa – тропосфера осуществляет поглощение ультpaфиoлeтoвого cвeта. Слой является стабильным, он практически cвoбoдeн oт туpбулeнтнocти, oблaкoв и других пoгoдныx фopмиpoвaний.

Ha выcoтe 50 – 80 км нaxoдитcя мeзocфepa. Мезосфера отделяется от стратосферы стратопаузой. Температура в мезосфере с высотой падает и на верхней границе мезосферы составляет порядка –80 °C. Далее следует мезопауза, термосфера (80 – 800 км) и экзосфера (от 800 км и выше).

B пpeдeлax 80 – 550 км от поверхности Земли находится иoнocфepа. В ней фopмиpуютcя пoляpныe cияния и pacпoлагается Meждунapoднaя кocмичecкaя cтaнция (320-380 км).

Caмая внeшняя оболочка, переходящая в космическое пространство, – экзocфepa. Состоит из вoдopoда, гeлия и бoлee тяжeлых мoлeкул c низкoй плoтнocтью. Oднaкo aтoмы имеют сильную рассеянность, поэтому cлoй нe вeдёт ceбя кaк гaз, a чacтички пocтoяннo удaляютcя в кocмoc. Здecь находится бoльшaя чacть искусственных cпутникoв Земли.

Зeмля дeлaeт oceвoй oбopoт зa 24 чaca, в результате чего oднa cтopoнa пepeживaeт нoчь и пoнижeнную тeмпepaтуpу. Kpoмe тoгo, ocь нaклoнeнa, пoэтoму ceвepнoe и южнoe пoлушapия пo oчepeди то oтклoняютcя, то пpиближaютcя. Bce эти факторы создают сезонность.

He кaждaя зeмнaя чacть иcпытывaeт peзкиe пaдeния и pocт тeмпepaтуp. Haпpимep, кoличecтвo cвeтa, которое поступает нa эквaтopиaльную линию, пpaктичecки нe мeняeтcя. Ecли смотреть cpeдний пoкaзaтeль температуры на Земле, то он составляет 14 °C. Мaкcимум температуры составляет 70,7 °C (пуcтыня Лут), a минимум – 89.2°C был достигнут нa coвeтcкoй cтaнции Bocтoк нa Aнтapктичecкoм плaтo в июлe 1983 гoдa.

Факты про Землю

1. Полное обращение вокруг Солнца Земля совершает за 365 дней 6 часов 9 минут и 10 секунд.

2. Земля является самой плотной планетой в Солнечной Системе.

3. Хоть у северного полюса нет суши, он покрывается льдом.

4. Согласно геологическим исследованиям, жизнь на Земле зародилась 3.5 миллиарда лет назад, а 99% всех живших на ней организмов давно вымерли.

5. Земля находится в «Зоне Златовласки» – вода на планетах в таких зонах способна находиться в жидком виде.

Getty Images

6. На протяжении более 2000 лет, люди верили, что Земля является центром Вселенной, но уже в 1543 году Николай Коперник огласил гелиоцентрическую теорию, которая утверждала, что в центре Солнечной системы находится Солнце, а не Земля.

7. Земля – это единственная планета Солнечной Системы, не названная в честь мифологических Богов.

8. Внутреннее ядро Земли состоит из твердых и очень горячих железа и никеля. Диаметр ядра составляет 2,440 километра, что сопоставимо с Австралией, чья ширина составляет 2,500 километра.

9. Температура внутреннего ядра составляет 5427 градуса по Цельсию, что выше температуры плавления алмаза почти на 1,500 градусов.

10. Самой высокой точкой на Земле является вершина горы Эверест – 8,8 километра над уровнем моря, а самой низкой является Бездна Челленджера в Марианской впадине глубиной 11,022 метра.

11. 97% вулканов на Земле находится в океанах, а срединно-океанические хребты достигают длин более 60,000 километров.

12. Парниковый эффект, когда тепло не может покинуть атмосферу из-за скопившихся газов, позволяет поддерживать стабильную температуру на Земле. Без него, средняя температура поверхности Земли была бы не 15 градусов, а -18 градусов.

13. Земля – это единственная планета Солнечной Системы с тектоническими плитами. Они «плавают» на поверхности мантии и периодически сталкиваются друг с другом.

14. За счёт вращающегося ядра, Земля является гигантским магнитом, со своими магнитными полюсами, и образующая собственное магнитное поле, которое защищает нас от радиоактивного излучения из космоса.

15. У Земли есть один естественный спутник – это Луна. Искусственных спутников у Земли около 20,000, но менее 3,000 из них в данный момент работают.

16. Атмосфера Земли разделена на 5 слоёв: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу и простирается на 10,000 километров в космос, но 98% всей массы атмосферы находится в пределах высоты 50 километров.

17. На Луне побывало 12 человек, а высадки людей на Луну проводились с Июля 1969 года по Декабрь 1972.

18. Из всей Солнечной Системы, только на Земле вода представлена в трёх агрегатных состояниях – твёрдом, жидком и газообразном.

19. На приливы и отливы влияет в большей степени Луна, но Солнце тоже участвует в этом процессе.

Getty Images

20. Свет с Солнца достигает Земли за 8 минут и 20 секунд, поэтому мы можем только видеть Солнце, каким оно было 8.3 минуты назад.

21. С Земли невооружённым взглядом можно увидеть более 9,000 звёзд.

22. На Земле произрастает более 3 триллионов деревьев. На одного человека приходится около 425 деревьев.

23. Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 149,598,023 километра. При самом дальнем расположении, называемом афелием, расстояние составляет 152,000,000 километра, а при самом близком, называемым перигелием, расстояние составляет 147,095,000 километра.

24. Луна образовалась в результате столкновения Земли с другой планетой, по размеру похожей на Марс. Сразу после образования Луны, она была настолько близко, что по расчётам, приливы могли подниматься более чем на 100 метров.

Getty Images Pro

25. 180 миллионов лет назад на Земле был единственный континент, под названием Пангея.

Малые объекты

Пояс Койпера

Пояс Койпера — область реликтов времён образования Солнечной системы, является большим поясом осколков, подобным поясу астероидов, но состоит в основном изо льда. Простирается между 30 и 55 а. е. от Солнца. Составлен главным образом малыми телами Солнечной системы, но многие из крупнейших объектов пояса Койпера, такие как Квавар, Варуна и Орк, могут быть переклассифицированы в карликовые планеты после уточнения их параметров. Здесь сосредоточена масса малых тел, льдов.

Они состоят из метана, аммиака и воды, но есть объекты, включающие в себя горные породы и металлы.

Астероиды

Астероиды — самые распространённые малые тела Солнечной системы.

Пояс астероидов занимает орбиту между Марсом и Юпитером.  Согласно современным воззрениям, астероиды — это остатки формирования Солнечной системы, которые были не в состоянии объединиться в крупное тело из-за гравитационных возмущений Юпитера.

Размеры астероидов варьируются от нескольких метров до сотен километров. Среди них есть как совсем мелкие, так и крупные, например, Веста и Гигея, Они даже могут быть переклассифицированы как карликовые планеты, если будет показано, что они поддерживают гидростатическое равновесие.

Пояс содержит десятки тысяч, возможно, миллионы объектов больше одного километра в диаметре. Несмотря на это, общая масса астероидов пояса вряд ли больше одной тысячной массы Земли.

Метеоры и метеориты

Космические объекты малых размеров, периодически врывающиеся в атмосферный слой Земли, до момента падения называются метеоритами. В момент попадания в земную атмосферу их переквалифицируют в метеоры. Они сгорают в воздухе до падения, небольшая часть падает на поверхность.

Кометы

Если перевести это слово с греческого, получится «длинноволосый». И это так. Когда ледяная странница приближается к Солнцу, она распускает длинный хвост из испаряющихся газов на сотни миллионов километров.

Комета имеет и голову, состоящую из ядра и комы. Ядро – ледяная глыба из застывших газов с добавками силикатов и частиц металлов. Возможно, что присутствует и некая органика. Кома – это газопылевое окружение кометы.

Формирование и эволюция

В 18-м веке человечество пришло к выводу, что наша планета земной группы, как и вся Солнечная система, появилась из туманного облака. То есть, 4.6 миллиардов лет назад наша система напоминала околозвездный диск, представленный газом, льдом и пылью. Потом большая часть приближалась к центру и под давлением трансформировалась в Солнце. Остальные частички создали известные нам планеты.

Первозданная Земля появилась 4.54 миллиардов лет назад. С самого начала она была расплавлена из-за вулканов и частых столкновений с другими объектами. Но 4-2.5 миллиардах лет назад появилась твердая кора и тектонические плиты. Дегазация и вулканы создали первую атмосферу, а лед, прибывший на кометах, сформировал океаны.

Эволюция Солнечной системы

Поверхностный слой не оставался застывшим, поэтому континенты сходились и раздвигались. Примерно 750 миллионов лет назад самый первый суперконтинент начал расходиться. 600-540 миллионов лет назад был создан Паннотии, а последний (Пангея) развалился 180 миллионов лет назад.

Современная картинка создалась 40 миллионов лет назад и закрепилась 2.58 миллионов лет назад. Сейчас длится последний ледниковый период, начавшийся 10000 лет назад.

Полагают, что первые намеки на жизнь на Земле возникли 4 миллиарда лет назад (архейский эон). Из-за химических реакций появились самореплицирующиеся молекулы. Фотосинтез создал молекулярный кислород, который вместе с ультрафиолетовыми лучами сформировал первый озоновый слой.

Дальше уже стали появляться различные многоклеточные организмы. Микробная жизнь возникла 3.7-3.48 миллиардов лет назад. 750-580 миллионов лет назад большая часть планеты покрылась ледниками. Активное размножение организмов запустилось во время Камбрийского взрыва.

С того момента (535 миллионов лет назад) история насчитывает 5 крупных событий вымираний. Последнее (смерть динозавров от метеорита) произошло 66 миллионов лет назад.

На смену им пришли новые виды. Африканское обезьяноподобное животное встало на задние лапы и освободило передние конечности. Это стимулировало мозг применять различные инструменты. Дальше мы знаем о развитии сельскохозяйственных культур, социализации и прочих механизмах, которые привели нас к современному человеку.

Облако Оорта и за пределами Солнечной системы

Полагают, что это облако простирается на 2000-5000 а.е. и до 50000 а.е. от звезды. Внешний край может вытягиваться на 100000-200000 а.е. Облако делится на две части: сферическое внешнее (20000-50000 а.е.) и внутреннее (2000-20000 а.е.).

Во внешнем проживают триллионы тел с диаметром в километр и выше, а также миллиарды с шириной в 20 км. О массе нет точных сведений, но считают, что комета Галлея выступает типичным представителем. Общая масса облака – 3 х 1025 км (5 земель).

Расположение Облака Оорта

Если ориентироваться на кометы, то большая часть облачных тел представлена этаном, водой, монооксидом углерода, метаном, аммиаком и цианидом водорода. Население на 1-2% состоит из астероидов.

Тела из пояса Койпера и Облака Оорта именуют транс-нептунианскими объектами (ТНО), потому что расположены дальше орбитального пути Нептуна.

Планеты Солнечной системы однотипные Земле в порядке удалённости от Главной звезды

Итак, давайте рассмотрим планеты Солнечной системы по порядку, их размеры, особенности и, конечно, удаленность от Солнца.

1. Меркурий.

Первая планета от Солнца — это Меркурий. Она самая маленькая в системе, радиус — 2440 км (38% от земного). Меркурий не имеет ни собственных спутников, ни атмосферы, а некоторые учёные полагают, что когда-то он мог быть спутником Венеры, но безапелляционно доказать такую теорию пока что не удалось. Здесь слишком слабое магнитное поле, а поверхность избита кратерами из-за частых столкновений с метеоритами.

Вокруг Солнца планета движется медленно. Если сравнивать сутки с земными, то на Меркурии они приравниваются к 59 нашим дням, а вот обращение вокруг главной звезды – 88 дней в сравнении с нашими 365/366 (что опять же объясняется максимальной приближенностью и кратчайшей орбитой). За свой год (88 дней) Меркурий совершает всего 1,5 оборота вокруг своей оси. Именно близкое расположение и медленное вращение являются причиной того, что ничего живого там нет и быть не может, перепад температур самый большой: днём в среднем 350 градусов (может доходить до 430), а ночью – до 170 ниже нуля.

Ещё одна интересная особенность – это нестабильность орбиты: изменяется скорость вращения, удалённость и непосредственно положение.

1. Венера.

Романтическая Венера – это 2 планета от Солнца. Наблюдая за звездами с Земли, именно эту планету первой видят на небе после солнечного заката и последней скрывающейся — после рассвета. За это её именуют «Утренней звездой» и «Вечерней звездой».

У Венеры обильная углекислая атмосфера, на долю диоксида углерода приходится 96% и почти 4% — на азот. Собственных спутников нет. По величине она почти как Земля, радиус — 6052 км (это 94,99% от земного). За счет плотной атмосферы, климатические условия непригодны для жизни, т.к. тут создается сильный парниковый эффект, образующий под собой температуру в +475 градусов. Как ни странно, но это даже выше, чем на 1-й по счету планете! Атмосферное давление около поверхности превышает 90 атм.

Особенность – вытянутая траектория движения и самая низкая из всех скорость движения вокруг собственной оси. Год на Венере составляет по земным меркам 225 дней, а сутки – 243, таким образом, получается, что одни сутки – это почти год!

1. Земля.

Если рассматривать все планеты по порядку в Солнечной системе, то по удалённости от Главной звезды Земля – третья, расстояние от Солнца составляет 149 600 000 км. Радиус — 6371 км. По теоретическим расчетам масса составляет 5,9726⋅1024 кг. В сопровождении есть собственный спутник – Луна.

Земля уникальна, ведь планеты Солнечной системы не обладают возможностями создавать условия для жизни. Только тут есть водные бассейны (воды в состоянии жидкости: океаны, реки), причем, они занимают ¾ всей поверхности, и только остальное – суша, материки (к слову, такого разнообразного рельефа и плодородной почвы тоже нет больше нигде). Особенность и окружение плотной кислородосодержащей атмосферой, что дает возможность всему живому тут дышать. За счет этого Землю нередко называют «Голубая планета».

Движется она вокруг Солнца по эллиптической орбите, характерной чертой является вполне высокая скорость движения, она составляет 29,77 км/сек. Один оборот вокруг собственной оси совершается за 23 часа 56 мин., вокруг Солнца – за 365,24 суток.

1. Марс.

Это 4 по счету планета от Солнца, с Главной звездой их разделяют 228 млн км. Отличается разрежённой атмосферой. Тут уже имеются два собственных спутника – Деймос и Фобос. По размерам Марс наполовину меньше Земли, его радиус составляет 3390 км, но по продолжительности года он почти в два раза превзошёл «голубую сестру», тут год равен 687 суток.

Если сравнивать все планеты Солнечной системы, то только Марс единственный, который обладает возможностями для существования примитивной жизни. По предположению учёных NASA, возможно, что тут была жизнь раньше, поэтому уже несколько десятков лет так активно ведется изучение марсианской поверхности и атмосферы. Сейчас основной преградой для жизни тут является отсутствие воды в жидком виде.

Планетная структура во многом схожа с Землёй. Среди особенностей следует выделить насыщенность оксидом железа, что придает поверхности красноватый оттенок, поэтому его называют «Красная планета». В отличие от других планет, Марс очень яркий, поэтому земляне могут увидеть его даже без специальных астрономических приборов.

Интересно! В период Противостояния, происходящего каждые 15-17 лет, Марс затмевает собой по яркости и видимости Венеру и Юпитер, хотя он гораздо меньше них.

Размер Земли определяют следующие параметры:

1. Масса. Это одна из важнейших
   характеристик небесного тела. Она определяется по закону всемирного тяготения.
   Масса Земли составляет 5,9736 *1024.
2.  Плотность. Кроме того, что “наш дом” самый
   большой среди планет земной группы, земной шар также обладает наибольшей
   плотностью — 5,515 г/см3. Эти данные удалось получить, используя
   закон всемирного тяготения.
3. Объем. Эта характеристика волновала
   многие поколения ученых. Древние греки определяли объем небесного тела, путем
   вычислений и подсчетов. Эти данные были лишь приблизительными. Сегодня, с
   помощью спутников было выяснено, что объем земного шара составляет 1,083*1012
   км3.
4. Площадь. 70,9 всей земной
   поверхности занимает вода, остальные 29,1% — это суша. Общая площадь составляет
   510 072 000 км2. Стоит отметить, что эти данные не постоянны. За
   последние 30 лет, 115 000 км2 суши теперь покрыты водой из-за таяния
   ледников на Тибетском угорье. А 173 000 км2, заполненные водой,
   осушились. Причиной этому стал активный забор воды из рек, которые питают
   Аральское море.
5. Окружность. На экваторе, окружность
   земного шара составляет 40075 км, а вот на полюсах — 40007 км. Это связано с
   тем, что воздействие гравитации на различных участках земного шара не
   одинаково. На экваторе, сила притяжения составляет 9,789 м/с2, а на полюсах —
   9,832 м/с2.