Земля как космическое тело кратко

Обновлено: 05.07.2024

Разделы страницы о Земле как космическом теле:

Земля как космическое тело
Двойная система Земля-Луна
Зарождение нашей планеты
Развитие Земли в космосе
Далёкое будущее Земли

Отдельные страницы о Земле:

Другие полезные страницы:

Земля как космическое тело и объект небесной механики

Раздел об астрономических свойствах Земли, ее движении и колебаниях, об основах земного календаря. Также смотрите широкий спектр наук о Земле (геологию в "широком" смысле).

Географические параметры Земли

Численные характеристики земной поверхности:

По всей планете	По северному полушарию	По южному полушарию
Площадь Земли 510,2 млн кв км. Площадь суши на Земле 149 млн кв км. Часть площади Земли, занятая сушей 29,2%. Площадь воды на Земле в целом 361,2 млн кв км. Часть площади Земли занятая водой 70,8%.	Площадь северного полушария - около 255,1 млн кв км. Площадь, которую суша занимает в северном полушарии 100,5 млн кв км. Часть плошади северного полкшария занятая сушей 39,4%. Площадь воды в северном полушарии 154,6 млн кв км. Часть площади северного полушария, занятая водой 60,6%.	Площадь южного полушария, как и у северного - 255,1 млн кв км. Площадь суши в южном полушарии 48,5 млн кв км. Часть площади южного полушария, занятая сушей 19%. Площадь, которую вода занимает в южном полушарии 206,6 млн кв км. Часть площади южного полушария, занятая водой 81%.

Как видим, в северном полушарии суши в 2 раза больше, чем в южном. Планета находится в одном из геодинамических максимумов, который повторится через 800 млн. лет.

Относительно постоянные параметры Земли

Эти параметры планеты, конечно, тоже меняются, но однонаправленно и очень медленно:

Macca: 5,976 * 10 24 кг.
Плотность: 5,518 г/см 3 .
Диаметр: 12756 км.
Расстояние от Cолнца (среднее): 1 а.е., то есть 150 x10 6 км.
Период обращения по орбите (сидерический год): 365,24219 суток.
Длина суток: 23 ч 56 мин 4,1 сек.
Угол наклона оси вращения: 23°27' (примерно 23,5°).

Ускорение свободного падения: 9,8 м/c 2 .
Площадь поверхности: 510,2 млн. кв.км.
Объем: 1,083 * 10 12 куб.км.
Скорость вращения по орбите: 29,8 км/c.
Аномалистический период - 365,25964 дня.
Тропический год:
Температура поверхности: максимум +58 °C, минимальная -90 °C (средняя - ?).

Расстояние от Земли до Солнца принято за астрономическую единицу, в точности равную 149 597 870 700 метрам.

Наша планета вращается вокруг Солнца за год или за 365 дней, 6 часов, 9 минут и 10 секунд.

Переменные параметры движения Земли

Следующие космические параметры Земли меняются периодически (в разных источниках цифры разнятся):

"менее влиятельный" (на геоклимат) ритм – 185-тысячелетний [92*2]
изменение эксцентриситета (вытянутости орбиты) с периодом 92000 лет (называют и 90 и 93 тыс.л.),
изменение наклона эклиптики (т.е., оси, 22,1˚ – 24,5˚) с периодом 40700 лет (около 41 тысяч лет),
вращение земной оси с периодом 25920 лет (около 26 тысяч лет), называемая прецессией (оси), которая происходит вместе с нутацией - колебанием оси; прецессию земной оси называют также перемещением восходящего узла орбиты;
предварение равноденствия с периодом 21000 лет.
перемещение перигелия орбиты Земли с периодом 10000 лет.

Описанные факторы являются периодическими с некратным периодом, поэтому регулярно возникают достаточно продолжительные эпохи, когда они оказывают кумулятивное влияние, усиливая друг друга. Наложение наиболее значимых циклов колебаний земной орбиты и оси вращения даёт кривую, называемую кривой Миланковича, а её гармоники называются циклами Миланковича.

Перемена этих орбитально-ротационных параметров изменяет приток солнечного тепла (инсоляцию) и обуславливает изменение земного климата. Упомянутая кривая Миланковича как раз удовлетворительно описывает ледниковые максимумы и минимумы голоцена.

Эпохи, способствующие возникновению оледенения - это эпохи, когда происходит сочетание следующих факторов:

Эксцентриситет орбиты Земли достигает умеренных и высоких значений;
Дата прохождения Земли перигелия близка к дате зимнего солнцестояния в северном полушарии.

Изменение эксцентриситета земной орбиты

Периодичность изменения вытянутости орбиты Земли: называют 90000, 92000, 93000, 10000 лет. Кумулятивные циклы - 95. 125, 400 тысяч лет.

Изменение наклона земной оси к плоскости эклиптики

Угол наклона оси вращения Земли меняется с периодом около 40000 лет (встречаются также величины 40700, 41000). Кроме того сама ось, не меняя этого угла, совершает прецессию - конусообразное вращение (см. ниже).

Прецессия (конусообразное вращение) земной оси

Ось вращения Земли, угол наклона которой относительно нормали к эклиптике составляет 23°27' (23,4°), медленно поворачивается около нормали к эклиптике (от 22.1° до 24.5°), совершая полный оборот по отношению к неподвижным звёздам за 25 920 лет. Встречаются также величины 25 725, 25 729, 25 740, 25 765, 25 776 (последняя величина - по Ньютону). Поэтому лучше говорить обтекаемо - около 26 тысяч лет. [Гармоники - 19, 22, 24 000 лет.] Это явление называется прецессией земной оси [не путать с прецессией равноденствия (предварением равноденствия), чей цикл - приблизительно 21 000 лет].

Вследствие прецессии точка весеннего равноденствия движется по эклиптике навстречу кажущемуся годичному движению Солнца (предварение равноденствия), проходя 50,24'' в год, полюс мира перемещается между звездами, экваториальные координаты звезд непрерывно изменяются.

Причину прецессии земной оси Ньютон связывал с приплюснутостью Земного шара, на который действуют внешние силы.

Одновременно с прецессионным движением земная ось испытывает нутационные колебания, обусловленные притяжением Солнца и Луны [и других планет].

Предварение равноденствия при орбитальном движении Земли

Из-за прецессии земной оси возникает предварение равноденствия (которое называют также прецессией равноденствия).

Момент весеннего равноденствия обегает всю орбиту за 21000 лет (прецессия равноденствий), при этом летние месяцы могут совпадать с большим и малым расстояниями Земли от Солнца [т.е., один и тот же сезон может быть и в перигее, и в апогее].

Двойная система Земля-Луна - источник календаря

Длительность года и месяца

К. У. Аллен даёт следующую продолжительность года в различных измерениях:

Тропический год от (равноденствия до равноденствия): 365,242199 средних солнечных суток.
Сидерический год (относительно неподвижных звёзд): 365,25636556 суток.
Время изменения прямого восхождения среднего Солнца на 360, измеренного относительно неподвижной эклиптики: 365,2551897 суток.
Аномалистический год (время между последовательными про-хождениями через перигелий): 365,25964134 суток.
Затменный (драконический) год: 346,620031 суток.
Юлианский год: 365,25 суток.
Григорианский календарный год: 365,2425 суток.

К этому нужно добавить ещё и 5 различных измерений месяца:

Сидерический месяц (относительно неподвижных звёзд): 27,32166140 эфемеридных суток.
Синодический месяц (от новолуния до новолуния): 29,5305882 суток.
Тропический месяц (от равноденствия до равноденствия): 27,32158214 суток.
Аномалистический месяц (промежуток времени между последовательными прохождениями Луны через перигелий): 27,5545505 суток.
Драконический месяц (между двумя последовательными прохождениями через узел орбиты): 27,212220 суток.

"Астрофизические величины" (автор К. У. Аллен, издана в 1977 году, издательство "Мир", перевод с английского

Изменение календарных параметров в геологической истории

Система Земля-Луна для Солнца и планет является, по сути, двойным космическим объектом.

Эволюция этой системы в фанерозое играла важнейшую роль в изменении ротационного режима Земли, что влияло на продолжительность земных суток и лет.

Трудно в это поверить, но 1.3 млрд. лет назад (в мезопротерозое) в земном году было 540 дней, от 13 до 14 месяцев по 42 дня, а сутки состояли всего из 15 часов.

По суточным ритмам роста кораллов, моллюсков и строматолитов установлено, что число суточных ритмов в годичном цикле составило:

в докембрии - 880;
в кембрии - 424;
в O2 (ордовик) - 412;
в S (силур) - 410;
в D1 (ранний девон?) - 410;
в D2 (средний девон?) - 405,5;
в D3 (поздний девон?) - 398;
в C3 (поздний карбон?) - 380-390;
в T (триас?) - 371,6;
в K (мел?) - 375.

Специалисты Даремского университета во главе с Лесли Моррисоном на основании данных о солнечных и лунных затмениях с 720 года до н.э. по 2015 год н.э., рассчитали, что земные сутки удлиняются на минуту за 6,7 млн лет (каждые 100 лет - на 1,8 мс) и через 200 млн лет в земных сутках появится 25-й час.

Точки Лагранжа в системе Земля-Луна

Точки Лагранжа - позиции устойчивого гравитационного равновесия между Луной и Землей. Некоторые из них даже играют роль в астрологии как фиктивные планеты - например, астрологические планеты Лилит (Чёрная Луна) и Селена (Белая Луна).

Приливы на Земле

Гравитационные силы Луны обеспечивают ежесуточную приливную волну с подъемом земной тверди Земли на экваторе на 40 см. В то же время Земля имеет собственные устойчивые колебания около 30 сантиметров [проверить!].

Зарождение нашей планеты

Согласно вычислениям, Земля сформировалась через 29 млн лет после образования Солнечной системы — около 4 567 млрд лет назад. Ранее считалось, что процесс формирования Земли занял 60 миллионов лет. Заметим, что ланета Марс образовалась ещё быстрее - спустя 13 миллионов лет после рождения Солнечной системы.

Изучение концентрации вольфрама, в результате распада гафния, показывает, что ядро Земли было сформировано спустя 30-35 млн лет после рождения Солнечной системы [через несколько миллионов лет после рождения самой плланеты, т.е., практически, сразу?], а изучение изотопов свинца, получившихся из урана, указывает на более поздний срок - 80 млн лет спустя. Геологи Вуд и Холлидей утверждают, что 99% ядра были сформированы, когда Земле исполнилось только 30 млн лет, а последний процент добавился в ходе катастрофического столкновения с небесным телом размером с Марс примерно 45 млн лет спустя, в ходе которого помимо всего прочего возникла и Луна, а к самой Земле добавилось примерно 10% от ее первоначальной массы.

На основании того, что содержание редких металлов самария и неодима в коре Земли совпадает с таковым у Меркурия и значительно меньше, чем в падающих на Землю астероидах, было предположено, что Земля в далеком прошлом столкнулась с телом, соразмерным Марсу или Меркурию. Вполне возможно, что этим телом мог быть сам Меркурий или гипотетическая Тейя, столкновение с которой привело также к образованию Луны.

Компьютерное моделирование показало, что сера, попавшая на Землю после ее столкновения с похожим на Меркурий телом, позволила неодиму, а также урану и другим химическим элементам, соединяясь с серой, проникнуть внутрь железного ядра Земли и спровоцировать возникновение там ядерных реакций. В результате произошел разогрев планеты и запустилось магнитное динамо, приведшее к возникновению магнитосферы Земли. Именно это событие создало на планете необходимые для зарождения жизни условия.

Развитие Земли в космосе и влияние космоса на Землю

Влияние Солнца на нашу планету

Смотрите страницу о гелиоактивности. Там о влиянии планет на Солнце, Солнца на Землю и на другие планеты, и о влиянии планет на Землю. Всё очень взаимосвязано и приводит к определённым ритмам.

Влияние планет на Земной шар

Каждые 405 тысяч лет орбита Земли немного удлиняется из-за гравитационного влияния Юпитера и Венеры, что изменяет климат планеты и влияет на развитие жизни на ней, в том числе приводит к массовым вымираниям.

Сближения Земли с другими планетами

Получается, что бывают времена, когда Земля примерно одинакова близка и к Венере (38 000 000 км), и к Марсу (55 000 000 км)! Интересно, какова периодичность этого явления?

Противостояния Земли с другими планетами

Известны и вычислены следующие противостояния:

Для Венеры нижнее соединение с Землей случается каждые 584 суток (1 раз в 1-2 года). Соединения Венеры с Землей вблизи эклиптики происходит с цикличностью: 121,5 лет, 8 лет, 105,5 лет, 8 лет, 121,5 лет. Далее циклы повторяется.
Противостояния Марса происходят раз в 26 месяцев (т.е. реже чем раз в 2 года). А "Великое противостояние" Земли и Марса происходит не более одного раза в 15-17 лет.
Противостояния Нептуна – раз в 367 дней.

Вспышки сверхновых и их влияние на планету

Физики из России, США и Европы выяснили, что "обстрел" Земли сверхновыми примерно 3,2 и 8,7 миллиона лет назад должен был сбить "биочасы" животным, облучить их достаточно высокой дозой радиации и ускорить их эволюцию. (Источник - Astrophysical Journal Letters)

Далёкое будущее Земли (поглощение Солнцем, потеря воздуха, воды. )

Раньше считалось, что катастрофическая потеря воды произойдет примерно через 5 миллиардов лет, однако по современным прогнозам уже через 1.2 миллиарда лет Земля потеряет все свои океаны и превратится в высушенную пустыню. По другим прогнозам, гибель жизни наступит раньше - уже через 500 млн лет, т.к. весь углекислый гах растворится в океанах и растения погибнут [думаю, жизнь приспособится].

Также подсчитано, что ежегодно в космос уходит около 60 тыс. тонн кислорода. Если темпы улетучивания атмосферы сохранятся на нынешнем уровне, то планета потеряет свою атмосферу через 2 миллирда лет, и, соответственно, станет непригодной для жизни.

Следующая по времени катастрофа - от Солнца, которое будет дважды угрожать Земле. Впервые — через 7,7 миллиардов лет. Тогда оно станет больше нынешних своих размеров в 120 раз и поглотит Меркурий и Венеру. Через 100 миллионов лет [после этого] Солнце во второй раз будет иметь возможность уничтожить Землю, но вновь безуспешно. Когда Солнце станет "белым карликом" в 10 тысяч миль диаметром, орбита Земли изменит траекторию.

Прогнозы возможных катастроф и стихийных бедствий на Земле смотрите на странице прогнозов.

Ключевые слова для поиска сведений о системе Земля-Луна: На русском языке: Исследование планеты Земля как космического объекта, система Земля-Луна, точки Лагранжа, Селена, астрологическая планета Лилит; На английском языке: Earth.

Земля – это третья по удаленности от Солнца планета (третья планета Солнечной системы).

Земля вместе с Меркурием, Венерой и Марсом образует земную группу планет Солнечной системы.

У Земли есть один естественный спутник – Луна, а также множество искусственных, крупнейший из которых – Международная космическая станция.

Соседями Земли являются Венера и Марс.

Наружный слой Земли представляет собой твердую оболочку, состоящую главным образом из силикатов. Твердая кора и вязкая верхняя часть мантии составляют литосферу. Под литосферой находится астеносфера, слой относительно низкой вязкости, твердости и прочности в верхней мантии. Земля имеет ярко выраженное жидкое внешнее и твердое внутреннее ядро.

Земля – единственная известная планета с активной тектоникой плит.

Орбита Земли

Среднее расстояние от Земли до Солнца около 150 миллионов километров (1 астрономическая единица).

Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 147,098 миллиона километров (0,983 астрономической единицы).

Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 152,098 миллиона километров (1,017 астрономической единицы).

Средняя скорость движения Земли по орбите составляет 29,783 километра в секунду.

Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 365,26 суток.

Продолжительность суток на Земле составляет 23 часа 56 минут 4,1 секунды.

Направление вращения Земли соответствует направлению вращения всех (кроме Венеры и Урана) планет Солнечной системы.

3D-модель Земли

Физические характеристики Земли

Земля – пятая по размеру планета в Солнечной системе.

Температура на поверхности Земли колеблется в пределах от -89,2 до +56,7°C.

Экваториальный радиус Земли составляет 6378,1 километра.

Площадь поверхности Земли составляет 510,072 миллиона квадратных километров.

Средняя плотность Земли составляет 5,5153 грамм на кубический сантиметр.

Ускорение свободного падения на Земле равно 9,78 метра на секунду в квадрате или 0,99732g.

Масса Земли равна 5,9726 х 10 24 килограмма.

Трансляция Земли из космоса on-line

Атмосфера Земли

Атмосфера Земли в основном состоит из азота (78,08%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%) и углекислого газа (0,04%), также в зависимости от климата она может включать 0,1 до 1,5% водного пара.

Среднее атмосферное давление на Земле (на уровне моря) составляет 1 атмосферу (101,325 кПа).

Три четверти массы атмосферы содержится в первых 11 километрах от поверхности Земли.

Земная атмосфера не имеет определенных границ, она постепенно становится тоньше и разреженнее, переходя в космическое пространство.

Атмосфера Земли условно разделена на слои, различающиеся по плотности, температуре и составу: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, ионосфера, экзосфера.

Климат Земли

Климат на нашей планете носит сезонный характер из-за угла наклона оси 23,44 градуса.

Количество солнечной энергии, достигнувшее поверхности Земли, уменьшается с увеличением широты.

Земля разделена на климатические пояса – природные зоны, имеющие приблизительно однородный климат.

В системе классификации Кеппена критерием определения типа климата является то, какие растения произрастают на данной местности. В систему входят пять основных климатических зон (влажные тропические леса, пустыни, умеренный пояс, континентальный климат и полярный тип), которые, в свою очередь, подразделяются на более конкретные подтипы.

Круговорот воды в природе жизненно необходим для существования жизни на суше.

Морские течения являются важным фактором в формировании климата Земли, как и термохалинная циркуляция, создаваемая за счет перепада плотности воды и переносящая тепловую энергию из экваториальных регионов в полярные.

Рельеф Земли

Приблизительно 70,8% поверхности планеты занимает Мировой океан.

На материках расположены реки, озера, подземные воды и льды, вместе с Мировым океаном они составляют гидросферу.

Подводная поверхность гористая, включает систему срединно-океанических хребтов, а также подводные вулканы, океанические желоба, подводные каньоны, океанические плато и абиссальные равнины.

На суше выделяют горы, пустыни, равнины, плоскогорья и другие типы рельефа.

Полюсы Земли покрыты ледяным панцирем, который включает в себя морской лед Арктики и антарктический ледяной щит.

Интересные факты о Земле

Земля является наиболее исследованной планетой Солнечной системы и единственной обитаемой планетой из известных науке.

Земля самая плотная планета Солнечной системы.

Земля образовалась из солнечной туманности около 4,5 миллиарда лет назад.

Гравитационное воздействие Луны на Землю является причиной возникновения океанских приливов.

Землю населяют около 8,7 миллиона видов живых существ, и человек – один из них.

Поверхность планеты постоянно изменялась: континенты появлялись и разрушались, перемещались по поверхности, то собираясь в суперконтинент, то расходясь на изолированные материки.

Падение на Землю астероидов диаметром в несколько тысяч километров представляет опасность ее разрушения, однако все наблюдаемые тела для этого слишком малы и опасны только для биосферы.

Первым человеком, увидевшим Землю из космоса, стал в 1961 году Юрий Гагарин.

Из открытого космоса и с планет, расположенных за орбитой Земли, можно наблюдать прохождение нашей планеты через фазы, подобные лунным.

Земля – это самая большая планета земной группы. Она находится на третьем месте по удаленности от Солнца и имеет спутник – Луну. Земля является единственной планетой, которая населена живыми существами. Человеческая цивилизация является важным фактором, оказывающим непосредственное влияние на облик планеты. Какие же еще характеристики свойственны нашей Земле?

Форма и масса, расположение

Соседи нашей планеты

Краткая характеристика Земли как небесного тела должна содержать информацию и о ее спутнике – Луне. Ее масса в 81,3 раза меньше земной. Земля вращается вокруг своей оси, которая расположена под углом 66,5 градуса по отношению к орбитальной плоскости. Одни из основных следствий вращения Земли вокруг своей оси и ее движения по орбите – это смена дня и ночи, а также времен года.

Наша планета входит в группу так называемых земных планет. В эту категорию также включены Венера, Марс и Меркурий. Более отдаленные планеты-гиганты – Юпитер, Нептун, Уран и Сатурн – практически полностью состоят из газов (водорода и гелия). Все планеты, которые относятся к категории земных, вращаются вокруг своей оси, а также по эллиптическим траекториям вокруг Солнца. Лишь один только Плутон в силу своих характеристик не включается учеными ни в одну группу.

Земная кора

Одной из главных характеристик Земли как небесного тела является наличие земной коры, которая, словно тонкая кожица, покрывает всю поверхность планеты. Состоит она из песков, различных глин и минералов, камней. Средняя толщина земной коры составляет 30 км, но в некоторых районах ее величина составляет 40-70 км. Космонавты утверждают, что земная кора – не самое восхитительное зрелище из космоса. В некоторых местах она вздыблена горными грядами, в других, наоборот, проваливается вниз гигантскими котлованами.

Океаны

Небольшая характеристика Земли как небесного тела обязательно должна включать в себя упоминание об океанах. Все котлованы на Земле заполнены водой, которая дает пристанище сотням живых видов. Однако намного больше растений и животных можно встретить на суше. Если положить всех живых существ, обитающих в воде, на одну чашу весов, а тех, кто живет на суше, – на другую, то тяжелее окажется чаша с обитателями суши. Ее вес окажется в 2 тысячи раз больше. Это очень удивительно, ведь площадь океана составляет более 361 млн кв. км или же 71 % всей поверхности Земли. Океаны являются отличительной особенностью нашей планеты наряду с наличием кислорода в атмосфере. Причем доля пресной воды на Земле составляет всего лишь 2,5 %, вся остальная масса имеет соленость порядка 35 промилле.

Ядро и мантия

Характеристика Земли как небесного тела будет неполной без описания ее внутреннего строения. Ядро планеты состоит из горячей смеси двух металлов – никеля и железа. Оно окружено горячей и вязкой массой, которая похожа на пластилин. Это силикаты – вещества, которые по своему составу похожи на песок. Их температура составляет несколько тысяч градусов. Эта вязкая масса носит название мантии. Температура ее не везде одинакова. Около земной коры она составляет порядка 1000 градусов, а с приближением к ядру она возрастает до 5000 градусов. Однако даже в районах, приближенных к земной коре, мантия может быть холоднее или горячее. Самые горячие участки называются магматическими очагами. Магма прожигает поверхность земной коры, и на этих местах образуются вулканы, лавовые долины, гейзеры.

Земная атмосфера

Еще одной характеристикой Земли как небесного тела является наличие атмосферы. Ее толщина составляет всего лишь около 100 км. Воздух – это газовая смесь. Она состоит из четырех компонентов – азота, аргона, кислорода и углекислого газа. Остальные вещества присутствуют в воздухе в незначительном количестве. Большая часть воздуха расположена в слое атмосферы, который находится ближе всего к поверхности Земли. Эта часть носит название тропосферы. Ее толщина составляет порядка 10 км, а вес достигает 5000 трлн тонн.

Конечно, мы любим нашу планету. И не только из-за того, что это родной дом, но и потому что это уникальное место в Солнечной системе и Вселенной, ведь пока нам известна лишь жизнь на Земле. Проживает во внутренней части системы и занимает место между Венерой и Марсом.

Планету Земля именуют также Голубой Планетой, Гайя, Миром и Террой, что отражает ее роль для каждого народа в историческом плане. Мы знаем, что наша планета богата на множество различных форм жизни, но как именно ей удалось стать такой? Для начала рассмотрите интересные факты о Земле.

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 см 3 .

Размер, масса, орбита

При радиусе в 6371 км и массе 5.97 х 10 24 кг, Земля стоит на 5-й позиции по величине и массивности. Это самая большая планета земного типа, но она уступает по размерам газовым и ледяным гигантам. Однако по плотности (5.514 г/см 3 ) стоит на первом месте в Солнечной системе.

Физические характеристики Земли

В орбите наблюдается слабый эксцентриситет (0.0167). Удаленность от звезды в перигелии составляет 0.983 а.е., а в афелии – 1.015 а.е.

Осевое земной наклон и отношение к оси вращения и плоскости орбиты

На один проход вокруг Солнца уходит 365.24 дней. Мы знаем, что из-за существования високосного года, мы добавляем день каждые 4 прохода. Мы привыкли думать, что сутки длятся 24 часа, в реальности это время занимает 23 ч 56 м и 4 с.

Если наблюдать за вращением оси с полюсов, то видно, что оно происходит против часовой стрелки. Ось расположена под наклоном в 23.439281° от перпендикуляра орбитальной плоскости. Это влияет на количество света и тепла.

Орбита и вращение Земли

Эксцентриситет
Перигелий	147 098 290 км 0,98329134 а. е.
Афелий	152 098 232 км 1,01671388 а. е.
Большая полуось	149 598 261 км 1,00000261 а. е.

Если Северный полюс повернут к Солнцу, то на северном полушарии устанавливается лето, а на южном – зима. В определенное время над полярным кругом Солнце вообще не встает и тогда 6 месяцев там длится ночь и зима.

Состав и поверхность

По форме планета Земля походит на сфероид, сплюснутый на полюсах и с выпуклостью на экваториальной линии (диаметр – 43 км). Это происходит из-за вращения.

Структура Земли представлена слоями, каждый из которых обладает своим химическим составом. Отличается от других планет тем, что наше ядро имеет четкое распределение между твердым внутренним (радиус – 1220 км) и жидким внешним (3400 км).

Далее идет мантия и кора. Первая углубляется на 2890 км (самый плотный слой). Она представлена силикатными породами с железом и магнием. Кора делится на литосферу (тектонические плиты) и астеносферу (низкая вязкость). Можно внимательно рассмотреть строение Земли на схеме.

Планетарные уровни, отображающие внутренне и внешнее ядро, мантию и кору

Литосфера разбивается на твердые тектонические плиты. Это жесткие блоки, перемещающиеся по отношению друг к другу. Есть точки соединения и разрыва. Именно их контакт приводит к землетрясениям, вулканической активности, созданию гор и океанических траншей.

Можно выделить 7 главных плит: Тихоокеанская, Североамериканская, Евразийская, Африканская, Антарктическая, Индо-Австралийская и Южноамериканская.

Наша планета примечательна тем, что примерно 70.8% поверхности покрыто водой. Нижняя карта Земли демонстрирует тектонические плиты.

Земные тектонические плиты

Земной ландшафт везде разный. Погруженная в воду поверхность напоминает горы и обладает подводными вулканами, океаническими траншеями, каньонами, равнинами и даже океаническими плато.

В течение развития планеты поверхность постоянно менялась. Здесь стоит учитывать движение тектонических плит, а также эрозию. Еще влияет трансформация ледников, создание коралловых рифов, метеоритные удары и т.д.

Континентальная кора представлена тремя разновидностями: магниевые породы, осадочные и метаморфические. Первая делится на гранит, андезит и базальт. Осадочная составляет 75% и создается при захоронении накопленного осадка. Последняя формируется при обледенении осадочной породы.

С самой низкой точки высота поверхности достигает -418 м (на Мертвом море) и возвышается на 8848 м (вершина Эвереста). Средняя высота суши над уровнем моря – 840 м. Масса делится также между полушариями и континентами.

Во внешнем слое расположена почва. Это некая черта между литосферой, атмосферой, гидросферой и биосферой. Примерно 40% поверхности используется для агрокультурных целей.

Атмосфера и температура

Выделяют 5 слоев земной атмосферы: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Чем выше поднимаетесь, тем меньше воздуха, давления и плотности ощутите.

Атмосфера, снятая кораблем Индевор. Оранжевый слой – тропосфера

Ближе всего к поверхности расположена тропосфера (0-12 км). Вмещает 80% массы атмосферы, причем 50% находятся в пределах первых 5.6 км. Состоит из азота (78%) и кислорода (21%) с примесями водяного пара, двуокиси углерода и прочих газообразных молекул.

В промежутке 12-50 км видим стратосферу. Отделяется от первой тропопаузой – черта с относительно теплым воздухом. Именно здесь расположен озоновый слой. Температура вырастает, так как прослойка поглощает ультрафиолетовый свет. Атмосферные слои Земли продемонстрированы на рисунке.

Атмосферный слои демонстрирует высоту наиболее распространенных полярных сияний

Это стабильный слой и практически свободен от турбулентности, облаков и прочих погодных формирований.

На высоте 50-80 км находится мезосфера. Это наиболее холодное место (-85°C). Расположена рядом с мезопаузой, простирающейся от 80 км до термопаузы (500-1000 км). В пределах 80-550 км проживает ионосфера. Здесь температура растет вместе с высотой. На фото Земли можно полюбоваться северным сиянием.

Полярное сияние, запечатленное с борта МКС (25 июля 2010)

Слой лишен облаков и водяного пара. Зато именно здесь формируются полярные сияния и расположена Международная космическая станция (320-380 км).

Самый внешний шар – экзосфера. Это переходный слой в космическое пространство, лишенное атмосферы. Представлен водородом, гелием и более тяжелыми молекулами с низкой плотностью. Однако атомы так сильно рассеяны, что слой не ведет себя как газ, а частички постоянно удаляются в космос. Здесь обитает большая часть спутников.

На эту отметку влияет множество факторов. Земля делает осевой оборот за 24 часа, а значит одна сторона всегда переживает ночь и пониженную температуру. Кроме того, ось наклонена, поэтому северное и южное полушария по очереди отклоняются и приближаются.

Все это создает сезонность. Не каждая земная часть испытывает резкие падения и рост температур. Например, количество света, поступающего на экваториальную линию, практически не меняется.

Если брать средний показатель, то получим 14°C. Но максимум – 70.7°C (пустыня Лут), а минимум в -89.2°C достиг на советской станции Восток на Антарктическом плато в июле 1983 года.

Луна и астероиды

Планета обладает всего одним спутником, который влияет не только на физические изменения планеты (например, приливы и отливы), но и отразился в истории и культуре. Если быть точным, то Луна – единственное небесное тело, по которому гулял человек. Это произошло 20 июля 1969 года и право первого шага досталось Нилу Армстронгу. Если брать в общем, то на спутнике приземлилось 13 астронавтов.

Луна - единственный спутник Земли

Луна появилась 4.5 миллиардов лет назад из-за столкновения Земли и объекта с марсианским размером (Тея). Можно гордиться нашим спутником, ведь это одна из крупнейших лун в системе, а также стоит на второй позиции по плотности (после Ио). Она находится в гравитационной блокировке (одна сторона всегда смотрит на Землю).

В диаметре охватывает 3474.8 км (1/4 земного), а масса – 7.3477 х 10 22 кг. Средний показатель плотности – 3.3464 г/см 3 . По гравитации достигает лишь 17% земной. Луна влияет на земные приливы, а также активность всех живых организмов.

Не стоит забывать, что бывают лунные и солнечные затмения. Первое случается, когда Луна попадает в земную тень, а второе – когда спутник проходит между нами и Солнцем. Атмосфера спутника слабая, из-за чего температурные показатели сильно колеблются (от -153°C до 107°C).

Орбита астероида 2006 RH120

В атмосфере можно найти гелий, неон и аргон. Первые два создаются солнечным ветром, а аргон из-за радиоактивного распада калия. Также есть данные о замерзшей воде в кратерах. Поверхность делится на различные типы. Есть мария – плоские равнины, которые древние астрономы принимали за моря. Терры – земли, вроде высокогорья. Можно заметить даже горные области и кратеры.

Земля располагает пятью астероидами. Спутник 2010 TK7 проживает в точке L4, а астероид 2006 RH120 подходит к системе Земля-Луна каждые 20 лет. Если говорить об искусственных спутниках, то их насчитывают 1265, а также 300000 единиц мусора.

Формирование и эволюция

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.

Причины обитаемости

Если планета соответствует ряду условий, то она считается потенциально обитаемой. Сейчас Земля – единственный счастливчик с развитыми формами жизни. Что же нужно? Начнем с главного критерия – жидкая вода. Кроме того, главная звезда обязана предоставлять достаточное количество света и тепла, чтобы поддерживать атмосферу. Важный фактор – расположенность в зоне обитания (расстояние Земли от Солнца).

Следует понимать, как сильно нам повезло. Ведь Венера по размерам похожа, но из-за близкого расположения к Солнцу – это адски жаркое место с кислотными дождями. А проживающий позади нас Марс слишком холодный и обладает слабой атмосферой.

Исследование

Первые попытки объяснить происхождение Земли строились на религии и мифах. Часто планета становилась божеством, а именно матерью. Поэтому во многих культурах история всего начинается с матери и рождения нашей планеты.

По форме также много интересного. В древности планету считали плоской, но разные культуры добавляли свои особенности. Например, в Месопотамии плоский диск плавал посреди океана. У майя были 4 ягуара, державших небеса. У китайцев это вообще был куб.

Уже в 6 веке до н. э. ученые пришили к круглой форме. Удивительно, но в 3 веке до н. э. Эратосфену удалось вычислить даже окружность с погрешностью в 5-15%. Сферическая форма закрепилась с приходом Римской империи. О переменах в земной поверхности говорил еще Аристотель. Он считал, что это происходит слишком медленно, поэтому человек не способен уловить. Здесь и возникают попытки разобраться в возрасте планеты.

Снимок создан на основе данных с июля по сентябрь 2001 года

Ученые активно изучают геологию. Первый каталог минералов создал Плиний Старший в 1 веке н.э. В 11 веке в Персии исследователи изучили индийскую геологию. Теорию геоморфологии создал китайский натуралист Шень Го. Он выявил морские окаменелости, расположенные далеко от воды.

В 16 веке понимание и исследование Земли расширились. Поблагодарить стоит гелиоцентрическую модель Коперника, доказавшую, что Земля не выступает вселенским центром (ранее использовали геоцентрическую систему). А также Галилео Галилея за его телескоп.

Система Коперника (иллюстрация 1708 года)

В 17 веке геология прочно закрепилась среди других наук. Говорят, что термин придумал Улисс Алдванди или же Миккель Эшхольт. Обнаруженные в те времена ископаемые вызвали серьезные разногласия в земном возрасте. Все религиозные люди настаивали на 6000 лет (как говорилось в Библии).

Эти споры прекратились в 1785 году, когда Джеймс Хаттон заявил, что Земля намного старше. Он основывался на размытости горных пород и вычислении необходимого для этого времени. В 18 веке ученые разделились на 2 лагеря. Первые считали, что горные породы осаждены наводнениями, а вторые сетовали на огненные условия. Хаттон стоял на позиции огня.

Будущее планеты

Наша жизнь зависит от поведения Солнца. Однако у каждой звезды есть свой эволюционный путь. Ожидается, что через 3.5 миллиардов лет оно увеличится в объеме на 40%. Это усилит поступление радиации, и океаны могут просто испариться. Затем погибнут растения, а через миллиард лет исчезнет все живое, а постоянная средняя температура закрепится на отметке в 70°C.

Через 5 миллиардов лет Солнце трансформируется в красного гиганта и сместит нашу орбиту на 1.7 а.е.

Художественная интерпретация земного будущего

Если просматривать всю земную историю, то человечество – это лишь мимолетная вспышка. Однако Земля остается важнейшей планетой, родным домом и уникальным местом. Можно лишь надеется, что мы успеем заселить иные планеты вне нашей системы до критического периода солнечного развития. Ниже можете исследовать карту поверхности Земли. Кроме того, на нашем сайте присутствует множество красивых фото планеты и мест Земли из космоса в высоком разрешении. С помощью онлайн телескопов с МКС и спутников можно бесплатно в режиме реального времени наблюдать за планетой.

Читайте также: