Планета Земля

ЗАГРУЗИТЬ Google ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

Эндогенные и экзогенные силы вместе с Солнцем, метеоритами, космическим излучением за сотни миллионов лет из времен архейской эры неузнаваемо изменили нашу Землю и сделали ее такой, которой и застало Землю человечество, которой видим ее мы. Эти силы действуют и в наше время, изменяя рельеф Земли, ее климат, воздух...

Землю часто называют шаром. Даже в научной литературе прижились такие сроки, как земной шар, полушарие западное или восточное, южное или северное. Но это не совсем правильно. Планета Земля немножко сплюснута на полюсах, и по своей форме больше напоминает так называемый эллипсоид вращения. Но только напоминает. Так как в отличие от этой гладенькой сверху геометрической фигуры поверхность Земли неровная. Ее высочайшие вершины достигают почти девяти километров, а впадины больше одиннадцати километров глубины.

Планета Земля оборачивается вокруг себя со скоростью 450 метров в секунду, т.е. быстрее, чем распространяется звук, и летит вокруг Солнца со скоростью 250 километров на секунду - быстрее за любые современные космические корабли.

В отличие от шаров, с которыми мы имеем дело в нашей жизни, как, например, бильярдные шары, резиновые мячи, планета Земля - не однородное тело.

Составляют ее разнородные оболочки, которые плотно прилегают друг к другу, образовывая, таким образом, нашу планету. Своим строением планета Земля, наверное, больше всего напоминает яйцо. Как и яйцо, она имеет твердую скорлупу, которую называют земной корой. Белок яйца можно сравнить с огненно-жидкой магмой, которая бурлит под твердой корой Земли, ну, а желток - с ядром Земли. Может, сказки о яйце-райце, из которого будто бы появлялись скот, сады, дворцы, и являются поэтическим воплощением давних наук о строении Земли? Ведь во многих племенах существуют мифы о рождении всего сущего из огромного яйца.

Планетарные характеристики 

Планета Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите со средней скоростью 29748 м/с на среднем расстоянии 149.5 млн. км за период времени равный 365.24 суток. Планета Земля имеет один спутник - Луну, который обращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 384350 км. Наклон оси планеты к плоскости эклиптике составляет 66^о33`22``. Период обращения Земли вокруг своей оси составляет 23 ч 56 мин 4.2 сек. Вращение вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи, а обращение вокруг Солнца и наклон оси - смену времен года. Также историю планеты составляют протерозойская эра и палеозойская эра.

Планета Земля имеет форму геоида. Средний радиус Земли составляет 6371.046 км, экваториальный радиус - 6378.18 км, полярный - 6356.766 км. Площадь поверхности земного шара составляет 511 млн. км², объем - 1.084 * 1011 км², средняя плотность 5519 кг/м³, масса планеты Земля составляет 5975 * 1022 кг. Земля имеет магнитное и электрическое поля. Гравитационное поле планеты обуславливает ее геоидную форму и существование атмосферы.

По современным космогоническим представлениям планета Земля образовалась примерно 4.8 млрд. лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газового вещества, которое отделилось от Солнца. В результате деления вещества Земли, под постоянным воздействием своего гравитационного поля, в условиях постоянного действия эндогенных и экзогенных процессов возникли и развились разные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки - геосферы: земная кора, ядро, гидросфера, мантия, атмосфера, магнитосфера, протоносфера. В составе Земли преобладают такие химические элементы: железо (34.5%), кислород (29.6%), кремний (15.1%), магний (12.8%). Мантия, кора Земли и внутренняя часть ядра твердые (внешнюю часть ядра считают жидкой). От коры планеты к ее центру возрастают температура, давление и плотность. Давление в центре планеты Земля составляет 3.5 * 1013 Па, плотность около 12.6 * 11³ кг/м³, температура в диапазоне приблизительно от 5500 до 6500 ^оС. Типы земной коры - океанический и материковый, в переходной зоне находится кора промежуточного строения.

Распределение суши и воды на земном шаре:

Поверхность земного шара	Северное полушарие		Южное полушарие		Земля вцелом
	млн. кв.км	%	млн. кв.км	%	млн. кв.км	%
Суша	100	39	49	19	149	29
Вода	155	61	206	81	361	71
Всего	255	100	255	100	510	100

Море и суша

Главная особенность строения земной поверхности заключается в распределении на материки и океаны. Большую часть планеты Земля занимает Мировой океан (361,2 млн. км² 70,9%), суша составляет 149,2 млн. км² (29,3%), и образует шесть материков (Северную Америку, Евразию, Южную Америку, Африку, Австралию и Антарктиду) и великое множество островов. Суша поднимается выше уровня мирового океана в среднем на 875,5 м (самая большая высота 8849 м - гора Джомолунгма), горы охватывают больше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают примерно 20% поверхности суши, леса - около 30%, ледники - свыше 10%. Амплитуда высот на планете достигает 20 км. Средняя глубина мирового океана около 3750 м (самая большая глубина 11041 м - Марианская впадина в Тихом океане). Объем воды на планете составляет 1375 млн. км³, средняя соленость 35,5 ‰ (г/л).

Геологическое строение

Внутреннее ядро, предположительно, имеет диаметр 2600 км и состоит из чистого железа или никеля, внешнее ядро толщиной 2250 км из расплавленного железа или никеля, мантия около 2900 км толщиной состоит преимущественно из твердых горных пород, отделенная от земной коры поверхностью Мохоровича. Кора и самый верхний слой мантии образуют 12 основных подвижных плато, некоторые из них несут континенты. Плато постоянно медленно движутся, это движение называется тектоническим дрейфом.

Состав «твердой» Земли и внутреннее строение. Планета Земля состоит из трех основных геосфер: мантии, земной коры и ядра, которое, делится на большое количество слоев. Вещество этих геосфер разное по физическим свойствами, состоянием и минералогическим составом. В зависимости от скоростей сейсмических волн и характера их изменения с глубиной «твердую» Землю делят на восемь сейсмических слоев: А, В, С, D', D", Е, F и G. Также, в нашей планете выделяют особый слой - литосферу, что намного крепче остальных, и другой особый слой - астеносферу, который значительно мягче других. Шар А, или земная кора, имеет толщину, которая меняется в зависимости от расположения (в континентальной области 34 км, в океанической 5 км, в среднем 17 км).

Под горами земная кора значительно толще, в рифтовых долинах срединно-океанических хребтов почти исчезает. На нижней границе земной коры, - поверхности Мохоровичича, - скорости сейсмических волн возрастают скачкообразно, что связано преимущественно с изменением вещественного состава с глубиной, переходом от гранитов и базальтов к ультраосновным горным породам верхней мантии. Слои В, С, D', D" входят в мантию. Слои G, Е и F образовывают ядро Земли радиусом 3487 км. На границе с ядром или в так называемой поверхности Гутенберга скорость продольных волн резко уменьшается на 20-30%, а поперечные волны исчезают, что означает, что внешнее ядро (слой Е, тянется до глубины 4990 км) жидкое. Ниже переходного слоя F (4990-5130 км) есть внутреннее твердое ядро (слой G), в котором вновь распространяются поперечные волны.

В слое G или твердой земной коре преобладают такие химические элементы: кислород (47,0%), кремний (29,0%), алюминий (8,05%), железо (4,65%), кальций (2,96%), натрий (2,5%), магний (1,87%), калий (2,5%), титан (0,45%), которые в сумме составляют 98,98%. Наиболее редкие элементы: Ро (ок. 2х10-14), Ra (2х10-10%), Re (7х10-8%), Au (4,3 х10-7%), Bi (9х10-7%) и т.д.

В результате магматических, тектонических, метаморфических процессов и процессов образования осадков земная кора очень разнообразна, в ней происходят очень сложные процессы концентрации и рассеяния химических элементов, приводящих к образованию различных типов пород.

Считают, что верхняя мантия по составу близка к ультраосновных пород, в которых преобладает О (42,6%), Mg (25,8%), Si (19,1%) и Fe (9,75%). В минеральном отношении здесь царит оливин, меньше пироксенов. Нижнюю мантию считают аналогом каменных метеоритов (хондритов). Ядро 3емли по составу аналогичное железным метеоритам и содержит около 80% Fe, 9% Ni, 0,6% Co. На основе метеоритной модели рассчитан средний состав С., в котором преобладает Fe (35%), А (30%), Si (15%) и Mg (13%).

Одной из важнейших характеристик земных недр, позволяющих объяснить свойства и форму веществ в различных слоях и построить общую картину глобальных процессов, является температура. По измерениям в скважинах температура на первых километрах нарастает с глубиной с градиентом 20 ^оС/км. На глубине 100 км, где находятся первичные очаги вулканов, средняя температура немного ниже температуры плавления горных пород и равна 1100 ^оС. При этом под океанами на глубине 100-200 км температура выше, чем под континентами, на 100-200 ^оС. Скачок плотности вещества в слое С на глубине 420 км соответствует давления 1,4 х 1010 Па и отождествляется с фазовым переходом в оливин, который происходит при температуре около 1600 ^оС. На границе с ядром при давления 1,4 х 1011 Па и температуре порядка 4000 °C силикаты находятся в твердом состоянии, а железо в жидком. В переходном слое F, где железо затвердевает, температура может быть 5000 ^оС, в центре 3емли - 5000-6000 °C, то есть, почти такая же как на Солнце.