0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Реферат Земля как планета

Земля планета Солнечной системы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Октября 2013 в 16:20, реферат

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат Астрономия (Автосохраненный).docx

Севастопольская гимназия №10 Севастопольского городского совета

Земля планета Солнечной системы

учащаяся 11-А класса

учитель физики и астрономии

2.3Магнитное поле Земли

2.5 Положение Земли в Солнечной системе

2.6 Спутник Земли и возникновение жизни на Земле

I I I. Заключение

Земля – колыбель человечества, но нельзя же вечно жить в колыбели.

Земля кажется нам такой огромной, такой надежной и так много значит для нас, что мы не замечаем ее второстепенного положения в семье планет, которых в солнечной системе девять. Наша земля находится на третьем месте по отдаленности от солнца и является наибольшей из планет земной группы.

Наверно, нет ни одного человека, который бы не согласился с утверждением о том, что Земля – планета уникальная. Для того чтобы понять уникальность нашей Земли нужно представить насколько хрупким создание является биологическая форма жизни.

Важнейшим отличием Земли от других планет Солнечной системы является существование на ней жизни, достигшей с появлением человека своей высшей, разумной формы. Условия для развития жизни на ближайших к Земле телах Солнечной системы неблагоприятны; обитаемые тела за пределами последней пока также не обнаружены. Однако жизнь — естественный этап развития материи, поэтому Землю нельзя считать единственным обитаемым космическим телом Вселенной, а земные формы жизни — её единственно возможными формами.

2.1 Строение Земли

Земля относится к планетам земной группы, и, в отличие от гигантов, имеет твёрдую поверхность. Форма Земли близка к сплюснутому эллипсоиду.

Геологические исследования показали, что температура внутри Земли каждые 34м возрастает на 1°C и в скважинах на глубине 10 км достигает +300°C.

Центральная часть Земли образует металлическое ядро. В нем очень высокое давление и температура 3000-4000 0 C. Ядро состоит из самого плотного и тяжелого вещества, предположительно железа. На ядро приходится около 30% массы Земли, но только 15% ее объема. Внутренняя твердая часть ядра как бы плавает во внешнем, жидком слое. Благодаря такому движению вокруг Земли возникает магнитное поле. Оно защищает жизнь на нашей планете от вредных космических лучей. На магнитное поле реагирует стрелка компаса.

Выше находится силикатная оболочка, или мантия. Мантия (от греч. «мантия» — покрывало, плащ) — самая большая из внутренних оболочек Земли. На мантию приходится основной объем (более 80%) и масса (почти 70%) нашей планеты. Вещество мантии твердое, но менее плотное, чем в ядре. Давление и температура в мантии увеличиваются с глубиной. В верхней части мантии есть слой, где вещество частично расплавлено и пластично. Поэтому пластичному слою перемещаются твердые слои, лежащие выше.

На мантии «плавает» кора, толщина которой неодинакова Земная кора — самая тонкая, наружная оболочка Земли. На долю земной коры приходится меньше 1% массы земного шара. Именно на поверхности земной коры живут люди, из нее они добывают полезные ископаемые. В разных местах земную кору пронизывают многочисленные шахты и буровые скважины. Миллионы образцов, отобранные из них и с поверхности Земли, позволили определить состав и строение земной коры.

Атмосфера Земли возникла в результате выделения газов при вулканических извержениях. С появлением океанов и биосферы она формировалась и за счёт газообмена с водой, растениями, животными и продуктами их разложения в почвах и болотах.

В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения).

Земля достаточно массивна и удерживает возле себя атмосферу. Атмосфера Земли состоит из ряда слоев — тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы, экзосферы.

Тропосферой называют слой газовой оболочки, расположенный наиболее близко к Земле. Он простирается в среднем на 11 км, составляя 8 км в районе полюсов и 16 км на экваторе. Именно в этом слое находится набольшая часть облачных образований, и именно он определяет формирование погоды. Отметим, что температура тропосферы уменьшается с увеличением высоты.

Стратосферой называется слой газовой оболочки, расположенный на высоте от 11 до 48 км от поверхности Земли. Этот слой примечателен содержащимся в нем озоновым слоем, который защищает нашу планету от солнечной ультрафиолетовой радиации, поглощая её. В этом слое наблюдается незначительное увеличение температуры с высотой, достигая максимума в 0 С.

Мезосфера находится над стратосферой и простирается до высоты в 85 км над Землей. В этом слое температура заметно понижается с увеличением высоты, постепенно достигая -90 С.

Термосферой или же гетеросферой называется слой газовой оболочки, простирающийся от 85 км до 700 км. Здесь температура достигает значений от своего минимума в – 93 С до максимума в период усилений солнечной активности до 1800 К (около 1500 С)! Выше 400 км термосфера постепенно переходит в изотермичный слой экзосферы.

Основной слой экзосфера начинается на высоте от 700 км и характеризуется слабо увеличивающейся температурой по высоте в районе 1300 С. Особенно сильно меняется температура экзосферы у её основания, достигая до 3000 С в период солнечной активности.

Ионосфера объединяет сразу два слоя атмосферы, включая в себя верхнюю область мезосферы и нижнюю область термосферы, простираясь на уровне от 48 до 402 км над Землей. В этом слое воздух становится ионизированным, так как насыщается электрически заряженными частицами при воздействии радиации Солнца ультрафиолетовой природы. Ионосфера оказывает влияние на распространение электромагнитных волн, а именно на отражение и поглощение радиоволн, образуя так называемые зоны молчания.

Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H2O) и углекислого газа (CO2).

Химический состав атмосферы неоднороден. Наибольшей составляющей атмосферы у поверхности Земли является азот, который играет важную роль в жизни растений.

Кислород является необходимым элементом для дыхания всех живых существ на Земле и составляет 21% объема атмосферы.

Водяной пар Н2O в атмосфере задерживает инфракрасное излучение Земли и создает парниковый эффект. Вследствие этого температура на Земле повышается. Если бы не было в атмосфере водяного пара, то на нашей планете наступил бы ледниковый период – температура даже на экваторе могла бы понизиться до -25°C.

Земля как планета

Общие сведения о планете

Земля – одна из планет Солнечной системы, которая относится к планетам земной группы. Кроме Земли к этой группе относятся Меркурий, Венера, Марс. Именно Земля занимает самое оптимальное положение относительно Солнца, поэтому на ней зародилась и сегодня существует жизнь.

Однако Землю нельзя считать единственным обитаемым космическим телом Вселенной, потому что сама жизнь является естественным этапом развития материи, также как земные формы жизни не обязательно единственно возможные.

Занимая третью орбиту от Солнца, она находится от светила на расстоянии $1$ а.е. (астрономическая единица), имеет собственное магнитное поле и естественный спутник – Луну, которая находится на расстоянии $384400$ км.

Площадь поверхности Земли составляет $510$ млн. кв. км, из которых $361$ млн. – ($71%$) занимает Мировой океан и 149 млн. – ($29%$) приходится на сушу.

Таким образом, Земля – это единственная планета, которая занимает в Солнечной системе совершенно особое место.

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

О происхождении Земли известно несколько гипотез – гипотезы Канта-Лапласа, О.Ю.Шмидта. Почти все они сводятся к тому, что Земля образовалась из холодного газово-пылевого облака приблизительно $4,5$ млрд. лет назад, но никто пока не может объяснить, почему в ее составе полный набор химических элементов таблицы Менделеева и что заставило газ и космическую пыль конденсироваться в протосолнечную туманность.

Существует гипотеза о хаотическом движении нашей планеты, которая под действием гравитации, попала в Солнечную систему. Есть и гипотеза огромного всплеска термодинамических реакций на Юпитере или образование твердых планет вдали от Солнца.

Гипотеза о хаотическом движении возникла в $XIX$ веке и рассказывала о том, что Земля появилась за пределами Солнечной системы. С точки зрения состава планеты гипотеза мало что объясняет, поэтому не имеет большого успеха.

В основе гипотезы об искусственном происхождении Земли была положена мысль, что ни в одной другой системе нет такой расположенности планет, как в солнечной системе. Этому расположению способствовал взрыв на планете-гиганте Юпитере.

Форма и размеры Земли

Сегодня любой человек, немного знакомый с географией, может сказать, какую форму имеет Земля. Современное представление было достигнуто не сразу. Так, например, греческому поэту Гомеру ($IX-VIII$ вв. до н.э.) Земля представлялась в виде круга, окруженного океаном. Философ Фалес ($VI$ в. до н.э.) видел её в виде шара, а Анаксимандр – его ученик – изображал Землю в виде цилиндра. Истина пробивала себе путь через дебри схоластики и религии средневековья.

Используя градусные измерения, немецкий астроном Ф. Бессель в $1841$ г. вычислил радиус Земли и получил цифры, которые характеризуют эллипсоид. Эти цифры были настолько точными, что на протяжении целого столетия использовались при различных геодезических исследованиях. Со временем появилась возможность уточнить прежние данные о форме Земли и её размерах. Работу по уточнению выполнил советский ученый Ф.Н Красовский и в $1936$ г. были опубликованы новые цифры. Размеры земного эллипсоида стали точнее.

По подсчетам Ф.Н. Красовского большая полуось эллипсоида – расстояние от центра Земли до экватора – составляет $6378$ км, малая полуось – расстояние от центра Земли до одного из полюсов – равна $6356,8$ км. Становится очевидным, что полярный радиус короче экваториального на $21$ км и Земля действительно представляет собой эллипсоид вращения или шар, сплюснутый у полюсов. В масштабе глобуса эта разница практически незаметна.

Что касается размеров планеты, то их сегодня знает каждый школьник:

  • Диаметр экватора – $12756,5$ км;
  • Полярный диаметр составляет – $12713,7$ км;
  • Длина окружности меридиана – $40008,6$ км;
  • Окружность экватора – $40075,7$ км;
  • Поверхность Земли – $510$ млн. кв. км;
  • Объем Земли – $1080$ млрд. куб. км.

Планеты Солнечной системы

В нашей Солнечной системе помимо Земли вращается еще семь планет. Девятую планету Плутон в $2006$ г. причислили к планетам-карликам, понизив её в статусе. В Солнечной системе это единственный карлик, стоявший в ряду основных планет.

Понятие «планета» в прошлом применялось к девяти космическим объектам, вращающимся вокруг Солнца, а сегодня астрономы уверены, что такие небесные тела есть и за пределами Солнечной системы.

Международный Астрономический Союз в $2006$ г. дал четкое определение, что планеты Солнечной системы – это шаровидные космические тела, вращающиеся вокруг звезды (Солнца).

Планеты исследуются специалистами в течение длительного времени и о них собрана обширная информация, несмотря на которую они по-прежнему остаются большой загадкой. Планеты Солнечной системы делятся на планеты земной группы и газовые гиганты:

Планеты земной группы. Они, как правило, состоят из камня и металла, имеют высокую плотность, слабое магнитное поле, небольшие размеры и вращаются вокруг своей оси с небольшой скоростью. Таких планет четыре – Меркурий, Венера, Земля, Марс. Спутники есть только у двух из них – у Земли и Марса. У всех планет этой группы отсутствуют планетарные кольца, а атмосфера может варьироваться от мощной как у Венеры, представленной диоксидом углерода до полного её отсутствия как у Меркурия;

Газовые гиганты. Это планеты самые удаленные от Солнца. Их тоже четыре – Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они, в отличие от планет земной группы, имеют огромные размеры и состоят из водорода и гелия. Планеты имеют относительно низкую плотность, но, зато чрезвычайно большую скорость вращения, имеют много спутников и астероидные кольца вокруг себя. Наличие спутников объясняется мощным гравитационным полем, способным притянуть большое количество космических объектов. Астероидные кольца, как предполагают ученые, являются остатками лун, размельченных гравитационными силами этих планет.

Движение планет

Древние люди, наблюдая за годичным перемещением Солнца среди звезд, научились определять наступление того или иного времени года. С этой целью они разделили эклиптику на $12$ созвездий. В каждом из этих созвездий Солнце задерживается примерно месяц. Созвездия были названы зодиакальными и получили названия животных.

С названиями созвездий люди связывали свою хозяйственную деятельность. Например, на скорое половодье указывало появляющееся на небе созвездие Водолея, уборка хлеба на полях начиналась с появлением созвездия Девы, а через месяц, когда на небе было видно созвездие Весов, люди подсчитывали собранный урожай.

Ученые того времени, наблюдая за созвездиями начинали понимать, что все видимые небесные тела вращаются вокруг Солнца и точка в этом спорном вопросе была поставлена Николаем Коперником.

Создав свою гелиоцентрическую систему польский ученый убедительно доказал, что центром Вселенной является вовсе не Земля, а все планеты вращаются вокруг Солнца по своим орбитам.

Труды Н. Коперника продолжил датский астроном Тихо Браге. Наблюдая за небесными телами, он получил результаты, которые помогли немецкому математику И. Кеплеру сформулировать три знаменитых закона о движении планет. Ему удалось доказать, что движение вокруг Солнца известных в то время планет, а их было шесть, происходит по эллипсам.

Первый закон И. Кеплера гласит. Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Второй закон Кеплера. Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равновеликие площади. Это закон равных площадей. Третий закон Кеплера. Квадраты периодов обращений планет вокруг Солнца пропорциональны кубам больших полуосей их эллиптических орбит.

Полный оборот вокруг Солнца у каждой планеты свой. Так, например, у Меркурия он составляет всего 88 земных суток, а у нашей Земли, как всем известно, этот цикл длится $365$ дней и $6$ часов. Юпитер свой оборот совершает за $11,9$ земных лет, а самая далекая планета-карлик – Плутон оборачивается за $247,7$ года.

Говоря о движении планет, важно иметь в виду, что все планеты Солнечной системы движутся не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс.

Планета Земля

Планета Земля, третья планета по удаленности от Солнца, она является самой крупной по массе среди других землеподобных планет в Солнечной системе. Уникальность Земли состоит в том, что она единственная известная на сегодняшний день планета на которой существует жизнь. Наука говорит о том, что планета Земля образовалась 4.5 млрд. лет назад, а вскоре после своего образования она своим гравитационным полем притянула к себе единственный на сегодня спутник – Луну.

Считается, что жизнь на земле возникла порядка 3.5 млрд. лет назад, т.е. спустя 1 млрд. лет после образования земли. Возможность образования жизни на Земле обуславливается тем, что после своего образования и до наших дней биосфера планеты меняла свои различные абиотические факторы, а также саму атмосферу, это обусловило возникновение и формирование озонового шара Земли, также возникновение и непрерывный рост анаэробных организмов, которые в содействии с магнитным полем блокировали вредную радиацию. Все эти факторы, а особенно блокирование внешней космической радиации и дали возможность жизни развиваться непрерывными темпами, давая ей эволюционировать.

Кора земного шара разделена на несколько тектонических плит. Тектонические плиты имеют свойство менять свое расположение и постоянно двигаются (мигрируют), но движение их измеряется миллионами лет.

Около 70% всей земной поверхности составляет морская вода, все остальное пространство (около 30%) составляют континенты и острова. Для существования всех форм жизни на Земле крайне необходима жидкая вода, но на сегодняшний день воду в таком состоянии можно встретить лишь на Земле и ни на какой другой планете. На других планетах Солнечной системы также существует вода, но в твердом состоянии и это, а также еще ряд других факторов не дает развиваться жизни на этих планетах.

Планета Земля, как и другие космические тела в солнечной системе и во всей вселенной взаимодействует с другими космическими объектами – Солнцем и Луной. Земля вращается вокруг Солнца, а полный оборот вокруг Солнца она делает за 365.26 земных дней. Этот промежуток времени называется сидерический год.

Сидерический год равен 365.26 Солнечным суткам на земле.

Земля постоянно вращается, а ось ее вращения наклонена на 24.3о, относительно ее орбитальной плоскости.

Единственным и постоянным спутником Земли является Луна. Ученые считают, что Луна была присоединена к Земле и начала свое вращение вокруг нее около 4.53 миллиарда лет назад. Луна имеет свои определенные функции и имеет немалое влияние на жизнь на Земле.

Кроме этого определенную роль в формировании Земли, а именно в формировании океанов на планете сыграла ранняя космическая бомбардировка кометами. Такие бомбардировки на ранних этапах формирования играли очень значимую роль, а те астероиды, которые падали на Землю после формирования океанов имели сильное воздействие на формирование окружающей среды на планете.

Многие ученые приписывают роль «уничтожителей жизни», так как по их мнению именно астероиды являются виновниками вымирания нескольких видов живых существ до появления человечества.

По форме наша планета очень похожа на эллипсоидную, а не на круглую, как ее изображали немного ранее. Если быть точным, то планета Земля имеет шарообразную форму, которая утолщена на экваторе. Диаметр планеты составляет почти 12 750 км.

Химический состав, которым обладает планета, состоит в основном из железа (32.1%), алюминия (1.5%), никеля (1.8%), кальция (1.5%), магния (13.9%), серы (2.9%), кремния (около 15%), а также из кислорода (30.1%). На все другие элементы на земле приходится около 1-1.2%.

Внутреннее строение Земли принято различать на:

Которые также поделены на несколько составных.

Атмосфера Земли – это внешняя газовая оболочка планеты, нижняя граница которой проходит по гидросфере и литосфере, а верхняя черта атмосферы находится на высоте 1000 километров от поверхности. В атмосфере принято также различать тропосферу, который считается двигающим слоем, стратосферу, которая находится над тропосферой, а также последний (верхний) слой – ионосферу.

Тропосфера составляет около 10 км, а масса ее составляет около 34 всей массы атмосферы (т.е приблизительно 75%). На высоту около 80 км над тропосферой простирается слой стратосферы. Выше всех слоев находится ионосфера. Этот слой получил свое название потому, что он постоянно ионизируется под воздействием космических лучей.

Гидросфера занимает около 71% всей поверхности планеты. Соленость этого слоя составляет 35 гл, а температура колеблется от 3 до 32оС.

С литосферой, гидросферой и атмосферой сливается самый уникальный слой на нашей планете – биосфера. Сама биосфера подразделяется на несколько сфер – сфера растений, которые имеют численность около 500 000 различных видов, а также на животную сферу, которая имеет общее число видов свыше 1 млн.

Литосфера – это каменная оболочка планеты. Толщина ее варьируется от 40 до 100 километров, она составляет дно океанов, материки и острова.

Сразу под литосферой находится пиросфера и считается она огненной оболочкой земного шара. Температура пиросферы повышается примерно на один градус каждые 33 метра глубины. Существует гипотеза о том, что благодаря пиросфере породы находящиеся в глубине Земли находятся в расплавленном состоянии.

Центросфера Земли, по мнениям многих ученых, находится примерно на глубине 1800 километров и состоит преимущественно из никеля и железа. Температура центросферы достигает нескольких тысяч градусов, а давление составляет около 3 млн. атмосфер.

Земля планета Солнечной системы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Октября 2013 в 16:20, реферат

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат Астрономия (Автосохраненный).docx

Севастопольская гимназия №10 Севастопольского городского совета

Земля планета Солнечной системы

учащаяся 11-А класса

учитель физики и астрономии

2.3Магнитное поле Земли

2.5 Положение Земли в Солнечной системе

2.6 Спутник Земли и возникновение жизни на Земле

I I I. Заключение

Земля – колыбель человечества, но нельзя же вечно жить в колыбели.

Земля кажется нам такой огромной, такой надежной и так много значит для нас, что мы не замечаем ее второстепенного положения в семье планет, которых в солнечной системе девять. Наша земля находится на третьем месте по отдаленности от солнца и является наибольшей из планет земной группы.

Наверно, нет ни одного человека, который бы не согласился с утверждением о том, что Земля – планета уникальная. Для того чтобы понять уникальность нашей Земли нужно представить насколько хрупким создание является биологическая форма жизни.

Важнейшим отличием Земли от других планет Солнечной системы является существование на ней жизни, достигшей с появлением человека своей высшей, разумной формы. Условия для развития жизни на ближайших к Земле телах Солнечной системы неблагоприятны; обитаемые тела за пределами последней пока также не обнаружены. Однако жизнь — естественный этап развития материи, поэтому Землю нельзя считать единственным обитаемым космическим телом Вселенной, а земные формы жизни — её единственно возможными формами.

2.1 Строение Земли

Земля относится к планетам земной группы, и, в отличие от гигантов, имеет твёрдую поверхность. Форма Земли близка к сплюснутому эллипсоиду.

Геологические исследования показали, что температура внутри Земли каждые 34м возрастает на 1°C и в скважинах на глубине 10 км достигает +300°C.

Центральная часть Земли образует металлическое ядро. В нем очень высокое давление и температура 3000-4000 0 C. Ядро состоит из самого плотного и тяжелого вещества, предположительно железа. На ядро приходится около 30% массы Земли, но только 15% ее объема. Внутренняя твердая часть ядра как бы плавает во внешнем, жидком слое. Благодаря такому движению вокруг Земли возникает магнитное поле. Оно защищает жизнь на нашей планете от вредных космических лучей. На магнитное поле реагирует стрелка компаса.

Выше находится силикатная оболочка, или мантия. Мантия (от греч. «мантия» — покрывало, плащ) — самая большая из внутренних оболочек Земли. На мантию приходится основной объем (более 80%) и масса (почти 70%) нашей планеты. Вещество мантии твердое, но менее плотное, чем в ядре. Давление и температура в мантии увеличиваются с глубиной. В верхней части мантии есть слой, где вещество частично расплавлено и пластично. Поэтому пластичному слою перемещаются твердые слои, лежащие выше.

На мантии «плавает» кора, толщина которой неодинакова Земная кора — самая тонкая, наружная оболочка Земли. На долю земной коры приходится меньше 1% массы земного шара. Именно на поверхности земной коры живут люди, из нее они добывают полезные ископаемые. В разных местах земную кору пронизывают многочисленные шахты и буровые скважины. Миллионы образцов, отобранные из них и с поверхности Земли, позволили определить состав и строение земной коры.

Атмосфера Земли возникла в результате выделения газов при вулканических извержениях. С появлением океанов и биосферы она формировалась и за счёт газообмена с водой, растениями, животными и продуктами их разложения в почвах и болотах.

В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения).

Земля достаточно массивна и удерживает возле себя атмосферу. Атмосфера Земли состоит из ряда слоев — тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы, экзосферы.

Тропосферой называют слой газовой оболочки, расположенный наиболее близко к Земле. Он простирается в среднем на 11 км, составляя 8 км в районе полюсов и 16 км на экваторе. Именно в этом слое находится набольшая часть облачных образований, и именно он определяет формирование погоды. Отметим, что температура тропосферы уменьшается с увеличением высоты.

Стратосферой называется слой газовой оболочки, расположенный на высоте от 11 до 48 км от поверхности Земли. Этот слой примечателен содержащимся в нем озоновым слоем, который защищает нашу планету от солнечной ультрафиолетовой радиации, поглощая её. В этом слое наблюдается незначительное увеличение температуры с высотой, достигая максимума в 0 С.

Мезосфера находится над стратосферой и простирается до высоты в 85 км над Землей. В этом слое температура заметно понижается с увеличением высоты, постепенно достигая -90 С.

Термосферой или же гетеросферой называется слой газовой оболочки, простирающийся от 85 км до 700 км. Здесь температура достигает значений от своего минимума в – 93 С до максимума в период усилений солнечной активности до 1800 К (около 1500 С)! Выше 400 км термосфера постепенно переходит в изотермичный слой экзосферы.

Основной слой экзосфера начинается на высоте от 700 км и характеризуется слабо увеличивающейся температурой по высоте в районе 1300 С. Особенно сильно меняется температура экзосферы у её основания, достигая до 3000 С в период солнечной активности.

Ионосфера объединяет сразу два слоя атмосферы, включая в себя верхнюю область мезосферы и нижнюю область термосферы, простираясь на уровне от 48 до 402 км над Землей. В этом слое воздух становится ионизированным, так как насыщается электрически заряженными частицами при воздействии радиации Солнца ультрафиолетовой природы. Ионосфера оказывает влияние на распространение электромагнитных волн, а именно на отражение и поглощение радиоволн, образуя так называемые зоны молчания.

Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H2O) и углекислого газа (CO2).

Химический состав атмосферы неоднороден. Наибольшей составляющей атмосферы у поверхности Земли является азот, который играет важную роль в жизни растений.

Кислород является необходимым элементом для дыхания всех живых существ на Земле и составляет 21% объема атмосферы.

Водяной пар Н2O в атмосфере задерживает инфракрасное излучение Земли и создает парниковый эффект. Вследствие этого температура на Земле повышается. Если бы не было в атмосфере водяного пара, то на нашей планете наступил бы ледниковый период – температура даже на экваторе могла бы понизиться до -25°C.

Земля как планета

Общие сведения о планете

Земля – одна из планет Солнечной системы, которая относится к планетам земной группы. Кроме Земли к этой группе относятся Меркурий, Венера, Марс. Именно Земля занимает самое оптимальное положение относительно Солнца, поэтому на ней зародилась и сегодня существует жизнь.

Однако Землю нельзя считать единственным обитаемым космическим телом Вселенной, потому что сама жизнь является естественным этапом развития материи, также как земные формы жизни не обязательно единственно возможные.

Занимая третью орбиту от Солнца, она находится от светила на расстоянии $1$ а.е. (астрономическая единица), имеет собственное магнитное поле и естественный спутник – Луну, которая находится на расстоянии $384400$ км.

Площадь поверхности Земли составляет $510$ млн. кв. км, из которых $361$ млн. – ($71%$) занимает Мировой океан и 149 млн. – ($29%$) приходится на сушу.

Таким образом, Земля – это единственная планета, которая занимает в Солнечной системе совершенно особое место.

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

О происхождении Земли известно несколько гипотез – гипотезы Канта-Лапласа, О.Ю.Шмидта. Почти все они сводятся к тому, что Земля образовалась из холодного газово-пылевого облака приблизительно $4,5$ млрд. лет назад, но никто пока не может объяснить, почему в ее составе полный набор химических элементов таблицы Менделеева и что заставило газ и космическую пыль конденсироваться в протосолнечную туманность.

Существует гипотеза о хаотическом движении нашей планеты, которая под действием гравитации, попала в Солнечную систему. Есть и гипотеза огромного всплеска термодинамических реакций на Юпитере или образование твердых планет вдали от Солнца.

Гипотеза о хаотическом движении возникла в $XIX$ веке и рассказывала о том, что Земля появилась за пределами Солнечной системы. С точки зрения состава планеты гипотеза мало что объясняет, поэтому не имеет большого успеха.

В основе гипотезы об искусственном происхождении Земли была положена мысль, что ни в одной другой системе нет такой расположенности планет, как в солнечной системе. Этому расположению способствовал взрыв на планете-гиганте Юпитере.

Форма и размеры Земли

Сегодня любой человек, немного знакомый с географией, может сказать, какую форму имеет Земля. Современное представление было достигнуто не сразу. Так, например, греческому поэту Гомеру ($IX-VIII$ вв. до н.э.) Земля представлялась в виде круга, окруженного океаном. Философ Фалес ($VI$ в. до н.э.) видел её в виде шара, а Анаксимандр – его ученик – изображал Землю в виде цилиндра. Истина пробивала себе путь через дебри схоластики и религии средневековья.

Используя градусные измерения, немецкий астроном Ф. Бессель в $1841$ г. вычислил радиус Земли и получил цифры, которые характеризуют эллипсоид. Эти цифры были настолько точными, что на протяжении целого столетия использовались при различных геодезических исследованиях. Со временем появилась возможность уточнить прежние данные о форме Земли и её размерах. Работу по уточнению выполнил советский ученый Ф.Н Красовский и в $1936$ г. были опубликованы новые цифры. Размеры земного эллипсоида стали точнее.

По подсчетам Ф.Н. Красовского большая полуось эллипсоида – расстояние от центра Земли до экватора – составляет $6378$ км, малая полуось – расстояние от центра Земли до одного из полюсов – равна $6356,8$ км. Становится очевидным, что полярный радиус короче экваториального на $21$ км и Земля действительно представляет собой эллипсоид вращения или шар, сплюснутый у полюсов. В масштабе глобуса эта разница практически незаметна.

Что касается размеров планеты, то их сегодня знает каждый школьник:

  • Диаметр экватора – $12756,5$ км;
  • Полярный диаметр составляет – $12713,7$ км;
  • Длина окружности меридиана – $40008,6$ км;
  • Окружность экватора – $40075,7$ км;
  • Поверхность Земли – $510$ млн. кв. км;
  • Объем Земли – $1080$ млрд. куб. км.

Планеты Солнечной системы

В нашей Солнечной системе помимо Земли вращается еще семь планет. Девятую планету Плутон в $2006$ г. причислили к планетам-карликам, понизив её в статусе. В Солнечной системе это единственный карлик, стоявший в ряду основных планет.

Понятие «планета» в прошлом применялось к девяти космическим объектам, вращающимся вокруг Солнца, а сегодня астрономы уверены, что такие небесные тела есть и за пределами Солнечной системы.

Международный Астрономический Союз в $2006$ г. дал четкое определение, что планеты Солнечной системы – это шаровидные космические тела, вращающиеся вокруг звезды (Солнца).

Планеты исследуются специалистами в течение длительного времени и о них собрана обширная информация, несмотря на которую они по-прежнему остаются большой загадкой. Планеты Солнечной системы делятся на планеты земной группы и газовые гиганты:

Планеты земной группы. Они, как правило, состоят из камня и металла, имеют высокую плотность, слабое магнитное поле, небольшие размеры и вращаются вокруг своей оси с небольшой скоростью. Таких планет четыре – Меркурий, Венера, Земля, Марс. Спутники есть только у двух из них – у Земли и Марса. У всех планет этой группы отсутствуют планетарные кольца, а атмосфера может варьироваться от мощной как у Венеры, представленной диоксидом углерода до полного её отсутствия как у Меркурия;

Газовые гиганты. Это планеты самые удаленные от Солнца. Их тоже четыре – Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они, в отличие от планет земной группы, имеют огромные размеры и состоят из водорода и гелия. Планеты имеют относительно низкую плотность, но, зато чрезвычайно большую скорость вращения, имеют много спутников и астероидные кольца вокруг себя. Наличие спутников объясняется мощным гравитационным полем, способным притянуть большое количество космических объектов. Астероидные кольца, как предполагают ученые, являются остатками лун, размельченных гравитационными силами этих планет.

Движение планет

Древние люди, наблюдая за годичным перемещением Солнца среди звезд, научились определять наступление того или иного времени года. С этой целью они разделили эклиптику на $12$ созвездий. В каждом из этих созвездий Солнце задерживается примерно месяц. Созвездия были названы зодиакальными и получили названия животных.

С названиями созвездий люди связывали свою хозяйственную деятельность. Например, на скорое половодье указывало появляющееся на небе созвездие Водолея, уборка хлеба на полях начиналась с появлением созвездия Девы, а через месяц, когда на небе было видно созвездие Весов, люди подсчитывали собранный урожай.

Ученые того времени, наблюдая за созвездиями начинали понимать, что все видимые небесные тела вращаются вокруг Солнца и точка в этом спорном вопросе была поставлена Николаем Коперником.

Создав свою гелиоцентрическую систему польский ученый убедительно доказал, что центром Вселенной является вовсе не Земля, а все планеты вращаются вокруг Солнца по своим орбитам.

Труды Н. Коперника продолжил датский астроном Тихо Браге. Наблюдая за небесными телами, он получил результаты, которые помогли немецкому математику И. Кеплеру сформулировать три знаменитых закона о движении планет. Ему удалось доказать, что движение вокруг Солнца известных в то время планет, а их было шесть, происходит по эллипсам.

Первый закон И. Кеплера гласит. Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Второй закон Кеплера. Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равновеликие площади. Это закон равных площадей. Третий закон Кеплера. Квадраты периодов обращений планет вокруг Солнца пропорциональны кубам больших полуосей их эллиптических орбит.

Полный оборот вокруг Солнца у каждой планеты свой. Так, например, у Меркурия он составляет всего 88 земных суток, а у нашей Земли, как всем известно, этот цикл длится $365$ дней и $6$ часов. Юпитер свой оборот совершает за $11,9$ земных лет, а самая далекая планета-карлик – Плутон оборачивается за $247,7$ года.

Говоря о движении планет, важно иметь в виду, что все планеты Солнечной системы движутся не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс.

Планета Земля

Наш дом — планета Земля

  • Расстояние от Солнца:149,6 млн км
  • Диаметр планеты:12 765 км
  • Сутки на планете:23ч 56мин 4с*
  • Год на планете:365 дней 6ч 9мин 10с*
  • t° на поверхности:средняя по планете +12°C (В Антарктиде до -85°C; в пустыне Сахара до +70°C)
  • Атмосфера:77% Азот; 21% кислород; 1% водяной пар и остальные газы
  • Спутники:Луна

* период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)
** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)

C самого начала развития цивилизации людей интересовало происхождение Солнца, планет и звезд. Но больше всего вызывает интерес планета, являющаяся нашим общим домом, Земля. Представления о ней менялись вместе с развитием науки, само понятие о звездах и планетах, так как мы это понимаем сейчас, сформировалось всего лишь несколько веков назад, что ничтожно мало по сравнению с самим возрастом Земли.

Презентация: планета Земля

Третья от Солнца планета, ставшая нашим домом, имеет спутник – Луну, и входит в группу планет земного типа, таких как Меркурий, Венера и Марс. Планеты–гиганты существенно отличаются от них по физическим свойствам и строению. Но даже такая крохотная по сравнению с ними планета, как Земля, имеет невероятную по осмыслению массу – 5, 97х1024 килограмм. Она вращается вокруг светила по орбите на среднем расстоянии от Солнца в 149, миллиона километров, вращаясь вокруг своей оси, что является причиной смены дней и ночей. А сама эклиптика орбиты характеризует времена года.

Наша планета играет уникальную роль в Солнечной системе, ведь Земля – единственная планета, на которой есть жизнь! Расположилась Земля крайне удачным образом. Она путешествует по орбите на расстоянии почти 150 000 000 километров от Солнца, а это означает лишь одно – На Земле достаточно тепло, чтобы вода сохранялась в жидком виде. При условии жарких температур вода бы просто выпарилась, а в холоде превращалась бы в лед. Только на Земле присутствует атмосфера, в которой может дышать человек и все живые организмы.

Истрия возникновения планеты Земля

Отталкиваясь от Теории Большого Взрыва и основываясь на исследовании радиоактивных элементов и их изотопов, ученые выяснили, приблизительный возраст земной коры, – он составляет около четырех с половиной миллиардов лет, а возраст Солнца – около пяти миллиардов лет. Так же, как и вся галактика, Солнце образовалось в результате гравитационного сжатия облака межзвездной пыли, а вслед за светилом образовались и планеты, входящие в Солнечную систему.

Что касается образования самой Земли как планеты, само ее рождение и формирование продолжалось сотни миллионов лет и проходило в несколько фаз. На фазе рождения, подчиняясь законам гравитации, на ее все растущую поверхность падало большое количество планетезималей и крупных космических тел, составивших впоследствии практически всю современную массу земли. Под действием такой бомбардировки произошло разогревание, а затем и расплавление вещества планеты. Под воздействием сил гравитации тяжелые элементы, такие как феррум и никель, создали ядро, а из более легких соединений образовались земная мантия, кора с лежащими на ее поверхности континентами и океанами, и атмосфера, которая первоначально сильно отличалась от настоящей.

Внутренне строение Земли

Из планет своей группы Земля обладает наибольшей массой и поэтому имеет самую большую внутреннюю энергию — гравитационную и радиогенную, под воздействием которых процессы в земной коре еще продолжаются, что видно по вулканической и тектонической деятельности. Хотя уже успели образоваться магматические, метаморфические и осадочные породы, сформировавшие очертания ландшафтов, которые под действием эрозии постепенно видоизменяются.

Под атмосферой нашей планеты расположилась твердая поверхность, которая называется земной корой. Она делится на огромные куски (плиты) из твердой породы, которые могут двигаться и при движении задевать и толкать друг друга. В результате такого движения появляются горы и иные особенности земной поверхности.

Земная кора имеет толщину от 10 до 50 километров. Кора «плавает» на жидкой земной мантии, масса которой составляет 67% массы всей Земли и простирается в глубину на 2890 километров!

За мантией следует наружное жидкое ядро, которое тянется в глубину еще на 2260 километров. Это слой является также подвижным и способен издавать электрические токи, которые и создают магнитное поле планеты!

В самом центре Земли находится внутреннее ядро. Оно очень твердое и содержит уйму железа.

Атмосфера и поверхность Земли

Земля единственная из всех планет Солнечной системы, имеет океаны, — они покрывают более семидесяти процентов ее поверхности. Первоначально находящаяся в атмосфере в виде пара вода сыграла большую роль в образовании планеты – парниковый эффект поднял температуру на поверхности на те десятки градусов, необходимые для существования воды в жидкой фазе, а в сочетании с солнечной радиацией дал начало фотосинтезу живого вещества – органики.

Из космоса атмосфера кажется голубой каймой вокруг планеты. Эта тончайший купол состоит на 77% из азота, на 20% из кислорода. Остальное – это смесь разнообразных газов. Земная атмосфера содержит намного больше кислорода, чем любая другая планета. Кислород жизненно необходим животным и растениям.

Это уникальное явление можно расценивать как чудо или считать невероятным совпадением случайностей. Именно океан дал начало зарождению жизни на планете, и, как следствие, возникновению гомо сапиенс. Удивительно, но океаны еще хранят множество тайн. Развиваясь, человечество продолжает изучать космос. Выход на околоземную орбиту дал возможность по новому осмыслить многие геоклиматические процессы, происходящие на Земле, дальнейшее изучение тайн которой еще предстоит не одному поколению людей.

Спутник Земли — Луна

У планеты Земля есть свой единственный спутник — Луна. Первым , кто описал свойства и характеристики Луны был итальянский астроном Галилео Галилей, он описал горы, кратеры и равнины на поверхности Луны, а в 1651 году астроном Джованни Риччоли написал карту видимой стороны лунной поверхности. В XX веке 3 февраля 1966 года на Луну впервые прилунился спускаемый аппарат Луна-9, а несколькими годами позже 21 июля 1969 года на поверхность Луны впервые ступила нога человека.

Луна всегда повернута к планете Земля только одной своей стороной. На этой видимой стороне Луны видны равнинные «моря», цепочки гор и множественные кратеры самых разных размеров. Другая, невидимая с Земли, сторона имеет на поверхности большое скопление гор и еще больше кратеров, а отражающий от Луны свет, благодаря которому ночью мы можем видеть ее в бледно-лунном цвете, это слабо отражаемые лучи от Солнца.

Планета Земля и ее спутник Луна сильно отличаются по многим свойствам, при этом соотношение стабильных изотопов кислорода у планеты Земля и ее спутника Луны совпадает. Проводимые радиометри́ческие исследования показали, что возраст обоих небесных тел одинаковый, примерно 4,5 миллиардов лет. Эти данные вызывают предположение о происхождении Луны и Земли из одного вещества, что рождает несколько интересных гипотез о происхождении Луны: от происхождения из одного протопланетного облака, захватом Землей Луны и до образования Луны от столкновения Земли с крупным объектом.

Интересные факты о планете Земля

1. Каждый день на разных материках и водных поверхностях Земли происходит около полутора тысяч гроз, поэтому если смотреть на поверхность Земли из космоса можно наблюдать постоянные вспышки молний, ежесекундно возникающие в самых разных частях земного шара.

2. Оказывается, гравитация распределяется неравномерно по поверхности Земли. Низкая гравитация наблюдается в областях Индийского океана, а высокая – на юге Тихого океана. Причины этого до сих пор не ясны

3. Вследствие изменения гравитации, воздействия Луны, движения плит и других процессов на поверхности, Земля замедляет свое движение. Ученые подсчитали, что в последнее время день сократился на доли секунды.

4. Каждый год Земля получает в подарок тонны космической пыли, которая прилетает к нам с астероидами, которые врезаются в атмосферу Земли, создавая эффект падающих звезд.

5. Через 4-5 миллиардов лет Солнце дойдет до конца своей эволюции и превратится в красного гиганта (огромный огненный шар гигантских размеров) и поглотит две ближайшие к себе планеты Меркурий и Венеру, а затем начнет остывать и уменьшаться, превращаясь в белого карлика. Планета Земля скорее всего удержится на своей орбите, но превратится в выжженый Солнцем шар и тогда, возможно, следы органики будут окончательно уничтожены.

Возможно, планета выдержит такой эволюционный ход событий, но возможности для возникновения той жизни, которая была прежде на Земле уже не будет и планета будет триллионы лет исчезать во Вселенной мгле вместе с угасающим белым карликом в которого превратится Солнце

Но пока до этого времени должны пройти миллиарды лет, мы имеем возможность смотреть и наслаждаться той жизнью, теми красотами и тем теплом, которую с благодарностью дарит нам Наша планета и её звезда Солнце.

Быть может, именно сейчас мы научимся отдавать и свою любовь Природе, Земле и всему Мирозданию.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector