Что такое планета и из чего она состоит? Из чего планета состоит

Из чего состоит Земля?

Геология > Из чего состоит Земля?

Земля – это нечто большее, чем нам удается разглядеть с нашей позиции. Если бы была возможность разрезать ее пополам, то вы бы сильно удивились. Мы бросаемся на поиски новых миров, но еще многого не знаем о нашем.

Но сейсмология сумела открыть слои. Каждый наделен своими свойствами, характеристикой и составом. И все это влияет на земные процессы.

Современная теория

Внутреннее пространство планеты дифференцировано. То есть, структура (как и у остальных планет) представлена слоями. Снимите один и попадете на следующий. Причем каждый будет обладать своей температурой и химическим составом.

Наше понимание слоев базируется на результатах сейсмологического мониторинга. Он вмещает исследование звуковых волн, созданных землетрясением, а также анализ того, как прохождение сквозь различные слои замедляет их темп. Перемены в сейсмической скорости приводят к рефракции.

Модель плоской Земли с континентами, расположенными в форме диска, а также Антарктидой в виде ледяной стены

Их используют вместе с трансформациями в гравитационных и магнитных полях и экспериментах с кристаллическими твердыми веществами, имитирующих давление и температурный показатель в глубине планеты.

Исследования

Еще в древние времена человечество пыталось разобраться в земном составе. Первые попытки даже не относились к науке. Это были скорее легенды и мифы, связанные с божественным вмешательством. Однако среди населения распространилось несколько теорий.

Вы могли слышать о плоской Земле. Это мнение бытовало в месопотамской культуре. Планета изображалась как плоский диск, бороздящий океан. Майя также считали ее плоской, но на углах располагалось четыре ягуара, которые удерживали небо. Персы видели космическую гору, а у китайцев это был четырехсторонний куб.

В 6 веке до н.э. греки склонялись к округлой форме, а в 3 веке до н.э. идея о сферической Земле обретала почву под ногами и первую доказательную базу. В этот же момент ученые начинают соприкасаться с геологическими исследованиями, а философы рассматривать минералы и металлы.

Модель Земли Эдмунда Галлея, представленная концентрическими сферами

Но настоящий сдвиг произошел лишь в 16-17-х вв. Эдмунд Галлей в 1692 году предложил теорию «Пустота Земли». Он считал, что внутри есть полость, то есть, определенное ядро, чья толщина занимает 800 км.

Между этими сферами располагается воздушный зазор. Чтобы не возникло эффекта трения, внутренняя сфера должна удерживаться гравитацией на месте. Модель отображала две концентрические оболочки вокруг ядра. По диаметру соответствовали Меркурию, Венере и Марсу.

Галлей основывался на плотности Луны и Земли, выдвинутых Исааком Ньютоном в 1687 году. Дальше ученые решили рассмотреть достоверность Библии. Исследователям было важно вычислить реальный возраст планеты и обнаружить доказательства потопа. Здесь и начали рассматривать ископаемые и вырабатывать систему для классификации датирования слоев.

Рост важности горной промышленности в 17-18-х вв. (особенно для поиска драгоценных металлов) привел к трансформации геологии

В 1774 году Абрахам Вернер представил в своих трудах детальную систему идентификации определенных минералов, основываясь на их внешних характеристиках.

В 1741 году в Национальном музее естественной истории Франции появилась первая должность по геологии. Через 10 лет термин «геология» вошел в обиход.

В 1770-х гг. на первое место в исследованиях выходят химические анализы. Одной из важных задач было исследование мест на наличие жидкого наводнения в прошлом (потоп). В 1780-х гг. были и те, кто верил, что слои создались не из-за воды, а за счет огня. Последователей называли плутонистами. Они верили, что планета сформировалась из-за затвердевания расплавленных масс. И все это происходило крайне медленно. Отсюда вытекало, что планета намного старше, чем говорилось в Библии.

Корабль Бигль на Галапагосских островах

В 19 веке на геологию сильно повлияла промышленная революция, а также концепция стратиграфической колонны – скальные образования расположены в порядке их появления во времени. Ученые стали осознавать, что возраст ископаемых можно вычислить геологически (чем глубже найдены, тем старше).

Исследователи получили возможность отправляться в плавания, чтобы расширять кругозор и сравнивать находки в разных местах. Среди таких счастливчиков оказался Чарльз Дарвин, завербованный капитаном корабля Бигль.

Найденные им гигантские окаменелости сделали из него геолога, а его теории о причинах исчезновения привели к важнейшей работе «О происхождении видов», написанной в 1859 году.

Тектонические плиты Земли

Ученые увеличивали свои знания и создавали геологические карты. Они уже исчисляли земной возраст в миллионных понятиях, а не тысячных. Но развитие технологий помогло сдвинуть остатки догматических представлений.

В 20-м веке появилось радиометрическое датирование. Тогда думали, что планетарный возраст достигает 2 миллиардов лет. В 1912 году Альфред Вегенер выдвинул теорию континентального дрейфа. То есть, когда-то все континенты были одним целым. Позже это подтвердили геологическим анализом образцов.

Единый континент Пангея во время пермского периода (300-20000 миллионов лет назад)

Теория плитной тектоники возникла из исследования океанического дна. Геофизические данные демонстрируют боковое движение континентов, а океаническая кора моложе континентальной.

В 20-м веке активно развивалась сейсмология, исследование землетрясений и прохождение волн сквозь Землю. Именно это помогло разобраться в составе и добраться до ядра.

Земля, отображенная с лунной позиции кораблем Аполлон-11

В 1926 году Гарольд Джеффис заявил, что земное ядро жидкое, а в 1937 году Инге Леманн расширил эту теорию, дополнив, что внутри жидкого ядра есть сплошное твердое.

Земные слои

Землю можно разделить механически или химически. Первый способ изучает жидкие состояния. Здесь появляется литосфера, астеносфера и мезосфера, внешнее и внутренне ядро. Но большую популярность обрел химический метод, обнаруживший кору, мантию и ядро.

Внутреннее ядро твердое, а внешнее жидкое. Нижняя мантия пребывает под сильным давлением, поэтому обладает более низкой вязкостью, чем верхняя. Все отличия вызваны процессами, сопровождающими планетарное развитие в течение 4.5 миллиардов лет.

Кора

Это внешний, охлажденный и застывший слой. Простирается на 570 км и представляет всего 1% планетарного объема.

Земные слои в масштабе

Более узкие части – океаническая кора, лежащая в основе океанических бассейнов (5-10 км), а более плотная – континентальная. Верхняя часть мантии и земная кора – литосфера, охватывающая 200 км. Большая часть скал сформировалась 100 миллионов лет назад.

Верхняя мантия

Занимает 84% объема и выступает по большей части твердой, но иногда ведет себя как вязкая жидкость. Начинается с «Поверхности Мохоровичича» – 7-35 км и углубляется на 410 км.

Движение в мантии отражается на перемещении тектонических пластин. Процесс обуславливается теплом из глубины. Именно это приводит к землетрясениям и формированию горных цепей.

Температура поднимается на 500-900°С. Слой на глубине 410-660 км считается переходной зоной.

Нижняя мантия

Температура на глубине в 660-2891 км способна достигать 4000°С. Но давление здесь слишком сильное, поэтому вязкость и плавление ограничены. Об этом слое известно мало, но полагают, что сейсмически однороден.

Внешнее ядро

Это жидкая оболочка с толщиною в 2300 км, а в радиусе охватывает 3400 км. Здесь плотность намного выше – 9900-12200 кг/м3. Полагают, что ядро представлено 80% железа, а также никелем и прочими легкими элементами. Нет сильного давления, поэтому оно не затвердевает, хотя по составу напоминает внутреннее ядро. Температура – 4030°С.

В жидком ядре из-за температуры и турбулентности создается динамо, влияющее на магнитное поле.

Внутреннее ядро

Представлено железом и никелем, а в радиусе охватывает 1220 км. Плотность – 12600-13000 кг/м3, что намекает на присутствие тяжелых элементов (платина, золото, палладий, вольфрам и серебро).

Художественная интерпретация земного ядра

Температура здесь вырастает до 5400°C. Почему же твердые металлы остаются жидкими? Потому что температура плавления крайне высокая, как и давление. Внутренне не сильно связано с твердой мантией, поэтому полагают, что оно вращается быстрее самой планеты.

Также есть мнение, что и внутреннее ядро обладает слоями, разделенными переходной зоной с толщиною в 250-400 км. Самый нижний слой способен в диаметре простираться на 1180 км. Ученые свидетельствуют о динамике, из-за которой ядро расширяется на 1 мм в год.

Как видите, наша планета – удивительное и полное загадок место. В ней все еще таится тепло, накопленное миллиарды лет назад. И это не мертвое тело, а динамический объект, который постоянно меняется.

v-kosmose.com

Из чего состоит наша планета?

Наша планета состоит из различных оболочек, которые постоянно взаимодействуют. Сама планета состоит из литосферы, атмосферы, земной коры, гидросферы, мантии и ядра. Кроме того, есть еще ноосфера и биосфера, которые включают в себя живых существ, обитающих на планете.

Сферы планеты

Рассмотрим основные оболочки планеты:

атмосфера – газообразная околоземная оболочка, которая имеет влияние на погоду и климат, защищает поверхность от ультрафиолета, содержит различные газы (кислород, озон, углекислый газ и др.)
литосфера – оболочка планеты, которая частично занята водной средой, а частично является сушей, состоит из различных твердых пород
гидросфера – водная среда, которая включает в себя все водоемы планеты, ледники, подземные воды, осадки
мантия – находится под корой планеты, состоит из нескольких слоев, содержащих элементы и их оксиды, а процессы, происходящие в ней, становятся причиной землетрясений и движения континентов
ядро – центр нашей планеты, но никто наверняка не знает, какой он, ведь все данные получены косвенными методами, но ученые предполагают, что ядро состоит из никелевых, железных, сидерофильных соединений

Ноосфера и биосфера

На Земле есть такие оболочки, как биосфера и ноосфера, но их границы весьма условные, так как они включают часть иных сфер планеты, а также переплетаются между собой. Если говорить конкретно, то биосфера – это область всего живого, поэтому включает в себя мир флоры и фауны, нижний слой воздушного пространства, а еще всю гидросферу. В пределах биосферы проживают и сами люди. Некоторые эксперты определяют биосферу как оболочку, в которой обитают живые существа. Они образованы благодаря разнообразным живым веществам, масса которых имеет большое значение для протекания изменений на планете.

Ноосфера – это часть биосферы, которая является оболочкой разумной жизни. В ее пределах ведет жизнедеятельность человеческий род. Считается, что это наиболее новая сфера, и она развивается вместе с прогрессом цивилизации, является поприщем производственной деятельности людей.

Итак, наша планета имеет несколько оболочек, которые активно взаимодействуют между собой. Деятельность людей привносит изменения практически во все сферы Земли, что оказывает различные воздействия, чаще всего разрушительные. Например, антропогенная деятельность приводит к загрязнению атмосферы, гидросферы и литосферы.

Источник: ECOPORTAL

tiroz.org

Из чего состоит Земля?

Третья планета Солнечной системы образовалась примерно 4,5 млн. лет назад из кусков и обломков космических тел, пыли и газа. Продолжительное время она подвергалась бомбардировке поверхности метеоритами, энергия которых не успевала освобождаться снаружи и нагревала планету изнутри. Это, совместно с гравитационными процессами, привело к образованию жидких масс, которые отделялись от твердых частей. Так образовались оболочки более плотные внутри и менее – снаружи. Охлаждаясь, планета освобождала огромное количество газов, которые впоследствии стали материалом для образования атмосферы. Такова теория образования планеты Земля.

Из чего состоит планета Земля

Впервые предложение разделить строение Земли на концентрические круги было сделано 120 лет назад австрийским ученым Эдуардом Зюссом. Долгие годы исследований позволили выделить три основных составляющих строения земли: ядро, мантия и земная кора. Причем для исследования доступна только последняя часть, а теория о строении ядра и мантии сегодня только предположительная.

Толщина земной коры разная и достигает 30-40 километров под континентами и только 7-10 – на океаническом дне. Минимально известная толщина земной коры возле острова Пасхи, составляет 5км, а максимальная толщина – в Гималаях – 90км.

Путем математических исчислений ученым удалось выяснить, что радиус ядра планеты составляет 3471км, а толщина мантии – 2888км. Позже ядро предположительно разделили на две части: одна из них, внутренняя, имеет плотность 12,5г/см2, радиус 1225км и находится в твердом состоянии, другая менее плотная – 10г/см2 – жидкая. Имея высокую температуру, ядро разогревает похожее на вулканическую лаву вещество, чем заставляет его двигаться в сторону более холодной мантии.

Мантия занимает 82% объема Земли, имеет плотность 5г/см2 и тоже разделена условно на две части: нижнюю и верхнюю. Нижняя на границе с ядром (глубина приблизительно 670км) имеет нечто большую плотность, верхняя берет начало на глубине 420км и заканчивается под земной корой. Верхний слой мантии совместно с земной корой имеют общее название

elhow.ru

из чего она состоит? — Альтернативный взгляд Salik.biz

Самое интересное в астрономии — это, конечно, вглядываться в неизвестное и открывать что-то новое в глубокой бездне космоса. И когда намеки на «что-то новое» появляются у нас на космическом пороге, глобальное волнение уже не скрыть, оно дрожью проносится по всему миру, заглядывая во все щели. Мы говорим о пресловутой «девятой планете»: гипотетическом мире, который, как полагают, оказывает гравитационное влияние на внешнюю Солнечную систему, а точнее на замороженные поля астероидов далеко за пределами орбиты Плутона.

В январе астрономы Калтеха Майк Браун и Константин Батыгин объявили об открытии: у группы объектов в поясе Койпера — за орбитой Плутона — обнаружили странную орбиту. Пояс Койпера и странности, вообще, часто идут плечом к плечу, но в этом случае движение небольших объектов намекало на другой таинственный объект, который может гравитационно стягивать эти объекты, рождая странную синхронность.

Поиск планет во внешней Солнечной системе — дело непростое. Хотя у нас есть очень мощные обсерватории, которые могут видеть мельчайшие детали в галактиках в миллионах световых лет от Земли, и телескопы, которые могут точно определять движение крошечных астероидов, прорывающихся через внутреннюю Солнечную систему, внешняя Солнечная система остается по большей части загадочным и неисследованным регионом местного космоса. Если планета скромных размеров будет вращаться достаточно далеко от Солнца, она будет слишком малой и слишком холодной, чтобы ее могли заметить обсерватории. А если ее не смогут выявить в рамках обследования неба, мощные телескопы не будут знать, куда целиться. Эти далекие планеты будут не больше чем точками в океане звезд. В конце концов, космос очень большой, и планетарные открытия требуют сочетания мастерства, точных инструментов и даже удачи.

Состав девятой планеты по мнению Мордасини и Линдера, сверху вниз: атмосфера — H/He; газовый слой — H/He; льды — h30; силикатная мантия — MgSiO3; железное ядро — Fe

В случае с девятой планетой, ее пока не наблюдали напрямую; как с открытием Нептуна в 1846 году, именно движение других объектов Солнечной системы может указывать на присутствие чего-то крупного в этой области. Теперь астрономы проявляют особую изобретательность и изучают траекторию движения космического аппарата «Новые горизонты» в надежде увидеть любые неучтенные отклонения от запланированного пути через пояс Койпера, которые также могли бы указать на гравитацию девятой планеты.

В то же время ученые из Университета Берна в Швейцарии решили пойти еще дальше и попытаться определить рамки того, насколько большой и «теплой» может быть планета. Их исследование было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

По моделям Брауна и Батыгина, девятая планета должна иметь высокую эллиптическую орбиту, и подходить не ближе чем на 200 а. е. (200 расстояний от Земли до Солнца, в 4 раза дальше, чем расстояние от Солнца до Плутона) и не дальше чем на 1200 а. е. Короче говоря, этот мир далеко за границей нашей «классической» Солнечной системы и даже дальше самого далекого объекта Солнечной системы, известного на сегодняшний день, карликовой планеты Эрида (она находится в 100 а. е.). Эрида тоже была обнаружена Брауном в 2005 году, и это открытие впоследствии привело к понижению Плутона в ранге.

После того как планету не нашли на инфракрасных обзорах, астрономы Берна Кристоф Мордасини и аспирант Эстер Линдер намереваются расшифровать дополнительные характеристики девятой планеты с помощью известных планетарных моделей эволюции, которые применяются к планетам, вращающимся у других звезд — экзопланет.

Браун и Батыгин оценили массу девятой планеты, исходя из гравитационного влияния, которое она, по идее, оказывает. Планета должна быть массивнее Земли в 10 раз, что делает ее этаким «мини-Ураном» — местом с твердым ядром и холодным плотным слоем газа.

При том что девятая планета пока не показывалась на инфракрасных обзорах (вроде WISE NASA), ученые уже определили верхний предел физического размера девятой планеты и узнали ее приблизительную массу, удаленность от Солнца и возможную модель планетообразования. На основе этих данных Мордасини и Линдер сформировали представление о температуре и размере планеты.

По их подсчетам, девятая планета должна иметь радиус в 3,7 земного и температуру верхних слоев атмосферы в -226 градусов по Цельсию. Эти цифры были выведены, исходя из предположительной орбиты девятой планеты вокруг нашего Солнца и возраста Солнечной системы; гипотетический мир должен был образоваться в протопланетарном диске нашего Солнца, который начал конденсироваться в планеты порядка 4,6 миллиарда лет назад.

На таком большом расстоянии от Солнца для нас может стать неожиданностью, что девятая планета, конечно, холодная, но все еще теплее, чем предсказывалось по одному только нагреву солнечным светом. По мере формирования планеты, энергия их ядер может поддерживать недра расплавленными миллиарды лет. Это тепло медленно рассеивается и может наблюдаться с помощью высокочувствительных инфракрасных телескопов.

Температура девятой планеты в 47 кельвинов (-226 градусов по Цельсию) означает, что «излучение планеты преобладает над остыванием ядра, в противном случае температура составила бы всего 10 кельвинов», пишет Линдер. «Ее внутренняя сила примерно в 1000 больше поглощаемой». Это означает, что отраженный солнечный свет будет ничтожным по сравнению с внутренним нагревом, который производит этот мир, что делает его инфракрасный сигнал гораздо более мощным, чем если бы мы искали отраженный солнечный свет в оптическом диапазоне длин волн. Это очевидно для астрономов, которые ищут ледяные объекты далеко от Солнца, но в случае с девятой планетой, которая может быть самым горячим объектом на задворках Солнечной системы, сложно называть «теплым» что-то с температурой в 47 градусов выше абсолютного нуля. «Тепло» это относительный термин.

Отталкиваясь от немногих подсказок о природе девятой планеты, интересно посмотреть, как этот гипотетический мир будет обретать форму. «С нашим исследованием предполагаемая планета 9 перестает быть просто точечной массой, она приобретает форму, физические свойства», говорит Мордасини.

В настоящее время астрономы используют наблюдения и модели Брауна и Батыгина, чтобы отследить возможное местоположение девятой планеты, но с инфракрасными данными, которые нам пока доступны, вычленить мир будет весьма трудно.

Как же выглядит девятая планета? Возможно, нам придется подождать, пока не будет построен Большой синоптический обзорный телескоп возле Серро Тололо в Чили. Только тогда мы сможем доказать, что этот мир точно существует, и поймем, действительно ли это небольшая газообразная планета или что-то совершенно другое. Между тем теоретические исследования вроде этих помогают нам не только отследить местоположение девятой планеты, но и открывают для нас дразнящую возможность посмотреть на то, как выглядит девятая планета и из чего состоит.

И все же в основе этого исследования лежит гипотетическая планета, которая сформировалась из протопланетарного диска нашего Солнца, подобно другим нашим планетам. Но остается возможность того, что девятая планета была захвачена из другой звездной системы (такой сценарий мог бы объяснить высокий эксцентриситет предсказанной орбиты). До тех пор, пока мы фактически не увидим эту планету, мы не сможем точно понять, родилась она в нашей Солнечной системе или нет.

salik.biz

Тайны Девятой планеты: из чего она состоит?

hinews.mediasole.ru

Что такое планета и из чего она состоит?

Звезды, планеты – эти слова прочно вошли в лексикон каждого современного человека, начиная с детсадовского возраста. А что такое планета, из чего она состоит и чем отличается от звезды?

Раньше обо всем этом дети узнавали на уроках астрономии, теперь же знания о Вселенной дети получают по большей части из фантастических книг и фильмов.

Что называют планетой?Чем отличаются планеты друг от друга?Чем звезда отличается от планеты?

Что называют планетой?

«Планета» в переводе с греческого языка означает «странствующая». Это название появилось в результате наблюдений за небесным сводом.

Древнегреческие ученые заметили, что большинство звезд не изменяет своего положения относительно друг друга, некоторые же из них постоянно странствуют по небосводу, оказываясь то в одном созвездии, то в другом. Эти блуждающие звезды получили название планет.

Невооруженным глазом можно увидеть только пять планет: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Планета Уран была открыта только после изобретения телескопа, в 1781 году.

Спустя 60 лет была обнаружена планета Нептун, причем ее орбита и другие характеристики вначале были рассчитаны теоретически, а затем немецкий астроном Галле смог увидеть ее с помощью мощного телескопа.Последнюю из планет Солнечной системы, Плутон, смогли открыть только в 1930 году, хотя ее существование тоже было предсказано с помощью математических формул.

Сегодня астрономы так определяют, что такое планета: это небесное тело, которое имеет размер, достаточный для того, чтобы приобрести шарообразную форму за счет собственного тяготения, и вращается по устойчивой орбите вокруг звезды.

Планета может быть твердой или представлять собой газопылевое облако, но сама не служит источником термоядерной реакции, т.е. не излучает свет и тепло.

Чем отличаются планеты друг от друга?

Планеты Солнечной системы не одинаковы: каждая из них имеет ряд индивидуальных особенностей, благодаря которым ее никак нельзя спутать с другими.

Близость к Солнцу у каждой планеты своя, а значит, солнечная энергия распределяется между ними неравномерно. Больше всех тепла и света достается Меркурию, который прямо-таки перегрет, особенно та сторона, которая обращена к Солнцу. Дальним планетам достается, наоборот, слишком мало света и тепла, поэтому их поверхность безжизненна и пуста.

Размер – важный показатель планеты. Самая большая из них – Юпитер, второй по величине – Сатурн. Однако планеты-гиганты имеют относительно небольшую плотность, так как состоят из пыли и газов, а не из твердого вещества.

Одни планеты имеют спутники, другие – нет. Количество и размеры спутников тоже различаются.У Земли только один спутник – Луна, у Марса – два, Деймос и Фобос. Количество спутников Юпитера очень велико, а у Сатурна, кроме спутников, имеется роскошное кольцо, опоясывающее экватор планеты.

Скорость и направление вращения вокруг своей оси у каждой из планет отличаются от других. Большие планеты вращаются намного быстрее Земли, а Марс и Венера – медленнее, зато ось ее вращения лежит в плоскости орбиты. То есть получается, что Венера вращается «лежа на боку».

Можно найти еще множество отличий, ведь каждая из планет – это целый мир, который совершенно не похож на другие. Пока что мы имеем представление только о том, как выглядит поверхность Марса и Луны, но когда-нибудь человек обязательно сможет побывать на каждой из планет Солнечной системы.

Чем звезда отличается от планеты?

Древние ученые отличали планеты от звезд, наблюдая за их движением: планеты перемещаются по небесному своду, вращаясь вокруг Солнца, звезды же неподвижны. Вернее, человеческий глаз не может наблюдать движение звезд, хотя они вращаются вместе с рукавом Галактики вокруг ее центра.

Но сегодня мы знаем и другие отличия планет от звезд:

— размеры звезд в миллионы раз больше размера планет;

— в недрах звезд протекают термоядерные реакции, а в недрах планет – нет;

— звезды излучают свет и тепло, а планеты только отражают блеск звезд;

— звезды состоят из легких химических элементов – водорода и гелия, а планеты имеют и легкие, и тяжелые элементы;— температура звезд достигает сотен тысяч или даже миллионов градусов, а температура даже самых горячих планет намного ниже;

— планеты движутся по эллиптическим орбитам вокруг звезд, а не наоборот.

Источник: vseznaika.org

teora-holding.ru