Строение планеты Земля. Земля планета строение
Планета Земля: внутреннее строение и свойства
Планета Земля - единственная известная нам планета, населённая живыми организмами.В нашей Солнечной системе она не самая большая (пятая по размеру) и является третьей по удалённости от Солнца. Однако, среди планет земной группы (строением похожих на Землю) она самая большая.
Образовалась Земля приблизительно 4,5 миллиарда лет назад. Предположить это удалось благодаря многолетним наблюдениям за космическими телами из телескопа. Но такой расчёт весьма приблизителен. Чуть позже образовалась и Луна - спутник нашей планеты.В течение миллиарда лет после образования зародилась первая жизнь, благодаря чему вокруг Земли начал формироваться озоновый слой. Он же и по сей день защищает планету от солнечной радиации.
Внутреннее строение Земли
Основополагающей частью нашей планеты является внутреннее ядро, имеющее диаметр ~1,3 тысячи километров. Состоит оно из сплавов никеля и железа (по большей части), и находится под очень высокой температурой - от 4 до 6 тысяч градусов. Удивительно, но даже при такой температуре оно сохраняет твёрдое состояние. Обусловлено это, вероятно, огромным давлением.А вот внешнее ядро находится в жидком состоянии, и обтекает внутренне со всех сторон. Толщина его 2,2-2,3 тысячи километров. Для лучшего понимания, расположено оно на глубине от 2,9 до 5,1 тысячи километров от поверхности Земли. Температура там также очень высокая - 5-6 тысяч градусов.Вместе эти два слоя образуют Ядро Земли.
Между корой планеты и ядром находится Мантия. Она также делится на два слоя: верхнюю мантию и нижнюю мантию. Расположен этот слой на глубине от 30 километров до почти трёх тысяч км.В земной мантии происходят различные процессы, влияющие на поверхность: формирование месторождений полезных ископаемых и минералов, движение тектонических плит, что приводит к землетрясениям и извержениям вулканов. Что, в свою очередь, порождает оползни, цунами, лавины и другие опасные природные явления.
Земная кора располагается прямо над мантией и является внешней оболочкой планеты. Это поверхность Земли. Большая её часть покрыта океанами - около 71% (из-за этого, кстати, Землю иногда называют Голубой планетой). Кора, расположенная под океанами, состоит из базальтов, в основном. Её так и называют - Океаническая кора. Толщиной она 5-10 километров.А вот Континентальная кора устроена куда сложнее. Начнём с того, что состоит она из трёх слоёв: нижний - метаморфические породы (это породы, изменённые под воздействием давления, температуры и различных растворов, представлены они гранулитами, по большей части), средний слой самый большой и состоит из гранитов и гнейсов, ну и верхний слой - представлен неравномерным слоем осадочных пород (образованных под воздействие выветривания, разрушения, осадков, жизнедеятельности живых организмов и иных факторов).
Наружный слой планеты - Атмосфера. Она простирается от поверхности на расстояние в несколько тысяч километров.
Магнитное поле - это наружный щит Земли, защищающий от потока заряженных частиц солнечного ветра. В итоге их столкновения образуется магнитосфера (это просто некое пространство вокруг планеты). Она окружает Землю и её верхний слой удалён от поверхности на 90 тысяч километров.
Информация о Земле
Площадь поверхности - 510,072 миллионов км2. 6 континентов, на которых проживает ~7,3 миллиарда человек (на 2015 год) и население постепенно продолжает увеличиваться.
Земля вращается вокруг своей оси. И один оборот занимает около 23 часов и 56 минут. Но для удобства сутки составляют 24 часа.Интересным фактом является то, что вращение постепенно замедляется. Только это настолько незначительные изменения, что заметить их можно лишь на огромных промежутках времени. Например, за последние пару тысяч лет вращение замедлилось на 0,0023 секунды (исходя из этих данных можно предположить, что через 3 миллиарда лет длина суток составит 25 часов).
Сама же планета при этом вращается вокруг Солнца с огромной скоростью - около 30 км/с. Оборот она совершает за 365 с четвертью суток (из-за этого каждый четвёртый год - високосный, 366 дней).1 а.е. (астрономическая единица) - среднее расстояние между Землёй и Солнцем.
Ну а вокруг Земли вращается её спутник - Луна. Полный оборот составляет чуть больше 27 суток.
Сама Солнечная система, в которой всё это происходит, также не стоит на месте. Она движется со скоростью около 20 км/с к точке пересечения созвездий Лиры и Геркулеса.
Астероиды - ещё один вид небесных тел, способных оказать влияние на планету. Столкновение с ними может привести к уничтожению биосферы Земли (всего живого) или даже к разрушению планеты.Судя по ударным кратерам, образовавшихся после падения метеоритов, они уже являлись причиной нескольких глобальных катастроф (исчезновение большой части живых организмов 250 млн лет назад и вымирание динозавров).
Смелые предположения
Длина самой глубокой шахты мира составляет всего лишь 5 км, в то время, как до ядра Земли более 6 тысяч км. Можно предположить, что в недрах Земли обитает множество живых организмов, которых человек никогда даже не видел. Скажем, на глубине 10-20 км. Ведь никто на таких глубинах и не бывал! К тому же, нам доподлинно известно, что далеко не везде под землёй находится сплошной слой камней или почвы. Там много огромных трещин, ниш, подземных рек и озёр.
Группа учёных, занимающаяся изучением земных недр, предположила, что в 10-15 километрах под земной поверхностью вполне могут жить целые народы человекоподобных живых организмов. Сделано было такое предположение исходя из того, что на такой глубине условия для жизни вполне подходящих для многих живых организмов. Разумеется, никаких подтверждений, ни прямых, ни косвенных, тому нет. Но и опровергнуть эту теорию никто не смог.
naturae.ru
Планета Земля - происхождение, полное описание, строение планеты
Меганаука Научно-популярные новости и статьи
Земля является объектом исследования значительного количества наук о Земле. Изучение Земли как небесного тела принадлежит к области астрономии. строение и состав Земли изучает геология. состояние атмосферы - метеорология. совокупность проявлений жизни на планете - биология. География дает описание особенностей рельефа поверхности планеты - океанов. морей. озер и год. материков и островов. гор и долин. а также поселения и обществ. образования: города и села. государства, экономические районы и т.д.
Планетарные характеристики
Земля вращается вокруг звезды Солнце по эллиптической орбите (очень близкой к круговой ) со средней скоростью 29765 м / с на среднем расстоянии 149 600 000 км за период. что примерно равно 365,24 суток. Земля имеет спутник - Луну. которая вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 384400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптики составляет 66 0 33'22''. Период обращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4,1 с. Вращение вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи. а наклон оси и обращение вокруг Солнца - смену времен года .
Форма Земли - геоид. Средний радиус Земли составляет 6371,032 км. экваториальный - 6378,16 км, полярный - 6356,777 км. Площадь поверхности земного шара 510 млн км ², объем - 1,083 · 10 12 км ², средняя плотность - 5518 кг / м ³. Масса Земли составляет 5976.10 21 кг. Земля имеет магнитное и тесно связанное с ним электрическое поля. Гравитационное поле Земли обуславливает ее близкую к сферической форму и существование атмосферы .
По современным космогоническим представлениям Земля образовалась примерно 4,7 млрд лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества Земли, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки - геосферы. ядро (в центре), мантия. земная кора. гидросфера. атмосфера. магнитосфера. В составе Земли преобладает железо (34,6%), кислород (29,5%), кремний (15,2%), магний (12,7%). Земная кора, мантия и внутренняя часть ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой). От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура. Давление в центре планеты 3.6 · 10 11 Па. плотность примерно 12,5 · 10 ³ кг / м ³, температура в диапазоне от 5000 до 6000 ° C. Основные типы земной коры - материковый и океанический, в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.
Форма Земли
Фигура Земли - это идеализация. с помощью которой пытаются описать форму планеты. В зависимости от цели описания используют различные модели формы Земли.
Наиболее грубой форме описания фигуры Земли при первом приближении - есть сфера. Для большинства проблем общего землеведения этого приближения представляется достаточным, чтобы использовать в описании или исследовании некоторых географических процессов. В таком случае отвергают Сплющенность планеты при полюсах как несущественное замечание. Земля имеет одну ось вращения и экваториальную плоскость - плоскость симметрии и плоскости симметрии меридианов. что характерно отличает ее от бесконечности множеств симметрии идеальной сферы. Горизонтальная структура географической оболочки характеризуется определенной поясностью и определенной симметрией относительно экватора .
При большем приближении фигуру Земли приравнивают к эллипсоида вращения. Эта модель, характеризующаяся выраженной осью, экваториальной плоскостью симметрии и меридиональными плоскостями, используется в геодезии для вычисления координат, построение картографических сетей, расчетов и т.д. Разница полуосей такого эллипсоида составляет 21 км, большая ось - 6378,160 км, малая - 6356,777 км, эксцентриситет - 1 / 298, 25. Положение поверхности легко может быть теоретически рассчитано, но его невозможно определить экспериментально в натуре.
Так как экваториальный сечение Земли также эллипс с разностью длин полуосей в 200 м и эксцентриситетом 1 / 30000, третьей моделью выступает трехосный эллипсоид. В географических исследованиях эта модель почти не используется, она лишь свидетельствует о сложной внутреннее строение планеты.
Геоид - это эквипотенциальные поверхность. совпадающая со средним уровнем Мирового океана. является геометрическим местом точек пространства, имеющих одинаковый потенциал силы тяжести. Такая поверхность имеет неправильную сложную форму, т.е. не является плоскостью. Уровневая поверхность в каждой точке перпендикулярна к отвеса. Практическое значение и важность этой модели состоит в том, что только с помощью отвеса, уровня, нивелира и других геодезических приборов можно проследить положение уровневых поверхностей, т.е. в нашем случае, геоида.
Океан и суша
Генеральная особенность строения земной поверхности заключается в распределении на материки и океаны. Большая часть Земли занята Мировым океаном (361,1 млн. км ² 70,8%), суша составляет 149,1 млн. км ² (29,2%), и образует шесть материков ( Евразию. Африку. Северную Америку. Южную Америку. Антарктиду и Австралию ) и острова. Она поднимается над уровнем мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м - гора Джомолунгма ), горы занимают свыше 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 примерно равна 3800 м (наибольшая глубина 11020 м - Марианский желоб (впадина) в Тихом океане ). Объем воды на планете составляет 1370 млн км ³, средняя соленость 35 ‰ ( г / л ).
Геологическое строение Земли
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 верхний слой мантии образуют 12 основных подвижных блоки. некоторые из них несут континенты. Плато постоянно медленно движутся, это движение называется тектоническим дрейфом .
Внутреннее строение и состав «твердой» Земли. 3. состоит из трех основных геосфер: земной коры, мантии и ядра, которое, в свою очередь, делится на ряд слоев. Вещество этих геосфер разная по физическим свойствам. состоянием и минералогическим составом. В зависимости от величины 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. Кроме того, в Земле выделяют особо прочный слой литосферу и следующий, размягченный слой - астеносферу Шар А, или земная кора. имеет переменную толщину (в континентальной области - 33 км, в океанической - 6 км, в среднем - 18 км).
Под горами кора утолщается, 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 в ультраосновных горных пород верхней мантии. Слои В, С, D ', D "входят в мантию. Слои Е, F и G образуют ядро Земли радиусом 3486 км На границе с ядром ( поверхности Гутенберга ) скорость продольных волн резко уменьшается на 30%, а поперечные волны исчезают, что означает, что внешнее ядро (слой Е, тянется до глубины 4980 км) жидкое Ниже переходного слоя F (4980-5120 км) находится твердое внутреннее ядро (слой G), в котором вновь распространяются поперечные волны.
В 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 (примерно 2.10 -14 %), Ra (2.10 -10 %), Re (7.10 -8 %), Au (4,3 · 10 -7 %), Bi (9 · 10 -7 %) и т.д.
В результате магматических, метаморфических, тектонических процессов и процессов осадкообразования земная кора резко дифференцирована, в ней протекают 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 (42,5%), Mg (25,9%), Si (19,0%) и Fe (9,85%). В минеральном отношении здесь царит оливин. меньше пироксенов. Нижнюю мантию считают аналогом каменных метеоритов ( хондритов ). Ядро 3емли по составу аналогичное железным метеоритам и содержит примерно 80% Fe. 9% Ni. 0,6% Co. На основе метеоритной модели рассчитан средний состав Земли, в котором преобладает Fe (35%), А (30%), Si (15%) и Mg (13%).
Температура является одной из важнейших характеристик земных недр. позволяющих объяснить состояние вещества в различных слоях и построить общую картину глобальных процессов. По измерениям в скважинах температура на первых километрах нарастает с глубиной с градиентом 20 ° C / км. На глубине 100 км, где находятся первичные очаги вулканов. средняя температура чуть ниже температуры плавления горных пород и равна 1100 ° C. При этом под океанами на глубине 100-200 км температура выше, чем во континентами. на 100-200 ° C. Скачок плотности вещества в слое С на глибинв 420 км соответствует давления 1,4 · 10 10 Па и отождествляется с фазовым переходом в оливин. который происходит при температуре примерно 1600 ° C. На границе с ядром при давления 1,4 · 10 11 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 ° C, в центре 3емли - 5000-6000 ° C, т.е. адекватная темпператури Солнца.
Атмосфера Земли
Атмосфера Земли, общая масса которой 5,15 · 10 15 т. состоит из воздуха - смеси в основном азота (78,08%) и кислорода (20,95%), 0,93% аргона. 0,03% углекислого газа. остальное - это водяной пар. а также инертные и другие газы. Максимальная температура поверхности суши 57-58 ° C (в тропических пустынях Африки и Северной Америки ), минимальная - около -90 ° C (в центральных районах Антарктиды ).
Атмосфера Земли защищает все живое от губительного воздействия космического излучения .
Химический состав атмосферы Земли. 78,1% - азот. 20 - кислород. 0,9 - аргон. остальные - углекислый газ. водяной пар, водород. гелий. неон .
Атмосфера Земли включает.- тропосферу (до 15 км)
- стратосферу (15-100 км)
- ионосферу (100 - 500 км).
Погода и климат
Нижний слой атмосферы называется тропосферой. В ней происходят явления, определяющие погоду. Вследствие неравномерного нагрева поверхности Земли солнечной радиацией, в тропосфере непрестанно проходит циркуляция больших масс воздуха. Основными воздушными течениями в атмосфере Земли является пассаты в полосе до 30 ° вдоль экватора и западные ветры умеренного пояса в полосе от 30 ° до 60 °. Другим фактором переноса тепла является система океанических течений .
Вода оказывает на поверхности земли постоянный круговорот. Испаряясь с поверхности вод и суши, при благоприятных условиях водяной пар поднимается вверх в атмосфере, что приводит к образованию облаков. Вода возвращается на поверхность земли в виде атмосферных осадков и стекает к морей и океанов системой год .
Количество солнечной энергии, которую получает поверхность Земли уменьшается с ростом широты. Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения солнечных лучей на поверхность, и тем больше расстояние, которое должен пройти луч в атмосфере. Вследствие этого среднегодовая температура на уровне моря уменьшается примерно на 0.4 ° C на один градус широты. Поврехню Земли разделяют на широтные пояса из примерно одинаковым климатом. тропический. субтропический. умеренный и полярный. Классификация климатов зависит от температуры и количества осадков. Наибольшее признание получила классификация климатов Кеппена. по которой выделяют пять широких групп - влажные тропики, пустыня, влажные средние широты, континентальный климат, холодный полярный климат. Каждая из этих групп разделяется на специфические пидрупы.
Влияние человека на атмосферу Земли
Атмосфера Земли испытывает значительное влияние жизнедеятельности человека. Около 300 млн автомобилей ежегодно выбрасывают в атмосферу 400 млн т оксидов углерода. более 100 млн т углеводов. сотни тысяч тонн свинца. Мощные производители выбросов в атмосферу: ТЭС. металлургическая. химическая. нефтехимическая. целлюлозная и другие отрасли промышленности. автотранспорт .
Систематическое вдыхание загрязненного воздуха заметно ухудшает здоровье людей. Газообразные и пылевые примеси могут оказывать воздуху неприятного запаха. раздражать слизистые оболочки глаз. верхних дыхательных путей и тем самым снижать их защитные функции, быть причиной хронических бронхитов и заболеваний легких. Многочисленные исследования показали, что на фоне патологических отклонений в организме (заболевания легких, сердца, печени, почек и других органов) вредное воздействие атмосферного загрязнения проявляется сильнее. Важной экологической проблемой стало выпадение кислотных дождей. Ежегодно при сжигании топлива в атмосферу поступает до 15 млн т двуокиси серы. который, сочетаясь с водой, образует слабый раствор серной кислоты. что вместе с дождем выпадает на землю. Кислотные дожди негативно влияют на людей, урожай, сооружения и т.д.
Загрязнение атмосферного воздуха может также косвенно влиять на здоровье и санитарные условия жизни людей.
Накопление в атмосфере углекислого газа может вызвать потепление климата в результате парникового эффекта. Суть его заключается в том, что слой двуокиси углекислого газа, который свободно пропускает солнечную радиацию к Земле, будет задерживать возвращения в верхние слои атмосферы теплового излучения. В связи с этим в нижних слоях атмосферы повышаться температура, что, в свою очередь, приведет к таянию ледников. снегов. подъема уровня океанов и морей, затопление значительной части суши.
История
Земля образовалась примерно 4540 миллионов лет назад с дискообразной протопланетарном облака вместе с другими планетами Солнечной системы. Формирования Земли в результате аккреции продолжалось 10-20 млн лет. Сначала Земля была полностью расплавленной, но постепенно остыла, и на ее поверхности образовалась тонкая твердая оболочка - земная кора .
Вскоре после образования Земли, примерно 4530 миллионов лет назад, образовалась Луна. Современная теория образования единого естественного спутника Земли утверждает, что это произошло как результат столкновения с массивным небесным телом. которое получило название Тея .Первичная атмосфера Земли образовалась в результате дегазации горных пород и вулканической активности. Из атмосферы сконденсировавшаяся вода. образовав Мировой океан. Несмотря на то, что Солнце к тому времени светило на 70% слабее, чем сейчас, геологические данные показывают, что океан не замерз, что, возможно, связано с парниковым эффектом. Примерно 3,5 млрд лет назад сформировалось магнитное поле Земли, что защитило ее атмосферу от солнечного ветра .
Образование Земли и начальный этап ее развития (продолжительностью примерно 1,2 млрд лет) относятся к догеологичнои истории. Абсолютный возраст древнейших горных пород составляет свыше 3,5 млрд лет и, начиная с этого момента, ведет отсчет геологическая история Земли, которая делится на два неравных этапа: докембрий. занимающий примерно 5 / 6 всего геологического летоисчисления (около 3 млрд. лет). и фанерозой. охватывающей последние 570 млн. лет. Около 3-3,5 млрд лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возникла жизнь. началось развитие биосферы - совокупности всех живых организмов (так называемая живое вещество Земли), которая существенно повлияла на развитие атмосферы. гидросферы и геосферы (по крайней мере в части осадочной оболочки). В результате кислородной катастрофы деятельность живых организмов изменила состав атмосферы Земли, обогатив ее кислородом, что создало возможность для развития аэробных живых существ.
Новый фактор, который оказывает мощное влияние на биосферу и даже геосферу - деятельность человечества. появившееся на Земле после появления в результате эволюции человека менее 3 млн лет назад (единства относительно датировки не достигнуто и некоторые исследователи считают - 7 млн лет назад). Соответственно, в процессе развития биосферы выделяют образования и дальнейшее развитие ноосферы - оболочки Земли, на которую большое влияние оказывает деятельность человека.
Высокий темп роста населения Земли (численность земного населения составляла 275 млн в 1000 году, 1,6 млрд в 1900 году и примерно 6,7 млрд в 2009 году) и усиление влияния человеческого общества на природную среду выдвинули проблемы рационального использования всех природных ресурсов и охраны природы .
Рекомендуем ознакомится: http://meganauka.com
worldunique.ru
Строение планеты Земля
Весьма загадочными и практически недоступными являются недра Земли. К сожалению еще не существует такого аппарата, с помощью которого можно проникнуть и изучить внутреннее строение Земли. Исследователями установлено, что на данный момент самая глубокая шахта в мире имеет глубину в 4 км, а самая глубокая скважина находится на Кольском полуострове и составляет 12 км.
Метод исследования недр
Однако определенные знания о глубинах нашей планеты все-таки установлены. Ученые изучили ее внутреннее строение с помощью сейсмического метода. Основой данного метода, является измерение колебаний во время землетрясения или искусственных взрывов производимых в недрах Земли. Вещества с разной плотностью и составом, пропускали через себя колебания с определенной скоростью. Что позволило с помощью специальных приборов измерить эту скорость и проанализировать полученные результаты.
Мнение ученых
Исследователями было установлено, что наша планета имеет несколько оболочек: земную кору, мантию и ядро. Ученые считают, что примерно 4,6 млрд. лет назад началось расслоение недр Земли и продолжает расслаиваться, по сей день. По их мнению, все тяжелые вещества спускаются к центру Земли, присоединяясь к ядру планеты, а более легкие вещества поднимаются вверх и становятся земной корой. Когда внутреннее расслоение закончится, наша планета превратиться в холодную и мертвую.
Земная кора
Является самой тонкой оболочкой планеты. Ее доля составляет 1% от общей массы Земли. На поверхности земной коры обитают люди и добывают из нее все необходимое для выживания. В земной коре, во многих местах, имеются шахты и скважины. Ее состав и строение изучается с помощью образцов собранных с поверхности.
Мантия
Представляет собой самую обширную оболочку земли. Ее объем, и масса составляет 70 – 80% всей планеты. Мантия состоит из твердого вещества, но менее плотного, чем вещество ядра. Чем глубже располагается мантия, тем больше становиться ее температура и давление. Мантия имеет частично расплавленный слой. С помощью этого слоя твердые вещества перемещаются к ядру земли.
Ядро
Является центром земли. Оно имеет очень высокую температуру (3000 – 4000 оС) и давление. Состоит ядро из самых плотных и тяжелых веществ. Оно составляет приблизительно 30% от общей массы. Твердая часть ядра плавает в его жидком слое, создавая тем самым магнитное поле земли. Оно является защитником жизни на планете, оберегая ее от космических лучей.
lfly.ru
