Šta je oko planete Zemlje. Oblik, veličina i geodezija planete Zemlje

Zemlja je jedinstvena planeta! Naravno, to je tačno u našem solarnom sistemu i šire. Ništa što su naučnici primetili ne vodi na ideju da postoje druge planete poput Zemlje.

Zemlja je jedina planeta koja kruži oko našeg Sunca za koju znamo da postoji život.

Kao nijedna druga planeta, naša je prekrivena zelenom vegetacijom, ogromnim plavim okeanom koji sadrži više od milion ostrva, stotine hiljada potoka i rijeka, ogromne mase kopna koje se nazivaju kontinenti, planine, glečeri i pustinje koje proizvode široku paletu boja. i teksture.

Neki oblici života mogu se naći u gotovo svakoj ekološkoj niši na površini Zemlje.Čak i na vrlo hladnom Antarktiku, izdržljiva mikroskopska stvorenja uspijevaju u ribnjacima, mali insekti bez krila žive u mrljama mahovine i lišajeva, a biljke rastu i cvjetaju svake godine. Od vrha atmosfere do dna okeana, od hladnog dijela polova do toplog dijela ekvatora, život buja. Do danas, ni na jednoj drugoj planeti nisu pronađeni znakovi života.

Zemlja je ogromne veličine, oko 13.000 km u prečniku i teži otprilike 5,98 1024 kg. Zemlja je u prosjeku udaljena 150 miliona km od Sunca. Ako Zemlja ide mnogo brže na svom putu od 584 miliona kilometara oko Sunca, njena orbita će postati veća i ona će se dalje udaljavati od Sunca. Ako je predaleko od uske naseljive zone, sav život će prestati da postoji na Zemlji.

Ako ova vožnja postane sporija u svojoj orbiti, Zemlja će se približiti Suncu, a ako se previše približi, sav život će također umrijeti. Zemlja obiđe Sunce za 365 dana, 6 sati, 49 minuta i 9,54 sekunde (siderična godina), što je ekvivalentno više od hiljaditim dela sekunde!

Ako se prosječna godišnja temperatura na Zemljinoj površini promijeni za samo nekoliko stupnjeva, većina života na njoj će na kraju postati spržena ili smrznuta. Ova promjena će poremetiti odnose vode i glečera i druge važne ravnoteže, sa katastrofalnim rezultatima. Ako Zemlja rotira sporije od svoje ose, sav život će umrijeti s vremenom, bilo smrzavanjem noću zbog nedostatka topline od Sunca ili izgaranjem tokom dana od prevelike vrućine.

Dakle, naši "normalni" procesi na Zemlji su nesumnjivo jedinstveni među našim Sunčevim sistemom, i, prema onome što znamo, u čitavom Univerzumu:

1. To je naseljiva planeta. To je jedina planeta u Sunčevom sistemu koja podržava život. Svi oblici života, od najmanjih mikroskopskih organizama do ogromnih kopnenih i morskih životinja.

2. Njegova udaljenost od Sunca (150 miliona kilometara) čini razumnim da mu se da prosječna temperatura od 18 do 20 stepeni Celzijusa. Nije tako vruće kao Merkur i Venera, niti hladno kao Jupiter ili Pluton.

Zemlja je treća planeta od Sunca i peta po veličini među svim planetama u Sunčevom sistemu. Takođe je najveći po prečniku, masi i gustini među zemaljskim planetama.

Ponekad se naziva Svet, Plava planeta, ponekad Terra (od latinskog Terra). Jedino tijelo trenutno poznato čovjeku, Sunčev sistem posebno i Univerzum općenito, naseljeno živim organizmima.

Naučni dokazi pokazuju da je Zemlja nastala iz solarne magline prije oko 4,54 milijarde godina, a ubrzo nakon toga stekla je svoj jedini prirodni satelit, Mjesec. Život se na Zemlji pojavio prije oko 3,5 milijardi godina, odnosno u roku od 1 milijarde nakon njegovog nastanka. Od tada je Zemljina biosfera značajno promijenila atmosferu i druge abiotičke faktore, uzrokujući kvantitativni porast aerobnih organizama, kao i formiranje ozonskog omotača, koji zajedno sa Zemljinim magnetskim poljem slabi sunčevo zračenje štetno za život, čime se održavaju uslovi za postojanje života na Zemlji.

Zračenje uzrokovano samom Zemljinom korom značajno se smanjilo od njenog formiranja zbog postepenog raspadanja radionuklida u njoj. Zemljina kora podijeljena je na nekoliko segmenata, odnosno tektonskih ploča, koje se kreću po površini brzinom od nekoliko centimetara godišnje. Otprilike 70,8% površine planete zauzima Svjetski okean, ostatak površine zauzimaju kontinenti i ostrva. Na kontinentima postoje rijeke i jezera, koji zajedno sa Svjetskim okeanom čine hidrosferu. Tečna voda, neophodna za sve poznate oblike života, ne postoji na površini nijedne poznate planete ili planetoida u Sunčevom sistemu osim Zemlje. Zemljini polovi prekriveni su ljuskom leda koja uključuje arktički morski led i antarktički ledeni pokrivač.

Zemljina unutrašnjost je prilično aktivna i sastoji se od debelog, visoko viskoznog sloja zvanog plašt, koji prekriva tekuće vanjsko jezgro, koje je izvor Zemljinog magnetskog polja, i unutrašnje čvrsto jezgro, koje se pretpostavlja da se sastoji od željeza i nikla. Fizičke karakteristike Zemlje i njenog orbitalnog kretanja omogućili su da život opstane u proteklih 3,5 milijardi godina. Prema različitim procjenama, Zemlja će održavati uslove za postojanje živih organizama još 0,5 - 2,3 milijarde godina.

Zemlja je u interakciji (povučena je gravitacionim silama) s drugim objektima u svemiru, uključujući Sunce i Mjesec. Zemlja se okreće oko Sunca i napravi potpunu revoluciju oko njega za otprilike 365,26 solarnih dana - sideralna godina. Zemljina os rotacije je nagnuta za 23,44° u odnosu na okomicu na njenu orbitalnu ravan, što uzrokuje sezonske promjene na površini planete sa periodom od jedne tropske godine - 365,24 solarnih dana. Dan sada traje otprilike 24 sata. Mjesec je započeo svoju orbitu oko Zemlje prije otprilike 4,53 milijarde godina. Gravitacijski efekat Mjeseca na Zemlju uzrokuje okeanske plime. Mjesec također stabilizira nagib Zemljine ose i postepeno usporava Zemljinu rotaciju. Neke teorije sugeriraju da su udari asteroida doveli do značajnih promjena u okolišu i površini Zemlje, posebno uzrokujući masovno izumiranje različitih vrsta živih bića.

Planeta je dom milionima vrsta živih bića, uključujući ljude. Teritorija Zemlje podijeljena je na 195 nezavisnih država, koje međusobno komuniciraju putem diplomatskih odnosa, putovanja, trgovine ili vojne akcije. Ljudska kultura je formirala mnoge ideje o strukturi svemira – poput koncepta ravne Zemlje, geocentričnog sistema svijeta i hipoteze Geje, prema kojoj je Zemlja jedan superorganizam.

Istorija Zemlje

Moderna naučna hipoteza za formiranje Zemlje i drugih planeta Sunčevog sistema je hipoteza solarne magline, prema kojoj je Sunčev sistem formiran od velikog oblaka međuzvjezdane prašine i gasa. Oblak se uglavnom sastojao od vodonika i helijuma, koji su nastali nakon Velikog praska, i težih elemenata koje su za sobom ostavile eksplozije supernove. Prije oko 4,5 milijardi godina, oblak je počeo da se smanjuje, vjerovatno zbog udara udarnog talasa supernove koja je eruptirala nekoliko svjetlosnih godina dalje. Kako se oblak počeo skupljati, njegov ugaoni moment, gravitacija i inercija spljoštili su ga u protoplanetarni disk okomit na njegovu os rotacije. Nakon toga, krhotine u protoplanetarnom disku počele su se sudarati pod utjecajem gravitacije i, spajajući se, formirale su prve planetoide.

Tokom procesa akrecije, planetoidi, prašina, gas i krhotine preostali od formiranja Sunčevog sistema počeli su da se stapaju u sve veće objekte, formirajući planete. Približan datum nastanka Zemlje je prije 4,54±0,04 milijarde godina. Cijeli proces formiranja planeta trajao je otprilike 10-20 miliona godina.

Mjesec se formirao kasnije, prije otprilike 4,527 ± 0,01 milijardu godina, iako njegovo porijeklo još uvijek nije precizno utvrđeno. Glavna hipoteza je da je nastao akrecijom od materijala preostalog nakon tangencijalnog sudara Zemlje s objektom koji je po veličini sličan Marsu i 10% Zemljine mase (ponekad se ovaj objekt naziva "Theia"). Ovaj sudar oslobodio je otprilike 100 miliona puta više energije od onog koji je izazvao izumiranje dinosaurusa. Ovo je bilo dovoljno da se ispare vanjski slojevi Zemlje i istope oba tijela. Dio plašta bačen je u Zemljinu orbitu, što predviđa zašto je Mjesec lišen metalnog materijala i objašnjava njegov neobičan sastav. Pod uticajem sopstvene gravitacije, izbačeni materijal je poprimio sferni oblik i nastao je Mesec.

Proto-Zemlja je rasla kroz akreciju i bila je dovoljno vruća da otopi metale i minerale. Gvožđe, kao i siderofilni elementi koji su mu geohemijski povezani, koji imaju veću gustoću od silikata i aluminosilikata, potonuli su u centar Zemlje. To je dovelo do razdvajanja Zemljinih unutrašnjih slojeva na omotač i metalno jezgro samo 10 miliona godina nakon što je Zemlja počela da se formira, stvarajući slojevitu strukturu Zemlje i oblikujući Zemljino magnetno polje. Oslobađanje gasova iz kore i vulkanska aktivnost doveli su do stvaranja primarne atmosfere. Kondenzacija vodene pare, pojačana ledom koji su donijele komete i asteroidi, dovela je do formiranja okeana. Zemljina atmosfera se tada sastojala od lakih atmofilnih elemenata: vodonika i helijuma, ali je sadržavala mnogo više ugljičnog dioksida nego sada, što je spasilo okeane od smrzavanja, budući da sjaj Sunca tada nije prelazio 70% njegovog trenutnog nivoa. Prije oko 3,5 milijardi godina formiralo se Zemljino magnetsko polje koje je spriječilo solarni vjetar da pustoši atmosferu.

Površina planete se neprestano mijenjala stotinama miliona godina: kontinenti su se pojavljivali i urušavali. Kretali su se po površini, ponekad skupljajući se u superkontinent. Prije oko 750 miliona godina, najraniji poznati superkontinent, Rodinija, počeo se raspadati. Kasnije su se ovi dijelovi ujedinili u Panotiju (prije 600-540 miliona godina), zatim u posljednji od superkontinenata - Pangeju, koja se raspala prije 180 miliona godina.

Pojava života

Postoji niz hipoteza o nastanku života na Zemlji. Prije otprilike 3,5-3,8 milijardi godina pojavio se "posljednji univerzalni zajednički predak", od kojeg su potom potekli svi ostali živi organizmi.

Razvoj fotosinteze omogućio je živim organizmima da direktno koriste sunčevu energiju. To je dovelo do oksigenacije atmosfere, koja je počela prije otprilike 2500 miliona godina, au gornjim slojevima do formiranja ozonskog omotača. Simbioza malih ćelija sa većim dovela je do razvoja složenih ćelija - eukariota. Prije otprilike 2,1 milijardu godina pojavili su se višećelijski organizmi koji su nastavili da se prilagođavaju okolnim uvjetima. Zahvaljujući apsorpciji štetnog ultraljubičastog zračenja ozonskim omotačem, život je mogao početi razvijati Zemljinu površinu.

Godine 1960. iznesena je hipoteza o Zemlji Snowball, koja tvrdi da je prije između 750 i 580 miliona godina Zemlja bila potpuno prekrivena ledom. Ova hipoteza objašnjava Kambrijsku eksploziju, dramatično povećanje raznolikosti višećelijskih oblika života prije oko 542 miliona godina.

Prije oko 1200 miliona godina pojavile su se prve alge, a prije oko 450 miliona godina pojavile su se prve više biljke. Beskičmenjaci su se pojavili tokom Edijakarskog perioda, a kičmenjaci su se pojavili tokom kambrijumske eksplozije pre oko 525 miliona godina.

Od kambrijske eksplozije bilo je pet masovnih izumiranja. Krajnje permsko izumiranje, najveće u istoriji života na Zemlji, rezultiralo je smrću više od 90% živih bića na planeti. Nakon permske katastrofe, arhosauri su postali najčešći kopneni kralježnjaci, od kojih su dinosaurusi evoluirali na kraju trijaskog perioda. Oni su dominirali planetom tokom perioda jure i krede. Događaj izumiranja u kredi i paleogenu dogodio se prije 65 miliona godina, vjerovatno uzrokovan udarom meteorita; dovela je do izumiranja dinosaura i drugih velikih gmizavaca, ali je zaobišla mnoge male životinje kao što su sisari, koji su tada bili male insektojedne životinje, i ptice, evolucijska grana dinosaura. Tokom proteklih 65 miliona godina, evoluirala je ogromna raznolikost vrsta sisara, a prije nekoliko miliona godina majmunolike životinje stekle su sposobnost da hodaju uspravno. To je omogućilo korištenje alata i olakšalo komunikaciju, što je pomoglo u dobivanju hrane i stimuliralo potrebu za velikim mozgom. Razvoj poljoprivrede, a potom i civilizacije, za kratko vrijeme omogućio je ljudima da utiču na Zemlju kao nijedan drugi oblik života, da utiču na prirodu i brojnost drugih vrsta.

Posljednje ledeno doba počelo je prije oko 40 miliona godina i dostiglo vrhunac u pleistocenu prije oko 3 miliona godina. Na pozadini dugotrajnih i značajnih promjena prosječne temperature zemljine površine, koje se mogu povezati s periodom okretanja Sunčevog sistema oko centra Galaksije (oko 200 miliona godina), javljaju se i ciklusi hlađenja i zagrijavanja manjih amplitude i trajanja, koji se javljaju svakih 40-100 hiljada godina, imaju jasno samooscilirajuću prirodu, moguće uzrokovano djelovanjem povratne sprege reakcije cijele biosfere u cjelini, nastojeći osigurati stabilizaciju Zemljinu klimu (vidi hipotezu Gaie koju je iznio James Lovelock, kao i teoriju biotičke regulacije koju je predložio V.G. Gorshkov).

Posljednji ciklus glacijacije na sjevernoj hemisferi završio se prije oko 10 hiljada godina.

Struktura Zemlje

Prema tektonskoj teoriji ploča, vanjski dio Zemlje sastoji se od dva sloja: litosfere, koja uključuje Zemljinu koru, i učvršćenog gornjeg dijela plašta. Ispod litosfere je astenosfera, koja čini vanjski dio plašta. Astenosfera se ponaša kao pregrijana i izuzetno viskozna tekućina.

Litosfera je podijeljena na tektonske ploče i čini se da lebdi na astenosferi. Ploče su kruti segmenti koji se pomiču jedan u odnosu na drugi. Postoje tri tipa njihovog međusobnog kretanja: konvergencija (konvergencija), divergencija (divergencija) i skliznuća kretanja duž transformacionih rasjeda. Zemljotresi, vulkanska aktivnost, izgradnja planina i formiranje okeanskih basena mogu se desiti na rasjedima između tektonskih ploča.

Spisak najvećih tektonskih ploča sa veličinama dat je u tabeli desno. Manje ploče uključuju Hindustansku, Arapsku, Karipsku, Nazca i Škotsku ploču. Australijska ploča se zapravo spojila sa hindustanskom pločom prije 50 i 55 miliona godina. Okeanske ploče se kreću najbrže; Tako se Cocos ploča kreće brzinom od 75 mm godišnje, a Pacifička ploča brzinom od 52-69 mm godišnje. Najmanja brzina Evroazijske ploče je 21 mm godišnje.

Geografski omotač

Prizemni dijelovi planete (gornji dio litosfere, hidrosfera, donji slojevi atmosfere) općenito se nazivaju geografskim omotačem i proučavaju ih geografija.

Reljef Zemlje je veoma raznolik. Oko 70,8% površine planete prekriveno je vodom (uključujući kontinentalne police). Podvodna površina je planinska i uključuje sistem srednjookeanskih grebena, kao i podmorske vulkane, okeanske rovove, podmorske kanjone, okeanske visoravni i ponorne ravnice. Preostalih 29,2%, koje nije pokriveno vodom, uključuje planine, pustinje, ravnice, visoravni itd.

Tokom geoloških perioda, površina planete se stalno mijenja zbog tektonskih procesa i erozije. Reljef tektonskih ploča nastaje pod uticajem vremenskih uslova, što je posledica padavina, temperaturnih kolebanja i hemijskih uticaja. Zemljinu površinu mijenjaju glečeri, obalna erozija, formiranje koralnih grebena i sudari s velikim meteoritima.

Kako se kontinentalne ploče kreću planetom, dno okeana tone ispod njihovih naprednih rubova. U isto vrijeme, materijal plašta koji se diže iz dubina stvara divergentnu granicu na srednjeokeanskim grebenima. Zajedno, ova dva procesa dovode do stalnog obnavljanja materijala okeanske ploče. Većina okeanskog dna je stara manje od 100 miliona godina. Najstarija okeanska kora nalazi se u zapadnom delu Tihog okeana i stara je oko 200 miliona godina. Poređenja radi, najstariji fosili pronađeni na kopnu stari su oko 3 milijarde godina.

Kontinentalne ploče se sastoje od materijala male gustine kao što su vulkanski granit i andezit. Manje uobičajen je bazalt, gusta vulkanska stijena koja je glavna komponenta okeanskog dna. Približno 75% površine kontinenata prekriveno je sedimentnim stijenama, iako ove stijene čine otprilike 5% zemljine kore. Treće najčešće stijene na Zemlji su metamorfne stijene, nastale izmjenom (metamorfizmom) sedimentnih ili magmatskih stijena pod visokim pritiskom, visokom temperaturom ili oboje. Najčešći silikati na površini Zemlje su kvarc, feldspat, amfibol, liskun, piroksen i olivin; karbonati - kalcit (u krečnjaku), aragonit i dolomit.

Pedosfera je najviši sloj litosfere i uključuje tlo. Nalazi se na granici između litosfere, atmosfere i hidrosfere. Danas ukupna površina obradivog zemljišta iznosi 13,31% površine zemljišta, od čega je samo 4,71% trajno zauzeto poljoprivrednim kulturama. Otprilike 40% zemljine površine danas se koristi za oranice i pašnjake, to je otprilike 1,3 107 km² obradivog zemljišta i 3,4 107 km² travnjaka.

Hidrosfera

Hidrosfera (od starogrčkog Yδωρ - voda i σφαῖρα - lopta) je ukupnost svih rezervi vode na Zemlji.

Prisustvo tekuće vode na površini Zemlje jedinstveno je svojstvo koje razlikuje našu planetu od ostalih objekata u Sunčevom sistemu. Većina vode je koncentrisana u okeanima i morima, znatno manje u riječnim mrežama, jezerima, močvarama i podzemnim vodama. U atmosferi postoje i velike rezerve vode, u obliku oblaka i vodene pare.

Dio vode je u čvrstom stanju u obliku glečera, snježnog pokrivača i permafrosta, koji čine kriosferu.

Ukupna masa vode u Svjetskom okeanu je otprilike 1,35·1018 tona, ili oko 1/4400 ukupne mase Zemlje. Okeani pokrivaju površinu od oko 3.618 108 km2 sa prosječnom dubinom od 3682 m, što nam omogućava da izračunamo ukupnu zapreminu vode u njima: 1.332 109 km3. Kada bi se sva ta voda ravnomjerno rasporedila po površini, stvorila bi se sloj debljine više od 2,7 km. Od sve vode na Zemlji, samo 2,5% je svježe, a ostalo je slano. Većina slatke vode, oko 68,7%, trenutno se nalazi u glečerima. Tečna voda pojavila se na Zemlji prije otprilike četiri milijarde godina.

Prosječni salinitet Zemljinih okeana je oko 35 grama soli po kilogramu morske vode (35 ‰). Veliki dio ove soli oslobođen je vulkanskim erupcijama ili izvađen iz ohlađenih magmatskih stijena koje su formirale dno oceana.

Zemljina atmosfera

Atmosfera je gasovita ljuska koja okružuje planetu Zemlju; sastoji se od dušika i kisika, s tragovima vodene pare, ugljičnog dioksida i drugih plinova. Od svog formiranja značajno se promijenio pod uticajem biosfere. Pojava kisikove fotosinteze prije 2,4-2,5 milijardi godina doprinijela je razvoju aerobnih organizama, kao i zasićenju atmosfere kisikom i formiranju ozonskog omotača koji štiti sva živa bića od štetnih ultraljubičastih zraka. Atmosfera određuje vrijeme na površini Zemlje, štiti planetu od kosmičkih zraka, a djelimično i od bombardiranja meteorita. Takođe reguliše glavne procese formiranja klime: ciklus vode u prirodi, cirkulaciju vazdušnih masa i prenos toplote. Molekuli u atmosferi mogu uhvatiti toplinsku energiju, sprječavajući je da pobjegne u svemir, čime se povećava temperatura planete. Ovaj fenomen je poznat kao efekat staklene bašte. Glavni staklenički plinovi su vodena para, ugljični dioksid, metan i ozon. Bez ovog efekta toplotne izolacije, prosječna površinska temperatura Zemlje bila bi između minus 18 i minus 23 °C, iako je u stvarnosti 14,8 °C, a život najvjerovatnije ne bi postojao.

Zemljina atmosfera je podijeljena na slojeve koji se razlikuju po temperaturi, gustini, hemijskom sastavu itd. Ukupna masa gasova koji čine Zemljinu atmosferu je približno 5,15 1018 kg. Na nivou mora, atmosfera vrši pritisak od 1 atm (101,325 kPa) na površinu Zemlje. Prosječna gustina zraka na površini iznosi 1,22 g/l i brzo opada s povećanjem nadmorske visine: na primjer, na nadmorskoj visini od 10 km ne iznosi više od 0,41 g/l, a na visini od 100 km - 10−7 g/l.

Donji dio atmosfere sadrži oko 80% svoje ukupne mase i 99% sve vodene pare (1,3-1,5 1013 tona); ovaj sloj se naziva troposfera. Njegova debljina varira i zavisi od vrste klime i sezonskih faktora: na primjer, u polarnim područjima iznosi oko 8-10 km, u umjerenom pojasu do 10-12 km, au tropskim ili ekvatorijalnim područjima dostiže 16-18 km. km. U ovom sloju atmosfere temperatura pada u prosjeku za 6 °C na svaki kilometar kako se krećete u visinu. Iznad se nalazi prelazni sloj - tropopauza, koja odvaja troposferu od stratosfere. Temperatura se ovdje kreće između 190-220 K.

Stratosfera je sloj atmosfere koji se nalazi na nadmorskoj visini od 10-12 do 55 km (u zavisnosti od vremenskih uslova i doba godine). Ne čini više od 20% ukupne mase atmosfere. Ovaj sloj karakterizira smanjenje temperature na visinu od ~25 km, praćeno povećanjem na granici s mezosferom na skoro 0 °C. Ova granica se naziva stratopauza i nalazi se na nadmorskoj visini od 47-52 km. Stratosfera sadrži najveću koncentraciju ozona u atmosferi, koji štiti sve žive organizme na Zemlji od štetnog ultraljubičastog zračenja Sunca. Intenzivna apsorpcija sunčevog zračenja ozonskim omotačem uzrokuje nagli porast temperature u ovom dijelu atmosfere.

Mezosfera se nalazi na nadmorskoj visini od 50 do 80 km iznad površine Zemlje, između stratosfere i termosfere. Od ovih slojeva je odvojena mezopauzom (80-90 km). Ovo je najhladnije mjesto na Zemlji, temperatura ovdje pada na -100 °C. Na ovoj temperaturi, voda u zraku se brzo smrzava, formirajući noćne oblake. Mogu se posmatrati odmah nakon zalaska sunca, ali najbolja vidljivost se stvara kada je od 4 do 16° ispod horizonta. U mezosferi većina meteorita koji prodiru u Zemljinu atmosferu sagorijeva. Sa površine Zemlje posmatraju se kao zvezde padalice. Na nadmorskoj visini od 100 km nalazi se konvencionalna granica između Zemljine atmosfere i svemira - Karmanova linija.

U termosferi temperatura brzo raste do 1000 K, to je zbog apsorpcije kratkotalasnog sunčevog zračenja u njoj. Ovo je najduži sloj atmosfere (80-1000 km). Na visini od oko 800 km, porast temperature prestaje, jer je ovdje zrak vrlo razrijeđen i slabo apsorbira sunčevo zračenje.

Jonosfera uključuje posljednja dva sloja. Ovdje se molekuli jonizuju pod utjecajem sunčevog vjetra i nastaju aurore.

Egzosfera je vanjski i vrlo rijetki dio Zemljine atmosfere. U ovom sloju čestice su u stanju da savladaju drugu izlaznu brzinu Zemlje i pobjegnu u svemir. To uzrokuje spor, ali postojan proces koji se naziva atmosferska disipacija. U svemir uglavnom izlaze čestice lakih gasova: vodonik i helijum. Molekuli vodika, koji imaju najmanju molekularnu težinu, mogu lakše postići izlaznu brzinu i pobjeći u svemir bržom brzinom od drugih plinova. Veruje se da je gubitak redukcionih agenasa kao što je vodonik bio neophodan uslov za održivo nakupljanje kiseonika u atmosferi. Shodno tome, sposobnost vodonika da napusti Zemljinu atmosferu mogla je uticati na razvoj života na planeti. Trenutno se većina vodika koji ulazi u atmosferu pretvara u vodu bez napuštanja Zemlje, a gubitak vodika nastaje uglavnom uništavanjem metana u gornjim slojevima atmosfere.

Hemijski sastav atmosfere

Na površini Zemlje vazduh sadrži do 78,08% azota (po zapremini), 20,95% kiseonika, 0,93% argona i oko 0,03% ugljen-dioksida. Preostale komponente ne čine više od 0,1%: vodonik, metan, ugljični monoksid, oksidi sumpora i dušika, vodena para i inertni plinovi. U zavisnosti od doba godine, klime i terena, atmosfera može sadržavati prašinu, čestice organskih materijala, pepeo, čađ itd. Iznad 200 km, dušik postaje glavna komponenta atmosfere. Na visini od 600 km dominira helijum, a od 2000 km vodik („vodikova korona“).

Vrijeme i klima

Zemljina atmosfera nema određene granice, postepeno postaje tanja i razrijeđena, krećući se u svemir. Tri četvrtine mase atmosfere nalazi se u prvih 11 kilometara od površine planete (troposfera). Sunčeva energija zagrijava ovaj sloj blizu površine, uzrokujući širenje zraka i smanjenje njegove gustine. Zagrejani vazduh tada se diže, a na njegovo mesto dolazi hladniji, gušći vazduh. Tako nastaje atmosferska cirkulacija - sistem zatvorenih strujanja zračnih masa kroz preraspodjelu toplinske energije.

Osnovu atmosferske cirkulacije čine pasati u ekvatorijalnom pojasu (ispod 30° geografske širine) i zapadni vjetrovi umjerenog pojasa (na geografskim širinama između 30° i 60°). Okeanske struje su također važni faktori u oblikovanju klime, kao i termohalinska cirkulacija, koja distribuira toplinsku energiju od ekvatorijalnih do polarnih područja.

Vodena para koja se diže sa površine formira oblake u atmosferi. Kada atmosferski uslovi dozvoljavaju da se diže topli, vlažni vazduh, ova voda se kondenzuje i pada na površinu kao kiša, sneg ili grad. Većina padavina koje padaju na kopno završavaju u rijekama i na kraju se vraćaju u okeane ili ostaju u jezerima prije nego što ponovo ispare, ponavljajući ciklus. Ovaj ciklus vode u prirodi je od vitalnog značaja za postojanje života na kopnu. Količina padavina koja padne godišnje varira, u rasponu od nekoliko metara do nekoliko milimetara, ovisno o geografskom položaju regije. Atmosferska cirkulacija, topološke karakteristike područja i temperaturne promjene određuju prosječnu količinu padavina koja pada u svakoj regiji.

Količina sunčeve energije koja dopire do površine Zemlje opada sa povećanjem geografske širine. Na višim geografskim širinama, sunčeva svjetlost udara u površinu pod oštrijim uglom nego na nižim geografskim širinama; i mora preći duži put u zemljinoj atmosferi. Kao rezultat toga, prosječna godišnja temperatura zraka (na nivou mora) opada za oko 0,4 °C kada se pomjeri za 1 stepen na obje strane ekvatora. Zemlja je podijeljena na klimatske zone - prirodne zone koje imaju približno ujednačenu klimu. Tipovi klime se mogu klasifikovati prema temperaturnom režimu, količini zimskih i letnjih padavina. Najčešći sistem klasifikacije klime je Köppen klasifikacija, prema kojoj je najbolji kriterijum za određivanje vrste klime koje biljke rastu na datom području u prirodnim uslovima. Sistem uključuje pet glavnih klimatskih zona (tropske prašume, pustinje, umjerene zone, kontinentalne klime i polarne tipove), koje su zauzvrat podijeljene na specifičnije podtipove.

Biosfera

Biosfera je skup dijelova Zemljinih ljuski (lito-, hidro- i atmosfere), koji je naseljen živim organizmima, pod njihovim je utjecajem i okupiran je proizvodima njihove vitalne aktivnosti. Termin "biosfera" prvi je predložio austrijski geolog i paleontolog Eduard Suess 1875. godine. Biosfera je ljuska Zemlje naseljena živim organizmima i transformirana od njih. Počeo je da se formira prije 3,8 milijardi godina, kada su se prvi organizmi počeli pojavljivati ​​na našoj planeti. Uključuje cijelu hidrosferu, gornji dio litosfere i donji dio atmosfere, odnosno naseljava ekosferu. Biosfera je ukupnost svih živih organizama. Dom je za više od 3.000.000 vrsta biljaka, životinja, gljiva i mikroorganizama.

Biosfera se sastoji od ekosistema, koji uključuju zajednice živih organizama (biocenoza), njihova staništa (biotop) i sisteme veza koji razmjenjuju materiju i energiju između njih. Na kopnu su razdvojeni uglavnom geografskom širinom, nadmorskom visinom i razlikama u padavinama. Kopneni ekosistemi, koji se nalaze na Arktiku ili Antarktiku, na velikim nadmorskim visinama ili u ekstremno sušnim područjima, relativno su siromašni biljkama i životinjama; raznolikost vrsta dostiže svoj vrhunac u tropskim prašumama ekvatorijalnog pojasa.

Zemljino magnetno polje

U prvoj aproksimaciji, Zemljino magnetsko polje je dipol, čiji se polovi nalaze pored geografskih polova planete. Polje formira magnetosferu, koja odbija čestice solarnog vjetra. Akumuliraju se u radijacijskim pojasevima - dva koncentrična područja u obliku torusa oko Zemlje. U blizini magnetnih polova, ove čestice se mogu „precipitirati“ u atmosferu i dovesti do pojave aurore. Na ekvatoru, Zemljino magnetsko polje ima indukciju od 3,05·10-5 T i magnetni moment od 7,91·1015 T·m3.

Prema teoriji "magnetnog dinamo", polje se generiše u centralnom delu Zemlje, gde toplota stvara tok električne struje u jezgru tečnog metala. To zauzvrat dovodi do pojave magnetnog polja u blizini Zemlje. Konvekcijska kretanja u jezgru su haotična; magnetni polovi se pomjeraju i povremeno mijenjaju polaritet. To uzrokuje preokrete u magnetskom polju Zemlje, koje se u prosjeku dešavaju nekoliko puta svakih nekoliko miliona godina. Posljednji preokret dogodio se prije otprilike 700.000 godina.

Magnetosfera je prostor oko Zemlje koji nastaje kada tok nabijenih čestica sunčevog vjetra odstupi od svoje prvobitne putanje pod utjecajem magnetskog polja. Na strani okrenutoj prema Suncu, njen pramčani udar je debeo oko 17 km i nalazi se na udaljenosti od oko 90.000 km od Zemlje. Na noćnoj strani planete, magnetosfera se izdužuje, dobijajući dugi cilindrični oblik.

Kada se visokoenergetske nabijene čestice sudare sa Zemljinom magnetosferom, pojavljuju se radijacijski pojasevi (Van Allen pojasevi). Aurore se javljaju kada solarna plazma dospije u Zemljinu atmosferu u području magnetnih polova.

Zemljina orbita i rotacija

Zemlji je potrebno u prosjeku 23 sata 56 minuta i 4,091 sekundu (sideralni dan) da izvrši jedan okret oko svoje ose. Stopa rotacije planete od zapada prema istoku je približno 15 stepeni na sat (1 stepen u 4 minute, 15′ u minuti). Ovo je ekvivalentno kutnom prečniku Sunca ili Mjeseca svake dvije minute (prividne veličine Sunca i Mjeseca su približno iste).

Rotacija Zemlje je nestabilna: brzina njene rotacije u odnosu na nebesku sferu se mijenja (u aprilu i novembru dužina dana se razlikuje od standardne za 0,001 s), osa rotacije se precesira (za 20,1″ godišnje ) i fluktuira (udaljenost trenutnog pola od prosjeka ne prelazi 15′). U velikoj vremenskoj skali se usporava. Trajanje jedne revolucije Zemlje povećalo se u posljednjih 2000 godina u prosjeku za 0,0023 sekunde po vijeku (prema zapažanjima u posljednjih 250 godina, ovo povećanje je manje - oko 0,0014 sekundi na 100 godina). Zbog ubrzanja plime, u prosjeku, svaki sljedeći dan je ~29 nanosekundi duži od prethodnog.

Period rotacije Zemlje u odnosu na nepokretne zvijezde, u Međunarodnoj službi rotacije Zemlje (IERS), jednak je 86164,098903691 sekundi prema verziji UT1 ili 23 sata i 56 minuta. 4.098903691 str.

Zemlja se kreće oko Sunca po eliptičnoj orbiti na udaljenosti od oko 150 miliona km sa prosječnom brzinom od 29,765 km/sec. Brzina se kreće od 30,27 km/s (u perihelu) do 29,27 km/s (u afelu). Krećući se u orbiti, Zemlja napravi punu revoluciju za 365,2564 prosječnih solarnih dana (jedna siderična godina). Sa Zemlje, kretanje Sunca u odnosu na zvijezde je oko 1° dnevno u istočnom smjeru. Zemljina orbitalna brzina nije konstantna: u julu (pri prolasku afela) je minimalna i iznosi oko 60 lučnih minuta dnevno, a pri prolasku perihela u januaru je maksimalna, oko 62 minute dnevno. Sunce i čitav Sunčev sistem kruže oko centra galaksije Mliječni put u gotovo kružnoj orbiti brzinom od oko 220 km/s. Zauzvrat, Sunčev sistem unutar Mliječnog puta kreće se brzinom od približno 20 km/s prema tački (apeksu) koja se nalazi na granici sazviježđa Lira i Herkul, ubrzavajući kako se svemir širi.

Mjesec i Zemlja se okreću oko zajedničkog centra mase svakih 27,32 dana u odnosu na zvijezde. Vremenski interval između dvije identične mjesečeve faze (sinodički mjesec) je 29,53059 dana. Kada se posmatra sa sjevernog nebeskog pola, Mjesec se kreće oko Zemlje u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Rotacija svih planeta oko Sunca i rotacija Sunca, Zemlje i Mjeseca oko njihove ose odvijaju se u istom smjeru. Osa rotacije Zemlje je odstupljena od okomite na ravan njene orbite za 23,5 stepeni (smer i ugao nagiba Zemljine ose se menjaju usled precesije, a prividna elevacija Sunca zavisi od doba godine); Mesečeva orbita je nagnuta za 5 stepeni u odnosu na Zemljinu putanju (bez ovog odstupanja, bilo bi jedno pomračenje Sunca i jedno pomračenje Meseca svakog meseca).

Zbog nagiba Zemljine ose, visina Sunca iznad horizonta se menja tokom godine. Za posmatrača na sjevernim geografskim širinama ljeti, kada je Sjeverni pol nagnut prema Suncu, dnevna svjetlost traje duže i Sunce je više na nebu. To dovodi do viših prosječnih temperatura zraka. Kada se Sjeverni pol nagne od Sunca, sve postaje obrnuto i klima postaje hladnija. Iza arktičkog kruga u ovo vrijeme postoji polarna noć, koja na geografskoj širini polarnog kruga traje skoro dva dana (sunce ne izlazi na dan zimskog solsticija), dostižući šest mjeseci na Sjevernom polu.

Ove klimatske promjene (prouzrokovane nagibom Zemljine ose) dovode do promjene godišnjih doba. Četiri godišnja doba određena su solsticijama - trenucima kada je Zemljina osa najviše nagnuta prema Suncu ili udaljena od Sunca - i ekvinocijima. Zimski solsticij nastupa oko 21. decembra, letnji oko 21. juna, prolećna ravnodnevica oko 20. marta, a jesenja ravnodnevica oko 23. septembra. Kada je Sjeverni pol nagnut prema Suncu, Južni pol je nagnut od njega. Dakle, kada je ljeto na sjevernoj hemisferi, na južnoj je zima, i obrnuto (iako se mjeseci zovu isto, odnosno, na primjer, februar na sjevernoj hemisferi je posljednji (i najhladniji) mjesec zime, a na južnoj hemisferi to je posljednji (i najtopliji) mjesec ljeta).

Ugao nagiba Zemljine ose je relativno konstantan tokom dugog vremenskog perioda. Međutim, prolazi kroz lagana pomjeranja (poznata kao nutacija) u intervalima od 18,6 godina. Postoje i dugoperiodične oscilacije (oko 41.000 godina) poznate kao Milankovičevi ciklusi. Orijentacija Zemljine ose se takođe menja tokom vremena, trajanje perioda precesije je 25.000 godina; ova precesija je razlog za razliku između zvezdane i tropske godine. Oba ova kretanja uzrokovana su promjenjivim gravitacijskim privlačenjem Sunca i Mjeseca na Zemljinu ekvatorijalnu izbočinu. Zemljini polovi se pomiču u odnosu na njenu površinu za nekoliko metara. Ovo kretanje polova ima različite cikličke komponente, koje se zajednički nazivaju kvaziperiodično kretanje. Pored godišnjih komponenti ovog kretanja, postoji 14-mjesečni ciklus koji se naziva Chandlerov pokret Zemljinih polova. Brzina Zemljine rotacije takođe nije konstantna, što se ogleda u promeni dužine dana.

Trenutno, Zemlja prolazi perihel oko 3. januara i afel oko 4. jula. Količina sunčeve energije koja stiže do Zemlje u perihelu je 6,9% veća nego u afelu, jer je udaljenost od Zemlje do Sunca u afelu veća za 3,4%. Ovo se objašnjava zakonom inverznog kvadrata. Budući da je južna hemisfera nagnuta prema Suncu otprilike u isto vrijeme kada je Zemlja najbliža Suncu, ona prima nešto više sunčeve energije tokom cijele godine nego sjeverna hemisfera. Međutim, ovaj efekat je mnogo manje značajan od promene ukupne energije usled nagiba Zemljine ose, a osim toga, veći deo viška energije apsorbuje velika količina vode na južnoj hemisferi.

Za Zemlju, poluprečnik Hill sfere (sfere uticaja Zemljine gravitacije) je približno 1,5 miliona km. Ovo je maksimalna udaljenost na kojoj je uticaj Zemljine gravitacije veći od uticaja gravitacije drugih planeta i Sunca.

Opservacija

Zemlju je prvi put fotografisao iz svemira Explorer 6 1959. godine. Prva osoba koja je vidjela Zemlju iz svemira bio je Jurij Gagarin 1961. godine. Posada Apolla 8 je 1968. godine prva posmatrala kako se Zemlja izdiže iz lunarne orbite. Godine 1972. posada Apolla 17 snimila je poznatu sliku Zemlje - "Plavi mermer".

Iz svemira i sa „spoljašnjih“ planeta (koje se nalaze izvan Zemljine orbite), moguće je posmatrati prolazak Zemlje kroz faze slične Mesecu, baš kao što posmatrač na Zemlji može da vidi faze Venere ( otkrio Galileo Galilei).

Mjesec

Mjesec je relativno veliki satelit sličan planeti čiji je prečnik jednak četvrtini Zemljinog. To je najveći satelit u Sunčevom sistemu u odnosu na veličinu njegove planete. Na osnovu naziva Zemljinog Mjeseca, prirodni sateliti drugih planeta nazivaju se i "mjeseci".

Gravitaciona privlačnost između Zemlje i Mjeseca je uzrok Zemljinih plime i oseke. Sličan efekat na Mesec se manifestuje u činjenici da je on stalno okrenut ka Zemlji istom stranom (period Mesečeve revolucije oko svoje ose jednak je periodu njegove revolucije oko Zemlje; vidi i plimno ubrzanje Meseca ). To se zove plimna sinhronizacija. Tokom kruženja Mjeseca oko Zemlje, Sunce osvjetljava različite dijelove površine satelita, što se manifestira u fenomenu mjesečevih faza: tamni dio površine je odvojen terminatorom od svijetlog.

Zbog sinhronizacije plime i oseke, Mjesec se udaljava od Zemlje za oko 38 mm godišnje. Tokom miliona godina, ova mala promjena, plus povećanje Zemljinog dana za 23 mikrosekunde godišnje, dovešće do značajnih promjena. Na primjer, u devonu (prije otprilike 410 miliona godina) bilo je 400 dana u godini, a dan je trajao 21,8 sati.

Mjesec može značajno utjecati na razvoj života mijenjajući klimu na planeti. Paleontološki nalazi i kompjuterski modeli pokazuju da je nagib Zemljine ose stabilizovan sinkronizacijom plime i oseke Zemlje sa Mjesecom. Ako bi se osa rotacije Zemlje pomerila bliže ravni ekliptike, klima bi zbog toga postala izuzetno surova. Jedan od polova bi bio usmeren direktno na Sunce, a drugi u suprotnom smeru, i kako se Zemlja okreće oko Sunca, oni bi menjali mesta. Polovi bi bili usmjereni direktno prema Suncu ljeti i zimi. Planetolozi koji su proučavali ovu situaciju tvrde da bi u tom slučaju sve velike životinje i više biljke izumrle na Zemlji.

Ugaona veličina Mjeseca gledano sa Zemlje je vrlo blizu prividnoj veličini Sunca. Ugaone dimenzije (i čvrsti ugao) ova dva nebeska tela su slične, jer iako je prečnik Sunca 400 puta veći od Mesečevog, ono je 400 puta dalje od Zemlje. Zbog ove okolnosti i prisustva značajnog ekscentriciteta Mjesečeve orbite, na Zemlji se mogu posmatrati i potpune i prstenaste pomračenja.

Najčešća hipoteza o porijeklu Mjeseca, hipoteza o džinovskom udaru, kaže da je Mjesec nastao sudarom protoplaneta Theia (oko veličine Marsa) sa proto-Zemljom. Ovo, između ostalog, objašnjava razloge sličnosti i razlika u sastavu lunarnog i zemaljskog tla.

Trenutno Zemlja nema drugih prirodnih satelita osim Mjeseca, ali postoje najmanje dva prirodna koorbitalna satelita - asteroidi 3753 Cruithney, 2002 AA29 i mnogi umjetni.

Asteroidi blizu Zemlje

Pad velikih (prečnika nekoliko hiljada km) asteroida na Zemlju predstavlja opasnost od njenog uništenja, međutim, sva takva tijela koja se zapažaju u modernom dobu su premala za to i njihov pad je opasan samo za biosferu. Prema popularnim hipotezama, takvi padovi mogli su uzrokovati nekoliko masovnih izumiranja. Asteroidi s perihelijskim udaljenostima manjim ili jednakim 1,3 astronomske jedinice koji se mogu približiti Zemlji na udaljenosti manjoj ili jednakoj 0,05 AJ u doglednoj budućnosti. Odnosno, smatraju se potencijalno opasnim objektima. Ukupno je registrovano oko 6.200 objekata koji prolaze na udaljenosti do 1,3 astronomske jedinice od Zemlje. Opasnost njihovog pada na planetu smatra se zanemarljivom. Prema modernim procjenama, malo je vjerovatno da će se sudari s takvim tijelima (prema najpesimističnijim prognozama) dogoditi češće od jednom u stotinu hiljada godina.

Geografske informacije

Square

• Površina: 510,072 miliona km²
• Zemljište: 148,94 miliona km² (29,1%)
• Voda: 361,132 miliona km² (70,9%)

Dužina obale: 356.000 km

Koristeći suši

Podaci za 2011

• obradivo zemljište - 10,43%
• višegodišnji zasadi - 1,15%
• ostalo - 88,42%

Navodnjavana zemljišta: 3.096.621,45 km² (od 2011.)

Socio-ekonomska geografija

Dana 31. oktobra 2011. godine svjetska populacija dostigla je 7 milijardi ljudi. UN procjenjuju da će svjetska populacija dostići 7,3 milijarde 2013. i 9,2 milijarde 2050. godine. Očekuje se da će se najveći dio rasta stanovništva desiti u zemljama u razvoju. Prosječna gustina naseljenosti na kopnu je oko 40 ljudi/km2 i uvelike varira u različitim dijelovima Zemlje, a najveća je u Aziji. Predviđa se da će stopa urbanizacije stanovništva dostići 60% do 2030. godine, u odnosu na trenutni globalni prosjek od 49%.

Uloga u kulturi

Ruska riječ "zemlja" potiče još od Praslava. *zemja sa istim značenjem, koje se, pak, nastavlja pra-tj. *dheĝhōm “zemlja”.

Na engleskom, Zemlja je Zemlja. Ova riječ se nastavlja od staroengleskog eorthe i srednjeg engleskog erthe. Zemlja je prvi put korištena kao naziv za planetu oko 1400. godine. Ovo je jedino ime planete koje nije preuzeto iz grčko-rimske mitologije.

Standardni astronomski znak za Zemlju je krst ocrtan u krug. Ovaj simbol se koristio u različitim kulturama u različite svrhe. Druga verzija simbola je krst na vrhu kruga (♁), stilizovana kugla; korišten kao rani astronomski simbol za planetu Zemlju.

U mnogim kulturama Zemlja je obožena. Povezuje se sa boginjom, boginjom majkom, zvanom Majka Zemlja, i često je prikazana kao boginja plodnosti.

Asteci su Zemlju zvali Tonantzin - "naša majka". Za Kineze, ovo je boginja Hou-Tu (后土), slična grčkoj boginji Zemlje - Gaia. U nordijskoj mitologiji, boginja Zemlje Jord bila je majka Thora i ćerka Annara. U staroegipatskoj mitologiji, za razliku od mnogih drugih kultura, Zemlja se poistovjećuje sa muškarcem - bogom Gebom, a nebo sa ženom - boginjom Nut.

U mnogim religijama postoje mitovi o nastanku svijeta, koji govore o stvaranju Zemlje od strane jednog ili više božanstava.

U mnogim drevnim kulturama Zemlja se smatrala ravnom; na primjer, u kulturi Mesopotamije, svijet je bio predstavljen kao ravan disk koji pluta na površini oceana. Pretpostavke o sfernom obliku Zemlje dali su starogrčki filozofi; Pitagora se držao ovog gledišta. U srednjem vijeku većina Evropljana je vjerovala da je Zemlja sferna, što su potvrdili mislioci poput Tome Akvinskog. Prije pojave svemirskih letova, prosudbe o sfernom obliku Zemlje zasnivale su se na posmatranju sekundarnih karakteristika i sličnom obliku drugih planeta.

Tehnološki napredak u drugoj polovini 20. veka promenio je opštu percepciju Zemlje. Prije letova u svemir, Zemlja se često prikazivala kao zeleni svijet. Pisac naučne fantastike Frank Paul možda je bio prvi koji je prikazao plavu planetu bez oblaka (sa jasno vidljivom kopnom) na poleđini izdanja časopisa Amazing Stories iz jula 1940. godine.

Godine 1972. posada Apolla 17 snimila je čuvenu fotografiju Zemlje, nazvanu "Plavi mermer". Fotografija Zemlje koju je 1990. godine napravio Voyager 1 sa velike udaljenosti navela je Carla Sagana da uporedi planetu sa blijedoplavom tačkom. Zemlja je takođe upoređena sa velikim svemirskim brodom sa sistemom za održavanje života koji se mora održavati. Zemljina biosfera se ponekad opisuje kao jedan veliki organizam.

Ekologija

U posljednja dva stoljeća, rastući ekološki pokret je izrazio zabrinutost zbog sve većeg uticaja ljudskih aktivnosti na životnu sredinu Zemlje. Ključni ciljevi ovog društveno-političkog pokreta su zaštita prirodnih resursa i eliminacija zagađenja. Konzervatori se zalažu za održivo korištenje resursa planete i upravljanje okolišem. To se, po njihovom mišljenju, može postići promjenama u vladinoj politici i promjenom individualnog stava svake osobe. Ovo se posebno odnosi na upotrebu neobnovljivih resursa velikih razmera. Potreba da se uzme u obzir uticaj proizvodnje na životnu sredinu nameće dodatne troškove, što dovodi do sukoba između komercijalnih interesa i ideja ekoloških pokreta.

Budućnost Zemlje

Budućnost planete usko je povezana sa budućnošću Sunca. Kao rezultat akumulacije "potrošenog" helijuma u jezgru Sunca, sjaj zvijezde će početi polako da raste. Povećat će se za 10% u narednih 1,1 milijardu godina, a kao rezultat toga, nastanjiva zona Sunčevog sistema će se pomjeriti izvan trenutne Zemljine orbite. Prema nekim klimatskim modelima, povećanje količine sunčevog zračenja koje pada na površinu Zemlje dovešće do katastrofalnih posledica, uključujući mogućnost potpunog isparavanja svih okeana.

Rastuće površinske temperature Zemlje će ubrzati neorgansku cirkulaciju CO2, smanjujući njegovu koncentraciju na nivoe smrtonosne za biljke (10 ppm za fotosintezu C4) u roku od 500-900 miliona godina. Nestanak vegetacije će dovesti do smanjenja sadržaja kiseonika u atmosferi i život na Zemlji će postati nemoguć za nekoliko miliona godina. Za još milijardu godina voda će potpuno nestati sa površine planete, a prosječne površinske temperature dostići će 70 °C. Većina kopna će postati nepodesna za život, a prvenstveno će ostati u okeanu. Ali čak i da je Sunce vječno i nepromjenjivo, kontinuirano unutrašnje hlađenje Zemlje moglo bi dovesti do gubitka većine atmosfere i okeana (zbog smanjene vulkanske aktivnosti). Do tada će jedina živa bića na Zemlji ostati ekstremofili, organizmi koji mogu izdržati visoke temperature i nedostatak vode.

Za 3,5 milijardi godina od sada, sunčeva svjetlost će se povećati za 40% u poređenju sa trenutnim nivoom. Uslovi na površini Zemlje do tada će biti slični površinskim uslovima moderne Venere: okeani će potpuno ispariti i odletjeti u svemir, površina će postati neplodna vruća pustinja. Ova katastrofa će onemogućiti postojanje bilo kojeg oblika života na Zemlji. Za 7,05 milijardi godina, solarno jezgro će ostati bez vodonika. Ovo će dovesti do toga da Sunce napusti glavnu sekvencu i uđe u fazu crvenog diva. Model pokazuje da će se njegov radijus povećati do vrijednosti jednake otprilike 77,5% trenutnog radijusa Zemljine orbite (0,775 AJ), a njegova svjetlost će se povećati za faktor 2350-2700. Međutim, do tada bi se Zemljina orbita mogla povećati na 1,4 AJ. Odnosno, budući da će Sunčeva gravitacija oslabiti zbog činjenice da će zbog jačanja sunčevog vjetra izgubiti 28-33% svoje mase. Međutim, studije iz 2008. godine pokazuju da Sunce još uvijek može apsorbirati Zemlju zbog interakcije plime i oseke s njenim vanjskim omotačem.

Do tada će Zemljina površina biti u rastopljenom stanju, jer će temperature na Zemlji dostići 1370 °C. Zemljinu atmosferu će vjerovatno odnijeti u svemir najjači solarni vjetar koji emituje crveni džin. Za 10 miliona godina od trenutka kada Sunce uđe u fazu crvenog džina, temperature u Sunčevom jezgru će dostići 100 miliona K, dogodiće se helijumska baklja, a počeće termonuklearna reakcija sinteze ugljenika i kiseonika iz helijuma, Sunce smanjit će se u radijusu na 9,5 modernih. Faza gorenja helijuma trajat će 100-110 miliona godina, nakon čega će se ponoviti brzo širenje vanjskih omotača zvijezde i ona će ponovo postati crveni div. Ušavši u asimptotičku džinovsku granu, Sunce će se povećati u prečniku za 213 puta. Nakon 20 miliona godina, počeće period nestabilnih pulsacija površine zvezde. Ova faza postojanja Sunca će biti praćena snažnim bljeskovima, ponekad će njegova svjetlost premašiti trenutni nivo za 5000 puta. To će se dogoditi jer će ostaci helijuma koji nisu bili pod utjecajem ući u termonuklearnu reakciju.

Za otprilike 75.000 godina (prema drugim izvorima - 400.000), Sunce će odbaciti svoje školjke, a na kraju sve što će ostati od crvenog diva je njegovo malo centralno jezgro - bijeli patuljak, mali, vrući, ali vrlo gust objekt, sa masom od oko 54,1% od originalne solarne. Ako Zemlja može izbjeći da je apsorbiraju vanjske ljuske Sunca tokom faze crvenog diva, tada će postojati mnogo milijardi (pa čak i trilione) godina, sve dok postoji Univerzum, ali uslovi za ponovno pojavljivanje život (barem u svom sadašnjem obliku) neće postojati na Zemlji. Kako Sunce ulazi u fazu bijelog patuljka, Zemljina površina će se postepeno hladiti i uroniti u tamu. Ako zamislite veličinu Sunca sa površine buduće Zemlje, ono neće izgledati kao disk, već kao sjajna tačka sa ugaonim dimenzijama od oko 0°0’9″.

Crna rupa čija je masa jednaka Zemljinoj imat će Schwarzschildov radijus od 8 mm.

(Posjećeno 1,058 puta, 1 posjeta danas)

Zemlja je treća planeta od Sunca i peta po veličini. Među svim nebeskim objektima zemaljske grupe, najveći je po masi, prečniku i gustoći. Ima i druge oznake - Plava planeta, Svijet ili Terra. U ovom trenutku, to je jedina planeta poznata čovjeku na kojoj postoji život.

Prema naučnim istraživanjima, ispada da je Zemlja kao planeta nastala prije otprilike 4,54 milijarde godina od solarne magline, nakon čega je dobila jedan satelit - Mjesec. Život se na planeti pojavio prije oko 3,9 milijardi godina. Od tada je biosfera uvelike promijenila strukturu atmosfere i abiotske faktore. Kao rezultat, utvrđen je broj aerobnih živih organizama i formiranje ozonskog omotača. Magnetno polje zajedno sa slojem smanjuje negativan uticaj sunčevog zračenja na život. Radijacija uzrokovana zemljinom korom prilično se značajno smanjila od njenog nastanka zbog postepenog raspadanja radionuklida. Kora planete podijeljena je na nekoliko segmenata (tektonskih ploča) koji se pomiču nekoliko centimetara godišnje.

Svjetski okeani zauzimaju oko 70,8% Zemljine površine, a ostatak pripada kontinentima i otocima. Kontinenti imaju rijeke, jezera, podzemne vode i led. Zajedno sa Svjetskim okeanom čine hidrosferu planete. Tečna voda podržava život na površini i pod zemljom. Zemljini polovi prekriveni su ledenim kapama koje uključuju antarktički ledeni pokrivač i arktički morski led.

Unutrašnjost Zemlje je prilično aktivna i sastoji se od vrlo viskoznog, debelog sloja - plašta. Pokriva vanjsko tečno jezgro koje se sastoji od nikla i željeza. Fizičke karakteristike planete očuvale su život 3,5 milijardi godina. Približni proračuni naučnika ukazuju na trajanje istih uslova još 2 milijarde godina.

Zemlju privlače gravitacione sile zajedno sa drugim svemirskim objektima. Planeta se okreće oko Sunca. Puni okret je 365,26 dana. Osa rotacije je nagnuta za 23,44°, zbog čega su uzrokovane sezonske promjene s periodičnošću od 1 tropske godine. Približno doba dana na Zemlji je 24 sata. Zauzvrat, Mjesec se okreće oko Zemlje. To se dešava od njegovog osnivanja. Zahvaljujući satelitu, okean plima i teče na planeti. Osim toga, stabilizira nagib Zemlje, čime postepeno usporava njenu rotaciju. Prema nekim teorijama, ispada da su asteroidi (vatrene kugle) svojevremeno pali na planetu i tako direktno uticali na postojeće organizme.

Zemlja je dom za milione različitih oblika života, uključujući i ljude. Cijela teritorija podijeljena je na 195 država koje međusobno komuniciraju diplomatskim putem, grubom silom i trgovinom. Čovjek je formirao mnoge teorije o svemiru. Najpopularnije su hipoteza Geje, geocentrični svetski sistem i ravna Zemlja.

Istorija naše planete

Najmodernija teorija o nastanku Zemlje naziva se hipoteza solarne magline. To pokazuje da je Sunčev sistem nastao iz velikog oblaka gasa i prašine. Sastav je uključivao helijum i vodonik, koji su nastali kao rezultat Velikog praska. Tako su se pojavili i teški elementi. Prije oko 4,5 milijardi godina počelo je sabijanje oblaka uslijed udarnog vala, koji je zauzvrat počeo nakon eksplozije supernove. Nakon što se oblak skupio, ugaoni moment, inercija i gravitacija spljoštili su ga u protoplanetarni disk. Nakon toga, krhotine u disku, pod utjecajem gravitacije, počele su se sudarati i spajati, formirajući tako prve planetoide.

Ovaj proces je nazvan akrecijom, a prašina, gas, krhotine i planetoidi počeli su da formiraju veće objekte - planete. Otprilike cijeli proces je trajao oko 10-20 milijardi godina.

Jedini satelit Zemlje - Mjesec - formiran je nešto kasnije, iako njegovo porijeklo još nije objašnjeno. Iznesene su mnoge hipoteze, od kojih jedna kaže da se Mjesec pojavio zbog akrecije od preostale materije Zemlje nakon sudara s objektom koji je po veličini sličan Marsu. Vanjski sloj Zemlje je ispario i rastopljen. Dio plašta bačen je u orbitu planete, zbog čega je Mjesec ozbiljno lišen metala i ima nam poznat sastav. Njegova vlastita gravitacija utjecala je na usvajanje sfernog oblika i formiranje Mjeseca.

Proto-Zemlja se proširila zbog akrecije i bila je veoma vruća da otopi minerale i metale. Siderofilni elementi, geohemijski slični gvožđu, počeli su da tonu prema centru Zemlje, što je uticalo na podelu unutrašnjih slojeva na plašt i metalno jezgro. Počelo je da se formira magnetno polje planete. Vulkanska aktivnost i oslobađanje plinova doveli su do pojave atmosfere. Kondenzacija vodene pare pojačana ledom dovela je do stvaranja okeana. Tada se Zemljina atmosfera sastojala od lakih elemenata - helijuma i vodonika, ali je u odnosu na sadašnje stanje imala veliku količinu ugljičnog dioksida. Magnetno polje se pojavilo prije otprilike 3,5 milijardi godina. Zahvaljujući tome, solarni vetar nije mogao da isprazni atmosferu.

Površina planete se mijenjala stotinama miliona godina. Pojavili su se i urušili novi kontinenti. Ponekad, dok su se kretali, stvarali su superkontinent. Prije oko 750 miliona godina, najraniji superkontinent, Rodinija, počeo se raspadati. Nešto kasnije, njeni dijelovi formirali su novu - Panotiju, nakon čega se, nakon 540 miliona godina, ponovo raspala, pojavila se Pangea. Raspao se 180 miliona godina kasnije.

Pojava života na Zemlji

O tome postoje mnoge hipoteze i teorije. Najpopularniji od njih kaže da se prije oko 3,5 milijardi godina pojavio jedini univerzalni predak svih živih organizama.

Zahvaljujući razvoju fotosinteze, živi organizmi su mogli koristiti sunčevu energiju. Atmosfera je počela da se puni kiseonikom, a u njenim gornjim slojevima bio je ozonski omotač. Simbiozom velikih ćelija sa malim počeli su se razvijati eukarioti. Prije oko 2,1 milijarde godina pojavili su se predstavnici višećelijskih organizama.

1960. godine naučnici su iznijeli hipotezu Snowball Earth, prema kojoj se ispostavilo da je u periodu od prije 750 do 580 miliona godina naša planeta bila potpuno prekrivena ledom. Ova hipoteza lako objašnjava kambrijsku eksploziju - pojavu velikog broja različitih oblika života. Trenutno je ova hipoteza potvrđena.

Prve alge nastale su prije 1200 miliona godina. Prvi predstavnici viših biljaka - prije 450 miliona godina. Beskičmenjaci su se pojavili tokom Edijakarskog perioda, a kičmenjaci su se pojavili tokom kambrijske eksplozije.

Od kambrijske eksplozije bilo je 5 masovnih izumiranja. Na kraju permskog perioda, oko 90% živih bića je umrlo. Ovo je bilo najmasovnije uništenje, nakon čega su se pojavili arhosauri. Na kraju trijaskog perioda pojavili su se dinosaurusi koji su dominirali planetom kroz periode jure i krede. Prije oko 65 miliona godina došlo je do izumiranja iz doba krede i paleogena. Uzrok je najvjerovatnije bio pad ogromnog meteorita. Kao rezultat toga, gotovo svi veliki dinosauri i gmizavci su umrli, dok su male životinje uspjele pobjeći. Njihovi istaknuti predstavnici bili su insekti i prve ptice. U narednim milionima godina pojavila se većina različitih životinja, a prije nekoliko miliona godina pojavile su se prve životinje slične majmunima sa sposobnošću uspravnog hoda. Ova bića su počela koristiti alate i komunikaciju kao razmjenu informacija. Nijedan drugi oblik života nije mogao evoluirati tako brzo kao ljudi. U izuzetno kratkom vremenskom periodu ljudi su obuzdali poljoprivredu i formirali civilizacije, a nedavno su počeli direktno uticati na stanje planete i brojnost drugih vrsta.

Posljednje ledeno doba počelo je prije 40 miliona godina. Njegova svijetla sredina dogodila se u pleistocenu (prije 3 miliona godina).

Struktura Zemlje

Naša planeta pripada zemaljskoj grupi i ima čvrstu površinu. Ima najveću gustoću, masu, gravitaciju, magnetno polje i veličinu. Zemlja je jedina poznata planeta sa aktivnim tektonskim kretanjem ploča.

Unutrašnjost Zemlje podijeljena je na slojeve prema fizičkim i kemijskim svojstvima, ali za razliku od drugih planeta, ona ima izrazito vanjsko i unutrašnje jezgro. Vanjski sloj je tvrda ljuska koja se sastoji uglavnom od silikata. Od plašta je odvojena granicom sa povećanom brzinom seizmičkih longitudinalnih talasa. Gornji viskozni dio plašta i čvrsta kora čine litosferu. Ispod njega je astenosfera.

Glavne promjene u kristalnoj strukturi dešavaju se na dubini od 660 km. Odvaja donji plašt od gornjeg. Ispod samog plašta nalazi se tečni sloj rastopljenog gvožđa sa primesama sumpora, nikla i silicijuma. Ovo je jezgro Zemlje. Ova seizmička mjerenja su pokazala da se jezgro sastoji od dva dijela - tekućeg vanjskog i čvrstog unutrašnjeg.

Forma

Zemlja ima oblik spljoštenog elipsoida. Prosječni prečnik planete je 12.742 km, obim je 40.000 km. Ekvatorijalna izbočina nastala je rotacijom planete, zbog čega je ekvatorijalni prečnik 43 km veći od polarnog. Najviša tačka je Mount Everest, a najdublja Marijanski rov.

Hemijski sastav

Približna masa Zemlje je 5,9736 1024 kg. Približan broj atoma je 1,3-1,4 1050. Sastav: gvožđe – 32,1%; kiseonik – 30,1%; silicijum – 15,1%; magnezijum – 13,9%; sumpor – 2,9%; nikl – 1,8%; kalcijum – 1,5%; aluminijum – 1,4%. Svi ostali elementi učestvuju sa 1,2%.

Unutrašnja struktura

Kao i druge planete, Zemlja ima unutrašnju slojevitu strukturu. To je uglavnom metalna jezgra i tvrde silikatne školjke. Unutrašnja toplota planete moguća je zbog kombinacije preostale toplote i radioaktivnog raspada izotopa.

Čvrsti omotač Zemlje - litosfera - sastoji se od gornjeg dijela omotača i zemljine kore. Poseduje pokretne preklopljene pojaseve i stabilne platforme. Litosferske ploče se kreću duž plastične astenosfere, koja se ponaša kao viskozna pregrijana tekućina, gdje se brzina seizmičkih valova smanjuje.

Zemljina kora predstavlja gornji čvrsti dio Zemlje. Od plašta je odvojen Mohorovićevom granicom. Postoje dvije vrste kore - okeanska i kontinentalna. Prvi je sastavljen od osnovnih stijena i sedimentnog pokrivača, drugi - od granita, sedimenta i bazalta. Cijela Zemljina kora podijeljena je na litosferne ploče različitih veličina, koje se pomiču jedna u odnosu na drugu.

Debljina zemljine kontinentalne kore je 35-45 km, u planinama može doseći 70 km. Sa povećanjem dubine, količina željeza i magnezijevih oksida u sastavu se povećava, a silicijum se smanjuje. Gornji dio kontinentalne kore predstavlja diskontinuirani sloj vulkanskih i sedimentnih stijena. Slojevi su često zgužvani u nabore. Na štitovima nema sedimentne ljuske. Ispod je granični sloj granita i gnajsa. Iza njega je bazaltni sloj sastavljen od gabra, bazalta i metamorfnih stijena. Razdvojeni su konvencionalnom granicom - Conradovom površinom. Pod okeanima, debljina kore dostiže 5-10 km. Također je podijeljen na nekoliko slojeva - gornji i donji. Prvi se sastoji od donjih sedimenata veličine kilometar, drugi - od bazalta, serpentinita i međuslojeva sedimenata.

Zemljin omotač je silikatna ljuska koja se nalazi između jezgra i zemljine kore. Ona čini 67% ukupne mase planete i približno 83% njene zapremine. Zauzima širok raspon dubina i pokazuje fazne prelaze, što utiče na gustinu mineralne strukture. Plašt je također podijeljen na donji i gornji dio. Drugi se, pak, sastoji od supstrata, Guttenbergovih i Golitsyn slojeva.

Rezultati dosadašnjih istraživanja ukazuju da je sastav Zemljinog omotača sličan hondritima – kamenim meteoritima. Ovde su uglavnom prisutni kiseonik, silicijum, gvožđe, magnezijum i drugi hemijski elementi. Zajedno sa silicijum dioksidom formiraju silikate.

Najdublji i centralni dio Zemlje je Jezgro (geosfera). Pretpostavljeni sastav: legure željeza i nikla i siderofilni elementi. Leži na dubini od 2900 km. Približni radijus je 3485 km. Temperatura u centru može doseći 6000°C uz pritisak do 360 GPa. Približna težina - 1,9354 1024 kg.

Geografski omotač predstavlja površinske dijelove planete. Zemlja ima posebnu raznolikost reljefa. Približno 70,8% je prekriveno vodom. Podvodna površina je planinska i sastoji se od srednjeokeanskih grebena, podmorskih vulkana, okeanskih visoravni, rovova, podmorskih kanjona i ambisalnih ravnica. 29,2% pripada nadvodnim dijelovima Zemlje koji se sastoje od pustinja, planina, visoravni, ravnica itd.

Tektonski procesi i erozija stalno utiču na promjenu površine planete. Reljef se formira pod uticajem padavina, temperaturnih kolebanja, vremenskih i hemijskih uticaja. Poseban uticaj imaju i glečeri, koralni grebeni, udari meteorita i obalna erozija.

Hidrosfera su sve rezerve vode na Zemlji. Jedinstvena karakteristika naše planete je prisustvo tečne vode. Glavni dio se nalazi u morima i oceanima. Ukupna masa Svjetskog okeana je 1,35 1018 tona. Sva voda se deli na slanu i slatku, od čega je samo 2,5% pitke. Najviše slatke vode se nalazi u glečerima - 68,7%.

Atmosfera

Atmosfera je plinovita ljuska koja okružuje planetu, a sastoji se od kisika i dušika. Ugljični dioksid i vodena para prisutni su u malim količinama. Pod uticajem biosfere, atmosfera se u velikoj meri promenila od njenog formiranja. Zahvaljujući pojavi fotosinteze kiseonikom, aerobni organizmi su se počeli razvijati. Atmosfera štiti Zemlju od kosmičkih zraka i određuje vrijeme na površini. Takođe reguliše cirkulaciju vazdušnih masa, ciklus vode i prenos toplote. Atmosfera je podijeljena na stratosferu, mezosferu, termosferu, jonosferu i egzosferu.

Hemijski sastav: azot – 78,08%; kiseonik – 20,95%; argon – 0,93%; ugljen dioksid – 0,03%.

Biosfera

Biosfera je skup delova ljuski planete u kojima žive živi organizmi. Podložna je njihovom uticaju i zaokupljena je rezultatima njihove vitalne aktivnosti. Sastoji se od dijelova litosfere, atmosfere i hidrosfere. Dom je za nekoliko miliona vrsta životinja, mikroorganizama, gljiva i biljaka.

zemlja- treća planeta Sunčevog sistema. Saznajte opis planete, masu, orbitu, veličinu, zanimljive činjenice, udaljenost do Sunca, sastav, život na Zemlji.

Naravno da volimo našu planetu. I ne samo zato što je ovo naš dom, već i zato što je ovo jedinstveno mjesto u Sunčevom sistemu i Univerzumu, jer do sada poznajemo samo život na Zemlji. Živi u unutrašnjem delu sistema i zauzima mesto između Venere i Marsa.

Planeta Zemlja naziva se i Plava planeta, Geja, Svet i Tera, što odražava njegovu ulogu za svaki narod u istorijskom smislu. Znamo da je naša planeta bogata raznim oblicima života, ali kako je to tačno uspjelo da postane? Prvo razmotrite neke zanimljive činjenice o Zemlji.

Zanimljive činjenice o planeti Zemlji

Rotacija se postepeno usporava

• Za zemljane, cijeli proces usporavanja rotacije ose događa se gotovo neprimjetno - 17 milisekundi na 100 godina. Ali priroda brzine nije jednolična. Zbog toga se dužina dana povećava. Za 140 miliona godina, dan će pokriti 25 sati.

Vjerovalo se da je Zemlja centar Univerzuma

• Drevni naučnici su mogli da posmatraju nebeske objekte sa položaja naše planete, pa se činilo da se svi objekti na nebu kreću u odnosu na nas, a mi smo ostali u jednoj tački. Kao rezultat toga, Kopernik je izjavio da je Sunce (heliocentrični sistem svijeta) u središtu svega, iako sada znamo da to ne odgovara stvarnosti, ako uzmemo skalu Univerzuma.

Obdaren snažnim magnetnim poljem

• Zemljino magnetsko polje stvara nikl-gvozdeno planetarno jezgro, koje se brzo rotira. Polje je važno jer nas štiti od uticaja sunčevog vjetra.

Ima jedan satelit

• Ako pogledate u procentima, Mjesec je najveći satelit u sistemu. Ali u stvarnosti je na 5. poziciji po veličini.

Jedina planeta koja nije dobila ime po božanstvu

• Drevni naučnici su svih 7 planeta nazvali u čast bogova, a savremeni naučnici sledili su tradiciju kada su otkrili Uran i Neptun.

Prvi po gustini

• Sve se zasniva na sastavu i specifičnom dijelu planete. Dakle, jezgro je predstavljeno metalom i zaobilazi koru u gustini. Prosječna gustina zemlje je 5,52 grama po cm 3.

Veličina, masa, orbita planete Zemlje

Sa radijusom od 6371 km i masom od 5,97 x 10 24 kg, Zemlja zauzima 5. mjesto po veličini i masivi. To je najveća zemaljska planeta, ali je manja od plinovitih i ledenih divova. Međutim, po gustoći (5,514 g/cm3) zauzima prvo mjesto u Sunčevom sistemu.

Postoji blagi ekscentricitet u orbiti (0,0167). Udaljenost od zvijezde u perihelu je 0,983 AJ, a u afelu – 1,015 AJ.

Jedan prolazak oko Sunca traje 365,24 dana. Znamo da zbog postojanja prestupnih godina dodajemo dan svaka 4 prolaza. Navikli smo da mislimo da dan traje 24 sata, ali u stvarnosti ovo vrijeme traje 23 sata 56 minuta i 4 sekunde.

Ako promatrate rotaciju ose sa polova, možete vidjeti da se to događa u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Osa je nagnuta na 23,439281° od okomice na orbitalnu ravan. To utiče na količinu svjetlosti i topline.

Ako je sjeverni pol okrenut prema Suncu, tada na sjevernoj hemisferi nastupa ljeto, a na južnoj zima. U određeno vrijeme Sunce uopće ne izlazi iznad polarnog kruga, a onda noć i zima traju tamo 6 mjeseci.

Sastav i površina planete Zemlje

Oblik planete Zemlje je poput sferoida, spljoštenog na polovima i konveksnosti na ekvatorijalnoj liniji (prečnik - 43 km). To se događa zbog rotacije.

Strukturu Zemlje predstavljaju slojevi, od kojih svaki ima svoj hemijski sastav. Razlikuje se od drugih planeta po tome što naše jezgro ima jasnu distribuciju između unutrašnjeg čvrstog (radijus - 1220 km) i tekućeg vanjskog (3400 km).

Slijede plašt i kora. Prvi se produbljuje do 2890 km (najgušći sloj). Predstavljen je silikatnim stenama sa gvožđem i magnezijumom. Kora se dijeli na litosferu (tektonske ploče) i astenosferu (niskog viskoziteta). Možete pažljivo ispitati strukturu Zemlje na dijagramu.

Litosfera se raspada na čvrste tektonske ploče. To su kruti blokovi koji se pomiču jedan u odnosu na drugi. Postoje tačke spajanja i prekida. Njihov kontakt dovodi do zemljotresa, vulkanske aktivnosti, stvaranja planina i okeanskih rovova.

Postoji 7 glavnih ploča: pacifička, sjevernoamerička, euroazijska, afrička, antarktička, indo-australska i južnoamerička.

Naša planeta je značajna po tome što je otprilike 70,8% njene površine prekriveno vodom. Na donjoj karti Zemlje prikazane su tektonske ploče.

Zemaljski pejzaž je svuda različit. Potopljena površina podseća na planine i ima podvodne vulkane, okeanske rovove, kanjone, ravnice, pa čak i okeanske visoravni.

Tokom razvoja planete, površina se stalno mijenjala. Ovdje je vrijedno razmotriti kretanje tektonskih ploča, kao i eroziju. Utječe i na transformaciju glečera, stvaranje koraljnih grebena, udare meteorita itd.

Kontinentalnu koru predstavljaju tri varijante: magnezijumske stijene, sedimentne i metamorfne. Prvi se dijeli na granit, andezit i bazalt. Sedimentni čini 75% i nastaje zakopavanjem nakupljenog sedimenta. Potonji nastaje tokom zaleđivanja sedimentnih stijena.

Od najniže tačke, visina površine dostiže -418 m (na Mrtvom moru) i penje se do 8848 m (vrh Everesta). Prosječna visina kopna iznad nivoa mora je 840 m. Masa je također podijeljena između hemisfera i kontinenata.

Vanjski sloj sadrži tlo. Ovo je određena linija između litosfere, atmosfere, hidrosfere i biosfere. Otprilike 40% površine se koristi u poljoprivredne svrhe.

Atmosfera i temperatura planete Zemlje

Postoji 5 slojeva Zemljine atmosfere: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera. Što se više dižete, to ćete manje zraka, pritiska i gustine osjećati.

Troposfera se nalazi najbliže površini (0-12 km). Sadrži 80% mase atmosfere, a 50% se nalazi unutar prvih 5,6 km. Sastoji se od azota (78%) i kiseonika (21%) sa primesama vodene pare, ugljen-dioksida i drugih gasovitih molekula.

U intervalu od 12-50 km vidimo stratosferu. Odvaja se od prve tropopauze - linije sa relativno toplim vazduhom. Ovdje se nalazi ozonski omotač. Temperatura raste kako sloj upija ultraljubičasto svjetlo. Atmosferski slojevi Zemlje su prikazani na slici.

Ovo je stabilan sloj i praktično bez turbulencija, oblaka i drugih vremenskih formacija.

Na nadmorskoj visini od 50-80 km nalazi se mezosfera. Ovo je najhladnije mjesto (-85°C). Nalazi se u blizini mezopauze, proteže se od 80 km do termopauze (500-1000 km). Jonosfera živi u rasponu od 80-550 km. Ovdje temperatura raste sa visinom. Na fotografiji Zemlje možete se diviti sjevernom svjetlu.

Sloj je lišen oblaka i vodene pare. Ali ovdje se formiraju aurore i nalazi se Međunarodna svemirska stanica (320-380 km).

Najudaljenija sfera je egzosfera. Ovo je prelazni sloj u svemir, bez atmosfere. Predstavljen je vodonikom, helijumom i težim molekulima male gustine. Međutim, atomi su toliko rasuti da se sloj ne ponaša kao plin, a čestice se neprestano uklanjaju u svemir. Većina satelita živi ovdje.

Na ovu oznaku utiču mnogi faktori. Zemlja napravi aksijalnu revoluciju svaka 24 sata, što znači da jedna strana uvijek doživljava noć i niže temperature. Osim toga, os je nagnuta, pa se sjeverna i južna hemisfera naizmjenično odmiču i približavaju.

Sve ovo stvara sezonalnost. Ne doživljava svaki dio Zemlje oštre padove i porast temperature. Na primjer, količina svjetlosti koja ulazi u ekvatorijalnu liniju ostaje gotovo nepromijenjena.

Ako uzmemo prosek, dobijamo 14°C. Ali maksimum je bio 70,7°C (pustinja Lut), a minimum od -89,2°C postignut je na sovjetskoj stanici Vostok na Antarktičkoj visoravni u julu 1983.

Mjesec i asteroidi Zemlje

Planeta ima samo jedan satelit, što utiče ne samo na fizičke promjene planete (na primjer, oseke i oseke), već se odražava i na istoriju i kulturu. Tačnije, Mjesec je jedino nebesko tijelo po kojem je čovjek hodao. To se dogodilo 20. jula 1969. godine, a pravo na prvi korak pripalo je Nilu Armstrongu. Ukupno je 13 astronauta sletjelo na satelit.

Mjesec se pojavio prije 4,5 milijardi godina zbog sudara Zemlje i objekta veličine Marsa (Theia). Možemo biti ponosni na naš satelit, jer je to jedan od najvećih mjeseci u sistemu, a također je na drugom mjestu po gustini (poslije Ia). U gravitacionom je zaključavanju (jedna strana je uvek okrenuta ka Zemlji).

Prečnik pokriva 3474,8 km (1/4 Zemljine površine), a masa je 7,3477 x 10 22 kg. Prosječna gustina je 3,3464 g/cm3. U pogledu gravitacije dostiže samo 17% Zemljine. Mjesec utiče na zemljine plime i oseke, kao i na aktivnost svih živih organizama.

Ne zaboravite da postoje pomračenja Mjeseca i Sunca. Prvo se dešava kada Mjesec padne u Zemljinu sjenu, a drugo kada satelit prođe između nas i Sunca. Atmosfera satelita je slaba, što uzrokuje velike fluktuacije temperatura (od -153°C do 107°C).

U atmosferi se mogu naći helijum, neon i argon. Prva dva nastaje solarnim vjetrom, a argon nastaje zbog radioaktivnog raspada kalija. Postoje i dokazi smrznute vode u kraterima. Površina je podijeljena na različite vrste. Tu je Marija - ravne ravnice koje su drevni astronomi zamijenili za mora. Tere su zemlje, poput visoravni. Čak se mogu vidjeti i planinska područja i krateri.

Zemlja ima pet asteroida. Satelit 2010 TK7 nalazi se na L4, a asteroid 2006 RH120 se približava sistemu Zemlja-Mjesec svakih 20 godina. Ako govorimo o umjetnim satelitima, ima ih 1265, kao i 300.000 komada krhotina.

Formiranje i evolucija planete Zemlje

U 18. veku čovečanstvo je došlo do zaključka da je naša zemaljska planeta, kao i ceo Sunčev sistem, nastala iz magličastog oblaka. To jest, prije 4,6 milijardi godina, naš sistem je ličio na kružni disk, predstavljen gasom, ledom i prašinom. Tada se veći dio približio centru i pod pritiskom se transformirao u Sunce. Preostale čestice su stvorile planete koje poznajemo.

Primordijalna Zemlja se pojavila prije 4,54 milijarde godina. Od samog početka bio je otopljen zbog vulkana i čestih sudara s drugim objektima. Ali prije 4-2,5 milijarde godina pojavila se čvrsta kora i tektonske ploče. Otplinjavanje i vulkani stvorili su prvu atmosferu, a led koji je stigao na komete formirao je okeane.

Površinski sloj nije ostao zaleđen, pa su se kontinenti konvergirali i razdvojili. Prije otprilike 750 miliona godina, prvi superkontinent se počeo raspadati. Panotia je nastala prije 600-540 miliona godina, a posljednja (Pangea) je propala prije 180 miliona godina.

Moderna slika nastala je prije 40 miliona godina i zavladala prije 2,58 miliona godina. Posljednje ledeno doba, koje je počelo prije 10.000 godina, trenutno je u toku.

Vjeruje se da su se prvi nagoveštaji života na Zemlji pojavili prije 4 milijarde godina (arhejski eon). Usljed kemijskih reakcija pojavile su se molekule koje se samorepliciraju. Fotosintezom je stvoren molekularni kiseonik, koji je zajedno sa ultraljubičastim zracima formirao prvi ozonski omotač.

Tada su se počeli pojavljivati ​​razni višećelijski organizmi. Život mikroba je nastao prije 3,7-3,48 milijardi godina. Prije 750-580 miliona godina, veći dio planete bio je prekriven glečerima. Aktivna reprodukcija organizama započela je tokom kambrijske eksplozije.

Od tog vremena (prije 535 miliona godina), istorija uključuje 5 velikih događaja izumiranja. Posljednja (smrt dinosaurusa od meteorita) dogodila se prije 66 miliona godina.

Zamijenile su ih nove vrste. Afrička životinja nalik majmunu stala je na zadnje noge i oslobodila prednje udove. To je stimuliralo mozak da koristi različite alate. Tada znamo za razvoj poljoprivrednih kultura, socijalizaciju i druge mehanizme koji su nas doveli do modernog čovjeka.

Razlozi nastanjivosti planete Zemlje

Ako planeta ispunjava niz uslova, onda se smatra potencijalno nastanjivom. Sada je Zemlja jedini sretnik sa razvijenim oblicima života. Šta je potrebno? Počnimo s glavnim kriterijem - tečnom vodom. Osim toga, glavna zvijezda mora obezbijediti dovoljno svjetla i topline za održavanje atmosfere. Važan faktor je i lokacija u zoni staništa (udaljenost Zemlje od Sunca).

Trebalo bi da shvatimo koliko smo srećni. Na kraju krajeva, Venera je slične veličine, ali je zbog svoje blizine Suncu pakleno vruće mjesto s kiselim kišama. A Mars, koji živi iza nas, previše je hladan i ima slabu atmosferu.

Istraživanje planete Zemlje

Prvi pokušaji da se objasni nastanak Zemlje zasnivali su se na religiji i mitovima. Često je planeta postala božanstvo, odnosno majka. Stoga, u mnogim kulturama, istorija svega počinje od majke i rođenja naše planete.

Ima i dosta zanimljivih stvari u formi. U drevnim vremenima planeta se smatrala ravnim, ali su različite kulture dodale svoje karakteristike. Na primjer, u Mezopotamiji, ravan disk je lebdio usred okeana. Maje su imale 4 jaguara koji su držali nebo. Za Kineze je to općenito bila kocka.

Već u 6. veku pne. e. naučnici su ga prišili na okrugli oblik. Iznenađujuće, u 3. veku p.n.e. e. Eratosten je čak uspio izračunati krug sa greškom od 5-15%. Sferični oblik postao je uspostavljen dolaskom Rimskog carstva. Aristotel je govorio o promjenama na zemljinoj površini. Smatrao je da se to dešava presporo, pa čovjek nije u stanju da to uhvati. Tu nastaju pokušaji da se shvati starost planete.

Naučnici aktivno proučavaju geologiju. Prvi katalog minerala kreirao je Plinije Stariji u 1. veku nove ere. U Perziji iz 11. veka istraživači su proučavali indijsku geologiju. Teoriju geomorfologije stvorio je kineski prirodnjak Shen Guo. Identificirao je morske fosile koji se nalaze daleko od vode.

U 16. veku se proširilo razumevanje i istraživanje Zemlje. Treba zahvaliti heliocentričnom modelu Kopernika, koji je dokazao da Zemlja nije univerzalni centar (ranije se koristio geocentrični sistem). I Galileo Galilei za svoj teleskop.

U 17. veku geologija se čvrsto ustalila među ostalim naukama. Kažu da je termin skovao Ulysses Aldvandi ili Mikkel Eschholt. Fosili otkriveni u to vrijeme izazvali su ozbiljne kontroverze o starosti Zemlje. Svi religiozni ljudi su insistirali na 6000 godina (kao što kaže Biblija).

Ova debata je završena 1785. godine kada je James Hutton izjavio da je Zemlja mnogo starija. Zasnovan je na eroziji stijena i izračunavanju vremena potrebnog za to. U 18. veku naučnici su bili podeljeni u 2 tabora. Prvi su smatrali da su kamenje nanijele poplave, dok su se drugi žalili na vatrene uslove. Hutton je stajao u vatrenom položaju.

Prve geološke karte Zemlje pojavile su se u 19. veku. Glavno djelo su “Principi geologije”, koje je 1830. objavio Charles Lyell. U 20. vijeku izračunavanje starosti postalo je mnogo lakše zahvaljujući radiometrijskom datiranju (2 milijarde godina). Međutim, proučavanje tektonskih ploča već je dovelo do moderne oznake od 4,5 milijardi godina.

Budućnost planete Zemlje

Naš život zavisi od ponašanja Sunca. Međutim, svaka zvijezda ima svoj vlastiti evolucijski put. Očekuje se da će se za 3,5 milijardi godina povećati u obimu za 40%. Ovo će povećati protok radijacije, a okeani mogu jednostavno ispariti. Tada će biljke umrijeti, a za milijardu godina sva živa bića će nestati, a stalna prosječna temperatura će se fiksirati na oko 70°C.

Za 5 milijardi godina, Sunce će se transformisati u crvenog diva i pomeriti našu orbitu za 1,7 AJ.

Ako pogledate čitavu istoriju Zemlje, onda je čovječanstvo samo prolazni trag. Međutim, Zemlja ostaje najvažnija planeta, dom i jedinstveno mjesto. Može se samo nadati da ćemo imati vremena da naselimo druge planete izvan našeg sistema prije kritičnog perioda razvoja Sunca. U nastavku možete istražiti kartu Zemljine površine. Osim toga, naša web stranica sadrži mnogo prekrasnih fotografija visoke rezolucije planete i mjesta na Zemlji iz svemira. Koristeći online teleskope sa ISS-a i satelite, možete besplatno promatrati planetu u realnom vremenu.

Kliknite na sliku da je uvećate

Zemlja je treća planeta od Sunca i najveća od zemaljskih planeta. Međutim, to je tek peta najveća planeta po veličini i masi u Sunčevom sistemu, ali iznenađujuće je najgušća od svih planeta u sistemu (5,513 kg/m3). Takođe je važno napomenuti da je Zemlja jedina planeta u Sunčevom sistemu koju sami ljudi nisu nazvali po mitološkom stvorenju - njeno ime dolazi od stare engleske riječi "ertha", što znači tlo.

Smatra se da je Zemlja nastala prije negdje oko 4,5 milijardi godina i da je trenutno jedina poznata planeta na kojoj je postojanje života u principu moguće, a uslovi su takvi da život bukvalno vrvi na planeti.

Tokom ljudske istorije, ljudi su nastojali da razumeju svoju matičnu planetu. Međutim, ispostavilo se da je kriva učenja bila veoma, veoma teška, sa mnogo grešaka napravljenih na tom putu. Na primjer, čak i prije postojanja starih Rimljana, svijet je bio shvaćen kao ravan, a ne sferičan. Drugi jasan primjer je vjerovanje da se Sunce okreće oko Zemlje. Tek u šesnaestom veku, zahvaljujući Kopernikovom delu, ljudi su saznali da je Zemlja zapravo samo planeta koja kruži oko Sunca.

Možda je najvažnije otkriće o našoj planeti u protekla dva stoljeća da je Zemlja zajedničko i jedinstveno mjesto u Sunčevom sistemu. S jedne strane, mnoge njegove karakteristike su prilično obične. Uzmimo, na primer, veličinu planete, njene unutrašnje i geološke procese: njena unutrašnja struktura je skoro identična sa tri druge zemaljske planete u Sunčevom sistemu. Na Zemlji se dešavaju gotovo isti geološki procesi koji formiraju površinu, a koji su karakteristični za slične planete i mnoge planetarne satelite. Međutim, uz sve to, Zemlja jednostavno ima ogroman broj apsolutno jedinstvenih karakteristika koje je upadljivo razlikuju od gotovo svih trenutno poznatih zemaljskih planeta.

Jedan od neophodnih uslova za postojanje života na Zemlji je bez sumnje njena atmosfera. Sastoji se od približno 78% dušika (N2), 21% kisika (O2) i 1% argona. Sadrži i vrlo male količine ugljičnog dioksida (CO2) i drugih plinova. Važno je napomenuti da su dušik i kisik neophodni za stvaranje deoksiribonukleinske kiseline (DNK) i proizvodnju biološke energije, bez koje život ne može postojati. Osim toga, kisik prisutan u ozonskom omotaču atmosfere štiti površinu planete i apsorbira štetno sunčevo zračenje.

Ono što je zanimljivo je da se na Zemlji stvara značajna količina kiseonika prisutnog u atmosferi. Nastaje kao nusprodukt fotosinteze, kada biljke pretvaraju ugljični dioksid iz atmosfere u kisik. U suštini, to znači da bi bez biljaka količina ugljičnog dioksida u atmosferi bila mnogo veća, a nivo kisika mnogo niži. S jedne strane, ako nivoi ugljičnog dioksida porastu, vjerovatno je da će Zemlja patiti od ovakvog efekta staklene bašte. S druge strane, ako bi postotak ugljičnog dioksida postao čak i malo manji, onda bi smanjenje efekta staklene bašte dovelo do naglog zahlađenja. Dakle, trenutni nivoi ugljičnog dioksida doprinose idealnom ugodnom temperaturnom rasponu od -88°C do 58°C.

Kada posmatrate Zemlju iz svemira, prvo što vam upada u oči su okeani tečne vode. Što se tiče površine, okeani pokrivaju otprilike 70% Zemlje, što je jedno od najjedinstvenijih svojstava naše planete.

Kao i Zemljina atmosfera, prisustvo tekuće vode je neophodan kriterijum za održavanje života. Naučnici vjeruju da se život na Zemlji prvi put pojavio prije 3,8 milijardi godina u okeanu, a sposobnost kretanja po kopnu pojavila se kod živih bića mnogo kasnije.

Planetolozi objašnjavaju prisustvo okeana na Zemlji iz dva razloga. Prva od njih je sama Zemlja. Postoji pretpostavka da je tokom formiranja Zemlje atmosfera planete bila u stanju da uhvati velike količine vodene pare. Vremenom su geološki mehanizmi planete, prvenstveno njena vulkanska aktivnost, ovu vodenu paru ispustili u atmosferu, nakon čega se u atmosferi ta para kondenzovala i ispala na površinu planete u obliku tekuće vode. Druga verzija sugerira da su izvor vode bile komete koje su pale na površinu Zemlje u prošlosti, led koji je prevladavao u njihovom sastavu i formirao rezervoare koji postoje na Zemlji.

Površina tla

Uprkos činjenici da se većina Zemljine površine nalazi ispod njenih okeana, "suha" površina ima mnogo karakterističnih karakteristika. Kada uporedimo Zemlju sa drugim čvrstim tijelima u Sunčevom sistemu, njena površina je upadljivo drugačija jer nema kratera. Prema planetarnim naučnicima, to ne znači da je Zemlja izbjegla brojne udare malih kosmičkih tijela, već ukazuje na to da su dokazi o takvim udarima izbrisani. Za to mogu biti odgovorni mnogi geološki procesi, ali naučnici identifikuju dva najvažnija - vremenske prilike i eroziju. Vjeruje se da je na mnogo načina upravo dvostruki utjecaj ovih faktora utjecao na brisanje tragova kratera sa lica Zemlje.

Dakle, vremenske prilike razbijaju površinske strukture na manje komade, a da ne spominjemo hemijske i fizičke metode izlaganja atmosferi. Primjer hemijskog trošenja je kisele kiše. Primjer fizičkog trošenja je abrazija riječnih korita uzrokovana stijenama koje se nalaze u tekućoj vodi. Drugi mehanizam, erozija, je u suštini efekat na reljef kretanja čestica vode, leda, vetra ili zemlje. Tako su pod utjecajem vremenskih prilika i erozije udarni krateri na našoj planeti „izbrisani“, zbog čega su se formirale neke karakteristike reljefa.

Naučnici takođe identifikuju dva geološka mehanizma koji su, po njihovom mišljenju, pomogli u oblikovanju Zemljine površine. Prvi takav mehanizam je vulkanska aktivnost – proces oslobađanja magme (otopljenog kamena) iz unutrašnjosti Zemlje kroz pukotine u njenoj kori. Možda je zbog vulkanske aktivnosti promijenjena zemljina kora i formirana su ostrva (Havajska ostrva su dobar primjer). Drugi mehanizam određuje izgradnju planina ili formiranje planina kao rezultat kompresije tektonskih ploča.

Struktura planete Zemlje

Kao i druge zemaljske planete, Zemlja se sastoji od tri komponente: jezgra, plašta i kore. Nauka sada vjeruje da se jezgro naše planete sastoji od dva odvojena sloja: unutrašnjeg jezgra od čvrstog nikla i željeza i vanjskog jezgra od rastopljenog nikla i željeza. U isto vrijeme, plašt je vrlo gusta i gotovo potpuno čvrsta silikatna stijena - njegova debljina je otprilike 2850 km. Kora se takođe sastoji od silikatnih stijena i varira u debljini. Dok se kontinentalna kora kreće od 30 do 40 kilometara u debljini, okeanska kora je mnogo tanja, samo 6 do 11 kilometara.

Još jedna karakteristična karakteristika Zemlje u odnosu na druge zemaljske planete je da je njena kora podijeljena na hladne, krute ploče koje počivaju na toplijem plaštu ispod. Osim toga, ove ploče su u stalnom pokretu. Duž njihovih granica u pravilu se istovremeno odvijaju dva procesa, poznata kao subdukcija i širenje. Tokom subdukcije, dvije ploče dolaze u kontakt i izazivaju potrese, a jedna ploča naliježe na drugu. Drugi proces je razdvajanje, gdje se dvije ploče udaljavaju jedna od druge.

Zemljina orbita i rotacija

Zemlji je potrebno oko 365 dana da završi svoju orbitu oko Sunca. Dužina naše godine je u velikoj meri povezana sa prosečnom orbitalnom udaljenosti Zemlje, koja je 1,50 x 10 na stepen od 8 km. Na ovoj orbitalnoj udaljenosti, u prosjeku je potrebno oko osam minuta i dvadeset sekundi da sunčeva svjetlost stigne do površine Zemlje.

Sa ekscentricitetom orbite od .0167, Zemljina orbita je jedna od najkružnijih u čitavom Sunčevom sistemu. To znači da je razlika između Zemljinog perihela i afela relativno mala. Kao rezultat ove male razlike, intenzitet sunčeve svjetlosti na Zemlji ostaje u suštini isti tokom cijele godine. Međutim, položaj Zemlje u njenoj orbiti određuje jedno ili drugo godišnje doba.

Zemljin aksijalni nagib je približno 23,45°. U ovom slučaju, Zemlji je potrebno dvadeset četiri sata da izvrši jednu rotaciju oko svoje ose. Ovo je najbrža rotacija među zemaljskim planetama, ali nešto sporija od svih plinovitih planeta.

U prošlosti se Zemlja smatrala centrom Univerzuma. Tokom 2000 godina, drevni astronomi su vjerovali da je Zemlja statična i da druga nebeska tijela putuju u kružnim orbitama oko nje. Do ovog su zaključka došli posmatrajući očigledno kretanje Sunca i planeta kada se posmatraju sa Zemlje. Godine 1543. Kopernik je objavio svoj heliocentrični model Sunčevog sistema, koji Sunce stavlja u centar našeg Sunčevog sistema.

Zemlja je jedina planeta u sistemu koja nije dobila ime po mitološkim bogovima ili boginjama (ostalih sedam planeta u Sunčevom sistemu dobilo je imena po rimskim bogovima ili boginjama). Ovo se odnosi na pet planeta vidljivih golim okom: Merkur, Venera, Mars, Jupiter i Saturn. Isti pristup s imenima starorimskih bogova korišten je nakon otkrića Urana i Neptuna. Sama riječ “Zemlja” dolazi od stare engleske riječi “ertha” što znači tlo.

Zemlja je najgušća planeta u Sunčevom sistemu. Gustoća Zemlje se razlikuje u svakom sloju planete (na primjer, jezgro je gušće od kore). Prosječna gustina planete je oko 5,52 grama po kubnom centimetru.

Gravitaciona interakcija između Zemlje uzrokuje plimu na Zemlji. Vjeruje se da je Mjesec blokiran Zemljinim plimnim silama, pa se njegov period rotacije poklapa sa Zemljinim i uvijek je okrenut prema našoj planeti istom stranom.