آنچه در اطراف سیاره زمین است. شکل، اندازه و ژئودزی سیاره زمین

زمین یک سیاره منحصر به فرد است!البته این در منظومه شمسی ما و فراتر از آن صادق است. هیچ چیزی که دانشمندان مشاهده کرده اند به این ایده منجر نمی شود که سیارات دیگری مانند زمین وجود دارند.

زمین تنها سیاره ای است که به دور خورشید ما می چرخد ​​و می دانیم که حیات در آن وجود دارد.

مانند هیچ سیاره دیگری، سیاره ما پوشیده از پوشش گیاهی سبز است، یک اقیانوس آبی وسیع شامل بیش از یک میلیون جزیره، صدها هزار رودخانه و رودخانه، توده های وسیعی از زمین به نام قاره ها، کوه ها، یخچال های طبیعی و بیابان ها که رنگ های متنوعی را تولید می کنند. و بافت ها

برخی از اشکال حیات را می توان تقریباً در هر طاقچه اکولوژیکی روی سطح زمین یافت.حتی در هوای بسیار سرد قطب جنوب، موجودات میکروسکوپی مقاوم در حوضچه ها رشد می کنند، حشرات کوچک بدون بال در تکه هایی از خزه و گلسنگ زندگی می کنند و گیاهان سالانه رشد می کنند و شکوفا می شوند. از بالای جو تا پایین اقیانوس ها، از قسمت سرد قطب ها تا قسمت گرم استوا، زندگی شکوفا می شود. تا به امروز هیچ نشانه ای از حیات در هیچ سیاره دیگری یافت نشده است.

زمین از نظر اندازه بسیار زیاد است، حدود 13000 کیلومتر قطر دارد و وزن آن تقریباً 5.98 1024 کیلوگرم است. زمین به طور متوسط ​​150 میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد. اگر زمین در سفر 584 میلیون کیلومتری خود به دور خورشید بسیار سریعتر حرکت کند، مدار آن بزرگتر شده و از خورشید دورتر می شود. اگر از منطقه باریک قابل سکونت خیلی دور باشد، تمام حیات روی زمین وجود نخواهد داشت.

اگر این سواری در مدار خود کندتر شود، زمین به خورشید نزدیک‌تر می‌شود و اگر بیش از حد نزدیک شود، همه حیات نیز خواهند مرد. زمین در 365 روز و 6 ساعت و 49 دقیقه و 9.54 ثانیه (یک سال غیر واقعی) به دور خورشید می‌چرخد که معادل بیش از یک هزارم ثانیه است!

اگر میانگین دمای سالانه روی سطح زمین فقط چند درجه یا بیشتر تغییر کند، بیشتر زندگی روی آن در نهایت سرخ یا منجمد می شود.این تغییر روابط آب و یخچال و دیگر توازن های مهم را مختل می کند و نتایج فاجعه باری به همراه خواهد داشت. اگر زمین کندتر از محور خود بچرخد، تمام حیات به مرور زمان می‌میرد، یا با یخ زدن در شب به دلیل کمبود گرمای خورشید یا سوختن در طول روز از گرمای زیاد.

بنابراین، فرآیندهای "عادی" ما در زمین بدون شک در میان منظومه شمسی ما، و بر اساس آنچه می دانیم، در کل کیهان منحصر به فرد است:

1. سیاره ای قابل سکونت است. این تنها سیاره در منظومه شمسی است که از حیات پشتیبانی می کند. همه اشکال حیات از کوچکترین موجودات میکروسکوپی گرفته تا حیوانات بزرگ خشکی و دریایی.

2. فاصله آن از خورشید (150 میلیون کیلومتر) باعث می شود که میانگین دمای 18 تا 20 درجه سانتیگراد به آن داده شود. نه به اندازه عطارد و زهره گرم است و نه به سردی مشتری یا پلوتون.

زمین سومین سیاره از خورشید و پنجمین سیاره بزرگ در بین تمام سیارات منظومه شمسی است. همچنین از نظر قطر، جرم و چگالی در بین سیارات زمینی بزرگترین است.

گاهی اوقات به عنوان جهان، سیاره آبی، گاهی اوقات Terra (از لاتین Terra) نامیده می شود. تنها جسمی که در حال حاضر برای انسان شناخته شده است، منظومه شمسی به طور خاص و جهان به طور کلی، که توسط موجودات زنده ساکن است.

شواهد علمی نشان می دهد که زمین در حدود 4.54 میلیارد سال پیش از یک سحابی خورشیدی تشکیل شده و اندکی پس از آن تنها ماهواره طبیعی خود، ماه را به دست آورد. حیات در حدود 3.5 میلیارد سال پیش، یعنی در عرض 1 میلیارد پس از پیدایش روی زمین ظاهر شد. از آن زمان، زیست کره زمین به طور قابل توجهی جو و سایر عوامل غیرزیست را تغییر داده است و باعث افزایش کمی موجودات هوازی و همچنین تشکیل لایه ازن شده است که همراه با میدان مغناطیسی زمین، تشعشعات خورشیدی مضر برای زندگی را تضعیف می کند. بدین ترتیب شرایط برای وجود حیات بر روی زمین حفظ می شود.

تشعشعات ناشی از خود پوسته زمین از زمان شکل گیری آن به دلیل واپاشی تدریجی رادیونوکلئیدها در آن به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. پوسته زمین به چند بخش یا صفحات تکتونیکی تقسیم می شود که با سرعت چند سانتی متر در سال در سراسر سطح حرکت می کنند. تقریباً 70.8 درصد از سطح سیاره توسط اقیانوس جهانی اشغال شده است، بقیه سطح توسط قاره ها و جزایر اشغال شده است. در قاره ها رودخانه ها و دریاچه هایی وجود دارد که همراه با اقیانوس جهانی، هیدروسفر را تشکیل می دهند. آب مایع، که برای تمام اشکال حیات شناخته شده ضروری است، در سطح هیچ سیاره یا سیاره ی شناخته شده ای در منظومه شمسی به جز زمین وجود ندارد. قطب های زمین توسط پوسته ای از یخ پوشیده شده است که شامل یخ های دریای قطب شمال و ورقه یخی قطب جنوب است.

درون زمین کاملاً فعال است و از یک لایه ضخیم و بسیار چسبناک به نام گوشته تشکیل شده است که یک هسته بیرونی مایع را که منبع میدان مغناطیسی زمین است و یک هسته جامد درونی که احتمالاً از آهن و نیکل تشکیل شده است، می‌پوشاند. ویژگی های فیزیکی زمین و حرکت مداری آن باعث شده تا حیات در 3.5 میلیارد سال گذشته ادامه یابد. بر اساس برآوردهای مختلف، زمین برای 0.5 - 2.3 میلیارد سال دیگر شرایط را برای وجود موجودات زنده حفظ خواهد کرد.

زمین با سایر اجرام در فضا از جمله خورشید و ماه تعامل دارد (با نیروهای گرانشی کشیده می شود). زمین به دور خورشید می چرخد ​​و در حدود 365.26 روز شمسی - یک سال غیر واقعی - یک دور کامل به دور آن می چرخد. محور چرخش زمین به نسبت 23.44 درجه نسبت به عمود بر صفحه مداری آن تمایل دارد، این باعث تغییرات فصلی در سطح سیاره با دوره یک سال گرمسیری - 365.24 روز خورشیدی می شود. یک روز در حال حاضر تقریباً 24 ساعت است. ماه حدود 4.53 میلیارد سال پیش مدار خود را به دور زمین آغاز کرد. اثر گرانشی ماه بر روی زمین باعث جزر و مد اقیانوس می شود. ماه همچنین شیب محور زمین را تثبیت می کند و به تدریج چرخش زمین را کاهش می دهد. برخی نظریه‌ها نشان می‌دهند که برخورد سیارک‌ها منجر به تغییرات قابل‌توجهی در محیط و سطح زمین شده است، به ویژه باعث انقراض دسته جمعی گونه‌های مختلف موجودات زنده می‌شود.

این سیاره خانه میلیون ها گونه از موجودات زنده از جمله انسان است. قلمرو زمین به 195 کشور مستقل تقسیم شده است که از طریق روابط دیپلماتیک، سفر، تجارت یا اقدام نظامی با یکدیگر تعامل دارند. فرهنگ بشری ایده های زیادی در مورد ساختار جهان شکل داده است - مانند مفهوم زمین مسطح، سیستم زمین مرکزی جهان و فرضیه گایا، که بر اساس آن زمین یک ابر ارگانیسم واحد است.

تاریخچه زمین

یک فرضیه علمی مدرن برای تشکیل زمین و سایر سیارات منظومه شمسی، فرضیه سحابی خورشیدی است که بر اساس آن منظومه شمسی از ابر بزرگی از غبار و گاز بین ستاره ای تشکیل شده است. این ابر عمدتاً متشکل از هیدروژن و هلیوم بود که پس از انفجار بزرگ و عناصر سنگین‌تری که در اثر انفجارهای ابرنواختری به جا مانده بودند. حدود 4.5 میلیارد سال پیش، ابر شروع به کوچک شدن کرد، احتمالاً به دلیل برخورد یک موج ضربه ای از یک ابرنواختر که چندین سال نوری دورتر فوران کرد. هنگامی که ابر شروع به انقباض کرد، تکانه زاویه ای، گرانش و اینرسی آن را به یک دیسک پیش سیاره ای عمود بر محور چرخش خود صاف کرد. پس از این، زباله های موجود در دیسک پیش سیاره ای تحت تأثیر گرانش شروع به برخورد کردند و با ادغام، اولین سیاره نماها را تشکیل دادند.

در طول فرآیند برافزایش، سیاره‌نماها، غبار، گاز و زباله‌های باقی مانده از شکل‌گیری منظومه شمسی شروع به ادغام در اجرام بزرگ‌تر کردند و سیارات را تشکیل دادند. تاریخ تقریبی شکل گیری زمین 0.04±4.54 میلیارد سال پیش است. کل فرآیند تشکیل سیاره تقریباً 10-20 میلیون سال طول کشید.

ماه دیرتر، تقریباً 0.01 ± 4.527 میلیارد سال پیش شکل گرفت، اگرچه منشأ آن هنوز به طور دقیق مشخص نشده است. فرضیه اصلی این است که از برافزایش مواد باقیمانده پس از برخورد مماسی زمین با جسمی شبیه به مریخ و 10٪ جرم زمین تشکیل شده است (گاهی اوقات این جسم "Theia" نامیده می شود). این برخورد تقریباً 100 میلیون برابر بیشتر از آنچه که باعث انقراض دایناسورها شد، انرژی آزاد کرد. این برای تبخیر لایه های بیرونی زمین و ذوب هر دو بدن کافی بود. بخشی از گوشته به مدار زمین پرتاب شد، که پیش‌بینی می‌کند چرا ماه از مواد فلزی خالی است و ترکیب غیرعادی آن را توضیح می‌دهد. مواد پرتاب شده تحت تأثیر گرانش خود، شکل کروی به خود گرفتند و ماه تشکیل شد.

زمین اولیه از طریق برافزایش بزرگتر شد و آنقدر داغ بود که فلزات و مواد معدنی را ذوب کند. آهن و همچنین عناصر سیدروفیل که از نظر ژئوشیمیایی با آن مرتبط هستند و چگالی بالاتری نسبت به سیلیکات ها و آلومینوسیلیکات ها دارند به مرکز زمین فرو رفتند. این امر منجر به جدا شدن لایه های داخلی زمین به گوشته و هسته فلزی تنها 10 میلیون سال پس از شروع شکل گیری زمین شد و ساختار لایه ای زمین را تولید کرد و میدان مغناطیسی زمین را شکل داد. انتشار گازها از پوسته و فعالیت های آتشفشانی منجر به تشکیل اتمسفر اولیه شد. تراکم بخار آب که توسط یخی که توسط دنباله‌دارها و سیارک‌ها وارد می‌شود افزایش یافته است، منجر به تشکیل اقیانوس‌ها شد. جو زمین در آن زمان متشکل از عناصر جوی سبک بود: هیدروژن و هلیوم، اما حاوی دی اکسید کربن بسیار بیشتری نسبت به حال حاضر بود، و این امر اقیانوس ها را از یخ زدگی نجات داد، زیرا درخشندگی خورشید در آن زمان از 70٪ سطح فعلی آن تجاوز نمی کرد. حدود 3.5 میلیارد سال پیش، میدان مغناطیسی زمین شکل گرفت که از نفوذ باد خورشیدی به جو جلوگیری کرد.

سطح سیاره در طول صدها میلیون سال دائماً در حال تغییر بود: قاره ها ظاهر شدند و فرو ریختند. آنها در سراسر سطح حرکت می کردند و گاهی اوقات در یک ابرقاره جمع می شدند. حدود 750 میلیون سال پیش، اولین ابرقاره شناخته شده، رودینیا، شروع به تجزیه شدن کرد. بعداً، این بخش ها به پانوتیا (600-540 میلیون سال پیش) و سپس به آخرین ابرقاره ها - پانگه آ که 180 میلیون سال پیش شکسته شد، متحد شدند.

پیدایش حیات

فرضیه‌های متعددی برای منشأ حیات روی زمین وجود دارد. حدود 3.5-3.8 میلیارد سال پیش، "آخرین جد مشترک جهانی" ظاهر شد که متعاقباً همه موجودات زنده دیگر از آن نشات گرفتند.

توسعه فتوسنتز به موجودات زنده اجازه داد تا از انرژی خورشیدی به طور مستقیم استفاده کنند. این امر منجر به اکسیژن‌سازی اتمسفر شد که تقریباً 2500 میلیون سال پیش آغاز شد و در لایه‌های بالایی به تشکیل لایه اوزون منجر شد. همزیستی سلول های کوچک با سلول های بزرگتر منجر به توسعه سلول های پیچیده - یوکاریوت ها شد. حدود 2.1 میلیارد سال پیش، موجودات چند سلولی ظاهر شدند و به سازگاری با شرایط اطراف خود ادامه دادند. به لطف جذب تشعشعات مضر فرابنفش توسط لایه اوزون، حیات توانست شروع به توسعه سطح زمین کند.

در سال 1960، فرضیه زمین گلوله برفی مطرح شد، با این استدلال که بین 750 تا 580 میلیون سال پیش زمین کاملاً پوشیده از یخ بود. این فرضیه انفجار کامبرین را توضیح می دهد، افزایش چشمگیری در تنوع اشکال حیات چند سلولی در حدود 542 میلیون سال پیش.

حدود 1200 میلیون سال پیش اولین جلبک ها و حدود 450 میلیون سال پیش اولین گیاهان عالی ظاهر شدند. بی مهرگان در دوره ادیاکران و مهره داران در انفجار کامبرین در حدود 525 میلیون سال پیش ظاهر شدند.

از زمان انفجار کامبرین، پنج انقراض دسته جمعی رخ داده است. رویداد انقراض پایان پرمین، بزرگترین رویداد در تاریخ حیات روی زمین، منجر به مرگ بیش از 90 درصد از موجودات زنده روی این سیاره شد. پس از فاجعه پرمین، آرکوسورها به رایج ترین مهره داران خشکی تبدیل شدند که دایناسورها در پایان دوره تریاس از آنها تکامل یافتند. آنها در دوره های ژوراسیک و کرتاسه بر سیاره تسلط داشتند. رویداد انقراض کرتاسه-پالئوژن 65 میلیون سال پیش رخ داد که احتمالاً ناشی از برخورد شهاب سنگ بوده است. منجر به انقراض دایناسورها و سایر خزندگان بزرگ شد، اما بسیاری از حیوانات کوچک مانند پستانداران که در آن زمان حیوانات کوچک حشره‌خوار بودند و پرندگان، شاخه تکاملی دایناسورها را دور زد. در طول 65 میلیون سال گذشته، انواع بسیار زیادی از گونه‌های پستانداران تکامل یافته‌اند و چند میلیون سال پیش، حیوانات میمون‌مانند توانایی راه رفتن را پیدا کردند. این امکان استفاده از ابزارها و تسهیل ارتباط را فراهم کرد، که به به دست آوردن غذا کمک کرد و نیاز به مغز بزرگ را تحریک کرد. توسعه کشاورزی و سپس تمدن در مدت کوتاهی به مردم این امکان را داد که مانند هیچ شکل دیگری از زندگی بر روی زمین تأثیر بگذارند و بر طبیعت و تعداد گونه های دیگر تأثیر بگذارند.

آخرین عصر یخبندان حدود 40 میلیون سال پیش آغاز شد و در حدود 3 میلیون سال پیش در پلیستوسن به اوج خود رسید. با توجه به تغییرات طولانی مدت و قابل توجه متوسط ​​دمای سطح زمین، که ممکن است با دوره چرخش منظومه شمسی به دور مرکز کهکشان (حدود 200 میلیون سال) مرتبط باشد، چرخه هایی نیز وجود دارد. سرد شدن و گرم شدن که از نظر دامنه و مدت کمتر است، هر 40 تا 100 هزار سال یکبار اتفاق می‌افتد، طبیعتی کاملاً خود نوسانی دارد، که احتمالاً ناشی از عمل بازخورد از واکنش کل بیوسفر است که به دنبال تضمین ثبات آب و هوای زمین (نگاه کنید به فرضیه گایا ارائه شده توسط جیمز لاولاک، و همچنین نظریه تنظیم زیستی ارائه شده توسط V.G. Gorshkov).

آخرین چرخه یخبندان در نیمکره شمالی حدود 10 هزار سال پیش به پایان رسید.

ساختار زمین

بر اساس تئوری تکتونیکی صفحه، قسمت بیرونی زمین از دو لایه تشکیل شده است: لیتوسفر که شامل پوسته زمین است و بخش فوقانی جامد شده گوشته. در زیر لیتوسفر استنوسفر قرار دارد که قسمت بیرونی گوشته را تشکیل می دهد. استنوسفر مانند یک مایع فوق گرم و بسیار چسبناک رفتار می کند.

لیتوسفر به صفحات تکتونیکی تقسیم می شود و به نظر می رسد که روی استنوسفر شناور است. صفحات قطعات سفت و سختی هستند که نسبت به یکدیگر حرکت می کنند. سه نوع حرکت متقابل آنها وجود دارد: همگرایی (همگرایی)، واگرایی (واگرایی) و حرکات امتداد لغز در امتداد گسل های تبدیل. زمین لرزه ها، فعالیت های آتشفشانی، ساختمان های کوهستانی و تشکیل حوضه های اقیانوسی می توانند روی گسل های بین صفحات تکتونیکی رخ دهند.

لیستی از بزرگترین صفحات تکتونیکی با اندازه در جدول سمت راست آورده شده است. بشقاب های کوچکتر شامل بشقاب های هندوستان، عربی، کارائیب، نازکا و اسکوشیا هستند. صفحه استرالیا در واقع بین 50 تا 55 میلیون سال پیش با صفحه هندوستان ادغام شد. صفحات اقیانوس سریعترین حرکت را دارند. بنابراین صفحه کوکوس با سرعت 75 میلی متر در سال و صفحه اقیانوس آرام با سرعت 52-69 میلی متر در سال حرکت می کند. کمترین سرعت صفحه اوراسیا 21 میلی متر در سال است.

پاکت جغرافیایی

بخش‌های نزدیک به سطح سیاره (قسمت بالایی لیتوسفر، هیدروسفر، لایه‌های زیرین جو) عموماً پوشش جغرافیایی نامیده می‌شوند و توسط جغرافیا مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

نقش برجسته زمین بسیار متنوع است. حدود 70.8 درصد از سطح سیاره با آب پوشیده شده است (از جمله قفسه های قاره). سطح زیر آب کوهستانی است و شامل سیستمی از پشته های میانی اقیانوسی و همچنین آتشفشان های زیردریایی، ترانشه های اقیانوسی، دره های زیردریایی، فلات های اقیانوسی و دشت های پرتگاه است. 29.2 درصد باقیمانده که تحت پوشش آب قرار نمی گیرند، شامل کوه ها، بیابان ها، دشت ها، فلات ها و غیره می شود.

در طول دوره های زمین شناسی، سطح سیاره به دلیل فرآیندهای تکتونیکی و فرسایش دائما در حال تغییر است. برجستگی صفحات تکتونیکی تحت تأثیر هوازدگی ایجاد می شود که نتیجه بارش، نوسانات دما و تأثیرات شیمیایی است. سطح زمین توسط یخچال ها، فرسایش ساحلی، تشکیل صخره های مرجانی و برخورد با شهاب سنگ های بزرگ تغییر می کند.

همانطور که صفحات قاره ای در سراسر سیاره حرکت می کنند، کف اقیانوس در زیر لبه های پیشروی آنها فرو می رود. در همان زمان، مواد گوشته که از اعماق بالا می‌آیند، یک مرز واگرا در پشته‌های میانی اقیانوس ایجاد می‌کند. این دو فرآیند با هم منجر به تجدید مداوم مواد صفحه اقیانوسی می شوند. بیشتر کف اقیانوس کمتر از 100 میلیون سال قدمت دارد. قدیمی ترین پوسته اقیانوسی در غرب اقیانوس آرام قرار دارد و تقریباً 200 میلیون سال قدمت دارد. در مقایسه، قدیمی ترین فسیل های یافت شده در خشکی حدود 3 میلیارد سال قدمت دارند.

صفحات قاره ای از مواد کم چگالی مانند گرانیت آتشفشانی و آندزیت تشکیل شده اند. بازالت، یک سنگ آتشفشانی متراکم که جزء اصلی کف اقیانوس است، کمتر رایج است. تقریباً 75 درصد از سطح قاره ها با سنگ های رسوبی پوشیده شده است، اگرچه این سنگ ها تقریباً 5 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهند. سومین سنگ‌های رایج روی زمین، سنگ‌های دگرگونی هستند که از دگرگونی (دگرگونی) سنگ‌های رسوبی یا آذرین تحت فشار بالا، دمای بالا یا هر دو تشکیل می‌شوند. رایج ترین سیلیکات ها در سطح زمین کوارتز، فلدسپات، آمفیبول، میکا، پیروکسن و الیوین هستند. کربنات ها - کلسیت (در سنگ آهک)، آراگونیت و دولومیت.

پدوسفر بالاترین لایه لیتوسفر است و شامل خاک است. در مرز بین لیتوسفر، اتمسفر و هیدروسفر قرار دارد. امروزه مساحت کل زمین های زیر کشت 13.31 درصد از سطح زمین است که تنها 4.71 درصد آن به طور دائم توسط محصولات کشاورزی اشغال شده است. تقریباً 40٪ از مساحت زمین امروزه برای زمین های قابل کشت و مراتع استفاده می شود، این تقریباً 1.3 107 کیلومتر مربع زمین زراعی و 3.4 107 کیلومتر مربع علفزار است.

هیدروکره

هیدروکره (از یونانی باستان Yδωρ - آب و σφαῖρα - توپ) مجموع تمام ذخایر آبی زمین است.

وجود آب مایع در سطح زمین ویژگی منحصر به فردی است که سیاره ما را از دیگر اجرام منظومه شمسی متمایز می کند. بیشتر آب در اقیانوس ها و دریاها متمرکز شده است، بسیار کمتر در شبکه های رودخانه ها، دریاچه ها، مرداب ها و آب های زیرزمینی. همچنین ذخایر زیادی از آب در جو وجود دارد که به شکل ابر و بخار آب است.

مقداری از آب در حالت جامد به شکل یخچال‌ها، پوشش برف و منجمد دائمی است که کرایوسفر را تشکیل می‌دهد.

مجموع جرم آب در اقیانوس جهانی تقریباً 1.35·1018 تن یا حدود 1/4400 جرم کل زمین است. اقیانوس ها مساحتی در حدود 3.618 108 کیلومتر مربع با عمق متوسط ​​3682 متر را پوشش می دهند که به ما امکان می دهد حجم کل آب را در آنها محاسبه کنیم: 1.332 109 کیلومتر مکعب. اگر تمام این آب به طور مساوی روی سطح پخش شود، لایه ای به ضخامت بیش از 2.7 کیلومتر ایجاد می کند. از تمام آب های روی زمین، تنها 2.5 درصد آن شیرین و بقیه شور است. بیشتر آب شیرین، حدود 68.7 درصد، در حال حاضر در یخچال های طبیعی موجود است. احتمالاً حدود چهار میلیارد سال پیش آب مایع روی زمین ظاهر شد.

میانگین شوری اقیانوس های زمین حدود 35 گرم نمک به ازای هر کیلوگرم آب دریا (35 ‰) است. بیشتر این نمک در اثر فوران های آتشفشانی آزاد می شود یا از سنگ های آذرین سرد شده ای که کف اقیانوس را تشکیل می دادند استخراج می شد.

اتمسفر زمین

اتمسفر پوسته گازی است که سیاره زمین را احاطه کرده است. از نیتروژن و اکسیژن با مقادیر کمی بخار آب، دی اکسید کربن و سایر گازها تشکیل شده است. از زمان شکل گیری آن، تحت تأثیر بیوسفر به طور قابل توجهی تغییر کرده است. ظهور فتوسنتز اکسیژن 2.4-2.5 میلیارد سال پیش به توسعه موجودات هوازی و همچنین اشباع جو با اکسیژن و تشکیل لایه ازن کمک کرد که از همه موجودات زنده در برابر اشعه های مضر فرابنفش محافظت می کند. جو آب و هوای سطح زمین را تعیین می کند، سیاره را در برابر پرتوهای کیهانی و تا حدی از بمباران شهاب سنگ ها محافظت می کند. همچنین فرآیندهای اصلی تشکیل آب و هوا را تنظیم می کند: چرخه آب در طبیعت، گردش توده های هوا و انتقال حرارت. مولکول‌های موجود در جو می‌توانند انرژی حرارتی را جذب کنند و از فرار آن به فضای بیرونی جلوگیری کنند و در نتیجه دمای سیاره را افزایش دهند. این پدیده به اثر گلخانه ای معروف است. گازهای گلخانه ای اصلی عبارتند از بخار آب، دی اکسید کربن، متان و ازن. بدون این اثر عایق حرارتی، میانگین دمای سطح زمین بین منفی 18 تا منفی 23 درجه سانتیگراد خواهد بود، اگرچه در واقعیت 14.8 درجه سانتیگراد است و به احتمال زیاد حیات وجود نخواهد داشت.

اتمسفر زمین به لایه هایی تقسیم می شود که از نظر دما، چگالی، ترکیب شیمیایی و غیره متفاوت هستند. مجموع جرم گازهایی که جو زمین را تشکیل می دهند تقریباً 1018/5 کیلوگرم است. در سطح دریا، اتمسفر فشاری معادل 1 اتمسفر (101.325 کیلو پاسکال) روی سطح زمین وارد می کند. میانگین چگالی هوا در سطح 1.22 گرم در لیتر است و با افزایش ارتفاع به سرعت کاهش می یابد: به عنوان مثال، در ارتفاع 10 کیلومتری از سطح دریا بیشتر از 0.41 گرم در لیتر نیست و در ارتفاع 100 کیلومتری. - 10-7 گرم در لیتر.

قسمت پایین اتمسفر شامل حدود 80 درصد از جرم کل آن و 99 درصد از کل بخار آب (1.3-1.5 1013 تن) است، این لایه تروپوسفر نامیده می شود. ضخامت آن متفاوت است و به نوع آب و هوا و عوامل فصلی بستگی دارد: مثلاً در مناطق قطبی حدود 8-10 کیلومتر، در منطقه معتدل تا 10-12 کیلومتر و در مناطق گرمسیری یا استوایی به 16-18 می رسد. کیلومتر در این لایه از جو، با حرکت در ارتفاع، به ازای هر کیلومتر به طور متوسط ​​6 درجه سانتی گراد کاهش می یابد. در بالا لایه انتقال وجود دارد - تروپوپوز، که تروپوسفر را از استراتوسفر جدا می کند. دما در اینجا بین 190-220 درجه کلوین است.

استراتوسفر لایه ای از جو است که در ارتفاع 10-12 تا 55 کیلومتری (بسته به شرایط آب و هوایی و زمان سال) قرار دارد. بیش از 20 درصد از کل جرم جو را تشکیل نمی دهد. این لایه با کاهش دما تا ارتفاع 25 کیلومتری و به دنبال آن افزایش در مرز با مزوسفر تا تقریباً 0 درجه سانتیگراد مشخص می شود. این مرز استراتوپوز نامیده می شود و در ارتفاع 52-47 کیلومتری قرار دارد. استراتوسفر حاوی بالاترین غلظت ازن در جو است که از تمام موجودات زنده روی زمین در برابر تشعشعات مضر فرابنفش خورشید محافظت می کند. جذب شدید تابش خورشید توسط لایه ازن باعث افزایش سریع دما در این قسمت از جو می شود.

مزوسفر در ارتفاع 50 تا 80 کیلومتری از سطح زمین، بین استراتوسفر و ترموسفر قرار دارد. توسط مزوپوز (80-90 کیلومتر) از این لایه ها جدا می شود. این سردترین مکان روی زمین است، دما در اینجا به -100 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. در این دما، آب موجود در هوا به سرعت یخ می زند و ابرهای شب تاب را تشکیل می دهد. آنها را می توان بلافاصله پس از غروب خورشید مشاهده کرد، اما بهترین دید زمانی ایجاد می شود که از 4 تا 16 درجه زیر افق باشد. در مزوسفر، بیشتر شهاب‌سنگ‌هایی که در جو زمین نفوذ می‌کنند می‌سوزند. از سطح زمین آنها به عنوان ستاره های در حال سقوط مشاهده می شوند. در ارتفاع 100 کیلومتری از سطح دریا یک مرز معمولی بین جو زمین و فضا وجود دارد - خط کارمان.

در ترموسفر، دما به سرعت به 1000 کلوین افزایش می یابد، این به دلیل جذب تابش خورشیدی موج کوتاه در آن است. این طولانی ترین لایه جو (80-1000 کیلومتر) است. در ارتفاع حدود 800 کیلومتری، افزایش دما متوقف می شود، زیرا هوا در اینجا بسیار کمیاب است و تابش خورشید را ضعیف جذب می کند.

یونوسفر شامل دو لایه آخر است. در اینجا مولکول ها تحت تأثیر باد خورشیدی یونیزه می شوند و شفق های قطبی رخ می دهند.

اگزوسفر قسمت بیرونی و بسیار کمیاب جو زمین است. در این لایه، ذرات قادرند بر دومین سرعت فرار زمین غلبه کرده و به فضای بیرونی فرار کنند. این باعث یک فرآیند آهسته اما پیوسته به نام اتلاف اتمسفر می شود. عمدتاً ذرات گازهای سبک به فضا فرار می کنند: هیدروژن و هلیوم. مولکول‌های هیدروژن که کمترین وزن مولکولی را دارند، می‌توانند راحت‌تر به سرعت فرار برسند و با سرعت بیشتری نسبت به سایر گازها به فضا فرار کنند. اعتقاد بر این است که از دست دادن عوامل کاهنده مانند هیدروژن شرط ضروری برای امکان تجمع پایدار اکسیژن در جو است. در نتیجه، توانایی هیدروژن برای خروج از جو زمین ممکن است بر توسعه حیات در این سیاره تأثیر داشته باشد. در حال حاضر بیشتر هیدروژن وارد شده به جو بدون خروج از زمین به آب تبدیل می شود و اتلاف هیدروژن عمدتاً از تخریب متان در اتمسفر فوقانی رخ می دهد.

ترکیب شیمیایی جو

در سطح زمین، هوا تا 78.08 درصد نیتروژن (حجمی)، 20.95 درصد اکسیژن، 0.93 درصد آرگون و حدود 0.03 درصد دی اکسید کربن دارد. اجزای باقیمانده بیش از 0.1٪ تشکیل نمی دهند: هیدروژن، متان، مونوکسید کربن، اکسیدهای گوگرد و نیتروژن، بخار آب و گازهای بی اثر. بسته به زمان سال، آب و هوا و زمین، جو ممکن است شامل گرد و غبار، ذرات مواد آلی، خاکستر، دوده و غیره باشد. در بالای 200 کیلومتر، نیتروژن جزء اصلی جو می شود. در ارتفاع 600 کیلومتری هلیوم غالب است و از 2000 کیلومتری هیدروژن ("هیدروژن تاج") غالب است.

آب و هوا

جو زمین هیچ مرز مشخصی ندارد، به تدریج نازک تر و کمیاب تر می شود و به سمت فضای بیرونی حرکت می کند. سه چهارم جرم جو در 11 کیلومتری اول از سطح سیاره (تروپوسفر) قرار دارد. انرژی خورشیدی این لایه را در نزدیکی سطح گرم می کند و باعث انبساط هوا و کاهش چگالی آن می شود. سپس هوای گرم شده بالا می‌رود و هوای سردتر و متراکم‌تر جای آن را می‌گیرد. اینگونه است که گردش اتمسفر بوجود می آید - سیستمی از جریان های بسته توده های هوا از طریق توزیع مجدد انرژی حرارتی.

اساس گردش اتمسفر بادهای تجاری در کمربند استوایی (زیر 30 درجه عرض جغرافیایی) و بادهای غربی منطقه معتدل (در عرض های جغرافیایی بین 30 درجه و 60 درجه) است. جریان‌های اقیانوسی نیز عوامل مهمی در شکل‌دهی آب و هوا هستند، همانطور که گردش ترموهالین که انرژی حرارتی را از مناطق استوایی به قطبی توزیع می‌کند، نیز وجود دارد.

بخار آب برخاسته از سطح، ابرهایی را در جو تشکیل می دهد. هنگامی که شرایط جوی اجازه می دهد تا هوای گرم و مرطوب بالا بیاید، این آب متراکم می شود و به صورت باران، برف یا تگرگ به سطح می افتد. بیشتر نزولات جوی که روی خشکی می‌بارد به رودخانه‌ها ختم می‌شود و در نهایت به اقیانوس‌ها بازمی‌گردد یا در دریاچه‌ها باقی می‌ماند قبل از اینکه دوباره تبخیر شود و چرخه را تکرار کند. این چرخه آب در طبیعت برای وجود حیات در خشکی حیاتی است. میزان بارندگی که در سال می‌بارد متفاوت است و بسته به موقعیت جغرافیایی منطقه از چند متر تا چند میلی‌متر متغیر است. گردش اتمسفر، ویژگی های توپولوژیکی منطقه و تغییرات دما تعیین کننده میانگین میزان بارندگی در هر منطقه است.

مقدار انرژی خورشیدی که به سطح زمین می رسد با افزایش عرض جغرافیایی کاهش می یابد. در عرض های جغرافیایی بالاتر، نور خورشید با زاویه تندتری نسبت به عرض های جغرافیایی پایین تر به سطح برخورد می کند. و باید مسیر طولانی تری را در جو زمین طی کند. در نتیجه، میانگین دمای سالانه هوا (در سطح دریا) هنگام حرکت 1 درجه در دو طرف استوا حدود 0.4 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. زمین به مناطق آب و هوایی تقسیم می شود - مناطق طبیعی که آب و هوای تقریباً یکنواخت دارند. انواع آب و هوا را می توان بر اساس رژیم درجه حرارت، میزان بارش زمستان و تابستان طبقه بندی کرد. رایج ترین سیستم طبقه بندی اقلیمی طبقه بندی کوپن است که بر اساس آن بهترین معیار برای تعیین نوع آب و هوا این است که گیاهان در یک منطقه معین در شرایط طبیعی رشد می کنند. این سیستم شامل پنج منطقه آب و هوایی اصلی (جنگل های بارانی استوایی، بیابان ها، مناطق معتدل، آب و هوای قاره ای و انواع قطبی) است که به نوبه خود به زیرگروه های خاص تری تقسیم می شوند.

زیست کره

بیوسفر مجموعه‌ای از بخش‌هایی از پوسته‌های زمین (لیتو-، هیدرو- و اتمسفر) است که توسط موجودات زنده پر شده، تحت تأثیر آنها قرار دارد و توسط محصولات فعالیت حیاتی آنها اشغال شده است. اصطلاح "زیست کره" برای اولین بار توسط زمین شناس و دیرینه شناس اتریشی ادوارد سوس در سال 1875 ارائه شد. بیوسفر پوسته زمین است که توسط موجودات زنده پر شده و توسط آنها تغییر شکل یافته است. شکل گیری آن کمتر از 3.8 میلیارد سال پیش، زمانی که اولین موجودات در سیاره ما شروع به ظهور کردند، آغاز شد. این شامل کل هیدروسفر، قسمت بالایی لیتوسفر و قسمت پایینی جو است، یعنی در اکوسفر ساکن است. بیوسفر مجموع همه موجودات زنده است. بیش از 3000000 گونه گیاهی، جانوری، قارچ و میکروارگانیسم در آن زندگی می کنند.

زیست کره شامل اکوسیستم هایی است که شامل جوامع موجودات زنده (بیوسنوز)، زیستگاه آنها (بیوتوپ) و سیستم هایی از اتصالات است که ماده و انرژی را بین آنها مبادله می کند. در خشکی آنها عمدتاً بر اساس عرض جغرافیایی، ارتفاع و تفاوت بارندگی از هم جدا می شوند. اکوسیستم های زمینی، که در قطب شمال یا قطب جنوب، در ارتفاعات بالا یا در مناطق بسیار خشک یافت می شوند، از نظر گیاهان و حیوانات نسبتاً ضعیف هستند. تنوع گونه ای در جنگل های بارانی استوایی کمربند استوایی به اوج خود می رسد.

میدان مغناطیسی زمین

در اولین تقریب میدان مغناطیسی زمین یک دوقطبی است که قطب های آن در کنار قطب های جغرافیایی سیاره قرار دارند. این میدان یک مگنتوسفر را تشکیل می دهد که ذرات باد خورشیدی را منحرف می کند. آنها در کمربندهای تشعشعی - دو ناحیه چنبره شکل متحدالمرکز در اطراف زمین - جمع می شوند. در نزدیکی قطب های مغناطیسی، این ذرات می توانند به اتمسفر رسوب کنند و منجر به ظهور شفق های قطبی شوند. در خط استوا، میدان مغناطیسی زمین القای 3.05·10-5 T و گشتاور مغناطیسی 7.91·1015 T·m3 دارد.

بر اساس تئوری "دینامو مغناطیسی"، میدان در ناحیه مرکزی زمین ایجاد می شود، جایی که گرما جریان الکتریکی را در هسته فلزی مایع ایجاد می کند. این به نوبه خود منجر به ظهور یک میدان مغناطیسی در نزدیکی زمین می شود. حرکات همرفت در هسته آشفته است. قطب های مغناطیسی رانش می شوند و به صورت دوره ای قطبیت خود را تغییر می دهند. این امر باعث وارونگی میدان مغناطیسی زمین می شود که به طور متوسط ​​هر چند میلیون سال چندین بار اتفاق می افتد. آخرین واژگونی تقریباً 700000 سال پیش رخ داد.

مگنتوسفر ناحیه ای از فضا در اطراف زمین است که وقتی جریانی از ذرات باردار باد خورشیدی تحت تأثیر میدان مغناطیسی از مسیر اصلی خود منحرف می شود، تشکیل می شود. در سمت رو به خورشید، شوک کمانی آن حدود 17 کیلومتر ضخامت دارد و در فاصله حدود 90000 کیلومتری زمین قرار دارد. در سمت شب سیاره، مگنتوسفر دراز می‌شود و شکل استوانه‌ای بلندی پیدا می‌کند.

هنگامی که ذرات باردار پرانرژی با مگنتوسفر زمین برخورد می کنند، کمربندهای تشعشعی (کمربندهای ون آلن) ظاهر می شوند. شفق های قطبی زمانی رخ می دهند که پلاسمای خورشیدی در ناحیه قطب های مغناطیسی به جو زمین می رسد.

مدار و چرخش زمین

زمین به طور متوسط ​​23 ساعت و 56 دقیقه و 4.091 ثانیه (روز غیر طبیعی) طول می کشد تا یک دور به دور محور خود بچرخد. سرعت چرخش سیاره از غرب به شرق تقریباً 15 درجه در ساعت (1 درجه در هر 4 دقیقه، 15 دقیقه در دقیقه) است. این معادل قطر زاویه ای خورشید یا ماه در هر دو دقیقه است (اندازه های ظاهری خورشید و ماه تقریباً یکسان است).

چرخش زمین ناپایدار است: سرعت چرخش آن نسبت به کره آسمانی تغییر می کند (در آوریل و نوامبر، طول روز با استاندارد 0.001 ثانیه متفاوت است)، محور چرخش (20.1 اینچ در سال) ) و نوسان می کند (فاصله قطب آنی از میانگین از 15′ تجاوز نمی کند). در مقیاس زمانی بزرگ سرعت آن کاهش می یابد. مدت یک چرخش زمین در طول 2000 سال گذشته به طور متوسط ​​0.0023 ثانیه در هر قرن افزایش یافته است (طبق مشاهدات طی 250 سال گذشته، این افزایش کمتر است - حدود 0.0014 ثانیه در هر 100 سال). به دلیل شتاب جزر و مدی، به طور متوسط، هر روز بعد 29 نانوثانیه بیشتر از روز قبل است.

دوره چرخش زمین نسبت به ستارگان ثابت، در سرویس بین المللی چرخش زمین (IERS)، برابر با 86164.098903691 ثانیه بر اساس نسخه UT1 یا 23 ساعت و 56 دقیقه است. 4.098903691 p.

زمین در مداری بیضی شکل به دور خورشید در فاصله حدود 150 میلیون کیلومتر با سرعت متوسط ​​29.765 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند. محدوده سرعت از 30.27 کیلومتر بر ثانیه (در حضیض) تا 29.27 کیلومتر بر ثانیه (در aphelion) است. با حرکت در مدار، زمین در 365.2564 روز متوسط ​​خورشیدی (یک سال غیر واقعی) یک انقلاب کامل می کند. از زمین، حرکت خورشید نسبت به ستارگان حدود 1 درجه در روز در جهت شرقی است. سرعت مداری زمین ثابت نیست: در ماه جولای (هنگام عبور از آفلیون) حداقل است و به حدود 60 دقیقه قوس در روز می رسد و هنگام عبور از حضیض در ژانویه حداکثر، حدود 62 دقیقه در روز است. خورشید و کل منظومه شمسی به دور مرکز کهکشان راه شیری در مداری تقریبا دایره ای با سرعتی در حدود 220 کیلومتر بر ثانیه می چرخند. به نوبه خود، منظومه شمسی در کهکشان راه شیری با سرعت تقریباً 20 کیلومتر بر ثانیه به سمت نقطه ای (راس) واقع در مرز صورت فلکی لیرا و هرکول حرکت می کند و با انبساط کیهان شتاب می گیرد.

ماه و زمین هر 27.32 روز به دور یک مرکز جرم مشترک نسبت به ستاره ها می چرخند. فاصله زمانی بین دو فاز یکسان ماه (ماه سینودی) 29.53059 روز است. هنگامی که ماه از قطب شمال سماوی مشاهده می شود، در خلاف جهت عقربه های ساعت به دور زمین حرکت می کند. چرخش تمام سیارات به دور خورشید و چرخش خورشید، زمین و ماه به دور محور آنها در یک جهت اتفاق می افتد. محور چرخش زمین از عمود بر صفحه مدارش 23.5 درجه انحراف دارد (جهت و زاویه تمایل محور زمین به دلیل تقدیم تغییر می کند و ارتفاع ظاهری خورشید بستگی به زمان سال دارد). مدار ماه نسبت به مدار زمین 5 درجه متمایل است (بدون این انحراف، هر ماه یک خورشید گرفتگی و یک ماه گرفتگی رخ می دهد).

به دلیل کج شدن محور زمین، ارتفاع خورشید بالای افق در طول سال تغییر می کند. برای یک ناظر در عرض های جغرافیایی شمالی در تابستان، زمانی که قطب شمال به سمت خورشید متمایل می شود، ساعات روشنایی روز بیشتر طول می کشد و خورشید در آسمان بالاتر است. این منجر به افزایش میانگین دمای هوا می شود. وقتی قطب شمال از خورشید کج می‌شود، همه چیز معکوس می‌شود و آب و هوا سردتر می‌شود. فراتر از دایره قطب شمال در این زمان یک شب قطبی وجود دارد که در عرض جغرافیایی دایره قطب شمال تقریباً دو روز طول می کشد (خورشید در روز انقلاب زمستانی طلوع نمی کند) و در قطب شمال به شش ماه می رسد.

این تغییرات آب و هوایی (ناشی از کج شدن محور زمین) منجر به تغییر فصل می شود. چهار فصل توسط انقلاب - لحظاتی که محور زمین بیشتر به سمت خورشید یا دور از خورشید متمایل است - و اعتدال تعیین می شود. انقلاب زمستانی در حدود 21 دسامبر، تابستان در حدود 21 ژوئن، اعتدال بهاری در حدود 20 مارس و اعتدال پاییزی در حدود 23 سپتامبر رخ می دهد. وقتی قطب شمال به سمت خورشید متمایل می شود، قطب جنوب از آن متمایل می شود. بنابراین، وقتی در نیمکره شمالی تابستان است، در نیمکره جنوبی زمستان است و بالعکس (اگرچه ماه ها به همین صورت نامیده می شوند، یعنی مثلاً فوریه در نیمکره شمالی آخرین (و سردترین) ماه است. زمستان، و در نیمکره جنوبی آخرین (و گرم ترین) ماه تابستان است).

زاویه شیب محور زمین در یک دوره زمانی طولانی نسبتا ثابت است. با این حال، در فواصل 18.6 سال دچار جابجایی های جزئی (معروف به nutation) می شود. همچنین نوسانات طولانی مدت (حدود 41000 سال) وجود دارد که به چرخه های میلانکوویچ معروف هستند. جهت محور زمین نیز در طول زمان تغییر می کند، مدت زمان تقدم 25000 سال است. این تعدیل دلیل تفاوت سال بیدریایی با سال گرمسیری است. هر دوی این حرکات ناشی از تغییر کشش گرانشی اعمال شده توسط خورشید و ماه بر برآمدگی استوایی زمین است. قطب های زمین نسبت به سطح آن چندین متر حرکت می کنند. این حرکت قطب ها دارای اجزای چرخه ای مختلفی است که در مجموع به آنها حرکت شبه دوره ای می گویند. علاوه بر مولفه های سالانه این حرکت، یک چرخه 14 ماهه به نام حرکت چندلر قطب های زمین وجود دارد. سرعت چرخش زمین نیز ثابت نیست که در تغییر طول روز منعکس می شود.

در حال حاضر، زمین در حدود 3 ژانویه از حضیض و در حدود 4 ژوئیه از aphelion عبور می کند. مقدار انرژی خورشیدی که در حضیض به زمین می رسد 6.9٪ بیشتر از aphelion است، زیرا فاصله زمین تا خورشید در aphelion 3.4٪ بیشتر است. این با قانون مربع معکوس توضیح داده می شود. از آنجایی که نیمکره جنوبی تقریباً همزمان با نزدیکترین فاصله زمین به خورشید به سمت خورشید متمایل می شود، در طول سال کمی بیشتر از نیمکره شمالی انرژی خورشیدی دریافت می کند. با این حال، این تأثیر بسیار کمتر از تغییر انرژی کل به دلیل کج شدن محور زمین است و علاوه بر این، بیشتر انرژی اضافی توسط مقدار زیادی آب در نیمکره جنوبی جذب می شود.

برای زمین، شعاع کره تپه (حوزه نفوذ گرانش زمین) تقریباً 1.5 میلیون کیلومتر است. این حداکثر فاصله ای است که در آن تأثیر گرانش زمین از تأثیر گرانش دیگر سیارات و خورشید بیشتر است.

مشاهده

زمین برای اولین بار در سال 1959 توسط اکسپلورر 6 از فضا عکسبرداری شد. اولین کسی که زمین را از فضا دید، یوری گاگارین در سال 1961 بود. خدمه آپولو 8 در سال 1968 اولین نفری بودند که طلوع زمین را از مدار ماه مشاهده کردند. در سال 1972، خدمه آپولو 17 تصویر معروف زمین - "مرمر آبی" را گرفتند.

از فضای بیرونی و از سیارات "بیرونی" (واقع در خارج از مدار زمین)، می توان گذر زمین را از فازهایی مشابه ماه مشاهده کرد، همانطور که یک ناظر روی زمین می تواند مراحل زهره را ببیند (کشف گالیله گالیله). ).

ماه

ماه یک ماهواره سیاره مانند نسبتا بزرگ با قطری برابر با یک چهارم زمین است. این بزرگترین ماهواره در منظومه شمسی نسبت به اندازه سیاره خود است. بر اساس نام ماه زمین، به اقمار طبیعی سیارات دیگر «قمر» نیز می گویند.

جاذبه گرانشی بین زمین و ماه عامل جزر و مد زمین است. تأثیر مشابهی روی ماه در این واقعیت آشکار می شود که دائماً با زمین با یک طرف روبرو می شود (دوره چرخش ماه حول محور خود برابر است با دوره چرخش آن به دور زمین؛ همچنین به شتاب جزر و مدی ماه نگاه کنید. ). این همگام سازی جزر و مدی نامیده می شود. در طول چرخش ماه به دور زمین، خورشید بخش‌های مختلفی از سطح ماهواره را روشن می‌کند که خود را در پدیده فازهای قمری نشان می‌دهد: قسمت تاریک سطح توسط یک ترمیناتور از قسمت روشن جدا می‌شود.

به دلیل همگام سازی جزر و مدی، ماه حدود 38 میلی متر در سال از زمین دور می شود. طی میلیون ها سال، این تغییر کوچک، به علاوه افزایش روز زمین به میزان 23 میکروثانیه در سال، منجر به تغییرات قابل توجهی خواهد شد. به عنوان مثال، در دونین (تقریباً 410 میلیون سال پیش) در یک سال 400 روز وجود داشت و یک روز 21.8 ساعت طول می کشید.

ماه می تواند با تغییر آب و هوا در این سیاره به طور قابل توجهی بر توسعه حیات تأثیر بگذارد. یافته‌های دیرینه‌شناسی و مدل‌های رایانه‌ای نشان می‌دهند که شیب محور زمین با هماهنگی جزر و مدی زمین با ماه تثبیت می‌شود. اگر محور چرخش زمین به صفحه دایره البروج نزدیکتر شود، در نتیجه آب و هوای سیاره به شدت خشن می شود. یکی از قطب ها مستقیماً به سمت خورشید و دیگری در جهت مخالف قرار می گیرد و همانطور که زمین به دور خورشید می چرخد، آنها مکان خود را تغییر می دهند. قطب ها در تابستان و زمستان مستقیماً به سمت خورشید اشاره می کنند. سیاره‌شناسانی که این وضعیت را مطالعه کرده‌اند ادعا می‌کنند که در این صورت، همه حیوانات بزرگ و گیاهان عالی روی زمین از بین می‌روند.

اندازه زاویه ای ماه که از زمین دیده می شود بسیار نزدیک به اندازه ظاهری خورشید است. ابعاد زاویه ای (و زاویه جامد) این دو جرم آسمانی مشابه است، زیرا با وجود اینکه قطر خورشید 400 برابر بزرگتر از ماه است، اما 400 برابر از زمین دورتر است. با توجه به این شرایط و وجود گریز از مرکز قابل توجهی در مدار ماه، هر دو خسوف کامل و حلقوی را می توان در زمین مشاهده کرد.

رایج‌ترین فرضیه منشأ ماه، فرضیه برخورد غول‌پیکر، بیان می‌کند که ماه از برخورد پیش سیاره Theia (تقریباً به اندازه مریخ) با پیش زمین تشکیل شده است. این امر از جمله دلایل شباهت ها و تفاوت های ترکیب خاک ماه و خاک زمین را توضیح می دهد.

در حال حاضر، زمین هیچ ماهواره طبیعی دیگری به جز ماه ندارد، اما حداقل دو ماهواره هم مدار طبیعی وجود دارد - سیارک های 3753 Cruithney، 2002 AA29 و بسیاری از ماهواره های مصنوعی.

سیارک های نزدیک به زمین

سقوط سیارک های بزرگ (به قطر چند هزار کیلومتر) بر روی زمین خطر نابودی آن را به همراه دارد، با این حال، تمام این اجسام مشاهده شده در دوران مدرن برای این کار بسیار کوچک هستند و سقوط آنها فقط برای زیست کره خطرناک است. بر اساس فرضیه های رایج، چنین سقوط هایی می تواند باعث چندین انقراض دسته جمعی شود. سیارک هایی با فاصله حضیض کمتر یا مساوی 1.3 واحد نجومی که ممکن است در آینده ای قابل پیش بینی در فاصله کمتر یا مساوی 0.05 واحد نجومی به زمین نزدیک شوند. یعنی اشیایی بالقوه خطرناک در نظر گرفته می شوند. در مجموع حدود 6200 جرم ثبت شده است که از فاصله 1.3 واحد نجومی از زمین عبور می کنند. خطر سقوط آنها بر روی سیاره ناچیز تلقی می شود. بر اساس برآوردهای مدرن، برخورد با چنین اجسامی (طبق بدبینانه ترین پیش بینی ها) بعید است که بیشتر از هر صد هزار سال یک بار اتفاق بیفتد.

اطلاعات جغرافیایی

مربع

• سطح: 510.072 میلیون کیلومتر مربع
• زمین: 148.94 میلیون کیلومتر مربع (29.1%)
• آب: 361.132 میلیون کیلومتر مربع (70.9%)

طول خط ساحلی: 356000 کیلومتر

استفاده از سوشی

داده های سال 2011

• زمین زراعی - 10.43٪
• کاشت چند ساله - 1.15٪
• سایر - 88.42٪

زمین های آبی: 3,096,621.45 کیلومتر مربع (تا سال 2011)

جغرافیای اجتماعی-اقتصادی

در 31 اکتبر 2011، جمعیت جهان به 7 میلیارد نفر رسید. سازمان ملل تخمین می زند که جمعیت جهان در سال 2013 به 7.3 میلیارد و در سال 2050 به 9.2 میلیارد نفر برسد. انتظار می رود عمده رشد جمعیت در کشورهای در حال توسعه رخ دهد. میانگین تراکم جمعیت در خشکی حدود 40 نفر در کیلومتر مربع است و در نقاط مختلف زمین بسیار متفاوت است که بیشترین آن در آسیاست. پیش بینی می شود نرخ شهرنشینی جمعیت تا سال 2030 به 60 درصد برسد که از میانگین جهانی فعلی 49 درصد بیشتر است.

نقش در فرهنگ

کلمه روسی "زمین" به پراسلاوها برمی گردد. *زمجا به همین معنی که به نوبه خود ادامه می یابد pra-i.e. *dheĝhōm «زمین».

در زبان انگلیسی زمین زمین است. این کلمه از انگلیسی قدیم eorthe و انگلیسی میانه erthe ادامه دارد. زمین برای اولین بار در حدود سال 1400 به عنوان نام سیاره مورد استفاده قرار گرفت. این تنها نام سیاره ای است که از اساطیر یونانی-رومی گرفته نشده است.

علامت استاندارد نجومی برای زمین یک صلیب است که در یک دایره مشخص شده است. این نماد در فرهنگ های مختلف برای اهداف مختلف استفاده شده است. نسخه دیگری از نماد، یک صلیب در بالای یک دایره (♁)، یک گوی سبک است. به عنوان یک نماد نجومی اولیه برای سیاره زمین استفاده می شود.

در بسیاری از فرهنگ ها، زمین خدایی شده است. او با یک الهه، یک الهه مادر، به نام مادر زمین مرتبط است و اغلب به عنوان یک الهه باروری به تصویر کشیده می شود.

آزتک ها زمین را Tonantzin - "مادر ما" نامیدند. برای چینی ها، این الهه هو تو (后土)، شبیه الهه یونانی زمین - گایا است. در اساطیر نورس، الهه زمین جورد، مادر ثور و دختر آنار بود. در اساطیر مصر باستان، بر خلاف بسیاری از فرهنگ های دیگر، زمین با یک مرد - خدای گب، و آسمان با یک زن - الهه Nut شناخته می شود.

در بسیاری از ادیان، افسانه هایی در مورد منشأ جهان وجود دارد که در مورد ایجاد زمین توسط یک یا چند خدا صحبت می کنند.

در بسیاری از فرهنگ های باستانی، زمین مسطح در نظر گرفته می شد؛ به عنوان مثال، در فرهنگ بین النهرین، جهان به صورت یک صفحه تخت شناور بر روی سطح اقیانوس نشان داده می شد. فرضیاتی در مورد شکل کروی زمین توسط فیلسوفان یونان باستان مطرح شد. فیثاغورث به این دیدگاه پایبند بود. در قرون وسطی، اکثر اروپایی ها بر این باور بودند که زمین کروی است، که متفکرانی مانند توماس آکویناس نیز بر این باور بودند. قبل از ظهور پرواز فضایی، قضاوت در مورد شکل کروی زمین بر اساس مشاهده ویژگی های ثانویه و شکل مشابه سایر سیارات بود.

پیشرفت تکنولوژی در نیمه دوم قرن بیستم، تصور عمومی از زمین را تغییر داد. قبل از پرواز فضایی، زمین اغلب به عنوان یک دنیای سبز به تصویر کشیده می شد. نویسنده داستان های علمی تخیلی فرانک پل ممکن است اولین کسی باشد که یک سیاره آبی بدون ابر (با خشکی به وضوح قابل مشاهده) را در پشت شماره ژوئیه 1940 مجله داستان های شگفت انگیز به تصویر کشیده است.

در سال 1972، خدمه آپولو 17 عکس معروفی از زمین به نام "مرمر آبی" گرفتند. عکسی از زمین که در سال 1990 توسط وویجر 1 از فاصله بسیار زیادی از زمین گرفته شد، کارل سیگان را بر آن داشت تا این سیاره را با یک نقطه آبی کم رنگ مقایسه کند. زمین همچنین با یک سفینه فضایی بزرگ با سیستم پشتیبانی حیات مقایسه شد که باید حفظ شود. بیوسفر زمین گاهی به عنوان یک موجود بزرگ توصیف شده است.

بوم شناسی

در طول دو قرن گذشته، یک جنبش رو به رشد زیست محیطی نگرانی خود را در مورد تأثیر فزاینده فعالیت های انسانی بر محیط زیست زمین ابراز کرده است. اهداف کلیدی این جنبش سیاسی-اجتماعی حفاظت از منابع طبیعی و رفع آلودگی است. طرفداران محیط زیست از استفاده پایدار از منابع سیاره و مدیریت زیست محیطی دفاع می کنند. به نظر آنها با ایجاد تغییراتی در سیاست های دولت و تغییر نگرش فردی هر فرد می توان به این مهم دست یافت. این امر به ویژه برای استفاده در مقیاس بزرگ از منابع تجدیدناپذیر صادق است. نیاز به در نظر گرفتن تأثیر تولید بر محیط زیست هزینه های اضافی را تحمیل می کند که منجر به تضاد بین منافع تجاری و ایده های جنبش های زیست محیطی می شود.

آینده زمین

آینده این سیاره ارتباط نزدیکی با آینده خورشید دارد. در نتیجه انباشته شدن هلیوم "صرف شده" در هسته خورشید، درخشندگی ستاره به آرامی شروع به افزایش خواهد کرد. طی 1.1 میلیارد سال آینده 10 درصد افزایش خواهد یافت و در نتیجه، منطقه قابل سکونت منظومه شمسی به فراتر از مدار کنونی زمین تغییر خواهد کرد. بر اساس برخی مدل‌های اقلیمی، افزایش میزان تابش خورشیدی که بر سطح زمین می‌افتد، پیامدهای فاجعه‌باری از جمله احتمال تبخیر کامل تمام اقیانوس‌ها را به دنبال خواهد داشت.

افزایش دمای سطح زمین گردش معدنی CO2 را تسریع می کند و غلظت آن را به سطوح کشنده گیاهی (10 ppm برای فتوسنتز C4) در عرض 500 تا 900 میلیون سال کاهش می دهد. ناپدید شدن پوشش گیاهی منجر به کاهش محتوای اکسیژن در اتمسفر خواهد شد و حیات روی زمین در طی چند میلیون سال غیرممکن خواهد شد. در یک میلیارد سال دیگر، آب به طور کامل از سطح سیاره ناپدید می شود و میانگین دمای سطح به 70 درجه سانتی گراد می رسد. بیشتر زمین برای زندگی نامناسب می شود و در درجه اول در اقیانوس باقی می ماند. اما حتی اگر خورشید ابدی و تغییرناپذیر باشد، ادامه سرد شدن داخلی زمین می‌تواند منجر به از دست رفتن بیشتر جو و اقیانوس‌ها (به دلیل کاهش فعالیت آتشفشانی) شود. تا آن زمان، تنها موجودات زنده روی زمین، اکستروموفیل‌ها باقی خواهند ماند، موجوداتی که می‌توانند دمای بالا و کمبود آب را تحمل کنند.

3.5 میلیارد سال بعد، درخشندگی خورشید نسبت به سطح فعلی آن 40 درصد افزایش می یابد. شرایط روی سطح زمین تا آن زمان مشابه شرایط سطح زهره مدرن خواهد بود: اقیانوس ها به طور کامل تبخیر می شوند و به فضا پرواز می کنند، سطح به یک بیابان گرم تبدیل می شود. این فاجعه وجود هیچ گونه حیاتی را بر روی زمین غیرممکن خواهد کرد. در 7.05 میلیارد سال، هسته خورشیدی هیدروژن تمام خواهد شد. این منجر به خروج خورشید از سکانس اصلی و ورود به مرحله غول سرخ می شود. این مدل نشان می دهد که شعاع آن به مقداری برابر با تقریباً 77.5٪ شعاع فعلی مدار زمین (0.775 AU) افزایش می یابد و درخشندگی آن با ضریب 2350-2700 افزایش می یابد. با این حال، در آن زمان ممکن است مدار زمین به 1.4 واحد نجومی افزایش یابد. یعنی از آنجایی که گرانش خورشید به دلیل این واقعیت که 28-33٪ از جرم خود را در اثر تقویت باد خورشیدی از دست می دهد، ضعیف می شود. با این حال، مطالعات سال 2008 نشان می دهد که زمین ممکن است به دلیل فعل و انفعالات جزر و مدی با پوسته بیرونی آن همچنان جذب خورشید شود.

تا آن زمان، سطح زمین در حالت مذاب قرار می گیرد، زیرا دمای زمین به 1370 درجه سانتی گراد می رسد. اتمسفر زمین احتمالاً توسط قوی ترین باد خورشیدی منتشر شده توسط غول سرخ به فضای بیرونی منفجر می شود. در 10 میلیون سال از زمانی که خورشید وارد فاز غول سرخ می شود، دما در هسته خورشیدی به 100 میلیون کلوین می رسد، یک شعله ور هلیوم رخ می دهد و یک واکنش گرما هسته ای سنتز کربن و اکسیژن از هلیوم آغاز می شود. شعاع به 9.5 مدرن کاهش می یابد. فاز سوزاندن هلیوم 100 تا 110 میلیون سال طول خواهد کشید و پس از آن انبساط سریع پوسته های بیرونی ستاره تکرار می شود و دوباره به یک غول سرخ تبدیل می شود. پس از ورود به شاخه غول مجانبی، قطر خورشید 213 برابر افزایش می یابد. پس از 20 میلیون سال، دوره ای از تپش های ناپایدار سطح ستاره آغاز می شود. این مرحله از وجود خورشید با شعله های قوی همراه خواهد بود، در برخی مواقع درخشندگی آن 5000 برابر از سطح فعلی فراتر می رود. این اتفاق می افتد زیرا باقی مانده های هلیوم که قبلاً تحت تأثیر قرار نگرفته بودند وارد واکنش گرما هسته ای می شوند.

در حدود 75000 سال (طبق منابع دیگر - 400000) خورشید پوسته های خود را می ریزد و در نهایت تنها چیزی که از غول سرخ باقی می ماند هسته مرکزی کوچک آن است - یک کوتوله سفید، یک جسم کوچک، داغ اما بسیار متراکم، با جرمی در حدود 54.1 درصد از جرم خورشیدی اولیه. اگر زمین بتواند از جذب شدن توسط پوسته های بیرونی خورشید در مرحله غول سرخ اجتناب کند، تا زمانی که کیهان وجود دارد، برای چندین میلیارد (و حتی تریلیون ها) سال وجود خواهد داشت، اما شرایط برای ظهور مجدد حیات (حداقل به شکل فعلی) روی زمین وجود نخواهد داشت. با ورود خورشید به فاز کوتوله سفید، سطح زمین به تدریج سرد شده و در تاریکی فرو خواهد رفت. اگر اندازه خورشید را از سطح زمین آینده تصور کنید، شبیه یک دیسک نیست، بلکه مانند یک نقطه درخشان با ابعاد زاویه ای حدود 0°0'9 اینچ به نظر می رسد.

یک سیاهچاله با جرمی برابر با جرم زمین شعاع شوارتزشیلد 8 میلی متر خواهد داشت.

(بازدید شده 1058 بار، 1 بازدید امروز)

زمین سومین سیاره از خورشید و پنجمین سیاره از نظر اندازه است. در میان تمام اجرام آسمانی گروه زمینی، از نظر جرم، قطر و چگالی بزرگترین است. این نامگذاری های دیگری دارد - سیاره آبی، جهان یا ترا. در حال حاضر، این تنها سیاره ای است که انسان با حضور حیات شناخته است.

طبق تحقیقات علمی، معلوم می شود که زمین به عنوان یک سیاره تقریباً 4.54 میلیارد سال پیش از سحابی خورشیدی تشکیل شده است و پس از آن یک ماهواره واحد - ماه را به دست آورد. حیات در حدود 3.9 میلیارد سال پیش روی این سیاره ظاهر شد. از آن زمان به بعد، بیوسفر ساختار جو و عوامل غیر زنده را به شدت تغییر داده است. در نتیجه تعداد موجودات زنده هوازی و تشکیل لایه اوزون تعیین شد. میدان مغناطیسی همراه با لایه تاثیر منفی تابش خورشید بر زندگی را کاهش می دهد. تشعشعات ناشی از پوسته زمین از زمان شکل گیری آن به دلیل واپاشی تدریجی رادیونوکلئیدها به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. پوسته سیاره به چند بخش (صفحات تکتونیکی) تقسیم می شود که هر سال چندین سانتی متر حرکت می کنند.

اقیانوس های جهان حدود 70.8 درصد از سطح زمین را اشغال کرده اند و بقیه به قاره ها و جزایر تعلق دارند. قاره ها دارای رودخانه ها، دریاچه ها، آب های زیرزمینی و یخ هستند. آنها همراه با اقیانوس جهانی، هیدروسفر سیاره را تشکیل می دهند. آب مایع از حیات در سطح و زیر زمین پشتیبانی می کند. قطب های زمین توسط کلاهک های یخی پوشیده شده است که شامل لایه یخی قطب جنوب و یخ دریای قطب شمال است.

داخل زمین کاملاً فعال است و از یک لایه بسیار چسبناک و ضخیم - گوشته - تشکیل شده است. یک هسته مایع بیرونی متشکل از نیکل و آهن را می پوشاند. ویژگی های فیزیکی این سیاره زندگی را برای 3.5 میلیارد سال حفظ کرده است. محاسبات تقریبی دانشمندان حاکی از مدت زمان مشابه برای 2 میلیارد سال دیگر است.

زمین توسط نیروهای گرانشی همراه با دیگر اجرام فضایی جذب می شود. این سیاره به دور خورشید می چرخد. یک انقلاب کامل 365.26 روز است. محور چرخش 23.44 درجه شیب دارد، به همین دلیل تغییرات فصلی با تناوب 1 سال گرمسیری ایجاد می شود. زمان تقریبی روز روی زمین 24 ساعت است. به نوبه خود، ماه به دور زمین می چرخد. این امر از زمان تأسیس آن در حال وقوع بوده است. به لطف ماهواره، اقیانوس بر روی سیاره فرو می رود. علاوه بر این، شیب زمین را تثبیت می کند و در نتیجه به تدریج چرخش آن را کاهش می دهد. بر اساس برخی نظریه ها، معلوم می شود که سیارک ها (گلوله های آتشین) در یک زمان بر روی سیاره سقوط کرده اند و بنابراین مستقیماً موجودات موجود را تحت تأثیر قرار داده اند.

زمین میزبان میلیون ها شکل مختلف زندگی از جمله انسان است. کل قلمرو به 195 ایالت تقسیم شده است که از طریق دیپلماسی، زور و تجارت با یکدیگر تعامل دارند. انسان نظریات زیادی در مورد کیهان شکل داده است. رایج ترین آنها فرضیه گایا، سیستم جهان زمین مرکزی و زمین مسطح است.

تاریخ سیاره ما

مدرن ترین نظریه در مورد منشاء زمین، فرضیه سحابی خورشیدی نام دارد. این نشان می دهد که منظومه شمسی از ابر بزرگی از گاز و غبار بیرون آمده است. این ترکیب شامل هلیوم و هیدروژن بود که در نتیجه انفجار بزرگ به وجود آمدند. عناصر سنگین نیز اینگونه ظاهر شدند. حدود 4.5 میلیارد سال پیش، فشرده سازی ابر به دلیل یک موج ضربه ای آغاز شد که به نوبه خود پس از یک انفجار ابرنواختر آغاز شد. پس از انقباض ابر، تکانه زاویه ای، اینرسی و گرانش آن را به یک دیسک پیش سیاره ای مسطح کرد. پس از این، زباله های موجود در دیسک، تحت تأثیر گرانش، شروع به برخورد و ادغام کردند و در نتیجه اولین سیاره نماها را تشکیل دادند.

این فرآیند برافزایش نامیده شد و گرد و غبار، گاز، زباله ها و سیاره نماها شروع به تشکیل اجرام بزرگتر - سیارات کردند. تقریباً کل فرآیند حدود 10-20 میلیارد سال طول کشید.

تنها ماهواره زمین - ماه - کمی بعد شکل گرفت، اگرچه منشاء آن هنوز توضیح داده نشده است. فرضیه های زیادی مطرح شده است که یکی از آنها بیان می کند که ماه به دلیل تجمع مواد باقیمانده از زمین پس از برخورد با جسمی شبیه به مریخ ظاهر شد. لایه بیرونی زمین تبخیر و ذوب شد. بخشی از گوشته به مدار سیاره پرتاب شد و به همین دلیل ماه به شدت از فلزات محروم است و ترکیبی شناخته شده برای ما دارد. گرانش خود آن بر اتخاذ یک شکل کروی و شکل گیری ماه تأثیر گذاشت.

زمین اولیه به دلیل برافزایش منبسط شد و برای ذوب مواد معدنی و فلزات بسیار داغ بود. عناصر سیدروفیل، از نظر ژئوشیمیایی شبیه به آهن، شروع به فرورفتن به سمت مرکز زمین کردند که بر تقسیم لایه‌های داخلی به گوشته و هسته فلزی تأثیر گذاشت. میدان مغناطیسی سیاره شروع به شکل گیری کرد. فعالیت آتشفشانی و انتشار گازها منجر به پیدایش جو شد. تراکم بخار آب افزایش یافته توسط یخ منجر به تشکیل اقیانوس ها شد. در آن زمان، جو زمین از عناصر سبک - هلیوم و هیدروژن تشکیل شده بود، اما در مقایسه با وضعیت فعلی، مقدار زیادی دی اکسید کربن داشت. میدان مغناطیسی تقریباً 3.5 میلیارد سال پیش ظاهر شد. به لطف این، باد خورشیدی نتوانست جو را خالی کند.

سطح این سیاره طی صدها میلیون سال در حال تغییر بوده است. قاره های جدید ظاهر شدند و فرو ریختند. گاهی در حین حرکت، ابرقاره ای ایجاد می کردند. حدود 750 میلیون سال پیش، اولین ابرقاره، رودینیا، شروع به تجزیه شدن کرد. کمی بعد، قطعات آن یک قطعه جدید را تشکیل دادند - Pannotia، پس از آن، پس از 540 میلیون سال دوباره شکسته شد، Pangea ظاهر شد. 180 میلیون سال بعد از هم پاشید.

پیدایش حیات بر روی زمین

در این مورد فرضیه ها و نظریه های زیادی وجود دارد. محبوب ترین آنها می گوید که حدود 3.5 میلیارد سال پیش، تنها جد جهانی همه موجودات زنده ظاهر شد.

به لطف توسعه فتوسنتز، موجودات زنده توانستند از انرژی خورشیدی استفاده کنند. جو شروع به پر شدن از اکسیژن کرد و در لایه های بالایی آن یک لایه ازون وجود داشت. همزیستی سلول های بزرگ با سلول های کوچک شروع به ایجاد یوکاریوت کرد. حدود 2.1 میلیارد سال پیش، نمایندگان موجودات چند سلولی ظاهر شدند.

در سال 1960 دانشمندان فرضیه زمین گلوله برفی را مطرح کردند که بر اساس آن معلوم شد که در دوره 750 تا 580 میلیون سال پیش سیاره ما کاملاً با یخ پوشیده شده بود. این فرضیه به راحتی انفجار کامبرین را توضیح می دهد - ظهور تعداد زیادی از اشکال مختلف زندگی. در حال حاضر این فرضیه تایید شده است.

اولین جلبک 1200 میلیون سال پیش شکل گرفت. اولین نمایندگان گیاهان عالی - 450 میلیون سال پیش. بی مهرگان در دوره ادیکاران و مهره داران در انفجار کامبرین ظاهر شدند.

از زمان انفجار کامبرین 5 انقراض دسته جمعی رخ داده است. در پایان دوره پرمین، تقریباً 90٪ از موجودات زنده مردند. این عظیم ترین تخریب بود که پس از آن آرکوسورها ظاهر شدند. در پایان دوره تریاس، دایناسورها ظاهر شدند و در طول دوره ژوراسیک و کرتاسه بر این سیاره تسلط داشتند. حدود 65 میلیون سال پیش رویداد انقراض کرتاسه-پالئوژن رخ داد. علت به احتمال زیاد سقوط یک شهاب سنگ بزرگ بوده است. در نتیجه تقریباً همه دایناسورها و خزندگان بزرگ مردند، در حالی که حیوانات کوچک موفق به فرار شدند. نمایندگان برجسته آنها حشرات و اولین پرندگان بودند. در طی میلیون‌ها سال بعد، بیشتر حیوانات مختلف ظاهر شدند و چند میلیون سال پیش، اولین حیوانات میمون‌مانند با توانایی راست راه رفتن ظاهر شدند. این موجودات شروع به استفاده از ابزار و ارتباطات به عنوان تبادل اطلاعات کردند. هیچ شکل دیگری از زندگی نتوانسته است به سرعت انسان تکامل یابد. در مدت زمان بسیار کوتاهی، مردم کشاورزی را مهار کردند و تمدن ها را شکل دادند و اخیراً شروع به تأثیر مستقیم بر وضعیت سیاره و تعداد گونه های دیگر کردند.

آخرین عصر یخبندان 40 میلیون سال پیش آغاز شد. وسط روشن آن در پلیستوسن (3 میلیون سال پیش) رخ داده است.

ساختار زمین

سیاره ما به گروه زمینی ها تعلق دارد و سطحی جامد دارد. دارای بیشترین چگالی، جرم، گرانش، میدان مغناطیسی و اندازه است. زمین تنها سیاره شناخته شده با حرکت تکتونیکی صفحه فعال است.

درون زمین بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی به لایه‌هایی تقسیم می‌شود، اما بر خلاف سیارات دیگر، دارای یک هسته بیرونی و درونی مشخص است. لایه بیرونی یک پوسته سخت است که عمدتا از سیلیکات تشکیل شده است. توسط یک مرز با افزایش سرعت امواج طولی لرزه ای از گوشته جدا می شود. قسمت چسبناک بالایی گوشته و پوسته جامد لیتوسفر را تشکیل می دهند. زیر آن استنوسفر است.

تغییرات اصلی در ساختار کریستالی در عمق 660 کیلومتری رخ می دهد. گوشته پایینی را از بالا جدا می کند. زیر خود گوشته یک لایه مایع از آهن مذاب با ناخالصی های گوگرد، نیکل و سیلیکون وجود دارد. این هسته زمین است. این اندازه‌گیری‌های لرزه‌ای نشان داد که هسته از دو بخش تشکیل شده است - بیرونی مایع و درونی جامد.

فرم

زمین به شکل یک بیضوی مایل است. متوسط ​​قطر این سیاره 12742 کیلومتر و محیط آن 40000 کیلومتر است. برآمدگی استوایی به دلیل چرخش سیاره ایجاد شده است، به همین دلیل است که قطر استوایی 43 کیلومتر از قطر قطبی بزرگتر است. بلندترین نقطه کوه اورست و عمیق ترین آن سنگر ماریانا است.

ترکیب شیمیایی

جرم تقریبی زمین 5.9736 1024 کیلوگرم است. تعداد تقریبی اتم ها 1.3-1.4 1050 است. ترکیب: آهن – 32.1%; اکسیژن - 30.1٪؛ سیلیکون - 15.1٪؛ منیزیم - 13.9٪؛ گوگرد - 2.9٪؛ نیکل - 1.8٪؛ کلسیم - 1.5٪؛ آلومینیوم - 1.4٪. همه عناصر دیگر 1.2٪ را تشکیل می دهند.

ساختار داخلی

زمین مانند سیارات دیگر دارای ساختار لایه ای داخلی است. این عمدتا یک هسته فلزی و پوسته های سیلیکات سخت است. گرمای داخلی سیاره به دلیل ترکیبی از گرمای باقیمانده و واپاشی رادیواکتیو ایزوتوپ ها امکان پذیر است.

پوسته جامد زمین - لیتوسفر - از قسمت بالایی گوشته و پوسته زمین تشکیل شده است. دارای تسمه های تاشو متحرک و سکوهای پایدار است. صفحات لیتوسفر در امتداد یک استنوسفر پلاستیکی حرکت می کنند که مانند یک مایع فوق گرم چسبناک رفتار می کند، جایی که سرعت امواج لرزه ای کاهش می یابد.

پوسته زمین نمایانگر بخش جامد بالایی زمین است. با مرز موهورویچ از گوشته جدا شده است. دو نوع پوسته وجود دارد - اقیانوسی و قاره ای. اولی از سنگ های اساسی و پوشش رسوبی، دومی - از گرانیت، رسوبی و بازالت تشکیل شده است. کل پوسته زمین به صفحات لیتوسفری با اندازه های مختلف تقسیم می شود که نسبت به یکدیگر حرکت می کنند.

ضخامت پوسته قاره ای زمین 35-45 کیلومتر است و در کوهستان می تواند به 70 کیلومتر برسد. با افزایش عمق، میزان اکسیدهای آهن و منیزیم در ترکیب افزایش می یابد و سیلیس کاهش می یابد. قسمت بالایی پوسته قاره ای با لایه ای ناپیوسته از سنگ های آتشفشانی و رسوبی نشان داده شده است. لایه ها اغلب به صورت چین خورده مچاله می شوند. هیچ پوسته رسوبی روی سپرها وجود ندارد. در زیر یک لایه مرزی از گرانیت و گنیس وجود دارد. در پشت آن یک لایه بازالتی متشکل از گابرو، بازالت ها و سنگ های دگرگونی قرار دارد. آنها با یک مرز معمولی - سطح کنراد - از هم جدا می شوند. در زیر اقیانوس ها، ضخامت پوسته به 5-10 کیلومتر می رسد. همچنین به چندین لایه تقسیم می شود - بالا و پایین. اولی از رسوبات پایینی به اندازه یک کیلومتر، دومی - از بازالت، سرپانتینیت و لایه های رسوبات تشکیل شده است.

گوشته زمین یک پوسته سیلیکات است که بین هسته و پوسته زمین قرار دارد. 67 درصد از جرم کل سیاره و تقریباً 83 درصد از حجم آن را تشکیل می دهد. دامنه وسیعی از اعماق را اشغال می کند و انتقال فاز را نشان می دهد که بر چگالی ساختار معدنی تأثیر می گذارد. گوشته نیز به دو قسمت پایین و بالایی تقسیم می شود. دوم، به نوبه خود، از یک بستر، لایه های گوتنبرگ و گلیتسین تشکیل شده است.

نتایج تحقیقات فعلی نشان می دهد که ترکیب گوشته زمین شبیه کندریت ها - شهاب سنگ های سنگی است. عمدتاً اکسیژن، سیلیکون، آهن، منیزیم و سایر عناصر شیمیایی در اینجا وجود دارد. آنها همراه با دی اکسید سیلیکون سیلیکات را تشکیل می دهند.

عمیق ترین و مرکزی ترین قسمت زمین هسته (ژئوسفر) است. ترکیب احتمالی: آلیاژهای آهن نیکل و عناصر سیدروفیل. در عمق 2900 کیلومتری قرار دارد. شعاع تقریبی 3485 کیلومتر است. دما در مرکز می تواند با فشار تا 360 گیگا پاسکال به 6000 درجه سانتیگراد برسد. وزن تقریبی - 1.9354 1024 کیلوگرم.

پوشش جغرافیایی نمایانگر قسمت های سطحی سیاره است. زمین دارای تنوع خاصی از نقش برجسته است. تقریباً 70.8٪ با آب پوشیده شده است. سطح زیر آب کوهستانی است و از پشته های میانی اقیانوسی، آتشفشان های زیردریایی، فلات های اقیانوسی، ترانشه ها، دره های زیردریایی و دشت های پرتگاهی تشکیل شده است. 29.2 درصد مربوط به قسمت های بالای آب زمین است که از بیابان ها، کوه ها، فلات ها، دشت ها و غیره تشکیل شده است.

فرآیندهای تکتونیکی و فرسایش دائماً بر تغییر سطح سیاره تأثیر می گذارد. نقش برجسته تحت تأثیر بارش، نوسانات دما، هوازدگی و تأثیرات شیمیایی تشکیل می شود. یخچال های طبیعی، صخره های مرجانی، برخورد شهاب سنگ ها و فرسایش سواحل نیز تاثیر ویژه ای دارند.

هیدروسفر تمام ذخایر آبی زمین است. ویژگی منحصر به فرد سیاره ما وجود آب مایع است. قسمت اصلی در دریاها و اقیانوس ها قرار دارد. جرم کل اقیانوس جهانی 1.35 1018 تن است. تمام آب به دو دسته شور و شیرین تقسیم می شود که تنها 2.5 درصد آن قابل شرب است. بیشتر آب شیرین در یخچالها وجود دارد - 68.7٪.

جو

جو پوسته گازی است که سیاره را احاطه کرده است که از اکسیژن و نیتروژن تشکیل شده است. دی اکسید کربن و بخار آب در مقادیر کمی وجود دارد. تحت تأثیر بیوسفر، جو از زمان شکل گیری آن تا حد زیادی تغییر کرده است. به لطف ظهور فتوسنتز اکسیژنی، موجودات هوازی شروع به رشد کردند. جو زمین را در برابر پرتوهای کیهانی محافظت می کند و آب و هوای سطح را تعیین می کند. همچنین گردش توده های هوا، چرخه آب و انتقال حرارت را تنظیم می کند. جو به استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر، یونوسفر و اگزوسفر تقسیم می شود.

ترکیب شیمیایی: نیتروژن - 78.08٪؛ اکسیژن - 20.95٪؛ آرگون - 0.93٪؛ دی اکسید کربن - 0.03٪.

زیست کره

بیوسفر مجموعه‌ای از بخش‌هایی از پوسته‌های سیاره است که موجودات زنده در آن زندگی می‌کنند. او مستعد تأثیر آنها است و با نتایج فعالیت حیاتی آنها مشغول است. از بخش هایی از لیتوسفر، اتمسفر و هیدروسفر تشکیل شده است. این شهر خانه چندین میلیون گونه جانوری، میکروارگانیسم ها، قارچ ها و گیاهان است.

زمین- سومین سیاره منظومه شمسی. شرح سیاره، جرم، مدار، اندازه، حقایق جالب، فاصله تا خورشید، ترکیب، زندگی روی زمین را بیابید.

البته ما سیاره خود را دوست داریم. و نه تنها به این دلیل که اینجا خانه ماست، بلکه به این دلیل که این مکان منحصر به فرد در منظومه شمسی و کیهان است، زیرا تا کنون ما فقط زندگی روی زمین را می شناسیم. در قسمت داخلی منظومه زندگی می کند و مکانی بین زهره و مریخ را اشغال می کند.

سیاره زمینسیاره آبی، گایا، جهان و ترا نیز نامیده می شود که نقش آن را برای هر مردم از نظر تاریخی نشان می دهد. ما می دانیم که سیاره ما از نظر اشکال مختلف حیات غنی است، اما دقیقاً چگونه توانسته است چنین شود؟ ابتدا چند واقعیت جالب در مورد زمین را در نظر بگیرید.

حقایق جالب در مورد سیاره زمین

چرخش به تدریج کند می شود

• برای زمینی ها، کل فرآیند کاهش سرعت چرخش محور تقریباً به طور نامحسوس اتفاق می افتد - 17 میلی ثانیه در هر 100 سال. اما ماهیت سرعت یکنواخت نیست. به همین دلیل طول روز افزایش می یابد. در 140 میلیون سال، یک روز 25 ساعت را شامل می شود.

اعتقاد داشتند که زمین مرکز کیهان است

• دانشمندان باستان می توانستند اجرام آسمانی را از موقعیت سیاره ما رصد کنند، بنابراین به نظر می رسید که همه اجرام در آسمان نسبت به ما در حال حرکت هستند و ما در یک نقطه باقی ماندیم. در نتیجه، کوپرنیک اعلام کرد که خورشید (منظومه خورشید مرکزی جهان) در مرکز همه چیز قرار دارد، اگرچه اکنون می دانیم که اگر مقیاس کیهان را در نظر بگیریم، این با واقعیت مطابقت ندارد.

مجهز به یک میدان مغناطیسی قدرتمند

• میدان مغناطیسی زمین توسط هسته سیاره ای نیکل-آهن ایجاد می شود که به سرعت می چرخد. میدان مهم است زیرا از ما در برابر تأثیر باد خورشیدی محافظت می کند.

دارای یک ماهواره

• اگر به درصد نگاه کنید، ماه بزرگترین ماهواره در منظومه است. اما در واقع از نظر اندازه در جایگاه پنجم قرار دارد.

تنها سیاره ای که به نام خدایی نامگذاری نشده است

• دانشمندان باستانی هر 7 سیاره را به افتخار خدایان نامگذاری کردند و دانشمندان مدرن در هنگام کشف اورانوس و نپتون از این سنت پیروی کردند.

اول از نظر تراکم

• همه چیز بر اساس ترکیب و بخش خاصی از سیاره است. بنابراین هسته با فلز نشان داده می شود و از نظر چگالی پوسته را دور می زند. چگالی متوسط ​​زمین 5.52 گرم بر سانتی متر مکعب است.

اندازه، جرم، مدار سیاره زمین

زمین با شعاع 6371 کیلومتر و جرم 5.97 x 10 24 کیلوگرم، از نظر اندازه و جرم در رتبه پنجم قرار دارد. این بزرگترین سیاره زمینی است، اما اندازه آن از غول های گازی و یخی کوچکتر است. با این حال، از نظر چگالی (5.514 گرم بر سانتی متر مکعب) در رتبه اول منظومه شمسی قرار دارد.

گریز از مرکز کمی در مدار وجود دارد (0.0167). فاصله از ستاره در حضیض 0.983 واحد نجومی و در aphelion - 1.015 AU است.

یک گذر به دور خورشید 365.24 روز طول می کشد. می دانیم که به دلیل وجود سال های کبیسه، هر 4 گذر یک روز اضافه می کنیم. ما عادت داریم فکر کنیم که یک روز 24 ساعت طول می کشد، اما در واقعیت این زمان 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه طول می کشد.

اگر چرخش محور را از قطب ها مشاهده کنید، می بینید که در خلاف جهت عقربه های ساعت رخ می دهد. محور در 23.439281 درجه از عمود بر صفحه مداری متمایل است. این بر میزان نور و گرما تأثیر می گذارد.

اگر قطب شمال به سمت خورشید بچرخد، تابستان در نیمکره شمالی و زمستان در نیمکره جنوبی رخ می دهد. در یک زمان خاص، خورشید به هیچ وجه در مدار قطب شمال طلوع نمی کند و سپس شب و زمستان در آنجا به مدت 6 ماه ادامه می یابد.

ترکیب و سطح سیاره زمین

شکل سیاره زمین مانند یک کروی است که در قطب ها مسطح و با تحدب در خط استوایی (قطر - 43 کیلومتر) است. این به دلیل چرخش اتفاق می افتد.

ساختار زمین با لایه هایی نشان داده می شود که هر کدام ترکیب شیمیایی خاص خود را دارند. تفاوت آن با سایر سیارات در این است که هسته ما دارای توزیع واضحی بین جامد درونی (شعاع - 1220 کیلومتر) و مایع بیرونی (3400 کیلومتر) است.

بعد گوشته و پوسته می آید. اولین لایه به 2890 کیلومتر (چگال ترین لایه) عمیق می شود. آن را سنگ های سیلیکات با آهن و منیزیم نشان می دهند. پوسته به لیتوسفر (صفحات تکتونیکی) و استنوسفر (ویسکوزیته کم) تقسیم می شود. می توانید ساختار زمین را در نمودار به دقت بررسی کنید.

لیتوسفر به صفحات تکتونیکی جامد تجزیه می شود. اینها بلوک های سفت و سختی هستند که نسبت به یکدیگر حرکت می کنند. نقاط اتصال و گسست وجود دارد. این تماس آنهاست که منجر به زلزله، فعالیت های آتشفشانی، ایجاد کوه ها و گودال های اقیانوسی می شود.

7 صفحه اصلی وجود دارد: اقیانوس آرام، آمریکای شمالی، اوراسیا، آفریقا، قطب جنوب، هند و استرالیا و آمریکای جنوبی.

سیاره ما به این دلیل قابل توجه است که تقریباً 70.8٪ از سطح آن را آب پوشانده است. نقشه پایین زمین صفحات تکتونیکی را نشان می دهد.

چشم انداز زمین در همه جا متفاوت است. سطح زیر آب شبیه کوه ها است و دارای آتشفشان های زیر آب، ترانشه های اقیانوسی، دره ها، دشت ها و حتی فلات های اقیانوسی است.

در طول توسعه سیاره، سطح به طور مداوم در حال تغییر بود. در اینجا ارزش حرکت صفحات تکتونیکی و همچنین فرسایش را دارد. همچنین بر تغییر شکل یخچال‌ها، ایجاد صخره‌های مرجانی، برخورد شهاب‌سنگ‌ها و غیره تأثیر می‌گذارد.

پوسته قاره ای با سه گونه نشان داده می شود: سنگ های منیزیمی، رسوبی و دگرگونی. اولی به گرانیت، آندزیت و بازالت تقسیم می شود. رسوبات 75 درصد را تشکیل می دهند و از دفن رسوبات انباشته شده ایجاد می شوند. دومی در هنگام یخ زدن سنگ های رسوبی تشکیل می شود.

از پایین ترین نقطه، ارتفاع سطح به -418 متر (در دریای مرده) و به 8848 متر (قله اورست) می رسد. ارتفاع متوسط ​​خشکی از سطح دریا 840 متر است. توده نیز بین نیمکره ها و قاره ها تقسیم می شود.

لایه بیرونی شامل خاک است. این یک خط مشخص بین لیتوسفر، اتمسفر، هیدروسفر و بیوسفر است. تقریباً 40 درصد از سطح زمین برای مصارف کشاورزی استفاده می شود.

جو و دمای سیاره زمین

جو زمین دارای 5 لایه است: تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر و اگزوسفر. هرچه بالاتر بروید، هوا، فشار و چگالی کمتری احساس خواهید کرد.

تروپوسفر در نزدیکترین نقطه به سطح (0-12 کیلومتر) قرار دارد. 80 درصد از جرم جو را شامل می شود که 50 درصد آن در 5.6 کیلومتر اول قرار دارد. از نیتروژن (78٪) و اکسیژن (21٪) با مخلوطی از بخار آب، دی اکسید کربن و سایر مولکول های گازی تشکیل شده است.

در فاصله 12-50 کیلومتری استراتوسفر را می بینیم. از اولین تروپوپوز جدا شده است - خطی با هوای نسبتاً گرم. این جایی است که لایه اوزون قرار دارد. با جذب لایه ماوراء بنفش، دما افزایش می یابد. لایه های جوی زمین در شکل نشان داده شده است.

این یک لایه پایدار است و عملاً عاری از تلاطم، ابر و دیگر تشکل های آب و هوایی است.

در ارتفاع 50-80 کیلومتری مزوسفر وجود دارد. این سردترین مکان (85- درجه سانتیگراد) است. در نزدیکی مزوپوز قرار دارد و از 80 کیلومتر تا دماپا (500-1000 کیلومتر) امتداد دارد. یونوسفر در محدوده 80-550 کیلومتری زندگی می کند. در اینجا دما با افزایش ارتفاع افزایش می یابد. در عکس زمین می توانید شفق شمالی را تحسین کنید.

لایه خالی از ابر و بخار آب است. اما اینجاست که شفق های قطبی شکل می گیرند و ایستگاه فضایی بین المللی (320-380 کیلومتر) واقع شده است.

بیرونی ترین کره، اگزوسفر است. این یک لایه انتقالی به فضای بیرونی است که فاقد جو است. توسط هیدروژن، هلیوم و مولکول های سنگین تر با چگالی کم نشان داده می شود. با این حال، اتم ها به قدری پراکنده هستند که این لایه مانند گاز رفتار نمی کند و ذرات دائماً به فضا منتقل می شوند. اکثر ماهواره ها در اینجا زندگی می کنند.

این علامت تحت تأثیر عوامل زیادی است. زمین هر 24 ساعت یک بار یک چرخش محوری انجام می دهد، به این معنی که یک طرف همیشه در شب و دمای پایین تر را تجربه می کند. علاوه بر این، محور کج شده است، بنابراین نیمکره شمالی و جنوبی به طور متناوب دور شده و نزدیکتر می شوند.

همه اینها باعث ایجاد فصلی می شود. هر قسمت از زمین افت شدید و افزایش دما را تجربه نمی کند. به عنوان مثال، مقدار نور وارد شده به خط استوایی تقریباً بدون تغییر باقی می ماند.

اگر میانگین را در نظر بگیریم، 14 درجه سانتیگراد به دست می آید. اما حداکثر 70.7 درجه سانتیگراد (صحرای لوت) و حداقل 89.2 درجه سانتیگراد در ایستگاه وستوک شوروی در فلات قطب جنوب در جولای 1983 به دست آمد.

ماه و سیارک های زمین

این سیاره تنها یک ماهواره دارد که نه تنها بر تغییرات فیزیکی سیاره (مثلاً جزر و مد) تأثیر می گذارد، بلکه در تاریخ و فرهنگ نیز منعکس می شود. به طور دقیق، ماه تنها جرم آسمانی است که انسان روی آن راه رفته است. این اتفاق در 20 جولای 1969 رخ داد و حق اولین قدم به نیل آرمسترانگ رسید. به طور کلی، 13 فضانورد بر روی این ماهواره فرود آمدند.

ماه 4.5 میلیارد سال پیش بر اثر برخورد زمین و جسمی به اندازه مریخ (Theia) ظاهر شد. ما می توانیم به ماهواره خود افتخار کنیم، زیرا یکی از بزرگترین قمرهای منظومه است و همچنین از نظر چگالی در رتبه دوم (پس از Io) قرار دارد. در قفل گرانشی قرار دارد (یک طرف همیشه رو به زمین است).

قطر آن 3474.8 کیلومتر (1/4 زمین) و جرم آن 7.3477 x 1022 کیلوگرم است. چگالی متوسط ​​3.3464 گرم بر سانتی متر مکعب است. از نظر گرانش تنها به 17 درصد از زمین می رسد. ماه بر جزر و مد زمین و همچنین فعالیت همه موجودات زنده تأثیر می گذارد.

فراموش نکنید که ماه گرفتگی و خورشید گرفتگی وجود دارد. اولی زمانی اتفاق می افتد که ماه در سایه زمین می افتد و دومی زمانی اتفاق می افتد که ماهواره ای بین ما و خورشید می گذرد. اتمسفر ماهواره ضعیف است و باعث نوسان شدید دما (از -153 درجه سانتیگراد تا 107 درجه سانتیگراد) می شود.

هلیوم، نئون و آرگون را می توان در جو پیدا کرد. دو مورد اول توسط باد خورشیدی ایجاد می شوند و آرگون به دلیل تجزیه رادیواکتیو پتاسیم است. همچنین شواهدی از آب یخ زده در دهانه ها وجود دارد. سطح به انواع مختلفی تقسیم می شود. ماریا وجود دارد - دشت های مسطحی که ستاره شناسان باستان آن را با دریا اشتباه می گرفتند. تراس ها زمین هایی هستند، مانند ارتفاعات. حتی نواحی کوهستانی و دهانه ها نیز دیده می شود.

زمین دارای پنج سیارک است. ماهواره 2010 TK7 در L4 قرار دارد و سیارک 2006 RH120 هر 20 سال یک بار به منظومه زمین-ماه نزدیک می شود. اگر در مورد ماهواره های مصنوعی صحبت کنیم، 1265 عدد از آنها و همچنین 300000 قطعه زباله وجود دارد.

شکل گیری و تکامل سیاره زمین

در قرن 18، بشریت به این نتیجه رسید که سیاره زمینی ما، مانند کل منظومه شمسی، از یک ابر سحابی بیرون آمده است. یعنی 4.6 میلیارد سال پیش، منظومه ما شبیه یک قرص دور ستاره ای بود که با گاز، یخ و غبار نشان داده می شد. سپس بیشتر آن به مرکز نزدیک شد و تحت فشار به خورشید تبدیل شد. ذرات باقی مانده سیاراتی را که ما می شناسیم ایجاد کردند.

زمین اولیه 4.54 میلیارد سال پیش ظاهر شد. از همان ابتدا به دلیل آتشفشان ها و برخوردهای مکرر با اجسام دیگر مذاب بود. اما 4-2.5 میلیارد سال پیش، پوسته جامد و صفحات تکتونیکی ظاهر شدند. گاز زدایی و آتشفشان ها اولین جو را ایجاد کردند و یخ هایی که به دنباله دارها رسیدند اقیانوس ها را تشکیل دادند.

لایه سطحی یخ زده باقی نماند، بنابراین قاره ها به هم نزدیک شدند و از هم دور شدند. حدود 750 میلیون سال پیش، اولین ابرقاره شروع به تجزیه شدن کرد. Pannotia 600-540 میلیون سال پیش ایجاد شد و آخرین (Pangea) 180 میلیون سال پیش فرو ریخت.

تصویر مدرن 40 میلیون سال پیش ایجاد شد و 2.58 میلیون سال پیش به وجود آمد. آخرین عصر یخبندان، که 10000 سال پیش آغاز شد، در حال حاضر در حال انجام است.

اعتقاد بر این است که اولین نشانه های حیات بر روی زمین 4 میلیارد سال پیش (Archean eon) ظاهر شد. با توجه به واکنش های شیمیایی، مولکول های خود همانند سازی ظاهر شدند. فتوسنتز اکسیژن مولکولی ایجاد کرد که همراه با اشعه ماوراء بنفش اولین لایه ازون را تشکیل داد.

سپس موجودات چند سلولی مختلف شروع به ظهور کردند. حیات میکروبی 3.7-3.48 میلیارد سال پیش به وجود آمد. 750-580 میلیون سال پیش، بیشتر کره زمین با یخچال های طبیعی پوشیده شده بود. تولید مثل فعال موجودات در طی انفجار کامبرین آغاز شد.

از آن زمان (535 میلیون سال پیش)، تاریخ شامل 5 رویداد بزرگ انقراض است. آخرین مورد (مرگ دایناسورها از یک شهاب سنگ) 66 میلیون سال پیش اتفاق افتاد.

آنها با گونه های جدید جایگزین شدند. حیوان میمون مانند آفریقایی روی پاهای عقب خود ایستاد و اندام های جلویی خود را آزاد کرد. این کار مغز را به استفاده از ابزارهای مختلف تحریک می کرد. سپس در مورد توسعه محصولات کشاورزی، اجتماعی شدن و سایر مکانیسم هایی که ما را به انسان مدرن سوق داد، می دانیم.

دلایل قابل سکونت سیاره زمین

اگر یک سیاره دارای تعدادی از شرایط باشد، آنگاه به طور بالقوه قابل سکونت در نظر گرفته می شود. اکنون زمین تنها خوش شانسی است که اشکال حیات توسعه یافته دارد. چیزی که لازم است؟ بیایید با معیار اصلی - آب مایع شروع کنیم. علاوه بر این، ستاره اصلی باید نور و گرمای کافی برای حفظ جو فراهم کند. یک عامل مهم، قرار گرفتن در منطقه زیستگاه (فاصله زمین از خورشید) است.

باید بفهمیم چقدر خوش شانسیم. از این گذشته، زهره از نظر اندازه شبیه به هم است، اما به دلیل نزدیکی آن به خورشید، یک مکان گرم جهنمی با باران اسیدی است. و مریخ که پشت سر ما زندگی می کند بسیار سرد است و جو ضعیفی دارد.

تحقیقات سیاره زمین

اولین تلاش ها برای توضیح منشاء زمین بر اساس دین و اسطوره ها بود. اغلب این سیاره به یک خدا، یعنی یک مادر تبدیل می شد. بنابراین، در بسیاری از فرهنگ ها، تاریخ همه چیز با مادر و تولد سیاره ما آغاز می شود.

چیزهای جالب زیادی نیز در فرم وجود دارد. در دوران باستان، این سیاره مسطح در نظر گرفته می شد، اما فرهنگ های مختلف ویژگی های خاص خود را اضافه کردند. به عنوان مثال، در بین النهرین، یک صفحه تخت در وسط اقیانوس شناور بود. مایاها 4 جگوار داشتند که بهشت ​​را نگه می داشتند. برای چینی ها به طور کلی یک مکعب بود.

قبلاً در قرن 6 قبل از میلاد. ه. دانشمندان آن را به شکل گرد دوختند. با کمال تعجب، در قرن 3 ق.م. ه. اراتوستن حتی موفق شد دایره را با خطای 5-15 درصد محاسبه کند. شکل کروی با ظهور امپراتوری روم تثبیت شد. ارسطو در مورد تغییرات سطح زمین صحبت کرد. او معتقد بود که خیلی آهسته اتفاق می افتد، بنابراین فرد قادر به گرفتن آن نیست. اینجاست که تلاش برای درک سن سیاره به وجود می آید.

دانشمندان به طور فعال در حال مطالعه زمین شناسی هستند. اولین کاتالوگ مواد معدنی توسط پلینی بزرگ در قرن اول پس از میلاد ایجاد شد. در ایران قرن یازدهم، کاشفان زمین شناسی هند را مطالعه کردند. نظریه ژئومورفولوژی توسط طبیعت شناس چینی شن گوئو ایجاد شد. او فسیل های دریایی را که دور از آب قرار دارند شناسایی کرد.

در قرن شانزدهم، درک و اکتشاف زمین گسترش یافت. باید از مدل هیلوسنتریک کوپرنیک تشکر کنیم که ثابت کرد زمین مرکز جهانی نیست (قبلاً از سیستم زمین مرکزی استفاده می کردند). و همچنین گالیله گالیله برای تلسکوپش.

در قرن هفدهم، زمین شناسی به طور محکم در میان سایر علوم جا افتاد. آنها می گویند که این اصطلاح توسط اولیس آلدوندی یا میکل اشهولت ابداع شده است. فسیل های کشف شده در آن زمان جنجال های جدی در عصر زمین ایجاد کرد. همه مردم مذهبی بر 6000 سال اصرار داشتند (همانطور که کتاب مقدس گفته است).

این بحث در سال 1785 هنگامی که جیمز هاتون اعلام کرد که زمین بسیار قدیمی تر است پایان یافت. بر اساس فرسایش سنگ ها و محاسبه زمان لازم برای این کار بود. در قرن 18، دانشمندان به 2 اردوگاه تقسیم شدند. اولی معتقد بود که سنگ ها در اثر سیل رسوب کرده اند، در حالی که دومی از شرایط آتشین شکایت داشت. هاتن در موقعیت شلیک ایستاد.

اولین نقشه های زمین شناسی زمین در قرن نوزدهم ظاهر شد. اثر اصلی "اصول زمین شناسی" است که در سال 1830 توسط چارلز لیل منتشر شد. در قرن بیستم، محاسبه سن به لطف تاریخ گذاری رادیومتری (2 میلیارد سال) بسیار آسان تر شد. با این حال، مطالعه صفحات تکتونیکی قبلاً به علامت مدرن 4.5 میلیارد سال منجر شده است.

آینده سیاره زمین

زندگی ما به رفتار خورشید بستگی دارد. با این حال، هر ستاره مسیر تکاملی خود را دارد. پیش بینی می شود در 3.5 میلیارد سال حجم آن تا 40 درصد افزایش یابد. این باعث افزایش جریان تشعشعات می شود و اقیانوس ها ممکن است به سادگی تبخیر شوند. سپس گیاهان می میرند و در یک میلیارد سال تمام موجودات زنده ناپدید می شوند و میانگین دمای ثابت در حدود 70 درجه سانتیگراد ثابت می شود.

در 5 میلیارد سال، خورشید به یک غول سرخ تبدیل می شود و مدار ما را 1.7 واحد نجومی تغییر می دهد.

اگر به کل تاریخ زمین نگاه کنید، آنگاه بشریت فقط یک ضربه زودگذر است. با این حال، زمین همچنان مهم ترین سیاره، خانه و مکان منحصر به فرد است. فقط می توان امیدوار بود که قبل از دوره بحرانی توسعه خورشیدی، زمانی برای پر کردن سیارات دیگر خارج از منظومه خود داشته باشیم. در زیر می توانید نقشه ای از سطح زمین را بررسی کنید. علاوه بر این، وب سایت ما حاوی بسیاری از عکس های زیبا با وضوح بالا از سیاره و مکان های روی زمین از فضا است. با استفاده از تلسکوپ‌های آنلاین ایستگاه فضایی بین‌المللی و ماهواره‌ها، می‌توانید این سیاره را به صورت رایگان در زمان واقعی رصد کنید.

برای بزرگنمایی روی تصویر کلیک کنید

زمین سومین سیاره از خورشید و بزرگترین سیاره زمین است. با این حال، این سیاره تنها پنجمین سیاره بزرگ از نظر اندازه و جرم در منظومه شمسی است، اما در کمال تعجب، چگال ترین سیاره در بین تمام سیارات منظومه است (5.513 کیلوگرم بر متر مکعب). همچنین قابل توجه است که زمین تنها سیاره در منظومه شمسی است که خود مردم آن را به نام یک موجود اسطوره ای نامگذاری نکرده اند - نام آن از کلمه قدیمی انگلیسی "ertha" گرفته شده است که به معنای خاک است.

اعتقاد بر این است که زمین در حدود 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفته است و در حال حاضر تنها سیاره شناخته شده ای است که وجود حیات در آن اصولا امکان پذیر است و شرایط به گونه ای است که زندگی به معنای واقعی کلمه در این سیاره موج می زند.

در طول تاریخ بشر، مردم به دنبال شناخت سیاره خود بوده اند. با این حال، منحنی یادگیری با اشتباهات بسیاری در طول مسیر بسیار بسیار دشوار بود. به عنوان مثال، حتی قبل از وجود رومیان باستان، جهان به صورت مسطح و نه کروی شناخته می شد. دومین مثال واضح این باور است که خورشید به دور زمین می چرخد. تنها در قرن شانزدهم، به لطف کار کوپرنیک، مردم فهمیدند که زمین در واقع فقط یک سیاره است که به دور خورشید می چرخد.

شاید مهم ترین کشف در مورد سیاره ما در دو قرن گذشته این باشد که زمین یک مکان مشترک و منحصر به فرد در منظومه شمسی است. از یک طرف، بسیاری از ویژگی های آن نسبتاً معمولی هستند. به عنوان مثال، اندازه سیاره، فرآیندهای داخلی و زمین شناسی آن را در نظر بگیرید: ساختار داخلی آن تقریباً با سه سیاره زمینی دیگر در منظومه شمسی یکسان است. روی زمین، تقریباً همان فرآیندهای زمین شناسی که سطح را تشکیل می دهد، رخ می دهد که مشخصه سیارات مشابه و بسیاری از ماهواره های سیاره ای است. با این حال، با همه اینها، زمین به سادگی دارای تعداد زیادی ویژگی کاملا منحصر به فرد است که به طرز چشمگیری آن را از تقریباً تمام سیارات زمینی شناخته شده در حال حاضر متمایز می کند.

یکی از شرایط لازم برای وجود حیات در کره زمین بدون شک جو آن است. تقریباً از 78٪ نیتروژن (N2)، 21٪ اکسیژن (O2) و 1٪ آرگون تشکیل شده است. همچنین حاوی مقادیر بسیار کمی دی اکسید کربن (CO2) و گازهای دیگر است. قابل ذکر است که نیتروژن و اکسیژن برای ایجاد اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) و تولید انرژی بیولوژیکی ضروری هستند که بدون آن زندگی نمی تواند وجود داشته باشد. علاوه بر این، اکسیژن موجود در لایه اوزون جو از سطح سیاره محافظت می کند و تشعشعات مضر خورشید را جذب می کند.

جالب اینجاست که مقدار قابل توجهی از اکسیژن موجود در جو در زمین ایجاد می شود. هنگامی که گیاهان دی اکسید کربن اتمسفر را به اکسیژن تبدیل می کنند، به عنوان محصول جانبی فتوسنتز تشکیل می شود. اساساً، این بدان معنی است که بدون گیاهان، میزان دی اکسید کربن در جو بسیار بیشتر و سطح اکسیژن بسیار کمتر خواهد بود. از یک طرف، اگر سطح دی اکسید کربن افزایش یابد، این احتمال وجود دارد که زمین از اثر گلخانه ای مانند این رنج خواهد برد. از سوی دیگر، اگر درصد دی اکسید کربن حتی اندکی کمتر شود، کاهش اثر گلخانه ای منجر به خنک شدن شدید می شود. بنابراین، سطوح فعلی دی اکسید کربن به یک محدوده دمایی ایده آل از -88 درجه سانتیگراد تا 58 درجه سانتیگراد کمک می کند.

هنگام مشاهده زمین از فضا، اولین چیزی که توجه شما را جلب می کند اقیانوس های آب مایع است. از نظر مساحت، اقیانوس ها تقریباً 70 درصد از زمین را پوشانده اند که یکی از منحصر به فردترین ویژگی های سیاره ما است.

مانند جو زمین، وجود آب مایع یک معیار ضروری برای حمایت از حیات است. دانشمندان بر این باورند که حیات روی زمین برای اولین بار 3.8 میلیارد سال پیش در اقیانوس ظاهر شد و توانایی حرکت در خشکی در موجودات زنده خیلی دیرتر ظاهر شد.

سیاره شناسان وجود اقیانوس ها روی زمین را به دو دلیل توضیح می دهند. اولین آنها خود زمین است. این فرض وجود دارد که در طول شکل گیری زمین، جو سیاره قادر به جذب حجم زیادی از بخار آب بوده است. با گذشت زمان مکانیسم های زمین شناسی سیاره و در درجه اول فعالیت های آتشفشانی آن، این بخار آب را در جو منتشر کرد و پس از آن در جو، این بخار متراکم شد و به صورت آب مایع به سطح سیاره سقوط کرد. روایت دیگری حاکی از آن است که منبع آب دنباله‌دارهایی بوده‌اند که در گذشته به سطح زمین سقوط کرده‌اند، یخی که در ترکیب آن‌ها غالب بوده و مخازن موجود روی زمین را تشکیل داده‌اند.

سطح زمین

با وجود این واقعیت که بیشتر سطح زمین در زیر اقیانوس های آن قرار دارد، سطح "خشک" دارای ویژگی های متمایز بسیاری است. هنگامی که زمین را با سایر اجسام جامد در منظومه شمسی مقایسه می کنیم، سطح آن به طور قابل توجهی متفاوت است زیرا دهانه ندارد. به گفته دانشمندان سیاره‌شناسی، این بدان معنا نیست که زمین از برخوردهای متعدد اجسام کوچک کیهانی در امان مانده است، بلکه نشان می‌دهد که شواهد چنین برخوردهایی پاک شده است. ممکن است بسیاری از فرآیندهای زمین شناسی مسئول این امر باشند، اما دانشمندان دو مهم ترین آنها را شناسایی می کنند - هوازدگی و فرسایش. اعتقاد بر این است که از بسیاری جهات این تأثیر دوگانه این عوامل بود که بر پاک شدن آثار دهانه ها از روی زمین تأثیر گذاشت.

بنابراین، هوازدگی ساختارهای سطحی را به قطعات کوچک‌تر می‌شکند، بدون اینکه به روش‌های شیمیایی و فیزیکی قرار گرفتن در معرض جو اشاره کنیم. نمونه ای از هوازدگی شیمیایی باران اسیدی است. نمونه ای از هوازدگی فیزیکی، ساییدگی بستر رودخانه ها به دلیل سنگ های موجود در آب جاری است. مکانیسم دوم، فرسایش، اساساً تأثیر بر تسکین حرکت ذرات آب، یخ، باد یا زمین است. بنابراین ، تحت تأثیر هوازدگی و فرسایش ، دهانه های برخوردی روی سیاره ما "پاک شده" شدند و به همین دلیل برخی از ویژگی های امدادی شکل گرفتند.

دانشمندان همچنین دو مکانیسم زمین شناسی را شناسایی می کنند که به نظر آنها به شکل گیری سطح زمین کمک می کند. اولین چنین مکانیسمی فعالیت آتشفشانی است - فرآیند آزادسازی ماگما (سنگ مذاب) از داخل زمین از طریق شکاف در پوسته آن. شاید به دلیل فعالیت های آتشفشانی بود که پوسته زمین تغییر کرد و جزایر شکل گرفتند (جزایر هاوایی نمونه خوبی هستند). مکانیسم دوم ساختمان کوه یا تشکیل کوه ها را در نتیجه فشرده سازی صفحات تکتونیکی تعیین می کند.

ساختار سیاره زمین

مانند سایر سیارات زمینی، زمین از سه جزء تشکیل شده است: هسته، گوشته و پوسته. اکنون علم بر این باور است که هسته سیاره ما از دو لایه مجزا تشکیل شده است: یک هسته داخلی از نیکل جامد و آهن و یک هسته خارجی از نیکل و آهن مذاب. در عین حال، گوشته یک سنگ سیلیکات بسیار متراکم و تقریباً کاملاً جامد است - ضخامت آن تقریباً 2850 کیلومتر است. پوست نیز از سنگ های سیلیکات تشکیل شده و ضخامت آن متفاوت است. در حالی که ضخامت پوسته قاره ای بین 30 تا 40 کیلومتر است، پوسته اقیانوسی بسیار نازک تر است و تنها 6 تا 11 کیلومتر است.

یکی دیگر از ویژگی های متمایز زمین نسبت به سایر سیارات زمینی این است که پوسته آن به صفحات سرد و سفت و سختی تقسیم می شود که روی گوشته داغتری در زیر قرار دارند. علاوه بر این، این صفحات در حرکت دائمی هستند. در امتداد مرزهای آنها، به عنوان یک قاعده، دو فرآیند به طور همزمان رخ می دهد که به عنوان فرورانش و گسترش شناخته می شود. در حین فرورانش، دو صفحه با هم تماس پیدا می‌کنند و زمین‌لرزه ایجاد می‌کنند و یک صفحه روی دیگری سوار می‌شود. فرآیند دوم جداسازی است که در آن دو صفحه از یکدیگر دور می شوند.

مدار و چرخش زمین

تقریباً 365 روز طول می کشد تا زمین مدار خود را به دور خورشید کامل کند. طول سال ما تا حد زیادی به فاصله مداری متوسط ​​زمین که 1.50×10 به توان 8 کیلومتر است مربوط می شود. در این فاصله مداری، به طور متوسط ​​حدود هشت دقیقه و بیست ثانیه طول می کشد تا نور خورشید به سطح زمین برسد.

در گریز از مرکز مداری 0.0167، مدار زمین یکی از دایره ای ترین مدارها در کل منظومه شمسی است. این بدان معنی است که تفاوت بین حضیض زمین و آفلیون نسبتاً کم است. در نتیجه این تفاوت کوچک، شدت نور خورشید روی زمین اساساً در تمام طول سال یکسان باقی می ماند. با این حال، موقعیت زمین در مدار آن یک فصل یا فصل دیگر را تعیین می کند.

شیب محوری زمین تقریباً 23.45 درجه است. در این حالت، زمین بیست و چهار ساعت طول می کشد تا یک چرخش به دور محور خود انجام دهد. این سریعترین چرخش در بین سیارات زمینی است، اما کمی کندتر از تمام سیارات گازی.

در گذشته زمین مرکز کیهان محسوب می شد. به مدت 2000 سال، اخترشناسان باستانی معتقد بودند که زمین ساکن است و سایر اجرام آسمانی در مدارهای دایره ای به دور آن حرکت می کنند. آنها با مشاهده حرکت آشکار خورشید و سیارات هنگام مشاهده از زمین به این نتیجه رسیدند. در سال 1543، کوپرنیک مدل خورشید مرکزی خود را از منظومه شمسی منتشر کرد که خورشید را در مرکز منظومه شمسی قرار می دهد.

زمین تنها سیاره در منظومه است که نام آن از خدایان یا الهه های اساطیری گرفته نشده است (هفت سیاره دیگر در منظومه شمسی به نام خدایان یا الهه های رومی نامگذاری شده اند). این به پنج سیاره قابل مشاهده با چشم غیر مسلح اشاره دارد: عطارد، زهره، مریخ، مشتری و زحل. همین رویکرد با نام خدایان روم باستان پس از کشف اورانوس و نپتون مورد استفاده قرار گرفت. خود کلمه "زمین" از کلمه قدیمی انگلیسی "ertha" به معنای خاک گرفته شده است.

زمین متراکم ترین سیاره در منظومه شمسی است. چگالی زمین در هر لایه از سیاره متفاوت است (مثلاً هسته چگالتر از پوسته است). چگالی متوسط ​​این سیاره حدود 5.52 گرم بر سانتی متر مکعب است.

برهم کنش گرانشی بین زمین باعث جزر و مد در زمین می شود. اعتقاد بر این است که ماه توسط نیروهای جزر و مدی زمین مسدود شده است، بنابراین دوره چرخش آن با زمین مصادف است و همیشه با یک سمت به سمت سیاره ما می رود.