Kas atrodas ap planētu Zeme. Planētas Zeme forma, izmērs un ģeodēzija

Zeme ir unikāla planēta! Protams, tas attiecas uz mūsu Saules sistēmu un ārpus tās. Nekas, ko zinātnieki ir novērojis, neļauj domāt, ka pastāv citas planētas, piemēram, Zeme.

Zeme ir vienīgā planēta, kas riņķo ap Sauli un uz kuras mēs zinām, ka pastāv dzīvība.

Tāpat kā nevienu citu planētu, mūsu planētu klāj zaļa veģetācija, milzīgs zils okeāns, kurā ir vairāk nekā miljons salu, simtiem tūkstošu strautu un upju, milzīgas zemes masas, ko sauc par kontinentiem, kalni, ledāji un tuksneši, kas rada dažādas krāsas. un tekstūras.

Dažas dzīvības formas ir sastopamas gandrīz katrā Zemes virsmas ekoloģiskajā nišā. Pat ļoti aukstajā Antarktīdā dīķos plaukst izturīgi mikroskopiski radījumi, sīki kukaiņi bez spārniem dzīvo sūnu un ķērpju plankumos, un augi aug un zied katru gadu. No atmosfēras virsotnes līdz okeānu dibenam, no aukstās polu daļas līdz siltajai ekvatora daļai dzīvība plaukst. Līdz pat šai dienai ne uz vienas citas planētas nav atrastas nekādas dzīvības pazīmes.

Zemei ir milzīgi izmēri, tās diametrs ir aptuveni 13 000 km, un tā sver aptuveni 5,98 1024 kg. Zeme atrodas vidēji 150 miljonu km attālumā no Saules. Ja Zeme 584 miljonus kilometru garajā ceļojumā ap Sauli dosies daudz ātrāk, tās orbīta kļūs lielāka un attālināsies tālāk no Saules. Ja tas atrodas pārāk tālu no šaurās apdzīvojamās zonas, visa dzīvība uz Zemes pārstās eksistēt.

Ja šis brauciens savā orbītā kļūs lēnāks, Zeme tuvosies Saulei, un, ja tā tuvosies pārāk tuvu, arī visa dzīvība ies bojā. Zeme apceļo Sauli 365 dienās, 6 stundās, 49 minūtēs un 9,54 sekundēs (sidereāls gads), kas atbilst vairāk nekā sekundes tūkstošdaļai!

Ja gada vidējā temperatūra uz Zemes virsmas mainās tikai par dažiem grādiem, lielākā daļa dzīvības uz tās galu galā apcepsies vai sasals.Šīs izmaiņas izjauks ūdens un ledāju attiecības un citus svarīgus līdzsvaru ar katastrofāliem rezultātiem. Ja Zeme griežas lēnāk par savu asi, visa dzīvība ar laiku izmirs, vai nu sasalstot naktī no Saules siltuma trūkuma vai dienas laikā sadegot no pārāk liela karstuma.

Tādējādi mūsu "parastie" procesi uz Zemes neapšaubāmi ir unikāli mūsu Saules sistēmā un, saskaņā ar to, ko mēs zinām, visā Visumā:

1. Tā ir apdzīvojama planēta. Tā ir vienīgā planēta Saules sistēmā, kas atbalsta dzīvību. Visas dzīvības formas, sākot no mazākajiem mikroskopiskiem organismiem līdz milzīgiem sauszemes un jūras dzīvniekiem.

2. Tā attālums no Saules (150 miljoni kilometru) liek tai saprātīgi noteikt vidējo temperatūru no 18 līdz 20 grādiem pēc Celsija. Tas nav tik karsts kā Merkurs un Venera, ne tik auksts kā Jupiters vai Plutons.

Zeme ir trešā planēta no Saules un piektā lielākā starp visām Saules sistēmas planētām. Tā ir arī lielākā diametra, masas un blīvuma ziņā starp sauszemes planētām.

Dažreiz saukta par pasauli, zilo planētu, dažreiz Terra (no latīņu Terra). Vienīgais ķermenis, kas pašlaik ir zināms cilvēkam, jo ​​īpaši Saules sistēma un Visums kopumā, ko apdzīvo dzīvi organismi.

Zinātniskie pierādījumi liecina, ka Zeme veidojās no Saules miglāja apmēram pirms 4,54 miljardiem gadu un neilgi pēc tam ieguva savu vienīgo dabisko pavadoni Mēnesi. Dzīvība uz Zemes parādījās apmēram pirms 3,5 miljardiem gadu, tas ir, 1 miljarda laikā pēc tās rašanās. Kopš tā laika Zemes biosfēra ir būtiski mainījusi atmosfēru un citus abiotiskus faktorus, izraisot kvantitatīvu aerobo organismu augšanu, kā arī ozona slāņa veidošanos, kas kopā ar Zemes magnētisko lauku vājina dzīvībai kaitīgo Saules starojumu, tādējādi saglabājot apstākļus dzīvības pastāvēšanai uz Zemes.

Pašas zemes garozas radītais starojums kopš tās veidošanās ir ievērojami samazinājies, jo tajā pakāpeniski sadalās radionuklīdi. Zemes garoza ir sadalīta vairākos segmentos jeb tektoniskās plātnēs, kas pārvietojas pa virsmu ar ātrumu, kas ir aptuveni vairāki centimetri gadā. Apmēram 70,8% planētas virsmas aizņem Pasaules okeāns, pārējo virsmas daļu aizņem kontinenti un salas. Kontinentos ir upes un ezeri, kas kopā ar Pasaules okeānu veido hidrosfēru. Šķidrais ūdens, kas ir būtisks visām zināmajām dzīvības formām, neeksistē uz citu Saules sistēmas planētu vai planetoīdu virsmas, izņemot Zemi. Zemes polus klāj ledus apvalks, kurā ietilpst Arktikas jūras ledus un Antarktikas ledus sega.

Zemes iekšpuse ir diezgan aktīva un sastāv no bieza, ļoti viskoza slāņa, ko sauc par apvalku, kas aptver šķidru ārējo kodolu, kas ir Zemes magnētiskā lauka avots, un iekšēja cieta kodola, kas, domājams, sastāv no dzelzs un niķeļa. Zemes fizikālās īpašības un tās orbītas kustības ir ļāvušas dzīvībai pastāvēt pēdējos 3,5 miljardus gadu. Pēc dažādām aplēsēm, Zeme saglabās apstākļus dzīvo organismu pastāvēšanai vēl 0,5 - 2,3 miljardus gadu.

Zeme mijiedarbojas (to velk gravitācijas spēki) ar citiem kosmosa objektiem, tostarp Sauli un Mēnesi. Zeme riņķo ap Sauli un veic pilnīgu apgriezienu ap to aptuveni 365,26 Saules dienās - siderālā gadā. Zemes rotācijas ass ir slīpa par 23,44° attiecībā pret perpendikulāru tās orbitālajai plaknei, kas izraisa sezonālas izmaiņas planētas virsmā ar viena tropiskā gada periodu - 365,24 Saules dienas. Diena tagad ir aptuveni 24 stundas gara. Mēness sāka savu orbītu ap Zemi pirms aptuveni 4,53 miljardiem gadu. Mēness gravitācijas ietekme uz Zemi izraisa okeāna plūdmaiņas. Mēness arī stabilizē Zemes ass slīpumu un pamazām palēnina Zemes rotāciju. Dažas teorijas liecina, ka asteroīdu ietekme izraisīja būtiskas izmaiņas vidē un Zemes virsmā, jo īpaši izraisot dažādu dzīvo būtņu sugu masveida izmiršanu.

Uz planētas dzīvo miljoniem dzīvo būtņu sugu, tostarp cilvēki. Zemes teritorija ir sadalīta 195 neatkarīgās valstīs, kuras savstarpēji mijiedarbojas diplomātisko attiecību, ceļojumu, tirdzniecības vai militāro darbību ceļā. Cilvēka kultūra ir veidojusi daudzus priekšstatus par Visuma uzbūvi – piemēram, plakanas Zemes jēdzienu, pasaules ģeocentrisko sistēmu un Gaijas hipotēzi, saskaņā ar kuru Zeme ir vienots superorganisms.

Zemes vēsture

Mūsdienu zinātniskā hipotēze par Zemes un citu Saules sistēmas planētu veidošanos ir Saules miglāja hipotēze, saskaņā ar kuru Saules sistēma veidojās no liela starpzvaigžņu putekļu un gāzu mākoņa. Mākonis sastāvēja galvenokārt no ūdeņraža un hēlija, kas izveidojās pēc Lielā sprādziena, un smagākiem elementiem, ko atstāja supernovas sprādzieni. Apmēram pirms 4,5 miljardiem gadu mākonis sāka sarukt, iespējams, triecienviļņa trieciena dēļ no supernovas, kas izcēlās vairāku gaismas gadu attālumā. Kad mākonis sāka sarukt, tā leņķiskais impulss, gravitācija un inerce to saplacināja protoplanetārā diskā, kas bija perpendikulārs tā griešanās asij. Pēc tam atlūzas protoplanetārajā diskā gravitācijas ietekmē sāka sadurties un, saplūstot, veidoja pirmos planetoīdus.

Akrecijas procesa laikā planetoīdi, putekļi, gāze un atkritumi, kas palikuši no Saules sistēmas veidošanās, sāka saplūst arvien lielākos objektos, veidojot planētas. Aptuvenais Zemes veidošanās datums ir pirms 4,54±0,04 miljardiem gadu. Viss planētas veidošanās process ilga aptuveni 10-20 miljonus gadu.

Mēness izveidojās vēlāk, aptuveni pirms 4,527 ± 0,01 miljarda gadu, lai gan tā izcelsme vēl nav precīzi noteikta. Galvenā hipotēze ir tāda, ka to veidoja akrecija no materiāla, kas palika pēc Zemes tangenciālas sadursmes ar objektu, kas pēc izmēra ir līdzīgs Marsam un 10% no Zemes masas (dažreiz šo objektu sauc par "Theia"). Šī sadursme izlaida aptuveni 100 miljonus reižu vairāk enerģijas nekā tā, kas izraisīja dinozauru izmiršanu. Ar to pietika, lai iztvaicētu Zemes ārējos slāņus un izkausētu abus ķermeņus. Daļa no mantijas tika izmesta Zemes orbītā, kas paredz, kāpēc Mēnesim nav metālisku materiālu, un izskaidro tā neparasto sastāvu. Savas gravitācijas ietekmē izmestais materiāls ieguva sfērisku formu un izveidojās Mēness.

Proto-Zeme pieauga lielāka, uzkrājoties, un bija pietiekami karsta, lai izkausētu metālus un minerālus. Dzelzs, kā arī ar to ģeoķīmiski saistīti siderofilie elementi, kuru blīvums ir lielāks nekā silikātiem un aluminosilikātiem, nogrima Zemes centrā. Tas noveda pie Zemes iekšējo slāņu atdalīšanas apvalkā un metāliskā kodolā tikai 10 miljonus gadu pēc tam, kad Zeme sāka veidoties, veidojot Zemes slāņveida struktūru un veidojot Zemes magnētisko lauku. Gāzu izdalīšanās no garozas un vulkāniskās aktivitātes izraisīja primārās atmosfēras veidošanos. Ūdens tvaiku kondensācija, ko pastiprina komētu un asteroīdu ienestais ledus, izraisīja okeānu veidošanos. Zemes atmosfēra toreiz sastāvēja no viegliem atmofiliem elementiem: ūdeņraža un hēlija, taču tajā bija daudz vairāk oglekļa dioksīda nekā tagad, un tas pasargāja okeānus no sasalšanas, jo Saules spožums toreiz nepārsniedza 70% no pašreizējā līmeņa. Apmēram pirms 3,5 miljardiem gadu uz Zemes izveidojās magnētiskais lauks, kas neļāva saules vējam postīt atmosfēru.

Planētas virsma nemitīgi mainījās simtiem miljonu gadu: parādījās un sabruka kontinenti. Viņi pārvietojās pa virsmu, dažreiz pulcējoties superkontinentā. Apmēram pirms 750 miljoniem gadu senākais zināmais superkontinents Rodīnija sāka sadalīties. Vēlāk šīs daļas apvienojās Panotijā (pirms 600-540 miljoniem gadu), pēc tam pēdējā no superkontinentiem - Pangea, kas izjuka pirms 180 miljoniem gadu.

Dzīvības rašanās

Pastāv vairākas hipotēzes par dzīvības izcelsmi uz Zemes. Apmēram pirms 3,5–3,8 miljardiem gadu parādījās “pēdējais universālais kopīgais sencis”, no kura vēlāk cēlušies visi pārējie dzīvie organismi.

Fotosintēzes attīstība ļāva dzīviem organismiem tieši izmantot saules enerģiju. Tas izraisīja atmosfēras skābekļa piesātinājumu, kas sākās aptuveni pirms 2500 miljoniem gadu, un augšējos slāņos - ozona slāņa veidošanos. Mazo šūnu simbioze ar lielākām izraisīja sarežģītu šūnu - eikariotu - attīstību. Apmēram pirms 2,1 miljarda gadu parādījās daudzšūnu organismi, kas turpināja pielāgoties apkārtējiem apstākļiem. Pateicoties kaitīgā ultravioletā starojuma absorbcijai ozona slānī, dzīvība varēja sākt attīstīties uz Zemes virsmas.

1960. gadā tika izvirzīta Sniega bumbas Zemes hipotēze, apgalvojot, ka pirms 750 līdz 580 miljoniem gadu Zemi pilnībā klāja ledus. Šī hipotēze izskaidro Kembrija sprādzienu, dramatisku daudzšūnu dzīvības formu daudzveidības pieaugumu pirms aptuveni 542 miljoniem gadu.

Apmēram pirms 1200 miljoniem gadu parādījās pirmās aļģes, un pirms aptuveni 450 miljoniem gadu parādījās pirmie augstākie augi. Bezmugurkaulnieki parādījās Ediacaran periodā, un mugurkaulnieki parādījās Kembrija sprādziena laikā pirms aptuveni 525 miljoniem gadu.

Kopš kembrija sprādziena notikušas piecas masveida izzušanas. Permas beigu izzušanas notikums, kas ir lielākais Zemes dzīvības vēsturē, izraisīja vairāk nekā 90% planētas dzīvo būtņu nāvi. Pēc Permas katastrofas arhozauri kļuva par visizplatītākajiem sauszemes mugurkaulniekiem, no kuriem triasa perioda beigās attīstījās dinozauri. Viņi dominēja uz planētas juras un krīta periodos. Krīta-paleogēna izzušanas notikums notika pirms 65 miljoniem gadu, iespējams, to izraisīja meteorīta trieciens; tas noveda pie dinozauru un citu lielo rāpuļu izzušanas, bet apieta daudzus mazus dzīvniekus, piemēram, zīdītājus, kas tolaik bija mazi kukaiņēdāji dzīvnieki, un putnus, dinozauru evolucionāru atzaru. Pēdējo 65 miljonu gadu laikā ir attīstījušās ļoti dažādas zīdītāju sugas, un pirms dažiem miljoniem gadu pērtiķiem līdzīgi dzīvnieki ieguva spēju staigāt stāvus. Tas ļāva izmantot rīkus un atviegloja saziņu, kas palīdzēja iegūt pārtiku un veicināja nepieciešamību pēc lielām smadzenēm. Lauksaimniecības un pēc tam civilizācijas attīstība īsā laikā ļāva cilvēkiem ietekmēt Zemi tā, kā neviens cits dzīvības veids, ietekmēt citu sugu dabu un skaitu.

Pēdējais ledus laikmets sākās apmēram pirms 40 miljoniem gadu un sasniedza maksimumu pleistocēna periodā apmēram pirms 3 miljoniem gadu. Uz ilgstošu un būtisku zemes virsmas vidējās temperatūras izmaiņu fona, kas var būt saistītas ar Saules sistēmas apgriezienu periodu ap Galaktikas centru (apmēram 200 miljoni gadu), ir arī cikli atdzišana un sasilšana ar mazāku amplitūdu un ilgumu, kas notiek ik pēc 40-100 tūkstošiem gadu, kam ir nepārprotami pašsvārstošs raksturs, ko, iespējams, izraisa atgriezeniskā saite no visas biosfēras reakcijas kopumā, cenšoties nodrošināt stabilizāciju Zemes klimats (skat. Džeimsa Lavloka izvirzīto Gaijas hipotēzi, kā arī V.G. Gorškova ierosināto biotiskās regulēšanas teoriju).

Pēdējais apledojuma cikls ziemeļu puslodē beidzās pirms aptuveni 10 tūkstošiem gadu.

Zemes uzbūve

Saskaņā ar plātņu tektonisko teoriju Zemes ārējā daļa sastāv no diviem slāņiem: litosfēras, kurā ietilpst Zemes garoza, un sacietējušā mantijas augšdaļas. Zem litosfēras atrodas astenosfēra, kas veido apvalka ārējo daļu. Astenosfēra uzvedas kā pārkarsēts un ārkārtīgi viskozs šķidrums.

Litosfēra ir sadalīta tektoniskās plāksnēs, un šķiet, ka tā peld pa astenosfēru. Plāksnes ir stingri segmenti, kas pārvietojas viens pret otru. Ir trīs to savstarpējās kustības veidi: konverģence (konverģence), diverģence (diverģence) un slīdēšanas kustības gar transformācijas defektiem. Zemestrīces, vulkāniskā aktivitāte, kalnu apbūve un okeāna baseinu veidošanās var rasties tektonisko plātņu lūzumos.

Lielāko tektonisko plākšņu saraksts ar izmēriem ir dots tabulā labajā pusē. Mazākās plātnes ietver Hindustānas, Arābijas, Karību, Naskas un Skotijas plātnes. Austrālijas plāksne faktiski saplūda ar Hindustānas plāksni pirms 50 līdz 55 miljoniem gadu. Okeāna plāksnes pārvietojas visātrāk; Tādējādi Cocos plāksne pārvietojas ar ātrumu 75 mm gadā, bet Klusā okeāna plāksne pārvietojas ar ātrumu 52-69 mm gadā. Mazākais Eirāzijas plāksnes ātrums ir 21 mm gadā.

Ģeogrāfiskā aploksne

Planētas virsmai tuvās daļas (litosfēras augšējā daļa, hidrosfēra, atmosfēras apakšējie slāņi) parasti sauc par ģeogrāfisko apvalku, un tās pēta ģeogrāfija.

Zemes reljefs ir ļoti daudzveidīgs. Apmēram 70,8% planētas virsmas klāj ūdens (ieskaitot kontinentālos šelfus). Zemūdens virsma ir kalnaina un ietver okeāna vidus grēdu sistēmu, kā arī zemūdens vulkānus, okeāna tranšejas, zemūdens kanjonus, okeāna plakankalnes un bezdibenes līdzenumus. Pārējie 29,2%, ko nesedz ūdens, ietver kalnus, tuksnešus, līdzenumus, plakankalnes utt.

Ģeoloģiskos periodos planētas virsma pastāvīgi mainās tektonisko procesu un erozijas dēļ. Tektonisko plākšņu reljefs veidojas laikapstākļu ietekmē, kas ir nokrišņu, temperatūras svārstību un ķīmisko ietekmju sekas. Zemes virsmu maina ledāji, krasta erozija, koraļļu rifu veidošanās un sadursmes ar lieliem meteorītiem.

Kontinentālajām plātnēm pārvietojoties pa planētu, okeāna dibens nogrimst zem to virzošajām malām. Tajā pašā laikā mantijas materiāls, kas paceļas no dziļumiem, rada atšķirīgu robežu okeāna vidusdaļas grēdās. Kopā šie divi procesi noved pie pastāvīgas okeāna plātnes materiāla atjaunošanas. Lielākā daļa okeāna dibena ir mazāk nekā 100 miljonus gadu veca. Vecākā okeāna garoza atrodas Klusā okeāna rietumu daļā un ir aptuveni 200 miljonus gadu veca. Salīdzinājumam, vecākās uz sauszemes atrastās fosilijas ir aptuveni 3 miljardus gadu vecas.

Kontinentālās plāksnes sastāv no zema blīvuma materiāliem, piemēram, vulkāniskā granīta un andezīta. Retāk sastopams bazalts, blīvs vulkānisks iezis, kas ir galvenā okeāna dibena sastāvdaļa. Aptuveni 75% no kontinentu virsmas ir klāti ar nogulumiežiem, lai gan šie ieži veido aptuveni 5% no zemes garozas. Trešie visizplatītākie ieži uz Zemes ir metamorfie ieži, kas veidojas, mainoties (metamorfismam) nogulumiežiem vai magmatiskos iežus augstā spiedienā, augstā temperatūrā vai abos gadījumos. Visbiežāk sastopamie silikāti uz Zemes virsmas ir kvarcs, laukšpats, amfibols, vizla, piroksēns un olivīns; karbonāti - kalcīts (kaļķakmenī), aragonīts un dolomīts.

Pedosfēra ir litosfēras augšējais slānis un ietver augsni. Tas atrodas uz robežas starp litosfēru, atmosfēru un hidrosfēru. Mūsdienās kopējā apstrādātās zemes platība ir 13,31% no zemes virsmas, no kuras tikai 4,71% pastāvīgi aizņem lauksaimniecības kultūras. Aptuveni 40% no zemes platības mūsdienās tiek izmantotas aramzemei ​​un ganībām, tas ir aptuveni 1,3 107 km² aramzemes un 3,4 107 km² zālāju.

Hidrosfēra

Hidrosfēra (no sengrieķu Yδωρ — ūdens un σφαῖρα — bumba) ir visu Zemes ūdens rezervju kopums.

Šķidra ūdens klātbūtne uz Zemes virsmas ir unikāla īpašība, kas atšķir mūsu planētu no citiem Saules sistēmas objektiem. Lielākā ūdens daļa ir koncentrēta okeānos un jūrās, daudz mazāk — upju tīklos, ezeros, purvos un gruntsūdeņos. Atmosfērā ir arī lielas ūdens rezerves mākoņu un ūdens tvaiku veidā.

Daļa ūdens ir cietā stāvoklī ledāju, sniega segas un mūžīgā sasaluma veidā, kas veido kriosfēru.

Kopējā ūdens masa Pasaules okeānā ir aptuveni 1,35·1018 tonnas jeb aptuveni 1/4400 no kopējās Zemes masas. Okeāni aizņem apmēram 3,618 108 km2 platību ar vidējo dziļumu 3682 m, kas ļauj aprēķināt kopējo ūdens tilpumu tajos: 1,332 109 km3. Ja viss šis ūdens būtu vienmērīgi sadalīts pa virsmu, tas radītu vairāk nekā 2,7 km biezu slāni. No visa ūdens uz Zemes tikai 2,5% ir svaigs, pārējais ir sāļš. Lielākā daļa saldūdens, aptuveni 68,7%, pašlaik atrodas ledājos. Šķidrais ūdens uz Zemes parādījās pirms aptuveni četriem miljardiem gadu.

Zemes okeānu vidējais sāļums ir aptuveni 35 grami sāls uz kilogramu jūras ūdens (35 ‰). Liela daļa šī sāls tika atbrīvota vulkāna izvirdumu rezultātā vai iegūta no atdzisušajiem magmatiskajiem iežiem, kas veidoja okeāna dibenu.

Zemes atmosfēra

Atmosfēra ir gāzveida apvalks, kas ieskauj planētu Zeme; sastāv no slāpekļa un skābekļa, ar nelielu daudzumu ūdens tvaiku, oglekļa dioksīda un citu gāzu. Kopš tās veidošanās tas ir būtiski mainījies biosfēras ietekmē. Skābekļa fotosintēzes parādīšanās pirms 2,4-2,5 miljardiem gadu veicināja aerobo organismu attīstību, kā arī atmosfēras piesātinājumu ar skābekli un ozona slāņa veidošanos, kas aizsargā visas dzīvās būtnes no kaitīgajiem ultravioletajiem stariem. Atmosfēra nosaka laika apstākļus uz Zemes virsmas, aizsargā planētu no kosmiskajiem stariem un daļēji no meteorītu bombardēšanas. Tas regulē arī galvenos klimata veidošanās procesus: ūdens ciklu dabā, gaisa masu cirkulāciju un siltuma pārnesi. Atmosfērā esošās molekulas var uztvert siltumenerģiju, neļaujot tai izkļūt kosmosā, tādējādi paaugstinot planētas temperatūru. Šo parādību sauc par siltumnīcas efektu. Galvenās siltumnīcefekta gāzes ir ūdens tvaiki, oglekļa dioksīds, metāns un ozons. Bez šī siltumizolācijas efekta Zemes vidējā virsmas temperatūra būtu no mīnus 18 līdz mīnus 23 °C, lai gan patiesībā tā ir 14,8 °C, un dzīvības, visticamāk, nebūtu.

Zemes atmosfēra ir sadalīta slāņos, kas atšķiras pēc temperatūras, blīvuma, ķīmiskā sastāva utt. Kopējā gāzu masa, kas veido Zemes atmosfēru, ir aptuveni 5,15 1018 kg. Jūras līmenī atmosfēra uz Zemes virsmas izdara spiedienu 1 atm (101,325 kPa). Vidējais gaisa blīvums uz virsmas ir 1,22 g/l, un, palielinoties augstumam, tas strauji samazinās: piemēram, 10 km augstumā virs jūras līmeņa tas nav lielāks par 0,41 g/l un 100 km augstumā. - 10–7 g/l.

Atmosfēras apakšējā daļā ir aptuveni 80% no tās kopējās masas un 99% no visiem ūdens tvaikiem (1,3-1,5 1013 tonnas šo slāni sauc par troposfēru). Tās biezums mainās un ir atkarīgs no klimata veida un sezonāliem faktoriem: piemēram, polārajos reģionos tas ir aptuveni 8-10 km, mērenā joslā līdz 10-12 km, bet tropiskajos vai ekvatoriālajos reģionos tas sasniedz 16-18 km. Šajā atmosfēras slānī temperatūra pazeminās vidēji par 6 °C uz katru kilometru, pārvietojoties augstumā. Virs ir pārejas slānis – tropopauze, kas atdala troposfēru no stratosfēras. Temperatūra šeit ir no 190 līdz 220 K.

Stratosfēra ir atmosfēras slānis, kas atrodas 10-12 līdz 55 km augstumā (atkarībā no laika apstākļiem un gada laika). Tas veido ne vairāk kā 20% no kopējās atmosfēras masas. Šim slānim raksturīga temperatūras pazemināšanās līdz ~25 km augstumam, kam seko paaugstināšanās pie robežas ar mezosfēru līdz gandrīz 0 °C. Šo robežu sauc par stratopauzi, un tā atrodas 47-52 km augstumā. Stratosfērā ir visaugstākā ozona koncentrācija atmosfērā, kas aizsargā visus dzīvos organismus uz Zemes no kaitīgā Saules ultravioletā starojuma. Saules starojuma intensīvā absorbcija ozona slānī izraisa strauju temperatūras paaugstināšanos šajā atmosfēras daļā.

Mezosfēra atrodas 50 līdz 80 km augstumā virs Zemes virsmas, starp stratosfēru un termosfēru. To no šiem slāņiem atdala mezopauze (80-90 km). Šī ir aukstākā vieta uz Zemes, temperatūra šeit nokrītas līdz –100 °C. Šajā temperatūrā ūdens gaisā ātri sasalst, veidojot naksnīgus mākoņus. Tos var novērot uzreiz pēc saulrieta, bet vislabākā redzamība ir tad, kad tā atrodas no 4 līdz 16° zem horizonta. Mezosfērā lielākā daļa meteorītu, kas iekļūst zemes atmosfērā, sadeg. No Zemes virsmas tās tiek novērotas kā krītošas ​​zvaigznes. 100 km augstumā virs jūras līmeņa ir nosacīta robeža starp zemes atmosfēru un kosmosu - Karmana līnija.

Termosfērā temperatūra ātri paaugstinās līdz 1000 K, tas ir saistīts ar īsviļņu saules starojuma absorbciju tajā. Šis ir garākais atmosfēras slānis (80-1000 km). Apmēram 800 km augstumā temperatūras paaugstināšanās apstājas, jo gaiss šeit ir ļoti reti sastopams un vāji absorbē saules starojumu.

Jonosfēra ietver pēdējos divus slāņus. Šeit molekulas tiek jonizētas saules vēja ietekmē un rodas polārblāzmas.

Eksosfēra ir zemes atmosfēras ārējā un ļoti retā daļa. Šajā slānī daļiņas spēj pārvarēt otro Zemes bēgšanas ātrumu un izkļūt kosmosā. Tas izraisa lēnu, bet vienmērīgu procesu, ko sauc par atmosfēras izkliedi. Kosmosā pārsvarā izplūst vieglo gāzu daļiņas: ūdeņradis un hēlijs. Ūdeņraža molekulas, kurām ir viszemākā molekulmasa, var vieglāk sasniegt bēgšanas ātrumu un izkļūt kosmosā ātrāk nekā citas gāzes. Tiek uzskatīts, ka reducējošo vielu, piemēram, ūdeņraža, zudums bija nepieciešams nosacījums, lai atmosfērā būtu iespējama ilgstoša skābekļa uzkrāšanās. Līdz ar to ūdeņraža spēja atstāt Zemes atmosfēru varēja ietekmēt dzīvības attīstību uz planētas. Pašlaik lielākā daļa ūdeņraža, kas nonāk atmosfērā, tiek pārvērsts ūdenī, neatstājot Zemi, un ūdeņraža zudums notiek galvenokārt no metāna iznīcināšanas atmosfēras augšējos slāņos.

Atmosfēras ķīmiskais sastāvs

Uz Zemes virsmas gaiss satur līdz 78,08% slāpekļa (pēc tilpuma), 20,95% skābekļa, 0,93% argona un aptuveni 0,03% oglekļa dioksīda. Pārējās sastāvdaļas veido ne vairāk kā 0,1%: ūdeņradis, metāns, oglekļa monoksīds, sēra un slāpekļa oksīdi, ūdens tvaiki un inertās gāzes. Atkarībā no gada laika, klimata un reljefa atmosfērā var būt putekļi, organisko vielu daļiņas, pelni, sodrēji utt. Virs 200 km slāpeklis kļūst par galveno atmosfēras sastāvdaļu. 600 km augstumā dominē hēlijs, un no 2000 km dominē ūdeņradis (“ūdeņraža korona”).

Laikapstākļi un klimats

Zemes atmosfērai nav noteiktu robežu, tā pakāpeniski kļūst plānāka un retinātāka, virzoties uz kosmosu. Trīs ceturtdaļas atmosfēras masas atrodas pirmajos 11 kilometros no planētas virsmas (troposfēras). Saules enerģija silda šo slāni netālu no virsmas, izraisot gaisa paplašināšanos un tā blīvuma samazināšanos. Pēc tam sakarsētais gaiss paceļas, un tā vietu ieņem vēsāks, blīvāks gaiss. Tā rodas atmosfēras cirkulācija - slēgtu gaisa masu plūsmu sistēma caur siltumenerģijas pārdali.

Atmosfēras cirkulācijas pamatā ir tirdzniecības vēji ekvatoriālajā joslā (zem 30° platuma) un rietumu vēji mērenajā zonā (platuma grādos no 30° līdz 60°). Okeāna straumes ir arī svarīgi faktori klimata veidošanā, tāpat kā termohalīna cirkulācija, kas sadala siltumenerģiju no ekvatoriālajiem uz polārajiem reģioniem.

Ūdens tvaiki, kas paceļas no virsmas, veido atmosfērā mākoņus. Kad atmosfēras apstākļi ļauj pacelties siltam, mitram gaisam, šis ūdens kondensējas un nokrīt virspusē lietus, sniega vai krusas veidā. Lielākā daļa nokrišņu, kas nokrīt uz sauszemes, nonāk upēs un galu galā atgriežas okeānos vai paliek ezeros, pirms atkal iztvaiko, atkārtojot ciklu. Šis ūdens cikls dabā ir vitāli svarīgs dzīvības pastāvēšanai uz sauszemes. Gadā nokrišņu daudzums ir atšķirīgs, sākot no vairākiem metriem līdz vairākiem milimetriem, atkarībā no reģiona ģeogrāfiskās atrašanās vietas. Atmosfēras cirkulācija, apgabala topoloģiskās iezīmes un temperatūras izmaiņas nosaka vidējo nokrišņu daudzumu, kas nokrīt katrā reģionā.

Saules enerģijas daudzums, kas sasniedz Zemes virsmu, samazinās, palielinoties platuma grādiem. Augstākos platuma grādos saules gaisma saskaras ar virsmu asākā leņķī nekā zemākos platuma grādos; un tam ir jānobrauc garāks ceļš zemes atmosfērā. Rezultātā gada vidējā gaisa temperatūra (jūras līmenī) pazeminās par aptuveni 0,4 °C, pārvietojoties par 1 grādu abās ekvatora pusēs. Zeme ir sadalīta klimatiskajās zonās - dabiskajās zonās, kurām ir aptuveni vienāds klimats. Klimata veidus var klasificēt pēc temperatūras režīma, ziemas un vasaras nokrišņu daudzuma. Visizplatītākā klimata klasifikācijas sistēma ir Köppen klasifikācija, saskaņā ar kuru vislabākais kritērijs klimata veida noteikšanai ir tas, kādi augi aug konkrētajā teritorijā dabiskos apstākļos. Sistēma ietver piecas galvenās klimata zonas (tropu lietus meži, tuksneši, mērenās zonas, kontinentālais klimats un polārie tipi), kuras savukārt ir sadalītas specifiskākos apakštipos.

Biosfēra

Biosfēra ir zemes čaumalu (lito, hidro un atmosfēras) daļu kopums, ko apdzīvo dzīvi organismi, atrodas to ietekmē un aizņem to dzīvībai svarīgās darbības produkti. Terminu "biosfēra" pirmo reizi ierosināja austriešu ģeologs un paleontologs Eduards Suess 1875. gadā. Biosfēra ir Zemes apvalks, ko apdzīvo dzīvi organismi un ko tie pārveido. Tas sāka veidoties ne agrāk kā pirms 3,8 miljardiem gadu, kad uz mūsu planētas sāka parādīties pirmie organismi. Tas ietver visu hidrosfēru, litosfēras augšējo daļu un atmosfēras apakšējo daļu, tas ir, tas apdzīvo ekosfēru. Biosfēra ir visu dzīvo organismu kopums. Tā ir mājvieta vairāk nekā 3 000 000 augu, dzīvnieku, sēņu un mikroorganismu sugu.

Biosfēra sastāv no ekosistēmām, kurās ietilpst dzīvo organismu kopienas (biocenoze), to dzīvotnes (biotops) un savienojumu sistēmas, kas starp tām apmainās ar vielu un enerģiju. Uz sauszemes tos galvenokārt atdala platums, augstums un nokrišņu atšķirības. Sauszemes ekosistēmas, kas sastopamas Arktikā vai Antarktikā, lielos augstumos vai ārkārtīgi sausos apgabalos, ir salīdzinoši nabadzīgas augu un dzīvnieku ziņā; sugu daudzveidība sasniedz maksimumu ekvatoriālās joslas tropiskajos lietus mežos.

Zemes magnētiskais lauks

Pirmajā tuvinājumā Zemes magnētiskais lauks ir dipols, kura poli atrodas blakus planētas ģeogrāfiskajiem poliem. Lauks veido magnetosfēru, kas novirza saules vēja daļiņas. Tie uzkrājas radiācijas joslās – divos koncentriskos tora formas apgabalos ap Zemi. Blakus magnētiskajiem poliem šīs daļiņas var “nogulsnēties” atmosfērā un izraisīt polārblāzmu parādīšanos. Pie ekvatora Zemes magnētiskajam laukam ir indukcija 3,05·10-5 T un magnētiskais moments 7,91·1015 T·m3.

Saskaņā ar "magnētiskā dinamo" teoriju, lauks tiek ģenerēts Zemes centrālajā reģionā, kur siltums rada elektriskās strāvas plūsmu šķidrā metāla kodolā. Tas savukārt noved pie magnētiskā lauka rašanās pie Zemes. Konvekcijas kustības kodolā ir haotiskas; magnētiskie stabi dreifē un periodiski maina savu polaritāti. Tas izraisa apvērses Zemes magnētiskajā laukā, kas notiek vidēji vairākas reizes ik pēc dažiem miljoniem gadu. Pēdējā maiņa notika pirms aptuveni 700 000 gadu.

Magnetosfēra ir kosmosa apgabals ap Zemi, kas veidojas, kad uzlādētu saules vēja daļiņu straume magnētiskā lauka ietekmē novirzās no sākotnējās trajektorijas. No sāniem, kas vērsti pret Sauli, tā priekšgala trieciens ir aptuveni 17 km biezs un atrodas aptuveni 90 000 km attālumā no Zemes. Planētas nakts pusē magnetosfēra pagarinās, iegūstot garu cilindrisku formu.

Kad lielas enerģijas lādētas daļiņas saduras ar Zemes magnetosfēru, parādās radiācijas jostas (Van Allen jostas). Polārblāzmas rodas, kad Saules plazma sasniedz Zemes atmosfēru magnētisko polu rajonā.

Zemes orbīta un rotācija

Lai veiktu vienu apgriezienu ap savu asi, Zemei ir nepieciešamas vidēji 23 stundas 56 minūtes un 4,091 sekunde (sidēriskā diena). Planētas rotācijas ātrums no rietumiem uz austrumiem ir aptuveni 15 grādi stundā (1 grāds 4 minūtēs, 15′ minūtē). Tas ir līdzvērtīgs Saules vai Mēness leņķiskajam diametram ik pēc divām minūtēm (Saules un Mēness šķietamie izmēri ir aptuveni vienādi).

Zemes rotācija ir nestabila: mainās tās griešanās ātrums attiecībā pret debess sfēru (aprīlī un novembrī dienas garums atšķiras no standarta par 0,001 s), rotācijas ass precesē (par 20,1″ gadā) ) un svārstās (momentānā pola attālums no vidējā nepārsniedz 15′ ). Lielā laika mērogā tas palēninās. Viena Zemes apgrieziena ilgums pēdējo 2000 gadu laikā ir pieaudzis vidēji par 0,0023 sekundēm gadsimtā (pēc novērojumiem pēdējo 250 gadu laikā šis pieaugums ir mazāks - aptuveni 0,0014 sekundes uz 100 gadiem). Paisuma un paisuma paātrinājuma dēļ vidēji katra nākamā diena ir par ~29 nanosekundēm garāka nekā iepriekšējā.

Zemes rotācijas periods attiecībā pret fiksētajām zvaigznēm Starptautiskajā Zemes rotācijas dienestā (IERS) ir vienāds ar 86164,098903691 sekundēm pēc UT1 versijas jeb 23 stundām 56 minūtēm. 4,098903691 lpp.

Zeme pārvietojas ap Sauli eliptiskā orbītā aptuveni 150 miljonu km attālumā ar vidējo ātrumu 29,765 km/sek. Ātrums svārstās no 30,27 km/s (perihēlijā) līdz 29,27 km/sek (afēlijā). Pārvietojoties orbītā, Zeme veic pilnu apgriezienu vidēji 365,2564 Saules dienās (vienā siderālajā gadā). No Zemes Saules kustība attiecībā pret zvaigznēm ir aptuveni 1° dienā austrumu virzienā. Zemes orbītas ātrums nav nemainīgs: jūlijā (ejot garām afēlijai) tas ir minimāls un sastāda aptuveni 60 loka minūtes dienā, bet, šķērsojot perihēliju, janvārī tas ir maksimālais, aptuveni 62 minūtes dienā. Saule un visa Saules sistēma riņķo ap Piena Ceļa galaktikas centru gandrīz apļveida orbītā ar ātrumu aptuveni 220 km/s. Savukārt Saules sistēma Piena ceļā pārvietojas ar ātrumu aptuveni 20 km/s virzienā uz punktu (virsotni), kas atrodas uz Liras un Herkulesa zvaigznāju robežas, paātrinoties, Visumam izplešoties.

Mēness un Zeme griežas ap kopīgu masas centru ik pēc 27,32 dienām attiecībā pret zvaigznēm. Laika intervāls starp divām identiskām mēness fāzēm (sinodiskais mēnesis) ir 29,53059 dienas. Skatoties no ziemeļu debess pola, Mēness pārvietojas ap Zemi pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Visu planētu rotācija ap Sauli un Saules, Zemes un Mēness griešanās ap savu asi notiek vienā virzienā. Zemes rotācijas ass ir novirzīta no perpendikulāra tās orbītas plaknei par 23,5 grādiem (Zemes ass slīpuma virziens un leņķis mainās precesijas ietekmē, un šķietamais Saules augstums ir atkarīgs no gada laika); Mēness orbīta ir 5 grādu slīpumā attiecībā pret Zemes orbītu (bez šīs novirzes katru mēnesi būtu viens Saules un viens Mēness aptumsums).

Pateicoties Zemes ass slīpumam, Saules augstums virs horizonta mainās visu gadu. Novērotājam ziemeļu platuma grādos vasarā, kad Ziemeļpols ir nosvērts pret Sauli, dienas gaišais laiks ilgst ilgāk un Saule atrodas augstāk debesīs. Tas noved pie augstākas vidējās gaisa temperatūras. Kad Ziemeļpols noliecas prom no Saules, viss kļūst otrādi un klimats kļūst vēsāks. Aiz polārā loka šajā laikā ir polārā nakts, kas polārā loka platuma grādos ilgst gandrīz divas dienas (ziemas saulgriežu dienā saule nelec), Ziemeļpolā sasniedzot sešus mēnešus.

Šīs klimata izmaiņas (ko izraisa Zemes ass slīpums) izraisa gadalaiku maiņu. Četrus gadalaikus nosaka saulgrieži – brīži, kad zemes ass ir visvairāk sasvērusies pret Sauli vai prom no Saules – un ekvinokcijas. Ziemas saulgrieži ir ap 21. decembri, vasarā ap 21. jūniju, pavasara ekvinokcija ap 20. martu un rudens ekvinokcijas ap 23. septembri. Kad Ziemeļpols ir nosvērts pret Sauli, Dienvidpols tiek nosvērts no tā. Tādējādi, kad ziemeļu puslodē ir vasara, tad dienvidu puslodē ir ziema un otrādi (lai gan mēnešus sauc vienādi, tas ir, piemēram, februāris ziemeļu puslodē ir pēdējais (un aukstākais) mēnesis ziemas, un dienvidu puslodē tas ir pēdējais (un siltākais) vasaras mēnesis).

Zemes ass slīpuma leņķis ir samērā nemainīgs ilgākā laika periodā. Tomēr tas tiek nedaudz pārvietots (pazīstams kā nutācija) ik pēc 18,6 gadiem. Pastāv arī ilgtermiņa svārstības (apmēram 41 000 gadu), kas pazīstamas kā Milankoviča cikli. Laika gaitā mainās arī Zemes ass orientācija, precesijas perioda ilgums ir 25 000 gadu; šī precesija ir iemesls atšķirībai starp siderālo gadu un tropisko gadu. Abas šīs kustības izraisa mainīgā gravitācijas pievilkšanās, ko Saule un Mēness iedarbojas uz Zemes ekvatoriālo izliekumu. Zemes stabi attiecībā pret tās virsmu pārvietojas par vairākiem metriem. Šai polu kustībai ir dažādas cikliskas sastāvdaļas, kuras kopā sauc par kvaziperiodisku kustību. Papildus šīs kustības ikgadējām sastāvdaļām ir 14 mēnešu cikls, ko sauc par Zemes polu Čandlera kustību. Arī Zemes griešanās ātrums nav nemainīgs, kas atspoguļojas diennakts garuma izmaiņās.

Pašlaik Zeme šķērso perihēliju ap 3.janvāri un afēliju ap 4.jūliju. Saules enerģijas daudzums, kas sasniedz Zemi perihēlijā, ir par 6,9% lielāks nekā afēlijā, jo attālums no Zemes līdz Saulei afēlijā ir par 3,4% lielāks. To izskaidro apgrieztā kvadrāta likums. Tā kā dienvidu puslode ir noliekta pret sauli aptuveni tajā pašā laikā, kad Zeme atrodas vistuvāk saulei, tā visu gadu saņem nedaudz vairāk saules enerģijas nekā ziemeļu puslode. Tomēr šis efekts ir daudz mazāk nozīmīgs nekā kopējās enerģijas izmaiņas Zemes ass slīpuma dēļ, turklāt lielāko daļu liekās enerģijas absorbē lielais ūdens daudzums dienvidu puslodē.

Zemei Kalna sfēras (Zemes gravitācijas ietekmes sfēras) rādiuss ir aptuveni 1,5 miljoni km. Tas ir maksimālais attālums, kurā Zemes gravitācijas ietekme ir lielāka nekā citu planētu un Saules gravitācijas ietekme.

Novērošana

Pirmo reizi Zemi no kosmosa fotografēja 1959. gadā ar Explorer 6. Pirmais cilvēks, kurš ieraudzīja Zemi no kosmosa, bija Jurijs Gagarins 1961. gadā. Apollo 8 apkalpe 1968. gadā bija pirmā, kas novēroja Zemes pacelšanos no Mēness orbītas. 1972. gadā Apollo 17 apkalpe uzņēma slaveno Zemes attēlu - "Zilo marmoru".

No kosmosa un no "ārējām" planētām (kas atrodas ārpus Zemes orbītas) ir iespējams novērot Zemes pāreju cauri Mēness fāzēm, tāpat kā novērotājs uz Zemes var redzēt Veneras fāzes (atklāja Galileo Galilejs ).

Mēness

Mēness ir salīdzinoši liels planētai līdzīgs satelīts, kura diametrs ir vienāds ar ceturtdaļu no Zemes. Tas ir lielākais satelīts Saules sistēmā attiecībā pret planētas izmēru. Pamatojoties uz Zemes Mēness nosaukumu, citu planētu dabiskie pavadoņi tiek saukti arī par "mēness".

Gravitācijas pievilcība starp Zemi un Mēnesi ir tas, kas izraisa Zemes plūdmaiņas. Līdzīga ietekme uz Mēnesi izpaužas faktā, ka tas pastāvīgi ir vērsts pret Zemi ar vienu un to pašu pusi (Mēness apgriezienu periods ap savu asi ir vienāds ar tā apgriezienu periodu ap Zemi; skatīt arī Mēness plūdmaiņu paātrinājumu ). To sauc par plūdmaiņu sinhronizāciju. Mēness riņķošanas laikā ap Zemi Saule izgaismo dažādas satelīta virsmas daļas, kas izpaužas Mēness fāžu fenomenā: virsmas tumšo daļu no gaišās atdala terminators.

Plūdmaiņu sinhronizācijas dēļ Mēness attālinās no Zemes par aptuveni 38 mm gadā. Miljonu gadu laikā šīs nelielās izmaiņas, kā arī Zemes diennakts pieaugums par 23 mikrosekundēm gadā, radīs būtiskas izmaiņas. Piemēram, devona laikmetā (apmēram pirms 410 miljoniem gadu) gadā bija 400 dienas, un diena ilga 21,8 stundas.

Mēness var būtiski ietekmēt dzīvības attīstību, mainot klimatu uz planētas. Paleontoloģiskie atradumi un datormodeļi liecina, ka Zemes ass slīpumu stabilizē Zemes plūdmaiņu sinhronizācija ar Mēnesi. Ja Zemes rotācijas ass virzītos tuvāk ekliptikas plaknei, planētas klimats kļūtu ārkārtīgi skarbs. Viens no poliem būtu vērsts tieši uz Sauli, bet otrs – pretējā virzienā, un, Zemei riņķojoties ap Sauli, tie apmainītos vietām. Vasarā un ziemā stabi būtu vērsti tieši pret Sauli. Planetologi, kas pētījuši šo situāciju, apgalvo, ka šajā gadījumā uz Zemes izmirtu visi lielie dzīvnieki un augstākie augi.

Mēness leņķiskais izmērs, skatoties no Zemes, ir ļoti tuvs šķietamajam Saules izmēram. Šo divu debess ķermeņu leņķiskie izmēri (un telpiskais leņķis) ir līdzīgi, jo, lai gan Saules diametrs ir 400 reižu lielāks nekā Mēness, tā atrodas 400 reižu tālāk no Zemes. Šī apstākļa un ievērojamas Mēness orbītas ekscentricitātes dēļ uz Zemes var novērot gan pilnīgus, gan gredzenveida aptumsumus.

Visizplatītākā hipotēze par Mēness izcelsmi, milzu trieciena hipotēze, apgalvo, ka Mēness izveidojies protoplanētai Theia (apmēram Marsa izmēra) saduroties ar proto-Zemi. Tas, cita starpā, izskaidro Mēness augsnes un sauszemes augsnes sastāva līdzību un atšķirību iemeslus.

Pašlaik Zemei nav citu dabisko pavadoņu, izņemot Mēnesi, taču ir vismaz divi dabiski līdzorbitālie pavadoņi - asteroīdi 3753 Cruithney, 2002 AA29 un daudzi mākslīgie.

Zemei tuvi asteroīdi

Lielu (vairāku tūkstošu km diametrā) asteroīdu krišana uz Zemes rada tās iznīcināšanas draudus, tomēr visi šādi mūsdienu laikmetā novērotie ķermeņi tam ir par mazu un to krišana ir bīstama tikai biosfērai. Saskaņā ar populārām hipotēzēm šādi kritieni varēja izraisīt vairākas masveida izmiršanas. Asteroīdi, kuru perihēlija attālumi ir mazāki vai vienādi ar 1,3 astronomiskām vienībām, kas pārskatāmā nākotnē var tuvoties Zemei attālumā, kas ir mazāks vai vienāds ar 0,05 AU. Tas ir, tie tiek uzskatīti par potenciāli bīstamiem objektiem. Kopumā reģistrēti aptuveni 6200 objekti, kas no Zemes iet līdz 1,3 astronomisko vienību attālumā. To nokrišanas uz planētas briesmas tiek uzskatītas par niecīgām. Pēc mūsdienu aplēsēm, sadursmes ar šādiem ķermeņiem (saskaņā ar pesimistiskākajām prognozēm) visticamāk nenotiks biežāk kā reizi simts tūkstošos gadu.

Ģeogrāfiskā informācija

Kvadrāts

• Virsma: 510,072 miljoni km²
• Zeme: 148,94 miljoni km² (29,1%)
• Ūdens: 361,132 miljoni km² (70,9%)

Krasta līnijas garums: 356 000 km

Izmantojot suši

Dati par 2011. gadu

• aramzeme - 10,43%
• daudzgadīgie stādījumi - 1,15%
• citi - 88,42%

Apūdeņotās zemes: 3 096 621,45 km² (uz 2011. gadu)

Sociāli ekonomiskā ģeogrāfija

2011. gada 31. oktobrī pasaules iedzīvotāju skaits sasniedza 7 miljardus cilvēku. ANO lēš, ka pasaules iedzīvotāju skaits 2013. gadā sasniegs 7,3 miljardus, bet 2050. gadā — 9,2 miljardus. Paredzams, ka lielākā daļa iedzīvotāju pieaugs jaunattīstības valstīs. Vidējais iedzīvotāju blīvums uz sauszemes ir aptuveni 40 cilvēki/km2, un dažādās Zemes daļās tas ir ļoti atšķirīgs, augstākais ir Āzijā. Tiek prognozēts, ka iedzīvotāju urbanizācijas līmenis līdz 2030. gadam sasniegs 60%, salīdzinot ar pašreizējo globālo vidējo rādītāju 49%.

Loma kultūrā

Krievu vārds “zeme” aizsākās Praslavā. *zemja ar tādu pašu nozīmi, kas, savukārt, turpinās pra-t.i. *dheĝhōm “zeme”.

Angļu valodā Zeme ir Zeme. Šis vārds turpinās no vecās angļu valodas eorthe un vidusangļu valodas erthe. Zeme pirmo reizi tika izmantota kā planētas nosaukums ap 1400. gadu. Šis ir vienīgais planētas nosaukums, kas nav ņemts no grieķu-romiešu mitoloģijas.

Zemes standarta astronomiskā zīme ir krusts, kas iezīmēts aplī. Šis simbols ir izmantots dažādās kultūrās dažādiem mērķiem. Vēl viena simbola versija ir krusts apļa augšpusē (♁), stilizēta lode; tika izmantots kā planētas Zeme agrīnais astronomiskais simbols.

Daudzās kultūrās Zeme ir dievišķota. Viņa ir saistīta ar dievieti, mātes dievieti, ko sauc par Māti Zemi, un bieži tiek attēlota kā auglības dieviete.

Acteki sauca Zemi Tonantzin - "mūsu māte". Ķīniešiem šī ir dieviete Hou-Tu (后土), līdzīga grieķu Zemes dievietei - Gaijai. Skandināvu mitoloģijā Zemes dieviete Jord bija Tora māte un Annara meita. Senās ēģiptiešu mitoloģijā, atšķirībā no daudzām citām kultūrām, Zeme tiek identificēta ar vīrieti – dievu Gebu, bet debesis ar sievieti – dievieti Riekstu.

Daudzās reliģijās ir mīti par pasaules izcelsmi, kas vēsta par vienas vai vairāku dievību radīto Zemi.

Daudzās senajās kultūrās Zeme tika uzskatīta par plakanu, piemēram, Mezopotāmijas kultūrā pasaule tika attēlota kā plakans disks, kas peld uz okeāna virsmas. Pieņēmumus par Zemes sfērisko formu izteica senie grieķu filozofi; Pitagors pieturējās pie šī viedokļa. Viduslaikos lielākā daļa eiropiešu uzskatīja, ka Zeme ir sfēriska, ko apliecināja tādi domātāji kā Akvīnas Toms. Pirms kosmosa lidojumu parādīšanās spriedumi par Zemes sfērisko formu balstījās uz sekundāro pazīmju novērošanu un līdzīgu citu planētu formu.

Tehnoloģiskais progress 20. gadsimta otrajā pusē mainīja vispārējo priekšstatu par Zemi. Pirms lidojuma kosmosā Zeme bieži tika attēlota kā zaļa pasaule. Zinātniskās fantastikas rakstnieks Frenks Pols, iespējams, bija pirmais, kurš žurnāla Amazing Stories 1940. gada jūlija numura aizmugurē attēloja bez mākoņiem zilu planētu (ar skaidri redzamu zemi).

1972. gadā Apollo 17 apkalpe uzņēma slaveno Zemes fotogrāfiju ar nosaukumu “Blue Marble”. Zemes fotogrāfija, ko 1990. gadā uzņēma Voyager 1 no liela attāluma no tās, pamudināja Kārli Saganu salīdzināt planētu ar gaiši zilu punktu. Zeme tika salīdzināta arī ar lielu kosmosa kuģi ar dzīvības atbalsta sistēmu, kas ir jāuztur. Zemes biosfēra dažreiz ir aprakstīta kā viens liels organisms.

Ekoloģija

Pēdējo divu gadsimtu laikā arvien lielāka vides kustība ir paudusi bažas par cilvēka darbības pieaugošo ietekmi uz Zemes vidi. Šīs sociāli politiskās kustības galvenie mērķi ir dabas resursu aizsardzība un piesārņojuma likvidēšana. Dabas aizsardzības speciālisti iestājas par ilgtspējīgu planētas resursu izmantošanu un vides pārvaldību. To, viņuprāt, var panākt, veicot izmaiņas valdības politikā un mainot katra cilvēka individuālo attieksmi. Tas jo īpaši attiecas uz liela mēroga neatjaunojamo resursu izmantošanu. Nepieciešamība ņemt vērā ražošanas ietekmi uz vidi rada papildu izmaksas, kas rada konfliktu starp komerciālajām interesēm un vides kustību idejām.

Zemes nākotne

Planētas nākotne ir cieši saistīta ar Saules nākotni. Saules kodolā "iztērētā" hēlija uzkrāšanās rezultātā zvaigznes spožums sāks lēnām palielināties. Nākamo 1,1 miljardu gadu laikā tas palielināsies par 10%, un rezultātā Saules sistēmas apdzīvojamā zona nobīdīsies ārpus pašreizējās Zemes orbītas. Saskaņā ar dažiem klimata modeļiem, palielinot saules starojuma daudzumu, kas nokrīt uz Zemes virsmas, radīsies katastrofālas sekas, tostarp visu okeānu pilnīgas iztvaikošanas iespējamība.

Zemes virsmas temperatūras paaugstināšanās paātrinās neorganisko CO2 cirkulāciju, samazinot tā koncentrāciju līdz augiem letālam līmenim (10 ppm C4 fotosintēzei) 500–900 miljonu gadu laikā. Veģetācijas izzušana novedīs pie skābekļa satura samazināšanās atmosfērā un dzīvība uz Zemes kļūs neiespējama dažu miljonu gadu laikā. Vēl pēc miljarda gadu ūdens pilnībā pazudīs no planētas virsmas, un vidējā virsmas temperatūra sasniegs 70 °C. Lielākā daļa zemes kļūs dzīvībai nepiemērota, un tā galvenokārt paliks okeānā. Bet pat tad, ja Saule būtu mūžīga un nemainīga, Zemes nepārtraukta iekšējā atdzišana varētu novest pie lielākās daļas atmosfēras un okeānu zuduma (samazinātas vulkāniskās aktivitātes dēļ). Līdz tam laikam vienīgās dzīvās radības uz Zemes paliks ekstremofīli, organismi, kas spēj izturēt augstu temperatūru un ūdens trūkumu.

Pēc 3,5 miljardiem gadu Saules spožums palielināsies par 40%, salīdzinot ar pašreizējo līmeni. Apstākļi uz Zemes virsmas līdz tam laikam būs līdzīgi mūsdienu Veneras virsmas apstākļiem: okeāni pilnībā iztvaiko un lidos kosmosā, virsma kļūs par neauglīgu karstu tuksnesi. Šī katastrofa padarīs neiespējamu jebkura veida dzīvības pastāvēšanu uz Zemes. Pēc 7,05 miljardiem gadu Saules kodolā beigsies ūdeņradis. Tas novedīs pie tā, ka Saule pametīs galveno secību un ieies sarkanā milža stadijā. Modelis parāda, ka tā rādiuss palielināsies līdz vērtībai, kas vienāda ar aptuveni 77,5% no pašreizējā Zemes orbītas rādiusa (0,775 AU), un tā spožums palielināsies par 2350-2700. Tomēr līdz tam laikam Zemes orbīta var palielināties līdz 1,4 AU. Tas ir, tā kā Saules gravitācija vājinās, jo tā zaudēs 28–33% no savas masas saules vēja pastiprināšanās dēļ. Tomēr 2008. gada pētījumi liecina, ka Zemi joprojām var absorbēt Saule, pateicoties plūdmaiņu mijiedarbībai ar tās ārējo apvalku.

Līdz tam laikam Zemes virsma būs izkususi, jo temperatūra uz Zemes sasniegs 1370 °C. Visticamāk, Zemes atmosfēru kosmosā izpūtīs spēcīgākais saules vējš, ko izstaro sarkanais milzis. Pēc 10 miljoniem gadu no brīža, kad Saule ieies sarkanā milzu fāzē, temperatūra Saules kodolā sasniegs 100 miljonus K, notiks hēlija uzliesmojums un sāksies oglekļa un skābekļa sintēzes termonukleārā reakcija no hēlija, Saule samazināsies rādiusā līdz 9,5 mūsdienu. Hēlija degšanas fāze ilgs 100-110 miljonus gadu, pēc tam atkārtosies zvaigznes ārējo apvalku straujā izplešanās, un tā atkal kļūs par sarkano milzi. Ieejot asimptotiskā milzu zarā, Saules diametrs palielināsies par 213 reizēm. Pēc 20 miljoniem gadu sāksies zvaigžņu virsmas nestabilu pulsāciju periods. Šo Saules pastāvēšanas fāzi pavadīs spēcīgi uzliesmojumi, brīžiem tās spožums pārsniegs pašreizējo līmeni 5000 reižu. Tas notiks tāpēc, ka iepriekš neietekmētās hēlija atliekas iekļūs termokodolreakcijā.

Aptuveni 75 000 gadu laikā (pēc citiem avotiem - 400 000) Saule nometīs čaulas, un galu galā no sarkanā milža paliks pāri tikai tā mazais centrālais kodols – baltais punduris, mazs, karsts, bet ļoti blīvs objekts, kura masa ir aptuveni 54,1% no sākotnējās saules. Ja Zeme var izvairīties no Saules ārējo apvalku absorbcijas sarkanā milža fāzes laikā, tad tā pastāvēs daudzus miljardus (un pat triljonus) gadu, kamēr pastāvēs Visums, bet apstākļi, lai atkal parādītos. dzīvība (vismaz pašreizējā formā) uz Zemes nepastāvēs. Saulei ieejot baltā pundura fāzē, Zemes virsma pakāpeniski atdziest un iegrims tumsā. Ja jūs iedomājaties Saules izmēru no nākotnes Zemes virsmas, tā izskatīsies nevis kā disks, bet gan kā spīdošs punkts, kura leņķa izmēri ir aptuveni 0°0’9 collas.

Melnajam caurumam, kura masa ir vienāda ar Zemes masu, Švarcšilda rādiuss būs 8 mm.

(Apmeklēts 1058 reizes, 1 apmeklējumi šodien)

Zeme ir trešā planēta pēc Saules un piektā pēc izmēra. Starp visiem sauszemes grupas debess objektiem tas ir lielākais pēc masas, diametra un blīvuma. Tam ir citi apzīmējumi - Blue Planet, World vai Terra. Šobrīd tā ir vienīgā cilvēkam zināmā planēta ar dzīvības klātbūtni.

Pēc zinātniskiem pētījumiem izrādās, ka Zeme kā planēta veidojusies aptuveni pirms 4,54 miljardiem gadu no Saules miglāja, pēc kā tā ieguvusi vienu pavadoni – Mēnesi. Dzīvība uz planētas parādījās apmēram pirms 3,9 miljardiem gadu. Kopš tā laika biosfēra ir ļoti mainījusi atmosfēras struktūru un abiotiskos faktorus. Rezultātā tika noteikts aerobo dzīvo organismu skaits un ozona slāņa veidošanās. Magnētiskais lauks kopā ar slāni samazina saules starojuma negatīvo ietekmi uz dzīvību. Zemes garozas radītais starojums ir diezgan būtiski samazinājies kopš tās veidošanās pakāpeniskas radionuklīdu sabrukšanas dēļ. Planētas garoza ir sadalīta vairākos segmentos (tektoniskās plātnēs), kas pārvietojas vairākus centimetrus gadā.

Pasaules okeāni aizņem aptuveni 70,8% no Zemes virsmas, bet pārējā daļa pieder kontinentiem un salām. Kontinentos ir upes, ezeri, gruntsūdeņi un ledus. Kopā ar Pasaules okeānu tie veido planētas hidrosfēru. Šķidrais ūdens atbalsta dzīvību virszemē un pazemē. Zemes polus klāj ledus cepures, kurās ietilpst Antarktikas ledus sega un Arktikas jūras ledus.

Zemes iekšpuse ir diezgan aktīva un sastāv no ļoti viskoza, bieza slāņa – mantijas. Tas aptver ārējo šķidro kodolu, kas sastāv no niķeļa un dzelzs. Planētas fiziskās īpašības ir saglabājušas dzīvību 3,5 miljardus gadu. Zinātnieku aptuvenie aprēķini liecina par to pašu apstākļu ilgumu vēl 2 miljardus gadu.

Zemi kopā ar citiem kosmosa objektiem pievelk gravitācijas spēki. Planēta riņķo ap Sauli. Pilna revolūcija ir 365,26 dienas. Rotācijas ass ir sasvērta par 23,44°, līdz ar to notiek sezonālas izmaiņas ar 1 tropu gada periodiskumu. Aptuvenais diennakts laiks uz Zemes ir 24 stundas. Savukārt Mēness riņķo ap Zemi. Tas notiek kopš tās dibināšanas. Pateicoties satelītam, uz planētas plūst un plūst okeāns. Turklāt tas stabilizē Zemes slīpumu, tādējādi pakāpeniski palēninot tās rotāciju. Saskaņā ar dažām teorijām izrādās, ka asteroīdi (ugunsbumbas) vienā reizē nokrita uz planētas un tādējādi tieši ietekmēja esošos organismus.

Zeme ir mājvieta miljoniem dažādu dzīvības formu, tostarp cilvēku. Visa teritorija ir sadalīta 195 štatos, kas savstarpēji mijiedarbojas, izmantojot diplomātiju, brutālu spēku un tirdzniecību. Cilvēks ir izveidojis daudzas teorijas par Visumu. Populārākās ir Gaia hipotēze, ģeocentriskā pasaules sistēma un plakanā Zeme.

Mūsu planētas vēsture

Vismodernākā teorija par Zemes izcelsmi tiek saukta par Saules miglāja hipotēzi. Tas parāda, ka Saules sistēma radās no liela gāzes un putekļu mākoņa. Sastāvā bija hēlijs un ūdeņradis, kas radās Lielā sprādziena rezultātā. Tā arī parādījās smagie elementi. Apmēram pirms 4,5 miljardiem gadu mākoņa saspiešana sākās triecienviļņa dēļ, kas savukārt sākās pēc supernovas sprādziena. Pēc mākoņa saraušanās leņķiskais impulss, inerce un gravitācija to saplacināja protoplanetārā diskā. Pēc tam gruveši diskā, būdami gravitācijas ietekmē, sāka sadurties un saplūst, tādējādi veidojot pirmos planetoīdus.

Šo procesu sauca par akreciju, un putekļi, gāzes, gruveši un planetoīdi sāka veidot lielākus objektus – planētas. Apmēram viss process ilga apmēram 10-20 miljardus gadu.

Vienīgais Zemes pavadonis - Mēness - izveidojās nedaudz vēlāk, lai gan tā izcelsme vēl nav izskaidrota. Ir izvirzītas daudzas hipotēzes, no kurām viena apgalvo, ka Mēness parādījās sakarā ar akreciju no atlikušās Zemes matērijas pēc sadursmes ar objektu, kas pēc izmēra ir līdzīgs Marsam. Zemes ārējais slānis tika iztvaicēts un izkusis. Daļa no mantijas tika izmesta planētas orbītā, tāpēc Mēness ir stipri atņemts no metāliem un tā sastāvs ir mums zināms. Tā gravitācija ietekmēja sfēriskas formas pieņemšanu un Mēness veidošanos.

Protozeme paplašinājās akrecijas dēļ un bija ļoti karsta, lai izkausētu minerālus un metālus. Siderofīlie elementi, ģeoķīmiski līdzīgi dzelzs, sāka grimt Zemes centra virzienā, kas ietekmēja iekšējo slāņu sadalīšanos mantijā un metāliskajā kodolā. Sāka veidoties planētas magnētiskais lauks. Vulkāniskā darbība un gāzu izdalīšanās izraisīja atmosfēras parādīšanos. Ledus pastiprinātā ūdens tvaiku kondensācija izraisīja okeānu veidošanos. Tolaik Zemes atmosfēra sastāvēja no viegliem elementiem – hēlija un ūdeņraža, bet salīdzinājumā ar pašreizējo stāvokli tajā bija liels oglekļa dioksīda daudzums. Magnētiskais lauks parādījās apmēram pirms 3,5 miljardiem gadu. Pateicoties tam, saules vējš nevarēja iztukšot atmosfēru.

Planētas virsma ir mainījusies simtiem miljonu gadu. Parādījās un sabruka jauni kontinenti. Dažreiz, pārvietojoties, viņi izveidoja superkontinentu. Apmēram pirms 750 miljoniem gadu senākais superkontinents Rodīnija sāka sadalīties. Nedaudz vēlāk tās daļas izveidoja jaunu - Pannotia, pēc kuras, atkal sadaloties pēc 540 miljoniem gadu, parādījās Pangea. Tas izjuka 180 miljonus gadu vēlāk.

Dzīvības rašanās uz Zemes

Par to ir daudz hipotēžu un teoriju. Populārākais no tiem saka, ka pirms aptuveni 3,5 miljardiem gadu parādījās vienīgais universālais visu dzīvo organismu sencis.

Pateicoties fotosintēzes attīstībai, dzīvie organismi varēja izmantot saules enerģiju. Atmosfēra sāka piepildīties ar skābekli, un tās augšējos slāņos bija ozona slānis. Lielo šūnu simbioze ar mazajām sāka attīstīties eikarioti. Apmēram pirms 2,1 miljarda gadu parādījās daudzšūnu organismu pārstāvji.

1960. gadā zinātnieki izvirzīja Sniega bumbas Zemes hipotēzi, saskaņā ar kuru izrādījās, ka laika posmā no 750 līdz 580 miljoniem gadu mūsu planētu pilnībā klāja ledus. Šī hipotēze viegli izskaidro Kembrija sprādzienu - liela skaita dažādu dzīvības formu rašanos. Šobrīd šī hipotēze ir apstiprināta.

Pirmās aļģes izveidojās pirms 1200 miljoniem gadu. Pirmie augstāko augu pārstāvji - pirms 450 miljoniem gadu. Bezmugurkaulnieki parādījās Ediacaran periodā, un mugurkaulnieki parādījās Kembrija sprādziena laikā.

Kopš Kembrija sprādziena ir notikušas 5 masveida izmiršanas. Permas perioda beigās aptuveni 90% dzīvo būtņu nomira. Šī bija vismasīvākā iznīcināšana, pēc kuras parādījās arhozauri. Triasa perioda beigās dinozauri parādījās un dominēja uz planētas visā juras un krīta periodā. Apmēram pirms 65 miljoniem gadu notika krīta-paleogēna izzušana. Visticamāk, iemesls bija milzīga meteorīta krišana. Tā rezultātā gandrīz visi lielie dinozauri un rāpuļi gāja bojā, savukārt mazajiem dzīvniekiem izdevās aizbēgt. Viņu ievērojamie pārstāvji bija kukaiņi un pirmie putni. Nākamo miljonu gadu laikā parādījās lielākā daļa dažādu dzīvnieku, un pirms pāris miljoniem gadu parādījās pirmie pērtiķiem līdzīgie dzīvnieki ar spēju staigāt stāvus. Šīs radības sāka izmantot rīkus un saziņu kā informācijas apmaiņu. Neviena cita dzīvības forma nav spējusi attīstīties tik ātri kā cilvēki. Ļoti īsā laika posmā cilvēki ierobežoja lauksaimniecību un veidoja civilizācijas, un nesen sāka tieši ietekmēt planētas stāvokli un citu sugu skaitu.

Pēdējais ledus laikmets sākās pirms 40 miljoniem gadu. Tās spilgtais vidus notika pleistocēna periodā (pirms 3 miljoniem gadu).

Zemes uzbūve

Mūsu planēta pieder pie zemes grupas un tai ir cieta virsma. Tam ir vislielākais blīvums, masa, gravitācija, magnētiskais lauks un izmērs. Zeme ir vienīgā zināmā planēta ar aktīvu tektonisko plākšņu kustību.

Zemes iekšpuse ir sadalīta slāņos pēc fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, taču atšķirībā no citām planētām tai ir izteikts ārējais un iekšējais kodols. Ārējais slānis ir ciets apvalks, kas galvenokārt sastāv no silikāta. To no mantijas atdala robeža ar palielinātu seismisko garenisko viļņu ātrumu. Mantijas augšējā viskozā daļa un cietā garoza veido litosfēru. Zem tā ir astenosfēra.

Galvenās izmaiņas kristāla struktūrā notiek 660 km dziļumā. Tas atdala apakšējo apvalku no augšējās. Zem pašas mantijas ir šķidrs izkausēta dzelzs slānis ar sēra, niķeļa un silīcija piemaisījumiem. Tas ir Zemes kodols. Šie seismiskie mērījumi parādīja, ka kodols sastāv no divām daļām - šķidras ārējās un cietās iekšējās.

Veidlapa

Zemei ir izliekta elipsoīda forma. Planētas vidējais diametrs ir 12 742 km, apkārtmērs ir 40 000 km. Ekvatoriālais izliekums izveidojies planētas rotācijas dēļ, tāpēc ekvatoriālais diametrs ir par 43 km lielāks nekā polārais. Augstākais punkts ir Everests, bet dziļākais ir Marianas tranšeja.

Ķīmiskais sastāvs

Aptuvenā Zemes masa ir 5,9736 1024 kg. Aptuvenais atomu skaits ir 1,3-1,4 1050. Sastāvs: dzelzs – 32,1%; skābeklis – 30,1%; silīcijs – 15,1%; magnijs – 13,9%; sērs – 2,9%; niķelis – 1,8%; kalcijs – 1,5%; alumīnijs – 1,4%. Visi pārējie elementi veido 1,2%.

Iekšējā struktūra

Tāpat kā citām planētām, Zemei ir iekšēja slāņaina struktūra. Tas galvenokārt ir metāla kodols un cietie silikāta apvalki. Planētas iekšējais siltums ir iespējams, pateicoties atlikušā siltuma un izotopu radioaktīvās sabrukšanas kombinācijai.

Zemes cietais apvalks - litosfēra - sastāv no mantijas augšējās daļas un zemes garozas. Tam ir kustīgas salocītas jostas un stabilas platformas. Litosfēras plāksnes pārvietojas pa plastmasas astenosfēru, kas uzvedas kā viskozs pārkarsēts šķidrums, kur seismisko viļņu ātrums samazinās.

Zemes garoza attēlo Zemes augšējo cieto daļu. To no mantijas atdala Mohoroviča robeža. Ir divu veidu garoza - okeāniskā un kontinentālā. Pirmo veido pamata ieži un nogulumiežu segums, otro - no granīta, nogulumu un bazalta. Visa zemes garoza ir sadalīta dažāda izmēra litosfēras plāksnēs, kuras pārvietojas viena pret otru.

Zemes kontinentālās garozas biezums ir 35-45 km, kalnos tas var sasniegt 70 km. Palielinoties dziļumam, sastāvā palielinās dzelzs un magnija oksīdu daudzums un samazinās silīcija dioksīds. Kontinentālās garozas augšējo daļu attēlo pārtraukts vulkānisko un nogulumiežu iežu slānis. Slāņi bieži ir saburzīti krokās. Uz vairogiem nav nogulšņu apvalka. Zemāk ir granīta un gneisa robežslānis. Aiz tā ir bazalta slānis, kas sastāv no gabbro, bazaltiem un metamorfiskiem iežiem. Tos atdala nosacīta robeža - Konrāda virsma. Zem okeāniem garozas biezums sasniedz 5-10 km. Tas ir arī sadalīts vairākos slāņos - augšējā un apakšējā. Pirmo veido kilometru lieli grunts nogulumi, otro - bazalts, serpentinīts un nogulumu starpslāņi.

Zemes apvalks ir silikāta apvalks, kas atrodas starp kodolu un zemes garozu. Tas veido 67% no planētas kopējās masas un aptuveni 83% no tās tilpuma. Tas aizņem plašu dziļumu diapazonu un uzrāda fāzu pārejas, kas ietekmē minerālu struktūras blīvumu. Mantija ir sadalīta arī apakšējā un augšējā daļā. Otrais savukārt sastāv no substrāta, Gūtenberga un Golitsina slāņiem.

Pašreizējo pētījumu rezultāti liecina, ka zemes mantijas sastāvs ir līdzīgs hondrītiem – akmeņainiem meteorītiem. Šeit galvenokārt atrodas skābeklis, silīcijs, dzelzs, magnijs un citi ķīmiskie elementi. Kopā ar silīcija dioksīdu tie veido silikātus.

Zemes dziļākā un centrālā daļa ir kodols (ģeosfēra). Paredzamais sastāvs: dzelzs-niķeļa sakausējumi un siderofilie elementi. Tas atrodas 2900 km dziļumā. Aptuvenais rādiuss ir 3485 km. Temperatūra centrā var sasniegt 6000°C ar spiedienu līdz 360 GPa. Aptuvenais svars - 1,9354 1024 kg.

Ģeogrāfiskā aploksne attēlo planētas virsmas daļas. Zemei ir īpaša reljefa dažādība. Apmēram 70,8% ir pārklāti ar ūdeni. Zemūdens virsma ir kalnaina un sastāv no okeāna vidus grēdām, zemūdens vulkāniem, okeāna plato, tranšejām, zemūdens kanjoniem un bezdibenes līdzenumiem. 29,2% pieder Zemes virsūdens daļām, kuras sastāv no tuksnešiem, kalniem, plato, līdzenumiem utt.

Tektoniskie procesi un erozija pastāvīgi ietekmē planētas virsmas izmaiņas. Reljefs veidojas nokrišņu, temperatūras svārstību, laikapstākļu un ķīmiskās ietekmes ietekmē. Īpaša ietekme ir arī ledājiem, koraļļu rifiem, meteorītu ietekmei un krasta erozijai.

Hidrosfēra ir visas Zemes ūdens rezerves. Mūsu planētas unikāla iezīme ir šķidra ūdens klātbūtne. Galvenā daļa atrodas jūrās un okeānos. Pasaules okeāna kopējā masa ir 1,35 1018 tonnas. Viss ūdens ir sadalīts sāļajā un svaigajā, no kuriem tikai 2,5% ir dzerami. Lielāko daļu saldūdens ir ledāji - 68,7%.

Atmosfēra

Atmosfēra ir planētu apņemošais gāzveida apvalks, kas sastāv no skābekļa un slāpekļa. Nelielos daudzumos ir oglekļa dioksīds un ūdens tvaiki. Biosfēras ietekmē atmosfēra kopš tās veidošanās ir ļoti mainījusies. Pateicoties skābekļa fotosintēzes parādīšanās, sāka attīstīties aerobie organismi. Atmosfēra aizsargā Zemi no kosmiskajiem stariem un nosaka laika apstākļus uz virsmas. Tas arī regulē gaisa masu cirkulāciju, ūdens ciklu un siltuma pārnesi. Atmosfēra ir sadalīta stratosfērā, mezosfērā, termosfērā, jonosfērā un eksosfērā.

Ķīmiskais sastāvs: slāpeklis – 78,08%; skābeklis – 20,95%; argons – 0,93%; oglekļa dioksīds – 0,03%.

Biosfēra

Biosfēra ir planētas čaumalu daļu kopums, ko apdzīvo dzīvi organismi. Viņa ir uzņēmīga pret viņu ietekmi un ir aizņemta ar viņu dzīvībai svarīgās darbības rezultātiem. Tas sastāv no litosfēras, atmosfēras un hidrosfēras daļām. Tā ir mājvieta vairākiem miljoniem dzīvnieku, mikroorganismu, sēņu un augu sugu.

Zeme- Saules sistēmas trešā planēta. Uzzini planētas aprakstu, masu, orbītu, izmēru, interesantus faktus, attālumu līdz Saulei, sastāvu, dzīvību uz Zemes.

Protams, mēs mīlam savu planētu. Un ne tikai tāpēc, ka šīs ir mūsu mājas, bet arī tāpēc, ka šī ir unikāla vieta Saules sistēmā un Visumā, jo līdz šim mēs zinām tikai dzīvību uz Zemes. Dzīvo sistēmas iekšējā daļā un ieņem vietu starp Venēru un Marsu.

Planēta Zeme sauc arī par Zilo planētu, Gaiju, pasauli un Terru, kas atspoguļo tās lomu katrai tautai vēsturiskā izteiksmē. Mēs zinām, ka mūsu planēta ir bagāta ar daudzām un dažādām dzīvības formām, bet kā tieši tai izdevās par tādu kļūt? Pirmkārt, apsveriet dažus interesantus faktus par Zemi.

Interesanti fakti par planētu Zeme

Rotācija pakāpeniski palēninās

• Zemes iedzīvotājiem viss ass griešanās palēnināšanās process notiek gandrīz nemanāmi - 17 milisekundes uz 100 gadiem. Bet ātruma raksturs nav vienmērīgs. Sakarā ar to dienas garums palielinās. Pēc 140 miljoniem gadu viena diena aptvers 25 stundas.

Uzskatīja, ka Zeme ir Visuma centrs

• Senie zinātnieki varēja novērot debess objektus no mūsu planētas stāvokļa, tāpēc šķita, ka visi objekti debesīs pārvietojas attiecībā pret mums, un mēs palikām vienā punktā. Rezultātā Koperniks paziņoja, ka Saule (pasaules heliocentriskā sistēma) ir visa centrā, lai gan tagad mēs zinām, ka tas neatbilst realitātei, ja ņemam Visuma mērogu.

Apveltīts ar spēcīgu magnētisko lauku

• Zemes magnētisko lauku rada niķeļa-dzelzs planētu kodols, kas ātri rotē. Lauks ir svarīgs, jo pasargā mūs no saules vēja ietekmes.

Ir viens satelīts

• Ja paskatās uz procentuālo daudzumu, Mēness ir lielākais satelīts sistēmā. Bet patiesībā tā ir 5. pozīcijā pēc izmēra.

Vienīgā planēta, kas nav nosaukta dievības vārdā

• Senie zinātnieki nosauca visas 7 planētas par godu dieviem, un mūsdienu zinātnieki ievēroja šo tradīciju, atklājot Urānu un Neptūnu.

Pirmais pēc blīvuma

• Visa pamatā ir planētas sastāvs un konkrētā daļa. Tātad kodols ir attēlots ar metālu un apiet garozu blīvumā. Zemes vidējais blīvums ir 5,52 grami uz cm3.

Planētas Zeme izmērs, masa, orbīta

Ar 6371 km rādiusu un 5,97 x 10 24 kg masu Zeme ieņem 5. vietu pēc izmēra un masīvas. Tā ir lielākā sauszemes planēta, taču tā ir mazāka nekā gāzes un ledus milži. Tomēr blīvuma ziņā (5,514 g/cm3) tā ieņem pirmo vietu Saules sistēmā.

Orbītā ir neliela ekscentriskums (0,0167). Attālums no zvaigznes perihēlijā ir 0,983 AU, bet afēlijā - 1,015 AU.

Viens šķērsojums Saulei aizņem 365,24 dienas. Mēs zinām, ka garo gadu pastāvēšanas dēļ mēs pievienojam dienu ik pēc 4 piegājieniem. Mēs esam pieraduši domāt, ka diena ilgst 24 stundas, bet patiesībā šis laiks aizņem 23 stundas 56 minūtes un 4 sekundes.

Ja novērojat ass griešanos no poliem, varat redzēt, ka tā notiek pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Ass ir slīpa 23,439281° no perpendikulāra orbitālajai plaknei. Tas ietekmē gaismas un siltuma daudzumu.

Ja Ziemeļpols ir pagriezts pret Sauli, tad ziemeļu puslodē ir vasara, bet dienvidu puslodē - ziema. Noteiktā laikā Saule nemaz nelec pa polāro loku un tad nakts un ziema ilgst 6 mēnešus.

Planētas Zeme sastāvs un virsma

Planētas Zeme forma ir līdzīga sfērai, kas ir saplacināta pie poliem un ar izliekumu pie ekvatoriālās līnijas (diametrs - 43 km). Tas notiek rotācijas dēļ.

Zemes struktūru attēlo slāņi, no kuriem katram ir savs ķīmiskais sastāvs. Tas atšķiras no citām planētām ar to, ka mūsu kodolam ir skaidrs sadalījums starp cieto iekšējo (rādiuss - 1220 km) un šķidro ārējo (3400 km).

Tālāk nāk mantija un garoza. Pirmais padziļinās līdz 2890 km (blīvākais slānis). To attēlo silikāta ieži ar dzelzi un magniju. Garoza ir sadalīta litosfērā (tektoniskās plāksnes) un astenosfērā (zema viskozitāte). Diagrammā varat rūpīgi izpētīt Zemes struktūru.

Litosfēra sadalās cietās tektoniskās plāksnēs. Tie ir stingri bloki, kas pārvietojas viens pret otru. Ir savienojuma un pārtraukuma punkti. Tieši viņu saskarsme noved pie zemestrīcēm, vulkāniskas aktivitātes, kalnu un okeāna tranšeju veidošanās.

Ir 7 galvenās plāksnes: Klusā okeāna, Ziemeļamerikas, Eirāzijas, Āfrikas, Antarktikas, IndoAustrālijas un Dienvidamerikas.

Mūsu planēta ir ievērojama ar to, ka aptuveni 70,8% tās virsmas ir klāta ar ūdeni. Zemes apakšējā kartē ir redzamas tektoniskās plāksnes.

Zemes ainava visur ir atšķirīga. Iegremdētā virsma atgādina kalnus, un tajā ir zemūdens vulkāni, okeāna tranšejas, kanjoni, līdzenumi un pat okeāna plato.

Planētas attīstības laikā virsma pastāvīgi mainījās. Šeit ir vērts apsvērt tektonisko plākšņu kustību, kā arī eroziju. Tas ietekmē arī ledāju transformāciju, koraļļu rifu veidošanos, meteorītu ietekmi utt.

Kontinentālo garozu pārstāv trīs šķirnes: magnija ieži, nogulumieži un metamorfie. Pirmais ir sadalīts granītā, andezītā un bazaltā. Nogulumieži veido 75% un rodas, apglabājot uzkrātos nogulumus. Pēdējais veidojas nogulumiežu apledojuma laikā.

No zemākā punkta virsmas augstums sasniedz -418 m (pie Nāves jūras) un paceļas līdz 8848 m (Everesta virsotne). Vidējais zemes augstums virs jūras līmeņa ir 840 m. Masa ir sadalīta arī starp puslodēm un kontinentiem.

Ārējais slānis satur augsni. Tā ir noteikta līnija starp litosfēru, atmosfēru, hidrosfēru un biosfēru. Apmēram 40% virsmas tiek izmantota lauksaimniecības vajadzībām.

Planētas Zeme atmosfēra un temperatūra

Zemes atmosfērai ir 5 slāņi: troposfēra, stratosfēra, mezosfēra, termosfēra un eksosfēra. Jo augstāk jūs pacelsities, jo mazāk gaisa, spiediena un blīvuma jutīsiet.

Troposfēra atrodas vistuvāk virsmai (0-12 km). Satur 80% no atmosfēras masas, un 50% atrodas pirmajos 5,6 km. Tas sastāv no slāpekļa (78%) un skābekļa (21%) ar ūdens tvaiku, oglekļa dioksīda un citu gāzveida molekulu piemaisījumiem.

12-50 km intervālā redzam stratosfēru. Tas ir atdalīts no pirmās tropopauzes - līnijas ar salīdzinoši siltu gaisu. Šeit atrodas ozona slānis. Temperatūra paaugstinās, jo slānis absorbē ultravioleto gaismu. Zemes atmosfēras slāņi ir parādīti attēlā.

Šis ir stabils slānis, un tajā praktiski nav turbulences, mākoņu un citu laikapstākļu veidojumu.

50-80 km augstumā atrodas mezosfēra. Šī ir aukstākā vieta (-85°C). Tas atrodas netālu no mezopauzes, kas stiepjas no 80 km līdz termiskajai pauzei (500-1000 km). Jonosfēra dzīvo 80-550 km diapazonā. Šeit temperatūra palielinās līdz ar augstumu. Zemes fotoattēlā jūs varat apbrīnot ziemeļblāzmu.

Slānim nav mākoņu un ūdens tvaiku. Bet tieši šeit veidojas polārblāzmas un atrodas Starptautiskā kosmosa stacija (320-380 km).

Vistālākā sfēra ir eksosfēra. Šis ir pārejas slānis uz kosmosu, kam nav atmosfēras. Pārstāvēts ar ūdeņradi, hēliju un smagākām molekulām ar zemu blīvumu. Tomēr atomi ir tik izkliedēti, ka slānis nedarbojas kā gāze, un daļiņas pastāvīgi tiek izvadītas kosmosā. Šeit dzīvo lielākā daļa satelītu.

Šo atzīmi ietekmē daudzi faktori. Zeme veic aksiālu apgriezienu ik pēc 24 stundām, kas nozīmē, ka vienā pusē vienmēr ir nakts un zemāka temperatūra. Turklāt ass ir sasvērta, tāpēc ziemeļu un dienvidu puslodes pārmaiņus attālinās un tuvojas.

Tas viss rada sezonalitāti. Ne visās zemes daļās notiek straujas temperatūras pazemināšanās un paaugstināšanās. Piemēram, gaismas daudzums, kas nonāk ekvatoriālajā līnijā, praktiski nemainās.

Ja ņemam vidējo, iegūstam 14°C. Bet maksimums bija 70,7°C (Lutas tuksnesī), bet minimums -89,2°C tika sasniegts padomju Vostokas stacijā Antarktikas plato 1983.gada jūlijā.

Mēness un Zemes asteroīdi

Planētai ir tikai viens satelīts, kas ietekmē ne tikai planētas fiziskās izmaiņas (piemēram, paisuma un bēguma), bet arī atspoguļojas vēsturē un kultūrā. Precīzāk sakot, Mēness ir vienīgais debess ķermenis, pa kuru cilvēks ir gājis. Tas notika 1969. gada 20. jūlijā un tiesības spert pirmo soli tika Nīlam Ārmstrongam. Kopumā uz satelīta nolaidās 13 astronauti.

Mēness parādījās pirms 4,5 miljardiem gadu Zemes un Marsa izmēra objekta (Theia) sadursmes dēļ. Mēs varam lepoties ar savu satelītu, jo tas ir viens no lielākajiem pavadoņiem sistēmā, turklāt ieņem otro vietu pēc blīvuma (aiz Io). Tas ir gravitācijas bloķēšanā (viena puse vienmēr ir vērsta pret Zemi).

Diametrs aptver 3474,8 km (1/4 no Zemes), un masa ir 7,3477 x 10 22 kg. Vidējais blīvums ir 3,3464 g/cm3. Gravitācijas ziņā tas sasniedz tikai 17% no Zemes. Mēness ietekmē zemes plūdmaiņas, kā arī visu dzīvo organismu darbību.

Neaizmirstiet, ka ir Mēness un Saules aptumsumi. Pirmais notiek, kad Mēness nokrīt Zemes ēnā, bet otrs notiek, kad starp mums un Sauli paiet satelīts. Satelīta atmosfēra ir vāja, izraisot lielas temperatūras svārstības (no -153°C līdz 107°C).

Atmosfērā var atrast hēliju, neonu un argonu. Pirmos divus rada saules vējš, un argonu rada kālija radioaktīvā sabrukšana. Ir arī pierādījumi par sasalušu ūdeni krāteros. Virsma ir sadalīta dažādos veidos. Ir Marija - līdzeni līdzenumi, kurus senie astronomi uzskatīja par jūrām. Terras ir zemes, tāpat kā augstienes. Ir redzami pat kalnaini apgabali un krāteri.

Zemei ir pieci asteroīdi. Satelīts 2010 TK7 atrodas L4, un asteroīds 2006 RH120 tuvojas Zemes-Mēness sistēmai ik pēc 20 gadiem. Ja runājam par mākslīgajiem pavadoņiem, tad to ir 1265, kā arī 300 000 atlūzu gabalu.

Planētas Zeme veidošanās un evolūcija

18. gadsimtā cilvēce nonāca pie secinājuma, ka mūsu sauszemes planēta, tāpat kā visa Saules sistēma, izcēlās no miglaina mākoņa. Tas ir, pirms 4,6 miljardiem gadu mūsu sistēma atgādināja apļveida disku, ko attēlo gāze, ledus un putekļi. Tad lielākā daļa tuvojās centram un zem spiediena pārvērtās par Sauli. Atlikušās daļiņas radīja mums zināmās planētas.

Sākotnējā Zeme parādījās pirms 4,54 miljardiem gadu. Jau no paša sākuma tas bija izkusis vulkānu un biežu sadursmju ar citiem objektiem dēļ. Bet pirms 4-2,5 miljardiem gadu parādījās cieta garoza un tektoniskās plāksnes. Degasēšana un vulkāni radīja pirmo atmosfēru, un ledus, kas ieradās uz komētām, veidoja okeānus.

Virszemes slānis nepalika sasalis, tāpēc kontinenti saplūda un attālinājās. Apmēram pirms 750 miljoniem gadu pirmais superkontinents sāka sadalīties. Pannotia tika izveidota pirms 600-540 miljoniem gadu, un pēdējā (Pangea) sabruka pirms 180 miljoniem gadu.

Mūsdienu attēls tika izveidots pirms 40 miljoniem gadu un nostiprināts pirms 2,58 miljoniem gadu. Pašlaik norisinās pēdējais ledus laikmets, kas sākās pirms 10 000 gadu.

Tiek uzskatīts, ka pirmie mājieni par dzīvību uz Zemes parādījās pirms 4 miljardiem gadu (Arhejas laikmets). Ķīmisko reakciju dēļ parādījās pašreplicējošas molekulas. Fotosintēze radīja molekulāro skābekli, kas kopā ar ultravioletajiem stariem veidoja pirmo ozona slāni.

Tad sāka parādīties dažādi daudzšūnu organismi. Mikrobu dzīvība radās pirms 3,7-3,48 miljardiem gadu. Pirms 750-580 miljoniem gadu lielāko planētas daļu klāja ledāji. Organismu aktīva vairošanās sākās kembrija sprādziena laikā.

Kopš tā laika (pirms 535 miljoniem gadu) vēsture ietver 5 galvenos izzušanas notikumus. Pēdējais (dinozauru nāve no meteorīta) notika pirms 66 miljoniem gadu.

Tās tika aizstātas ar jaunām sugām. Āfrikas pērtiķiem līdzīgais dzīvnieks nostājās uz pakaļkājām un atbrīvoja priekškājas. Tas stimulēja smadzenes izmantot dažādus rīkus. Tad mēs zinām par lauksaimniecības kultūru attīstību, socializāciju un citiem mehānismiem, kas mūs noveda pie mūsdienu cilvēka.

Planētas Zeme apdzīvojamības iemesli

Ja planēta atbilst vairākiem nosacījumiem, tā tiek uzskatīta par potenciāli apdzīvojama. Tagad Zeme ir vienīgā laimīgā, kurai ir attīstītas dzīvības formas. Kas ir vajadzīgs? Sāksim ar galveno kritēriju – šķidru ūdeni. Turklāt galvenajai zvaigznei ir jānodrošina pietiekami daudz gaismas un siltuma, lai uzturētu atmosfēru. Svarīgs faktors ir atrašanās vieta biotopu zonā (Zemes attālums no Saules).

Mums vajadzētu saprast, cik mums ir paveicies. Galu galā Venēra ir līdzīga izmēra, taču tās tuvuma Saulei dēļ tā ir ellīgi karsta vieta ar skābajiem lietus. Un Marss, kas dzīvo aiz mums, ir pārāk auksts un tam ir vāja atmosfēra.

Planētas Zemes izpēte

Pirmie mēģinājumi izskaidrot Zemes izcelsmi balstījās uz reliģiju un mītiem. Bieži vien planēta kļuva par dievību, proti, māti. Tāpēc daudzās kultūrās visa vēsture sākas ar māti un mūsu planētas dzimšanu.

Arī formā ir daudz interesantu lietu. Senatnē planēta tika uzskatīta par plakanu, taču dažādas kultūras pievienoja savas īpašības. Piemēram, Mezopotāmijā okeāna vidū peldēja plakans disks. Maijiem bija 4 jaguāri, kas turēja debesis. Ķīniešiem tas parasti bija kubs.

Jau 6. gadsimtā pirms mūsu ēras. e. zinātnieki to uzšuva apaļā formā. Pārsteidzoši, 3. gadsimtā pirms mūsu ēras. e. Eratostenam pat izdevās aprēķināt apli ar kļūdu 5-15%. Sfēriskā forma izveidojās līdz ar Romas impērijas parādīšanos. Aristotelis runāja par izmaiņām zemes virsmā. Viņš uzskatīja, ka tas notiek pārāk lēni, tāpēc cilvēks to nespēj noķert. Šeit rodas mēģinājumi izprast planētas vecumu.

Zinātnieki aktīvi studē ģeoloģiju. Pirmo derīgo izrakteņu katalogu izveidoja Plīnijs Vecākais mūsu ēras 1. gadsimtā. 11. gadsimtā Persijā pētnieki pētīja Indijas ģeoloģiju. Ģeomorfoloģijas teoriju radījis ķīniešu dabaszinātnieks Šen Guo. Viņš identificēja jūras fosilijas, kas atrodas tālu no ūdens.

16. gadsimtā izpratne un Zemes izpēte paplašinājās. Jāpateicas Kopernika heliocentriskajam modelim, kas pierādīja, ka Zeme nav universālais centrs (iepriekš tika izmantota ģeocentriskā sistēma). Un arī Galileo Galilejs par savu teleskopu.

17. gadsimtā ģeoloģija nostiprinājās citu zinātņu vidū. Viņi saka, ka terminu ieviesa Uliss Aldvandi vai Mikels Ešholts. Tolaik atklātās fosilijas izraisīja nopietnas polemikas zemes laikmetā. Visi reliģiskie cilvēki uzstāja uz 6000 gadiem (kā teikts Bībelē).

Šīs debates beidzās 1785. gadā, kad Džeimss Hatons paziņoja, ka Zeme ir daudz vecāka. Tā pamatā bija iežu erozija un tam nepieciešamā laika aprēķins. 18. gadsimtā zinātnieki tika sadalīti 2 nometnēs. Pirmie uzskatīja, ka akmeņus nosēdināja plūdi, bet otrie sūdzējās par ugunīgajiem apstākļiem. Hatons stāvēja šaušanas pozīcijā.

Pirmās Zemes ģeoloģiskās kartes parādījās 19. gadsimtā. Galvenais darbs ir "Ģeoloģijas principi", ko 1830. gadā publicēja Čārlzs Laiels. 20. gadsimtā vecuma aprēķini kļuva daudz vienkāršāki, pateicoties radiometriskajai datēšanai (2 miljardi gadu). Tomēr tektonisko plākšņu izpēte jau ir novedusi pie mūsdienu 4,5 miljardu gadu atzīmes.

Planētas Zeme nākotne

Mūsu dzīve ir atkarīga no Saules uzvedības. Tomēr katrai zvaigznei ir savs evolūcijas ceļš. Paredzams, ka pēc 3,5 miljardiem gadu tā apjoms palielināsies par 40%. Tas palielinās starojuma plūsmu, un okeāni var vienkārši iztvaikot. Tad augi mirs, un pēc miljarda gadu viss dzīvais izzudīs, un nemainīgā vidējā temperatūra tiks fiksēta ap 70°C.

5 miljardu gadu laikā Saule pārvērtīsies par sarkano milzi un nobīdīs mūsu orbītu par 1,7 AU.

Ja paskatās uz visu Zemes vēsturi, tad cilvēce ir tikai īslaicīgs mirklis. Tomēr Zeme joprojām ir vissvarīgākā planēta, mājas un unikālā vieta. Atliek tikai cerēt, ka pirms kritiskā Saules attīstības perioda mums būs laiks apdzīvot citas planētas ārpus mūsu sistēmas. Zemāk varat izpētīt Zemes virsmas karti. Turklāt mūsu tīmekļa vietnē ir daudz skaistu augstas izšķirtspējas fotoattēlu ar planētu un vietām uz Zemes no kosmosa. Izmantojot tiešsaistes teleskopus no SKS un satelītiem, jūs varat bez maksas novērot planētu reāllaikā.

Noklikšķiniet uz attēla, lai to palielinātu

Zeme ir trešā planēta no Saules un lielākā no sauszemes planētām. Tomēr tā ir tikai piektā lielākā planēta Saules sistēmas izmēra un masas ziņā, taču pārsteidzošā kārtā tā ir blīvākā no visām sistēmas planētām (5,513 kg/m3). Zīmīgi ir arī tas, ka Zeme ir vienīgā planēta Saules sistēmā, kuru cilvēki paši nav nosaukuši kādas mitoloģiskas būtnes vārdā – tās nosaukums cēlies no senā angļu vārda "ertha", kas nozīmē augsne.

Tiek uzskatīts, ka Zeme veidojās kaut kur pirms 4,5 miljardiem gadu un šobrīd ir vienīgā zināmā planēta, kur principā ir iespējama dzīvības pastāvēšana, un apstākļi ir tādi, ka dzīvība uz planētas burtiski mudž.

Visā cilvēces vēsturē cilvēki ir centušies izprast savu dzimto planētu. Tomēr mācīšanās līkne izrādījās ļoti, ļoti grūta, ar daudzām kļūdām ceļā. Piemēram, vēl pirms seno romiešu pastāvēšanas pasaule tika saprasta kā plakana, nevis sfēriska. Otrs spilgts piemērs ir pārliecība, ka Saule griežas ap Zemi. Tikai sešpadsmitajā gadsimtā, pateicoties Kopernika darbam, cilvēki uzzināja, ka Zeme patiesībā ir tikai planēta, kas riņķo ap Sauli.

Iespējams, vissvarīgākais atklājums par mūsu planētu pēdējo divu gadsimtu laikā ir tas, ka Zeme ir gan kopīga, gan unikāla vieta Saules sistēmā. No vienas puses, daudzas tās īpašības ir diezgan parastās. Ņemiet, piemēram, planētas izmērus, tās iekšējos un ģeoloģiskos procesus: tās iekšējā struktūra ir gandrīz identiska trīs citām Saules sistēmas sauszemes planētām. Uz Zemes notiek gandrīz tie paši ģeoloģiskie procesi, kas veido virsmu, kas raksturīgi līdzīgām planētām un daudziem planētu pavadoņiem. Tomēr ar visu to Zemei vienkārši ir milzīgs skaits absolūti unikālu īpašību, kas to pārsteidzoši atšķir no gandrīz visām pašlaik zināmajām zemes planētām.

Viens no nepieciešamajiem nosacījumiem dzīvības pastāvēšanai uz Zemes, bez šaubām, ir tās atmosfēra. Tas sastāv no aptuveni 78% slāpekļa (N2), 21% skābekļa (O2) un 1% argona. Tas satur arī ļoti nelielu daudzumu oglekļa dioksīda (CO2) un citu gāzu. Jāatzīmē, ka slāpeklis un skābeklis ir nepieciešami dezoksiribonukleīnskābes (DNS) radīšanai un bioloģiskās enerģijas ražošanai, bez kuras dzīvība nevar pastāvēt. Turklāt atmosfēras ozona slānī esošais skābeklis aizsargā planētas virsmu un absorbē kaitīgo saules starojumu.

Interesanti ir tas, ka ievērojams daudzums atmosfērā esošā skābekļa tiek radīts uz Zemes. Tas veidojas kā fotosintēzes blakusprodukts, kad augi pārvērš oglekļa dioksīdu no atmosfēras skābeklī. Būtībā tas nozīmē, ka bez augiem oglekļa dioksīda daudzums atmosfērā būtu daudz lielāks un skābekļa līmenis daudz zemāks. No vienas puses, ja palielināsies oglekļa dioksīda līmenis, iespējams, ka Zeme cietīs no šāda siltumnīcas efekta. Savukārt, ja oglekļa dioksīda procentuālais daudzums kļūtu pat nedaudz mazāks, tad siltumnīcas efekta samazināšanās izraisītu strauju atdzišanu. Tādējādi pašreizējais oglekļa dioksīda līmenis veicina ideālu komfortablu temperatūras diapazonu no -88°C līdz 58°C.

Vērojot Zemi no kosmosa, pirmais, kas piesaista uzmanību, ir šķidra ūdens okeāni. Pēc virsmas laukuma okeāni klāj aptuveni 70% no Zemes, kas ir viena no mūsu planētas unikālākajām īpašībām.

Tāpat kā Zemes atmosfēra, šķidrā ūdens klātbūtne ir nepieciešams kritērijs dzīvības uzturēšanai. Zinātnieki uzskata, ka dzīvība uz Zemes pirmo reizi parādījās okeānā pirms 3,8 miljardiem gadu, un spēja pārvietoties pa sauszemi dzīvām radībām parādījās daudz vēlāk.

Planetologi izskaidro okeānu klātbūtni uz Zemes divu iemeslu dēļ. Pirmā no tām ir pati Zeme. Pastāv pieņēmums, ka Zemes veidošanās laikā planētas atmosfēra spēja uztvert lielu daudzumu ūdens tvaiku. Laika gaitā planētas ģeoloģiskie mehānismi, galvenokārt tās vulkāniskā aktivitāte, izlaida šos ūdens tvaikus atmosfērā, pēc tam atmosfērā šie tvaiki kondensējās un nokrita uz planētas virsmas šķidra ūdens veidā. Cita versija liecina, ka ūdens avots bija komētas, kas agrāk nokrita uz Zemes virsmas, ledus, kas dominēja to sastāvā un veidoja rezervuārus, kas pastāv uz Zemes.

Zemes virsma

Neskatoties uz to, ka lielākā daļa Zemes virsmas atrodas zem tās okeāniem, "sausajai" virsmai ir daudz atšķirīgu iezīmju. Salīdzinot Zemi ar citiem Saules sistēmas cietajiem ķermeņiem, tās virsma ir pārsteidzoši atšķirīga, jo tai nav krāteru. Pēc planētu zinātnieku domām, tas nenozīmē, ka Zeme ir izbēgusi no daudziem triecieniem no maziem kosmiskiem ķermeņiem, bet gan norāda, ka pierādījumi par šādu ietekmi ir dzēsti. Par to var būt atbildīgi daudzi ģeoloģiskie procesi, taču zinātnieki identificē divus svarīgākos - laika apstākļu ietekmi un eroziju. Tiek uzskatīts, ka daudzējādā ziņā tieši šo faktoru dubultā ietekme ietekmēja krāteru pēdu izdzēšanu no Zemes virsmas.

Tātad laikapstākļi sadala virsmas struktūras mazākos gabalos, nemaz nerunājot par atmosfēras iedarbības ķīmiskajām un fizikālajām metodēm. Ķīmiskās atmosfēras iedarbības piemērs ir skābie lietus. Fiziskās atmosfēras iedarbības piemērs ir upju gultņu nobrāzums, ko izraisa plūstošā ūdenī esošie akmeņi. Otrs mehānisms, erozija, būtībā ir ietekme uz ūdens, ledus, vēja vai zemes daļiņu kustības atvieglošanu. Tādējādi laikapstākļu un erozijas ietekmē uz mūsu planētas tika “izdzēsti” trieciena krāteri, kuru dēļ izveidojās daži reljefa elementi.

Zinātnieki arī identificē divus ģeoloģiskos mehānismus, kas, pēc viņu domām, palīdzēja veidot Zemes virsmu. Pirmais šāds mehānisms ir vulkāniskā darbība - magmas (izkausētā iežu) izdalīšanās process no Zemes iekšpuses caur tās garozas pārrāvumiem. Iespējams, ka vulkāniskās aktivitātes dēļ mainījās zemes garoza un izveidojās salas (labs piemērs ir Havaju salas). Otrs mehānisms nosaka kalnu apbūvi jeb kalnu veidošanos tektonisko plākšņu saspiešanas rezultātā.

Planētas Zeme uzbūve

Tāpat kā citas zemes planētas, Zeme sastāv no trim sastāvdaļām: kodola, mantijas un garozas. Zinātne tagad uzskata, ka mūsu planētas kodols sastāv no diviem atsevišķiem slāņiem: cietā niķeļa un dzelzs iekšējā kodola un ārējā kausēta niķeļa un dzelzs kodola. Tajā pašā laikā mantija ir ļoti blīvs un gandrīz pilnībā ciets silikāta iezis - tā biezums ir aptuveni 2850 km. Miza sastāv arī no silikāta iežiem un dažāda biezuma. Kamēr kontinentālās garozas biezums ir no 30 līdz 40 kilometriem, okeāna garoza ir daudz plānāka, tikai 6 līdz 11 kilometrus.

Vēl viena Zemes atšķirīgā iezīme salīdzinājumā ar citām sauszemes planētām ir tā, ka tās garoza ir sadalīta aukstās, stingrās plāksnēs, kas atrodas uz zemāk esošās karstākas mantijas. Turklāt šīs plāksnes atrodas pastāvīgā kustībā. Gar to robežām, kā likums, vienlaikus notiek divi procesi, kas pazīstami kā subdukcija un izplatīšanās. Subdukcijas laikā divas plāksnes saskaras, izraisot zemestrīces, un viena plāksne pārvietojas uz otru. Otrais process ir atdalīšana, kad divas plāksnes attālinās viena no otras.

Zemes orbīta un rotācija

Zemei nepieciešamas aptuveni 365 dienas, lai pabeigtu savu orbītu ap Sauli. Mūsu gada garums lielā mērā ir saistīts ar vidējo Zemes orbītas attālumu, kas ir 1,50 x 10 līdz 8 km jaudai. Šādā orbītas attālumā saules gaismai ir nepieciešamas vidēji astoņas minūtes un divdesmit sekundes, lai sasniegtu Zemes virsmu.

Ja orbītas ekscentricitāte ir 0,0167, Zemes orbīta ir viena no viscirkulārākajām visā Saules sistēmā. Tas nozīmē, ka atšķirība starp Zemes perihēliju un afēliju ir salīdzinoši neliela. Šīs nelielās atšķirības rezultātā saules gaismas intensitāte uz Zemes būtībā paliek nemainīga visu gadu. Taču Zemes novietojums tās orbītā nosaka vienu vai otru gadalaiku.

Zemes aksiālais slīpums ir aptuveni 23,45°. Šajā gadījumā Zemei nepieciešamas divdesmit četras stundas, lai veiktu vienu rotāciju ap savu asi. Šī ir ātrākā rotācija starp sauszemes planētām, taču nedaudz lēnāka nekā visām gāzes planētām.

Agrāk Zeme tika uzskatīta par Visuma centru. 2000 gadus senie astronomi uzskatīja, ka Zeme ir statiska un citi debess ķermeņi pārvietojas ap to riņķveida orbītā. Viņi nonāca pie šāda secinājuma, novērojot acīmredzamo Saules un planētu kustību, novērojot no Zemes. 1543. gadā Koperniks publicēja savu Saules sistēmas heliocentrisko modeli, kurā Saule ir novietota mūsu Saules sistēmas centrā.

Zeme ir vienīgā planēta sistēmā, kas nav nosaukta mitoloģisku dievu vai dievietes vārdā (pārējās septiņas Saules sistēmas planētas tika nosauktas romiešu dievu vai dieviešu vārdā). Tas attiecas uz piecām ar neapbruņotu aci redzamām planētām: Merkurs, Venera, Marss, Jupiters un Saturns. Tāda pati pieeja ar seno romiešu dievu vārdiem tika izmantota pēc Urāna un Neptūna atklāšanas. Pats vārds “Zeme” cēlies no vecā angļu vārda “ertha”, kas nozīmē augsne.

Zeme ir visblīvākā planēta Saules sistēmā. Zemes blīvums katrā planētas slānī atšķiras (kodols, piemēram, ir blīvāks par garozu). Vidējais planētas blīvums ir aptuveni 5,52 grami uz kubikcentimetru.

Gravitācijas mijiedarbība starp Zemi izraisa plūdmaiņas uz Zemes. Tiek uzskatīts, ka Mēnesi bloķē Zemes plūdmaiņu spēki, tāpēc tā rotācijas periods sakrīt ar Zemes rotācijas periodu un tas vienmēr ir pavērsts pret mūsu planētu ar vienu un to pašu pusi.