Kaj je okoli planeta Zemlje. Oblika, velikost in geodezija planeta Zemlja

Zemlja je edinstven planet! Seveda to velja za naš sončni sistem in širše. Nič, kar so opazili znanstveniki, ne vodi do ideje, da obstajajo drugi planeti, kot je Zemlja.

Zemlja je edini planet, ki kroži okoli našega sonca, za katerega vemo, da obstaja življenje.

Kot noben drug planet je naš pokrit z zelenim rastlinjem, ogromnim modrim oceanom, ki vsebuje več kot milijon otokov, na stotine tisoče potokov in rek, ogromna ozemlja, imenovana celine, gore, ledeniki in puščave, ki proizvajajo najrazličnejše barve. in teksture.

Nekatere oblike življenja lahko najdemo v skoraj vsaki ekološki niši na površju Zemlje. Celo v zelo mrzli Antarktiki trdoživa mikroskopska bitja uspevajo v ribnikih, drobne žuželke brez kril živijo v zaplatah mahu in lišajev, rastline pa rastejo in vsako leto cvetijo. Od vrha ozračja do dna oceanov, od hladnega dela polov do toplega dela ekvatorja cveti življenje. Do danes na nobenem drugem planetu niso našli znakov življenja.

Zemlja je ogromne velikosti, približno 13.000 km v premeru in tehta približno 5,98 1024 kg. Zemlja je od Sonca oddaljena v povprečju 150 milijonov km. Če bo Zemlja na svoji 584 milijonov kilometrov dolgi poti okoli Sonca šla veliko hitreje, se bo njena orbita povečala in od Sonca se bo oddaljevala. Če bo predaleč od ozkega bivalnega območja, bo vse življenje na Zemlji prenehalo obstajati.

Če bo ta vožnja v njeni orbiti počasnejša, se bo Zemlja približala Soncu, in če se bo premaknila preblizu, bo umrlo tudi vse življenje. Zemlja potuje okoli Sonca v 365 dneh, 6 urah, 49 minutah in 9,54 sekunde (zvezdno leto), kar ustreza več kot tisočinki sekunde!

Če se povprečna letna temperatura na Zemljinem površju spremeni le za nekaj stopinj, bo večina življenja na Zemlji sčasoma ocvrta ali zamrznjena. Ta sprememba bo porušila odnose med vodo in ledenikom ter druga pomembna ravnotežja s katastrofalnimi posledicami. Če se Zemlja vrti počasneje od svoje osi, bo vse življenje sčasoma umrlo, bodisi tako, da bo ponoči zmrznilo zaradi pomanjkanja sončne toplote ali pa podnevi zgorelo zaradi prevelike vročine.

Tako so naši "normalni" procesi na Zemlji nedvomno edinstveni v našem Osončju in glede na to, kar vemo, v celotnem vesolju:

1. Je naseljiv planet. Je edini planet v sončnem sistemu, ki podpira življenje. Vse oblike življenja, od najmanjših mikroskopskih organizmov do ogromnih kopenskih in morskih živali.

2. Zaradi oddaljenosti od Sonca (150 milijonov kilometrov) je smiselno dati povprečno temperaturo od 18 do 20 stopinj Celzija. Ni tako vroče kot Merkur in Venera, niti tako hladno kot Jupiter ali Pluton.

Zemlja je tretji planet od Sonca in peti največji med vsemi planeti v Osončju. Je tudi največji po premeru, masi in gostoti med zemeljskimi planeti.

Včasih imenovan Svet, Modri ​​planet, včasih Terra (iz latinskega Terra). Edino telo, ki je trenutno znano človeku, zlasti Osončje in vesolje na splošno, naseljeno z živimi organizmi.

Znanstveni dokazi kažejo, da je Zemlja nastala iz sončne meglice pred približno 4,54 milijarde let in kmalu zatem dobila svoj edini naravni satelit, Luno. Življenje se je na Zemlji pojavilo pred približno 3,5 milijardami let, torej znotraj 1 milijarde po njegovem nastanku. Od takrat je zemeljska biosfera močno spremenila atmosfero in druge abiotske dejavnike, kar je povzročilo kvantitativno povečanje aerobnih organizmov, pa tudi nastanek ozonske plasti, ki skupaj z zemeljskim magnetnim poljem oslabi življenju škodljivo sončno sevanje, s čimer ohranja pogoje za obstoj življenja na Zemlji.

Sevanje, ki ga povzroča sama zemeljska skorja, se je od njenega nastanka bistveno zmanjšalo zaradi postopnega razpada radionuklidov v njej. Zemljina skorja je razdeljena na več segmentov ali tektonskih plošč, ki se premikajo po površini s hitrostjo reda nekaj centimetrov na leto. Približno 70,8 % površine planeta zavzema Svetovni ocean, ostalo površino zavzemajo celine in otoki. Na celinah so reke in jezera, ki skupaj s Svetovnim oceanom sestavljajo hidrosfero. Tekoča voda, bistvena za vse znane oblike življenja, ne obstaja na površju nobenega znanega planeta ali planetoida v Osončju razen Zemlje. Zemljine poli so prekriti z lupino ledu, ki vključuje arktični morski led in antarktično ledeno ploščo.

Notranjost Zemlje je precej aktivna in je sestavljena iz debele, zelo viskozne plasti, imenovane plašč, ki prekriva tekoče zunanje jedro, ki je vir Zemljinega magnetnega polja, in notranje trdno jedro, domnevno sestavljeno iz železa in niklja. Fizične značilnosti Zemlje in njeno orbitalno gibanje so omogočili obstoj življenja v zadnjih 3,5 milijardah let. Po različnih ocenah bo Zemlja ohranila pogoje za obstoj živih organizmov še 0,5 - 2,3 milijarde let.

Zemlja deluje (vleče jo gravitacijska sila) z drugimi predmeti v vesolju, vključno s Soncem in Luno. Zemlja se vrti okoli Sonca in naredi popolno revolucijo okoli njega v približno 365,26 sončnih dneh – zvezdnem letu. Zemljina rotacijska os je nagnjena za 23,44° glede na pravokotno na njeno orbitalno ravnino, kar povzroča sezonske spremembe na površini planeta s periodo enega tropskega leta - 365,24 sončnih dni. Dan je zdaj dolg približno 24 ur. Luna je začela svojo orbito okoli Zemlje pred približno 4,53 milijarde let. Gravitacijski učinek Lune na Zemljo povzroča oceansko plimovanje. Luna tudi stabilizira nagib Zemljine osi in postopoma upočasnjuje Zemljino vrtenje. Nekatere teorije kažejo, da so trki asteroidov povzročili pomembne spremembe v okolju in površju Zemlje, predvsem pa povzročili množično izumrtje različnih vrst živih bitij.

Planet je dom milijonom vrst živih bitij, vključno s človekom. Ozemlje Zemlje je razdeljeno na 195 neodvisnih držav, ki med seboj sodelujejo prek diplomatskih odnosov, potovanj, trgovine ali vojaških akcij. Človeška kultura je oblikovala številne ideje o zgradbi vesolja – kot so koncept ravne Zemlje, geocentrični sistem sveta in hipoteza Gaia, po kateri je Zemlja en sam superorganizem.

Zgodovina Zemlje

Sodobna znanstvena hipoteza o nastanku Zemlje in drugih planetov Osončja je hipoteza o sončni meglici, po kateri je Osončje nastalo iz velikega oblaka medzvezdnega prahu in plina. Oblak je bil sestavljen predvsem iz vodika in helija, ki sta nastala po velikem poku, ter težjih elementov, ki so jih za seboj pustile eksplozije supernove. Pred približno 4,5 milijarde let se je oblak začel krčiti, verjetno zaradi udarca udarnega vala supernove, ki je izbruhnila več svetlobnih let stran. Ko se je oblak začel krčiti, so ga kotni moment, gravitacija in vztrajnost sploščili v protoplanetarni disk, pravokoten na njegovo os vrtenja. Po tem so ostanki v protoplanetarnem disku začeli trčiti pod vplivom gravitacije in z združitvijo oblikovali prve planetoide.

Med procesom akrecije so se planetoidi, prah, plin in ostanki, ki so ostali od nastajanja sončnega sistema, začeli združevati v vse večje objekte in tvoriti planete. Približen datum nastanka Zemlje je pred 4,54±0,04 milijarde let. Celoten proces nastanka planeta je trajal približno 10-20 milijonov let.

Luna je nastala pozneje, pred približno 4,527 ± 0,01 milijarde let, čeprav njen izvor še ni natančno ugotovljen. Glavna hipoteza je, da je nastal z akrecijo iz materiala, ki je ostal po tangencialnem trku Zemlje z objektom, ki je po velikosti podoben Marsu in ima 10% mase Zemlje (včasih se ta objekt imenuje "Theia"). Ta trk je sprostil približno 100 milijonkrat več energije kot tisti, ki je povzročil izumrtje dinozavrov. To je bilo dovolj, da so izparele zunanje plasti Zemlje in stopili obe telesi. Del plašča je bil vržen v Zemljino orbito, kar napoveduje, zakaj je Luna brez kovinskega materiala, in pojasnjuje njeno nenavadno sestavo. Pod vplivom lastne gravitacije je izvrženi material dobil sferično obliko in nastala je Luna.

Proto-Zemlja se je povečala zaradi akrecije in je bila dovolj vroča, da je talila kovine in minerale. Železo in z njim geokemično povezani siderofilni elementi, ki imajo večjo gostoto kot silikati in aluminosilikati, so potonili v središče Zemlje. To je pripeljalo do ločitve Zemljinih notranjih plasti na plašč in kovinsko jedro le 10 milijonov let po tem, ko se je Zemlja začela oblikovati, kar je povzročilo plastno strukturo Zemlje in oblikovalo Zemljino magnetno polje. Sproščanje plinov iz skorje in vulkanska aktivnost sta povzročila nastanek primarne atmosfere. Kondenzacija vodne pare, povečana z ledom, ki so ga prinesli kometi in asteroidi, je povzročila nastanek oceanov. Zemljina atmosfera je bila takrat sestavljena iz lahkih atmofilnih elementov: vodika in helija, vendar je vsebovala veliko več ogljikovega dioksida kot zdaj, kar je oceane rešilo pred zmrzovanjem, saj svetilnost Sonca takrat ni presegla 70% trenutne ravni. Pred približno 3,5 milijarde let se je oblikovalo zemeljsko magnetno polje, ki je preprečilo, da bi sončni veter pustošil po ozračju.

Površje planeta se je v stotih milijonih let nenehno spreminjalo: pojavljale so se in propadale celine. Premikali so se po površini in se včasih zbrali v superkontinent. Pred približno 750 milijoni let je najzgodnejša znana supercelina Rodinia začela razpadati. Kasneje so se ti deli združili v Panotijo ​​(pred 600-540 milijoni let), nato v zadnjo od superkontinentov - Pangeo, ki je razpadla pred 180 milijoni let.

Nastanek življenja

Obstajajo številne hipoteze o nastanku življenja na Zemlji. Pred približno 3,5-3,8 milijardami let se je pojavil "zadnji univerzalni skupni prednik", iz katerega so nato izšli vsi drugi živi organizmi.

Razvoj fotosinteze je omogočil živim organizmom neposredno uporabo sončne energije. To je pripeljalo do oksigenacije atmosfere, ki se je začela pred približno 2500 milijoni let, v zgornjih plasteh pa do nastanka ozonske plasti. Simbioza majhnih celic z večjimi je pripeljala do razvoja kompleksnih celic – evkariontov. Pred približno 2,1 milijarde let so se pojavili večcelični organizmi, ki so se še naprej prilagajali okoliškim razmeram. Zahvaljujoč absorpciji škodljivega ultravijoličnega sevanja v ozonskem plašču se je življenje lahko začelo razvijati na zemeljskem površju.

Leta 1960 je bila postavljena hipoteza Zemlje s snežno kepo, ki je trdila, da je bila Zemlja pred 750 do 580 milijoni let v celoti prekrita z ledom. Ta hipoteza pojasnjuje kambrijsko eksplozijo, dramatično povečanje raznolikosti večceličnih oblik življenja pred približno 542 milijoni let.

Pred približno 1200 milijoni let so se pojavile prve alge, pred približno 450 milijoni let pa prve višje rastline. Nevretenčarji so se pojavili v ediakaranskem obdobju, vretenčarji pa med kambrijsko eksplozijo pred približno 525 milijoni let.

Od kambrijske eksplozije je bilo pet množičnih izumrtij. Izumrtje ob koncu perma, največje v zgodovini življenja na Zemlji, je povzročilo smrt več kot 90 % živih bitij na planetu. Po permski katastrofi so arhozavri postali najpogostejši kopenski vretenčarji, iz katerih so se ob koncu triasa razvili dinozavri. Na planetu so prevladovali v obdobju jure in krede. Izumrtje v obdobju krede in paleogena se je zgodilo pred 65 milijoni let, verjetno zaradi trka meteorita; privedla je do izumrtja dinozavrov in drugih velikih plazilcev, vendar je obšla številne male živali, kot so sesalci, ki so bili tedaj majhne žužkojede živali, in ptice, evolucijska veja dinozavrov. V zadnjih 65 milijonih let se je razvilo ogromno vrst sesalcev in pred nekaj milijoni let so opicam podobne živali pridobile sposobnost pokončne hoje. To je omogočilo uporabo orodij in olajšalo komunikacijo, kar je pomagalo pri pridobivanju hrane in spodbudilo potrebo po velikih možganih. Razvoj poljedelstva in nato civilizacije je v kratkem času omogočil ljudem, da so kakor nobena druga oblika življenja vplivali na Zemljo, vplivali na naravo in številčnost drugih vrst.

Zadnja ledena doba se je začela pred približno 40 milijoni let in dosegla vrhunec v pleistocenu pred približno 3 milijoni let. V ozadju dolgotrajnih in pomembnih sprememb povprečne temperature zemeljske površine, ki jih je mogoče povezati z obdobjem revolucije Osončja okoli središča Galaksije (približno 200 milijonov let), obstajajo tudi cikli ohlajanje in segrevanje, ki sta manjša po amplitudi in trajanju, pojavita se vsakih 40-100 tisoč let, imata očitno samonihajočo naravo, ki jo lahko povzroči povratna reakcija reakcije celotne biosfere kot celote, ki poskuša zagotoviti stabilizacijo zemeljsko podnebje (glej hipotezo Gaie, ki jo je postavil James Lovelock, kot tudi teorijo biotske regulacije, ki jo je predlagal V.G. Gorshkov).

Zadnji cikel poledenitve na severni polobli se je končal pred približno 10 tisoč leti.

Zgradba Zemlje

Po teoriji tektonskih plošč je zunanji del Zemlje sestavljen iz dveh plasti: litosfere, ki vključuje zemeljsko skorjo, in strjenega zgornjega dela plašča. Pod litosfero je astenosfera, ki sestavlja zunanji del plašča. Astenosfera se obnaša kot pregreta in izjemno viskozna tekočina.

Litosfera je razdeljena na tektonske plošče in zdi se, da lebdi na astenosferi. Plošče so togi segmenti, ki se premikajo relativno drug glede na drugega. Obstajajo tri vrste njihovega medsebojnega gibanja: konvergenca (konvergenca), divergenca (divergenca) in zdrsna gibanja vzdolž transformacijskih prelomov. Na prelomih med tektonskimi ploščami lahko pride do potresov, vulkanske dejavnosti, gradnje gora in oblikovanja oceanskih bazenov.

Seznam največjih tektonskih plošč z velikostmi je podan v tabeli na desni. Manjše plošče vključujejo Hindustansko, Arabsko, Karibsko, Nazca in Škotsko ploščo. Avstralska plošča se je dejansko združila s Hindustansko ploščo med 50 in 55 milijoni let nazaj. Oceanske plošče se premikajo najhitreje; Tako se Kokosova plošča premika s hitrostjo 75 mm na leto, Tihooceanska plošča pa s hitrostjo 52-69 mm na leto. Najmanjša hitrost Evrazijske plošče je 21 mm na leto.

Zemljepisni ovoj

Pripovršinske dele planeta (zgornji del litosfere, hidrosfero, spodnje plasti atmosfere) na splošno imenujemo geografski ovoj in jih proučuje geografija.

Relief Zemlje je zelo raznolik. Približno 70,8 % površine planeta je pokritega z vodo (vključno s celinskimi pasovi). Podvodna površina je gorata in vključuje sistem srednjeoceanskih grebenov, pa tudi podmorske vulkane, oceanske rove, podmorske kanjone, oceanske planote in brezna. Preostalih 29,2 %, ki jih ne pokriva voda, vključuje gore, puščave, ravnine, planote itd.

Skozi geološka obdobja se površje planeta nenehno spreminja zaradi tektonskih procesov in erozije. Relief tektonskih plošč se oblikuje pod vplivom preperevanja, ki je posledica padavin, temperaturnih nihanj in kemičnih vplivov. Zemeljsko površje spreminjajo ledeniki, obalna erozija, nastanek koralnih grebenov in trki z velikimi meteoriti.

Ko se celinske plošče premikajo po planetu, se oceansko dno pogreza pod njihove napredujoče robove. Hkrati material plašča, ki se dviga iz globin, ustvarja divergentno mejo na srednjeoceanskih grebenih. Ta dva procesa skupaj vodita do nenehnega obnavljanja materiala oceanske plošče. Večina oceanskega dna je stara manj kot 100 milijonov let. Najstarejša oceanska skorja se nahaja v zahodnem Tihem oceanu in je stara približno 200 milijonov let. Za primerjavo, najstarejši fosili, najdeni na kopnem, so stari okoli 3 milijarde let.

Celinske plošče so sestavljene iz materiala z nizko gostoto, kot sta vulkanski granit in andezit. Manj pogost je bazalt, gosta vulkanska kamnina, ki je glavna sestavina oceanskega dna. Približno 75% površine celin je pokrito s sedimentnimi kamninami, čeprav te kamnine predstavljajo približno 5% zemeljske skorje. Tretje najpogostejše kamnine na Zemlji so metamorfne kamnine, ki nastanejo s spremembo (metamorfizmom) sedimentnih ali magmatskih kamnin pod visokim pritiskom, visoko temperaturo ali oboje. Najpogostejši silikati na zemeljskem površju so kremen, glinenec, amfibol, sljuda, piroksen in olivin; karbonati - kalcit (v apnencu), aragonit in dolomit.

Pedosfera je najvišja plast litosfere in vključuje prst. Nahaja se na meji med litosfero, atmosfero in hidrosfero. Danes znaša skupna površina obdelovalnih zemljišč 13,31 % površine zemlje, od tega je le 4,71 % trajno zasedenih s kmetijskimi rastlinami. Približno 40 % zemeljske površine se danes uporablja za njive in pašnike, to je približno 1,3 107 km² njiv in 3,4 107 km² travinja.

Hidrosfera

Hidrosfera (iz starogrškega Yδωρ - voda in σφαῖρα - krogla) je celota vseh vodnih zalog na Zemlji.

Prisotnost tekoče vode na površju Zemlje je edinstvena lastnost, ki razlikuje naš planet od drugih objektov v sončnem sistemu. Večina vode je skoncentrirana v oceanih in morjih, veliko manj pa v rečnih mrežah, jezerih, močvirjih in podtalnici. Velike zaloge vode so tudi v ozračju, v obliki oblakov in vodne pare.

Nekaj ​​vode je v trdnem stanju v obliki ledenikov, snežne odeje in permafrosta, ki tvori kriosfero.

Skupna masa vode v Svetovnem oceanu je približno 1,35·1018 ton ali približno 1/4400 celotne mase Zemlje. Oceani pokrivajo površino približno 3.618 108 km2 s povprečno globino 3682 m, kar nam omogoča, da izračunamo skupno količino vode v njih: 1.332 109 km3. Če bi vso to vodo enakomerno porazdelili po površini, bi ustvarili več kot 2,7 km debelo plast. Od vse vode na Zemlji je le 2,5 % sladke, ostalo je slane. Večina sladke vode, približno 68,7 %, je trenutno v ledenikih. Voda v tekočem stanju se je na Zemlji pojavila pred približno štirimi milijardami let.

Povprečna slanost zemeljskih oceanov je približno 35 gramov soli na kilogram morske vode (35 ‰). Velik del te soli se je sprostil zaradi vulkanskih izbruhov ali je bil pridobljen iz ohlajenih magmatskih kamnin, ki so oblikovale oceansko dno.

Zemljina atmosfera

Atmosfera je plinasta lupina, ki obdaja planet Zemljo; sestoji iz dušika in kisika, s sledovi vodne pare, ogljikovega dioksida in drugih plinov. Od svojega nastanka se je močno spremenila pod vplivom biosfere. Pojav kisikove fotosinteze pred 2,4-2,5 milijarde let je prispeval k razvoju aerobnih organizmov, pa tudi nasičenosti ozračja s kisikom in nastanku ozonske plasti, ki ščiti vsa živa bitja pred škodljivimi ultravijoličnimi žarki. Atmosfera določa vreme na zemeljskem površju, ščiti planet pred kozmičnimi žarki in deloma pred meteoritskimi bombardiranji. Uravnava tudi glavne procese oblikovanja podnebja: kroženje vode v naravi, kroženje zračnih mas in prenos toplote. Molekule v ozračju lahko zajamejo toplotno energijo in ji preprečijo, da bi ušla v vesolje, s čimer se poveča temperatura planeta. Ta pojav je znan kot učinek tople grede. Glavni toplogredni plini so vodna para, ogljikov dioksid, metan in ozon. Brez tega učinka toplotne izolacije bi bila povprečna temperatura površine Zemlje med minus 18 in minus 23 °C, čeprav je v resnici 14,8 °C, in življenja najverjetneje ne bi bilo.

Zemljino ozračje je razdeljeno na plasti, ki se razlikujejo po temperaturi, gostoti, kemični sestavi itd. Skupna masa plinov, ki sestavljajo Zemljino ozračje, je približno 5,15 1018 kg. Na gladini morja atmosfera pritiska 1 atm (101,325 kPa) na Zemljino površino. Povprečna gostota zraka na površju je 1,22 g/l, z naraščanjem nadmorske višine pa hitro upada: na nadmorski višini 10 km na primer ne presega 0,41 g/l, na višini 100 km pa - 10−7 g/l.

Spodnji del ozračja vsebuje približno 80% celotne mase in 99% vse vodne pare (1,3-1,5 1013 ton), ta plast se imenuje troposfera. Njegova debelina se spreminja in je odvisna od vrste podnebja in sezonskih dejavnikov: na primer v polarnih regijah je približno 8-10 km, v zmernem pasu do 10-12 km, v tropskih ali ekvatorialnih regijah pa doseže 16-18 km. km. V tej plasti atmosfere temperatura v povprečju pade za 6 °C na vsak kilometer z višino. Zgoraj je prehodna plast – tropopavza, ki ločuje troposfero od stratosfere. Temperatura tukaj je med 190-220 K.

Stratosfera je plast ozračja, ki se nahaja na nadmorski višini od 10-12 do 55 km (odvisno od vremenskih razmer in letnega časa). Ne predstavlja več kot 20% celotne mase ozračja. Za to plast je značilno znižanje temperature do nadmorske višine ~25 km, čemur sledi povišanje na mezi z mezosfero na skoraj 0 °C. Ta meja se imenuje stratopavza in se nahaja na nadmorski višini 47-52 km. Stratosfera vsebuje največjo koncentracijo ozona v ozračju, ki ščiti vse žive organizme na Zemlji pred škodljivim ultravijoličnim sevanjem Sonca. Intenzivna absorpcija sončnega sevanja v ozonskem plašču povzroči hiter dvig temperature v tem delu ozračja.

Mezosfera se nahaja na nadmorski višini od 50 do 80 km nad zemeljsko površino, med stratosfero in termosfero. Od teh plasti ga loči mezopavza (80-90 km). To je najhladnejši kraj na Zemlji, temperatura tukaj pade do –100 °C. Pri tej temperaturi voda v zraku hitro zmrzne in nastanejo nočnoprosojni oblaki. Opazujemo jih lahko takoj po sončnem zahodu, vendar je najboljša vidljivost ustvarjena, ko je od 4 do 16 ° pod obzorjem. V mezosferi zgori večina meteoritov, ki prodrejo v zemeljsko atmosfero. S površja Zemlje jih opazujemo kot padajoče zvezde. Na nadmorski višini 100 km je običajna meja med zemeljsko atmosfero in vesoljem - Karmanova črta.

V termosferi se temperatura hitro dvigne na 1000 K, to je posledica absorpcije kratkovalovnega sončnega sevanja v njej. To je najdaljša plast ozračja (80-1000 km). Na nadmorski višini približno 800 km se zvišanje temperature ustavi, saj je zrak tukaj zelo redek in slabo absorbira sončno sevanje.

Ionosfera vključuje zadnji dve plasti. Tu se pod vplivom sončnega vetra molekule ionizirajo in nastanejo polarni siji.

Eksosfera je zunanji in zelo redek del zemeljske atmosfere. V tej plasti lahko delci premagajo drugo ubežno hitrost Zemlje in pobegnejo v vesolje. To povzroči počasen, a enakomeren proces, imenovan atmosferska disipacija. V vesolje uhajajo večinoma delci lahkih plinov: vodik in helij. Molekule vodika, ki imajo najnižjo molekulsko maso, lahko lažje dosežejo ubežno hitrost in pobegnejo v vesolje hitreje kot drugi plini. Menijo, da je bila izguba reducentov, kot je vodik, nujen pogoj za trajno kopičenje kisika v ozračju. Posledično je sposobnost vodika, da zapusti zemeljsko atmosfero, morda vplivala na razvoj življenja na planetu. Trenutno se večina vodika, ki vstopa v ozračje, pretvori v vodo, ne da bi zapustila Zemljo, izguba vodika pa nastane predvsem zaradi uničenja metana v zgornji atmosferi.

Kemična sestava ozračja

Na površju Zemlje zrak vsebuje do 78,08 % dušika (po prostornini), 20,95 % kisika, 0,93 % argona in približno 0,03 % ogljikovega dioksida. Preostale komponente ne predstavljajo več kot 0,1%: vodik, metan, ogljikov monoksid, žveplovi in ​​dušikovi oksidi, vodna para in inertni plini. Odvisno od letnega časa, podnebja in terena lahko ozračje vsebuje prah, delce organskih snovi, pepel, saje itd. Nad 200 km postane dušik glavna sestavina ozračja. Na višini 600 km prevladuje helij, od 2000 km pa vodik (»vodikova korona«).

Vreme in podnebje

Zemljina atmosfera nima določenih meja, postopoma postaja tanjša in bolj redka ter se pomika v vesolje. Tri četrtine atmosferske mase je v prvih 11 kilometrih od površja planeta (troposfera). Sončna energija segreva to plast blizu površine, zaradi česar se zrak razširi in zmanjša svojo gostoto. Ogret zrak se nato dvigne, njegovo mesto pa prevzame hladnejši in gostejši zrak. Tako nastane atmosfersko kroženje - sistem zaprtih tokov zračnih mas s prerazporeditvijo toplotne energije.

Osnova atmosferskega kroženja so pasati v ekvatorialnem pasu (pod 30° zemljepisne širine) in zahodni vetrovi zmernega pasu (na zemljepisni širini med 30° in 60°). Oceanski tokovi so prav tako pomembni dejavniki pri oblikovanju podnebja, kot je termohalinsko kroženje, ki porazdeli toplotno energijo od ekvatorialnih do polarnih regij.

Vodna para, ki se dviga s površine, tvori oblake v ozračju. Ko atmosferske razmere omogočajo dvig toplega, vlažnega zraka, se ta voda kondenzira in pade na površje kot dež, sneg ali toča. Večina padavin, ki pade na kopno, konča v rekah in se sčasoma vrne v oceane ali ostane v jezerih, preden ponovno izhlapi in tako ponovi cikel. Ta vodni krog v naravi je ključnega pomena za obstoj življenja na kopnem. Količina padavin, ki pade na leto, je različna in se giblje od nekaj metrov do nekaj milimetrov, odvisno od geografske lege regije. Atmosfersko kroženje, topološke značilnosti območja in temperaturne spremembe določajo povprečno količino padavin, ki pade v posamezni regiji.

Količina sončne energije, ki doseže zemeljsko površje, se zmanjšuje z večanjem zemljepisne širine. Na višjih zemljepisnih širinah sončna svetloba pada na površino pod ostrejšim kotom kot na nižjih zemljepisnih širinah; in mora prepotovati daljšo pot v zemeljski atmosferi. Posledično se povprečna letna temperatura zraka (na gladini morja) zniža za približno 0,4 °C, ko se premaknemo za 1 stopinjo na obe strani ekvatorja. Zemljo delimo na podnebne pasove – naravne cone, ki imajo približno enotno podnebje. Podnebne tipe lahko razvrstimo po temperaturnem režimu, količini zimskih in poletnih padavin. Najpogostejši sistem klasifikacije podnebja je Köppnova klasifikacija, po kateri je najboljše merilo za določitev vrste podnebja tisto, kar rastline rastejo na določenem območju v naravnih razmerah. Sistem vključuje pet glavnih podnebnih pasov (tropski deževni gozdovi, puščave, zmerni pasovi, celinsko podnebje in polarni tipi), ki so razdeljeni na bolj specifične podtipe.

Biosfera

Biosfera je skupek delov zemeljskih lupin (lito-, hidro- in atmosfere), ki je naseljena z živimi organizmi, je pod njihovim vplivom in je zasedena s produkti njihove vitalne dejavnosti. Izraz "biosfera" je prvi predlagal avstrijski geolog in paleontolog Eduard Suess leta 1875. Biosfera je lupina Zemlje, ki jo naseljujejo živi organizmi in jih ti spreminjajo. Nastajati je začel ne prej kot pred 3,8 milijarde let, ko so se na našem planetu začeli pojavljati prvi organizmi. Vključuje celotno hidrosfero, zgornji del litosfere in spodnji del atmosfere, torej poseljuje ekosfero. Biosfera je celota vseh živih organizmov. Je dom več kot 3.000.000 vrst rastlin, živali, gliv in mikroorganizmov.

Biosfero sestavljajo ekosistemi, ki vključujejo združbe živih organizmov (biocenoza), njihove habitate (biotop) in sisteme povezav, ki med seboj izmenjujejo snov in energijo. Na kopnem jih loči predvsem zemljepisna širina, nadmorska višina in razlike v padavinah. Kopenski ekosistemi, ki jih najdemo na Arktiki ali Antarktiki, na visokih nadmorskih višinah ali v izjemno suhih območjih, so relativno revni z rastlinami in živalmi; vrstna pestrost doseže vrhunec v tropskih deževnih gozdovih ekvatorialnega pasu.

Zemljino magnetno polje

V prvem približku je zemeljsko magnetno polje dipol, katerega poli se nahajajo poleg geografskih polov planeta. Polje tvori magnetosfero, ki odbija delce sončnega vetra. Kopičijo se v sevalnih pasovih – dveh koncentričnih območjih v obliki torusa okoli Zemlje. V bližini magnetnih polov se lahko ti delci "oborijo" v atmosfero in povzročijo pojav aurore. Na ekvatorju ima zemeljsko magnetno polje indukcijo 3,05·10-5 T in magnetni moment 7,91·1015 T·m3.

Po teoriji "magnetnega dinama" polje nastane v osrednjem delu Zemlje, kjer toplota ustvarja tok električnega toka v tekočem kovinskem jedru. To pa vodi do nastanka magnetnega polja v bližini Zemlje. Konvekcijska gibanja v jedru so kaotična; magnetni poli se premikajo in občasno spreminjajo svojo polariteto. To povzroča preobrate v zemeljskem magnetnem polju, ki se v povprečju zgodijo večkrat na nekaj milijonov let. Zadnji preobrat se je zgodil pred približno 700.000 leti.

Magnetosfera je območje vesolja okoli Zemlje, ki nastane, ko tok nabitih delcev sončnega vetra odstopa od svoje prvotne poti pod vplivom magnetnega polja. Na strani, ki je obrnjena proti Soncu, je njegov premčni sunek debel približno 17 km in se nahaja na razdalji približno 90.000 km od Zemlje. Na nočni strani planeta se magnetosfera podaljša in pridobi dolgo cilindrično obliko.

Ko visokoenergetsko nabiti delci trčijo v zemeljsko magnetosfero, se pojavijo sevalni pasovi (Van Allenovi pasovi). Aurore se pojavijo, ko sončna plazma doseže Zemljino atmosfero v območju magnetnih polov.

Zemljina orbita in rotacija

Zemlja v povprečju potrebuje 23 ur 56 minut in 4,091 sekunde (zvezdni dan), da opravi en obrat okoli svoje osi. Hitrost vrtenja planeta od zahoda proti vzhodu je približno 15 stopinj na uro (1 stopinja na 4 minute, 15′ na minuto). To je enakovredno kotnemu premeru Sonca ali Lune vsaki dve minuti (navidezni velikosti Sonca in Lune sta približno enaki).

Vrtenje Zemlje je nestabilno: spreminja se hitrost njenega vrtenja glede na nebesno kroglo (v aprilu in novembru se dolžina dneva razlikuje od standardne za 0,001 s), os vrtenja precesira (za 20,1″ na leto). ) in niha (oddaljenost trenutnega pola od povprečja ne presega 15′ ). V velikem časovnem merilu se upočasni. Trajanje ene revolucije Zemlje se je v zadnjih 2000 letih v povprečju povečalo za 0,0023 sekunde na stoletje (glede na opazovanja v zadnjih 250 letih je to povečanje manjše - približno 0,0014 sekunde na 100 let). Zaradi plimskega pospeška je vsak naslednji dan v povprečju približno 29 nanosekund daljši od prejšnjega.

Obdobje vrtenja Zemlje glede na zvezde stalnice je v Mednarodni službi za vrtenje Zemlje (IERS) enako 86164,098903691 sekund po različici UT1 ali 23 ur 56 minut. 4.098903691 str.

Zemlja se giblje okoli Sonca po eliptični orbiti na razdalji približno 150 milijonov km s povprečno hitrostjo 29,765 km/s. Hitrost se giblje od 30,27 km/s (v periheliju) do 29,27 km/s (v afelu). Ko se Zemlja giblje po orbiti, naredi polni obrat v povprečnih 365,2564 sončnih dneh (eno zvezdno leto). Z Zemlje je gibanje Sonca glede na zvezde približno 1° na dan v smeri proti vzhodu. Zemljina orbitalna hitrost ni konstantna: julija (pri prehodu afelija) je minimalna in znaša okoli 60 kotnih minut na dan, ob prehodu perihelija v januarju pa največja, okoli 62 minut na dan. Sonce in celoten sončni sistem se vrtita okoli središča galaksije Rimske ceste po skoraj krožni orbiti s hitrostjo okoli 220 km/s. Osončje znotraj Mlečne ceste pa se premika s hitrostjo približno 20 km/s proti točki (temenu), ki se nahaja na meji med ozvezdjema Lira in Herkul, in pospešuje, ko se vesolje širi.

Luna in Zemlja vsakih 27,32 dni krožita okoli skupnega središča mase glede na zvezde. Časovni interval med dvema enakima luninima fazama (sinodični mesec) je 29,53059 dni. Gledano s severnega nebesnega pola se Luna giblje okoli Zemlje v nasprotni smeri urinega kazalca. Vrtenje vseh planetov okoli Sonca ter vrtenje Sonca, Zemlje in Lune okoli svoje osi potekata v isto smer. Zemljina rotacijska os je odklonjena od pravokotnice na ravnino njene orbite za 23,5 stopinje (smer in kot naklona Zemljine osi se spreminjata zaradi precesije, navidezna višina Sonca pa je odvisna od letnega časa); Lunina orbita je glede na Zemljino orbito nagnjena za 5 stopinj (brez tega odstopanja bi bil vsak mesec en sončni in en lunin mrk).

Zaradi nagiba zemeljske osi se skozi leto spreminja višina Sonca nad obzorjem. Za opazovalca na severnih zemljepisnih širinah poleti, ko je severni pol nagnjen proti Soncu, trajajo dnevne ure dlje in je Sonce višje na nebu. To vodi do višjih povprečnih temperatur zraka. Ko se severni pol nagne stran od sonca, se vse obrne in podnebje postane hladnejše. Za arktičnim krogom je v tem času polarna noč, ki na zemljepisni širini arktičnega kroga traja skoraj dva dni (sonce ne vzide na dan zimskega solsticija), na severnem polu pa doseže šest mesecev.

Te podnebne spremembe (ki jih povzroča nagib zemeljske osi) povzročajo spreminjanje letnih časov. Štiri letne čase določajo solsticiji – trenutki, ko je zemeljska os najbolj nagnjena proti Soncu ali stran od Sonca – in enakonočja. Zimski solsticij nastopi okoli 21. decembra, poletni okoli 21. junija, spomladansko enakonočje okoli 20. marca in jesensko enakonočje okoli 23. septembra. Ko je severni pol nagnjen proti Soncu, je južni pol nagnjen stran od njega. Ko je torej na severni polobli poletje, je na južni zima in obratno (čeprav se meseci imenujejo enako, to je npr. februar na severni polobli zadnji (in najhladnejši) mesec zime, na južni polobli pa je to zadnji (in najtoplejši) mesec poletja).

Kot nagiba zemeljske osi je v daljšem časovnem obdobju relativno konstanten. Vendar pa je podvržen rahlim premikom (znanim kot nutacija) v intervalih 18,6 let. Obstajajo tudi dolgoperiodična nihanja (približno 41.000 let), znana kot Milankovitchevi cikli. Sčasoma se spreminja tudi orientacija Zemljine osi, trajanje precesijske dobe je 25.000 let; ta precesija je razlog za razliko med zvezdnim letom in tropskim letom. Oba gibanja povzročata spreminjajoča se gravitacijska sila, ki jo izvajata Sonce in Luna na ekvatorialno izboklino Zemlje. Zemljini poli se premaknejo glede na njeno površino za nekaj metrov. To gibanje polov ima različne ciklične komponente, ki jih skupaj imenujemo kvaziperiodično gibanje. Poleg letnih komponent tega gibanja obstaja še 14-mesečni cikel, imenovan Chandlerjevo gibanje zemeljskih polov. Tudi hitrost vrtenja Zemlje ni konstantna, kar se odraža v spreminjanju dolžine dneva.

Trenutno Zemlja prehaja perihelij okoli 3. januarja in afelij okoli 4. julija. Količina sončne energije, ki doseže Zemljo v periheliju, je za 6,9 % večja kot v afelu, saj je razdalja od Zemlje do Sonca v afelu za 3,4 % večja. To pojasnjuje zakon inverznega kvadrata. Ker je južna polobla nagnjena proti soncu približno v istem času, ko je Zemlja najbližje soncu, prejme skozi vse leto nekoliko več sončne energije kot severna polobla. Vendar je ta učinek veliko manj pomemben kot sprememba celotne energije zaradi nagiba Zemljine osi, poleg tega pa večino odvečne energije absorbira velika količina vode na južni polobli.

Za Zemljo je polmer Hillove sfere (vplivna sfera Zemljine gravitacije) približno 1,5 milijona km. To je največja razdalja, na kateri je vpliv Zemljine gravitacije večji od vpliva gravitacije drugih planetov in Sonca.

Opazovanje

Zemljo je leta 1959 iz vesolja prvič fotografiral Explorer 6. Prva oseba, ki je Zemljo videla iz vesolja, je bil Jurij Gagarin leta 1961. Posadka Apolla 8 je leta 1968 prva opazovala vzpon Zemlje iz Lunine orbite. Leta 1972 je posadka Apolla 17 posnela znamenito sliko Zemlje - "Modri ​​marmor".

Iz vesolja in z "zunanjih" planetov (ki se nahajajo zunaj Zemljine orbite) je mogoče opazovati prehajanje Zemlje skozi faze, podobne Luninim, tako kot lahko opazovalec na Zemlji vidi faze Venere (odkril Galileo Galilei ).

Luna

Luna je relativno velik planetu podoben satelit s premerom, ki je enak četrtini Zemljinega. Je največji satelit v sončnem sistemu glede na velikost svojega planeta. Na podlagi imena Zemljine Lune se naravni sateliti drugih planetov imenujejo tudi "lune".

Gravitacijska privlačnost med Zemljo in Luno je vzrok za Zemljino plimovanje. Podoben učinek na Luno se kaže v tem, da je vedno obrnjena proti Zemlji z isto stranjo (obdobje Luninega kroženja okoli svoje osi je enako obdobju njenega kroženja okoli Zemlje; glej tudi plimski pospešek Lune ). To se imenuje plimska sinhronizacija. Med kroženjem Lune okoli Zemlje Sonce osvetljuje različne dele površja satelita, kar se kaže v pojavu luninih faz: temni del površja je od svetlega ločen s terminatorjem.

Zaradi plimske sinhronizacije se Luna od Zemlje oddalji za približno 38 mm na leto. V milijonih let bo ta majhna sprememba in povečanje Zemljinega dneva za 23 mikrosekund na leto povzročila pomembne spremembe. Na primer, v devonu (pred približno 410 milijoni let) je bilo leto 400 dni, dan pa je trajal 21,8 ure.

Luna lahko pomembno vpliva na razvoj življenja s spreminjanjem podnebja na planetu. Paleontološke ugotovitve in računalniški modeli kažejo, da nagib Zemljine osi stabilizira Zemljina plimska sinhronizacija z Luno. Če bi se Zemljina rotacijska os premaknila bližje ravnini ekliptike, bi posledično postalo podnebje na planetu izjemno ostro. Eden od polov bi kazal neposredno v Sonce, drugi pa v nasprotno smer, in ko bi Zemlja krožila okoli Sonca, bi zamenjala mesti. Poli bi poleti in pozimi kazali neposredno proti Soncu. Planetologi, ki so preučevali to situacijo, trdijo, da bi v tem primeru na Zemlji izumrle vse velike živali in višje rastline.

Kotna velikost Lune, gledano z Zemlje, je zelo blizu navidezni velikosti Sonca. Kotne dimenzije (in prostorski kot) teh dveh nebesnih teles so si podobne, saj je Sončev premer 400-krat večji od Luninega, a je 400-krat dlje od Zemlje. Zaradi te okoliščine in prisotnosti znatne ekscentričnosti Lunine orbite lahko na Zemlji opazujemo tako popolne kot obročaste mrke.

Najpogostejša hipoteza o izvoru Lune, hipoteza o velikanskem trku, navaja, da je Luna nastala s trkom protoplaneta Theia (približno velikosti Marsa) s proto-Zemljo. To med drugim pojasnjuje razloge za podobnosti in razlike v sestavi luninih tal in zemeljskih tal.

Trenutno Zemlja razen Lune nima drugih naravnih satelitov, obstajata pa vsaj dva naravna koorbitalna satelita - asteroidi 3753 Cruithney, 2002 AA29 in številni umetni.

Asteroidi blizu Zemlje

Padec velikih (premera nekaj tisoč km) asteroidov na Zemljo predstavlja nevarnost njenega uničenja, vendar so vsa taka telesa, ki jih opažamo v moderni dobi, za to premajhna in je njihov padec nevaren le za biosfero. Po priljubljenih hipotezah bi lahko takšni padci povzročili več množičnih izumrtij. Asteroidi s perihelijskimi razdaljami, manjšimi ali enakimi 1,3 astronomske enote, ki se lahko v bližnji prihodnosti približajo Zemlji na razdaljo, manjšo ali enako 0,05 AU. To pomeni, da veljajo za potencialno nevarne predmete. Skupno je bilo registriranih približno 6200 predmetov, ki prehajajo na razdalji do 1,3 astronomske enote od Zemlje. Nevarnost njihovega padca na planet velja za zanemarljivo. Po sodobnih ocenah se trki s takimi telesi (po najbolj pesimističnih napovedih) verjetno ne bodo zgodili pogosteje kot enkrat na sto tisoč let.

Geografske informacije

kvadrat

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

Dolžina obale: 356.000 km

Uporaba sušija

Podatki za leto 2011

• njive - 10,43 %
• trajnice - 1,15%
• drugo - 88,42 %

Namakana zemljišča: 3.096.621,45 km² (od leta 2011)

Družbenoekonomska geografija

31. oktobra 2011 je svetovno prebivalstvo doseglo 7 milijard ljudi. ZN ocenjujejo, da bo svetovno prebivalstvo leta 2013 doseglo 7,3 milijarde, leta 2050 pa 9,2 milijarde. Pričakuje se, da bo večina rasti prebivalstva v državah v razvoju. Povprečna gostota prebivalstva na kopnem je okoli 40 ljudi/km2 in se po posameznih delih Zemlje zelo razlikuje, največja pa je v Aziji. Stopnja urbanizacije prebivalstva naj bi do leta 2030 dosegla 60 %, kar je več od trenutnega svetovnega povprečja 49 %.

Vloga v kulturi

Ruska beseda "zemlja" izvira iz Praslavov. *zemja z enakim pomenom, ki pa se nadaljuje pra-tj. *dheĝhōm »zemlja«.

V angleščini je Zemlja Zemlja. Ta beseda se nadaljuje iz staroangleškega eorthe in srednjeangleškega erthe. Zemlja je bila prvič uporabljena kot ime za planet okoli leta 1400. To je edino ime planeta, ki ni vzeto iz grško-rimske mitologije.

Standardni astronomski znak za Zemljo je križ, obrisan v krogu. Ta simbol so v različnih kulturah uporabljali za različne namene. Druga različica simbola je križ na vrhu kroga (♁), stilizirana krogla; uporabljen kot zgodnji astronomski simbol za planet Zemlja.

V mnogih kulturah je Zemlja pobožanstvena. Povezujejo jo z boginjo, boginjo materjo, imenovano Mati Zemlja, in je pogosto prikazana kot boginja plodnosti.

Azteki so Zemljo imenovali Tonantzin - "naša mati". Za Kitajce je to boginja Hou-Tu (后土), podobna grški boginji Zemlje - Gaji. V nordijski mitologiji je bila boginja Zemlje Jord mati Thora in hči Annarja. V staroegipčanski mitologiji se za razliko od mnogih drugih kultur Zemlja identificira z moškim - bogom Gebom, nebo pa z žensko - boginjo Nut.

V mnogih religijah obstajajo miti o nastanku sveta, ki govorijo o ustvarjanju Zemlje s strani enega ali več božanstev.

V mnogih starih kulturah je Zemlja veljala za ravno, na primer v kulturi Mezopotamije je bil svet predstavljen kot ploščat disk, ki lebdi na gladini oceana. Predpostavke o sferični obliki Zemlje so podali starogrški filozofi; Tega stališča se je držal Pitagora. V srednjem veku je večina Evropejcev verjela, da je Zemlja sferična, kar so potrdili misleci, kot je Tomaž Akvinski. Pred pojavom vesoljskih poletov so sodbe o sferični obliki Zemlje temeljile na opazovanju sekundarnih značilnosti in na podobni obliki drugih planetov.

Tehnološki napredek v drugi polovici 20. stoletja je spremenil splošno predstavo o Zemlji. Pred poletom v vesolje je bila Zemlja pogosto prikazana kot zelen svet. Pisec znanstvene fantastike Frank Paul je bil morda prvi, ki je upodobil modri planet brez oblačka (z jasno vidnim kopnim) na hrbtni strani revije Amazing Stories julija 1940.

Leta 1972 je posadka Apolla 17 posnela znamenito fotografijo Zemlje, imenovano "Modri ​​marmor". Fotografija Zemlje, ki jo je leta 1990 posnel Voyager 1 z velike razdalje, je spodbudila Carla Sagana, da je planet primerjal z bledo modro piko. Zemljo so primerjali tudi z veliko vesoljsko ladjo s sistemom za vzdrževanje življenja, ki ga je treba vzdrževati. Zemljino biosfero so včasih opisovali kot en velik organizem.

Ekologija

V zadnjih dveh stoletjih je naraščajoče okoljevarstveno gibanje izrazilo zaskrbljenost zaradi naraščajočega vpliva človekovih dejavnosti na zemeljsko okolje. Ključna cilja tega družbenopolitičnega gibanja sta zaščita naravnih virov in odprava onesnaževanja. Naravovarstveniki zagovarjajo trajnostno rabo virov planeta in upravljanje okolja. To je po njihovem mnenju mogoče doseči s spremembo vladne politike in spreminjanjem individualnega odnosa vsakega posameznika. To še posebej velja za obsežno uporabo neobnovljivih virov. Potreba po upoštevanju vpliva proizvodnje na okolje povzroča dodatne stroške, kar vodi v konflikt med komercialnimi interesi in idejami okoljskih gibanj.

Prihodnost Zemlje

Prihodnost planeta je tesno povezana s prihodnostjo Sonca. Zaradi kopičenja "izrabljenega" helija v jedru Sonca se bo svetilnost zvezde začela počasi povečevati. V naslednjih 1,1 milijarde let se bo povečalo za 10 %, posledično pa se bo bivalno območje sončnega sistema premaknilo izven sedanje Zemljine orbite. Po nekaterih podnebnih modelih bo povečanje količine sončnega sevanja, ki pade na zemeljsko površje, povzročilo katastrofalne posledice, vključno z možnostjo popolnega izhlapevanja vseh oceanov.

Naraščajoče temperature zemeljske površine bodo pospešile anorgansko kroženje CO2 in zmanjšale njegovo koncentracijo na ravni, smrtonosne za rastline (10 ppm za fotosintezo C4) v 500-900 milijonih letih. Izginjanje vegetacije bo povzročilo zmanjšanje vsebnosti kisika v ozračju in življenje na Zemlji bo v nekaj milijonih letih postalo nemogoče. Čez nadaljnjo milijardo let bo voda popolnoma izginila s površja planeta, povprečne površinske temperature pa bodo dosegle 70 °C. Večina kopnega bo postala neprimerna za življenje in bo ostala predvsem v oceanu. Toda tudi če bi bilo Sonce večno in nespremenljivo, bi nadaljnje notranje ohlajanje Zemlje lahko povzročilo izgubo večine atmosfere in oceanov (zaradi zmanjšane vulkanske aktivnosti). Takrat bodo edina živa bitja na Zemlji ostali ekstremofili, organizmi, ki prenesejo visoke temperature in pomanjkanje vode.

Čez 3,5 milijarde let se bo sij Sonca povečal za 40 % v primerjavi s trenutno ravnjo. Pogoji na površju Zemlje bodo do takrat podobni površinskim razmeram sodobne Venere: oceani bodo popolnoma izhlapeli in odleteli v vesolje, površje bo postalo neplodna vroča puščava. Ta katastrofa bo onemogočila obstoj kakršne koli oblike življenja na Zemlji. Čez 7,05 milijarde let bo sončnemu jedru zmanjkalo vodika. To bo vodilo do tega, da bo Sonce zapustilo glavno zaporedje in vstopilo v stopnjo rdečega velikana. Model kaže, da se bo njen polmer povečal na vrednost, ki je enaka približno 77,5 % trenutnega polmera Zemljine orbite (0,775 AU), njegova svetilnost pa se bo povečala za faktor 2350-2700. Vendar pa se lahko do takrat Zemljina orbita poveča na 1,4 AU. To pomeni, da bo gravitacija Sonca oslabela zaradi dejstva, da bo izgubilo 28-33% svoje mase zaradi krepitve sončnega vetra. Vendar pa študije iz leta 2008 kažejo, da Zemljo še vedno lahko absorbira Sonce zaradi plimskih interakcij z njeno zunanjo lupino.

Do takrat bo površje Zemlje že v staljenem stanju, saj bodo temperature na Zemlji dosegle 1370 °C. Zemljino atmosfero bo verjetno odpihnil v vesolje najmočnejši sončni veter, ki ga oddaja rdeča velikanka. V 10 milijonih let od trenutka, ko Sonce preide v fazo rdeče velikanke, bodo temperature v sončnem jedru dosegle 100 milijonov K, pojavil se bo helijev izbruh in začela se bo termonuklearna reakcija sinteze ogljika in kisika iz helija, Sonce se bo v polmeru zmanjšal na 9,5 sodobnih. Faza gorenja helija bo trajala 100-110 milijonov let, po kateri se bo ponovila hitra širitev zunanjih lupin zvezde in bo spet postala rdeča velikanka. Po vstopu v asimptotično velikansko vejo se bo Sonce povečalo v premeru za 213-krat. Po 20 milijonih let se bo začelo obdobje nestabilnih pulzacij površine zvezde. To fazo obstoja Sonca bodo spremljali močni izbruhi, na trenutke bo njegova svetilnost presegla trenutno raven za 5000-krat. To se bo zgodilo, ker bodo prej neprizadeti ostanki helija vstopili v termonuklearno reakcijo.

Čez približno 75.000 let (po drugih virih - 400.000) bo Sonce odvrglo svoje lupine in na koncu bo od rdečega velikana ostalo le njegovo majhno osrednje jedro - bela pritlikavka, majhen, vroč, a zelo gost objekt, z maso približno 54,1 % od prvotne sončne. Če se lahko Zemlja med fazo rdečega velikana izogne ​​absorbciji zunanjih lupin Sonca, potem bo obstajala več milijard (in celo trilijonov) let, dokler obstaja vesolje, vendar bodo pogoji za ponovni vznik življenje (vsaj v sedanji obliki) na Zemlji ne bo obstajalo. Ko bo Sonce prešlo v fazo bele pritlikavke, se bo zemeljsko površje postopoma ohladilo in potonilo v temo. Če si predstavljate velikost Sonca s površine bodoče Zemlje, ne bo videti kot disk, ampak kot svetleča točka s kotnimi dimenzijami približno 0°0'9″.

Črna luknja z maso, ki je enaka masi Zemlje, bo imela Schwarzschildov radij 8 mm.

(Obiskano 1058-krat, 1 obisk danes)

Zemlja je tretji planet od Sonca in peti po velikosti. Med vsemi nebesnimi telesi zemeljske skupine je največji po masi, premeru in gostoti. Ima še druge oznake - Blue Planet, World ali Terra. Trenutno je to edini planet, znan človeku, na katerem obstaja življenje.

Po znanstvenih raziskavah se izkaže, da je Zemlja kot planet nastala pred približno 4,54 milijarde let iz sončne meglice, nakar je dobila en sam satelit - Luno. Življenje se je na planetu pojavilo pred približno 3,9 milijarde let. Od takrat je biosfera močno spremenila strukturo ozračja in abiotske dejavnike. Posledično so določili število aerobnih živih organizmov in nastanek ozonske plasti. Magnetno polje skupaj s plastjo zmanjšuje negativen vpliv sončnega sevanja na življenje. Sevanje, ki ga povzroča zemeljska skorja, se je od njenega nastanka precej zmanjšalo zaradi postopnega razpada radionuklidov. Skorja planeta je razdeljena na več segmentov (tektonskih plošč), ki se premaknejo nekaj centimetrov na leto.

Svetovni oceani zavzemajo približno 70,8 % zemeljske površine, preostanek pa pripada celinam in otokom. Celine imajo reke, jezera, podtalnico in led. Skupaj s Svetovnim oceanom tvorijo hidrosfero planeta. Tekoča voda podpira življenje na površini in pod zemljo. Zemljine poli so prekriti z ledenimi pokrovi, ki vključujejo antarktično ledeno ploščo in arktični morski led.

Notranjost Zemlje je precej aktivna in je sestavljena iz zelo viskozne, debele plasti - plašča. Pokriva zunanje tekoče jedro, sestavljeno iz niklja in železa. Fizične značilnosti planeta so ohranile življenje 3,5 milijarde let. Približni izračuni znanstvenikov kažejo na trajanje istih pogojev še 2 milijardi let.

Zemljo privlačijo gravitacijske sile skupaj z drugimi vesoljskimi telesi. Planet se vrti okoli Sonca. Polna revolucija je 365,26 dni. Os vrtenja je nagnjena za 23,44°, zaradi česar nastanejo sezonske spremembe s periodičnostjo 1 tropskega leta. Približen čas dneva na Zemlji je 24 ur. Po drugi strani pa se Luna vrti okoli Zemlje. To se dogaja že od ustanovitve. Zahvaljujoč satelitu oceani na planetu padajo in plimujejo. Poleg tega stabilizira nagib Zemlje in s tem postopoma upočasni njeno vrtenje. Po nekaterih teorijah se izkaže, da so asteroidi (ognjene krogle) naenkrat padli na planet in tako neposredno vplivali na obstoječe organizme.

Zemlja je dom milijonom različnih oblik življenja, vključno s človekom. Celotno ozemlje je razdeljeno na 195 držav, ki med seboj sodelujejo z diplomacijo, surovo silo in trgovino. Človek je oblikoval veliko teorij o vesolju. Najbolj priljubljene so hipoteza Gaia, geocentrični svetovni sistem in ravna Zemlja.

Zgodovina našega planeta

Najsodobnejša teorija o nastanku Zemlje se imenuje hipoteza sončne meglice. Prikazuje, da je sončni sistem nastal iz velikega oblaka plina in prahu. Sestava je vključevala helij in vodik, ki sta nastala kot posledica velikega poka. Tako so se pojavili tudi težki elementi. Pred približno 4,5 milijarde let se je začelo stiskanje oblaka zaradi udarnega vala, ki se je nato začel po eksploziji supernove. Ko se je oblak skrčil, so ga kotni moment, vztrajnost in gravitacija sploščili v protoplanetarni disk. Po tem so ostanki v disku pod vplivom gravitacije začeli trkati in se združevati, s čimer so nastali prvi planetoidi.

Ta proces so poimenovali akrecija in prah, plin, ostanki in planetoidi so začeli tvoriti večje objekte – planete. Približno celoten proces je trajal približno 10-20 milijard let.

Edini satelit Zemlje - Luna - je nastal nekoliko kasneje, čeprav njegov izvor še ni pojasnjen. Postavljenih je bilo veliko hipotez, ena od njih pravi, da se je Luna pojavila zaradi akrecije preostale snovi Zemlje po trku s predmetom, ki je po velikosti podoben Marsu. Zunanja plast Zemlje je izhlapela in stopljena. Del plašča je bil vržen v orbito planeta, zato je Luna močno prikrajšana za kovine in ima nam znano sestavo. Lastna gravitacija je vplivala na sprejetje sferične oblike in nastanek Lune.

Proto-zemlja se je razširila zaradi akrecije in je bila zelo vroča za taljenje mineralov in kovin. Siderofilni elementi, geokemično podobni železu, so se začeli pogrezati proti središču Zemlje, kar je vplivalo na delitev notranjih plasti na plašč in kovinsko jedro. Začelo se je oblikovati magnetno polje planeta. Vulkanska aktivnost in sproščanje plinov sta povzročila nastanek atmosfere. Kondenzacija vodne pare, povečana z ledom, je povzročila nastanek oceanov. Takrat je bilo Zemljino ozračje sestavljeno iz lahkih elementov - helija in vodika, vendar je v primerjavi s trenutnim stanjem imelo veliko ogljikovega dioksida. Magnetno polje se je pojavilo pred približno 3,5 milijarde let. Zahvaljujoč temu sončni veter ni mogel izprazniti ozračja.

Površje planeta se je spreminjalo na stotine milijonov let. Pojavile so se in propadle nove celine. Včasih so med premikanjem ustvarili superkontinent. Pred približno 750 milijoni let je najzgodnejša supercelina Rodinia začela razpadati. Malo kasneje so njeni deli oblikovali novo - Panotijo, po kateri se je po 540 milijonih let znova razpadla, pojavila se je Pangea. Razpadla je 180 milijonov let pozneje.

Nastanek življenja na Zemlji

O tem obstaja veliko hipotez in teorij. Najbolj priljubljena med njimi pravi, da se je pred približno 3,5 milijarde let pojavil edini univerzalni prednik vseh živih organizmov.

Zahvaljujoč razvoju fotosinteze so živi organizmi lahko uporabljali sončno energijo. Ozračje se je začelo polniti s kisikom, v njegovih zgornjih plasteh pa je bila ozonska plast. Iz simbioze velikih celic z majhnimi so se začeli razvijati evkarionti. Pred približno 2,1 milijarde let so se pojavili predstavniki večceličnih organizmov.

Leta 1960 so znanstveniki predstavili hipotezo Zemlje snežne kepe, po kateri se je izkazalo, da je bil naš planet v obdobju od 750 do 580 milijonov let v celoti pokrit z ledom. Ta hipoteza zlahka razloži kambrijsko eksplozijo - nastanek velikega števila različnih oblik življenja. Trenutno je ta hipoteza potrjena.

Prve alge so nastale pred 1200 milijoni let. Prvi predstavniki višjih rastlin - pred 450 milijoni let. Nevretenčarji so se pojavili v ediakaranskem obdobju, vretenčarji pa med kambrijsko eksplozijo.

Od kambrijske eksplozije je bilo 5 množičnih izumrtij. Ob koncu permskega obdobja je umrlo približno 90 % živih bitij. To je bilo najbolj množično uničenje, po katerem so se pojavili arhozavri. Ob koncu triasa so se pojavili dinozavri, ki so obvladovali planet v obdobju jure in krede. Pred približno 65 milijoni let je prišlo do izumrtja v obdobju krede in paleogena. Vzrok je bil najverjetneje padec ogromnega meteorita. Posledično so umrli skoraj vsi veliki dinozavri in plazilci, medtem ko so majhne živali uspele pobegniti. Njihovi vidni predstavniki so bile žuželke in prve ptice. V naslednjih milijonih let se je pojavila večina različnih živali in pred nekaj milijoni let so se pojavile prve opicam podobne živali s sposobnostjo pokončne hoje. Ta bitja so začela uporabljati orodja in komunikacijo kot izmenjavo informacij. Nobena druga oblika življenja se ni mogla razviti tako hitro kot ljudje. V izjemno kratkem času so ljudje zajezili poljedelstvo in oblikovali civilizacije, v zadnjem času pa začeli neposredno vplivati ​​na stanje planeta in število drugih vrst.

Zadnja ledena doba se je začela pred 40 milijoni let. Njegova svetla sredina se je zgodila v pleistocenu (pred 3 milijoni let).

Zgradba Zemlje

Naš planet spada v kopensko skupino in ima trdno površino. Ima največjo gostoto, maso, gravitacijo, magnetno polje in velikost. Zemlja je edini znani planet z aktivnim tektonskim gibanjem plošč.

Notranjost Zemlje je razdeljena na plasti glede na fizikalne in kemijske lastnosti, vendar ima za razliko od drugih planetov razločno zunanje in notranje jedro. Zunanja plast je trda lupina, sestavljena predvsem iz silikata. Od plašča ga loči meja s povečano hitrostjo seizmičnih longitudinalnih valov. Zgornji viskozni del plašča in trdna skorja tvorita litosfero. Pod njim je astenosfera.

Glavne spremembe v kristalni strukturi se zgodijo na globini 660 km. Ločuje spodnji plašč od zgornjega. Pod samim plaščem je tekoča plast staljenega železa z primesmi žvepla, niklja in silicija. To je jedro Zemlje. Te seizmične meritve so pokazale, da je jedro sestavljeno iz dveh delov - tekočega zunanjega in trdnega notranjega.

Oblika

Zemlja ima obliko sploščenega elipsoida. Povprečni premer planeta je 12.742 km, obseg pa 40.000 km. Ekvatorialna izboklina je nastala zaradi rotacije planeta, zato je ekvatorialni premer za 43 km večji od polarnega. Najvišja točka je Mount Everest, najgloblja pa Marianski jarek.

Kemična sestava

Približna masa Zemlje je 5,9736 1024 kg. Približno število atomov je 1,3-1,4 1050. Sestava: železo – 32,1%; kisik - 30,1%; silicij - 15,1%; magnezij - 13,9%; žveplo - 2,9%; nikelj - 1,8%; kalcij - 1,5%; aluminij - 1,4%. Vsi drugi elementi predstavljajo 1,2 %.

Notranja struktura

Tako kot drugi planeti ima Zemlja notranjo plastno zgradbo. To je predvsem kovinsko jedro in trde silikatne lupine. Notranja toplota planeta je možna zaradi kombinacije preostale toplote in radioaktivnega razpada izotopov.

Trdna lupina Zemlje - litosfera - je sestavljena iz zgornjega dela plašča in zemeljske skorje. Ima premične zložene pasove in stabilne platforme. Litosferske plošče se gibljejo po plastični astenosferi, ki se obnaša kot viskozna pregreta tekočina, kjer se hitrost potresnih valov zmanjša.

Zemljina skorja predstavlja zgornji trdni del Zemlje. Od plašča ga loči Mohorovičeva meja. Obstajata dve vrsti skorje - oceanska in celinska. Prvi je sestavljen iz osnovnih kamnin in sedimentnega pokrova, drugi pa iz granita, sedimentov in bazalta. Celotna zemeljska skorja je razdeljena na različno velike litosferske plošče, ki se med seboj premikajo.

Debelina zemeljske celinske skorje je 35-45 km, v gorah lahko doseže 70 km. Z večanjem globine se količina železovih in magnezijevih oksidov v sestavi povečuje, kremena pa zmanjšuje. Zgornji del celinske skorje predstavlja diskontinuirana plast vulkanskih in sedimentnih kamnin. Plasti so pogosto zmečkane v gube. Na ščitih ni sedimentne lupine. Spodaj je mejna plast granitov in gnajsov. Za njim je bazaltna plast, sestavljena iz gabra, bazaltov in metamorfnih kamnin. Ločena sta s konvencionalno mejo - Conradovo površino. Pod oceani debelina skorje doseže 5-10 km. Prav tako je razdeljen na več plasti - zgornji in spodnji. Prvo sestavljajo kilometer veliki talni sedimenti, drugi pa bazalt, serpentinit in vmesni sloji sedimentov.

Zemljin plašč je silikatna lupina, ki se nahaja med jedrom in zemeljsko skorjo. Predstavlja 67 % celotne mase planeta in približno 83 % njegove prostornine. Zavzema širok razpon globin in kaže fazne prehode, kar vpliva na gostoto mineralne strukture. Tudi plašč je razdeljen na spodnji in zgornji del. Drugi pa je sestavljen iz substrata, plasti Guttenberg in Golitsyn.

Rezultati dosedanjih raziskav kažejo, da je sestava zemeljskega plašča podobna hondritom – kamnitim meteoritom. Tu so prisotni predvsem kisik, silicij, železo, magnezij in drugi kemični elementi. Skupaj s silicijevim dioksidom tvorijo silikate.

Najgloblji in osrednji del Zemlje je jedro (geosfera). Domnevna sestava: zlitine železa in niklja in siderofilni elementi. Leži na globini 2900 km. Približen polmer je 3485 km. Temperatura v središču lahko doseže 6000 °C s tlakom do 360 GPa. Približna teža - 1,9354 1024 kg.

Geografski ovoj predstavlja površinske dele planeta. Zemlja ima posebno pestrost reliefa. Približno 70,8 % je pokritega z vodo. Podvodna površina je gorata in je sestavljena iz srednjeoceanskih grebenov, podmorskih vulkanov, oceanskih planot, jarkov, podmorskih kanjonov in breznih ravnin. 29,2 % pripada nadvodnim delom Zemlje, ki jih sestavljajo puščave, gore, planote, nižine itd.

Tektonski procesi in erozija nenehno vplivajo na spreminjanje površja planeta. Relief se oblikuje pod vplivom padavin, temperaturnih nihanj, vremenskih in kemičnih vplivov. Poseben vpliv imajo tudi ledeniki, koralni grebeni, udarci meteoritov in erozija obale.

Hidrosfera so vse zaloge vode na Zemlji. Edinstvena značilnost našega planeta je prisotnost tekoče vode. Glavni del se nahaja v morjih in oceanih. Skupna masa Svetovnega oceana je 1,35 1018 ton. Vso vodo delimo na slano in sladko, od tega je le 2,5 % pitne. Večina sveže vode je v ledenikih - 68,7%.

Vzdušje

Atmosfera je plinasta lupina, ki obdaja planet in je sestavljena iz kisika in dušika. Ogljikov dioksid in vodna para sta prisotna v majhnih količinah. Pod vplivom biosfere se je ozračje od svojega nastanka močno spremenilo. Zahvaljujoč pojavu kisikove fotosinteze so se začeli razvijati aerobni organizmi. Atmosfera ščiti Zemljo pred kozmičnimi žarki in določa vreme na površju. Uravnava tudi kroženje zračnih mas, kroženje vode in prenos toplote. Atmosfero delimo na stratosfero, mezosfero, termosfero, ionosfero in eksosfero.

Kemična sestava: dušik – 78,08%; kisik - 20,95%; argon - 0,93%; ogljikov dioksid - 0,03%.

Biosfera

Biosfera je skupek delov lupin planeta, v katerih živijo živi organizmi. Dovzetna je za njihov vpliv in se ukvarja z rezultati njihove življenjske dejavnosti. Sestavljen je iz delov litosfere, atmosfere in hidrosfere. Je dom več milijonov vrst živali, mikroorganizmov, gliv in rastlin.

Zemlja- tretji planet sončnega sistema. Izvedite opis planeta, maso, orbito, velikost, zanimivosti, oddaljenost od Sonca, sestavo, življenje na Zemlji.

Seveda imamo radi naš planet. Pa ne samo zato, ker je to naš dom, ampak tudi zato, ker je to edinstveno mesto v sončnem sistemu in vesolju, saj doslej poznamo samo življenje na Zemlji. Živi v notranjem delu sistema in zavzema mesto med Venero in Marsom.

Planet Zemlja imenovan tudi Modri ​​planet, Gaia, Svet in Terra, kar odraža njegovo vlogo za vsako ljudstvo v zgodovinskem smislu. Vemo, da je naš planet bogat s številnimi različnimi oblikami življenja, toda kako natanko mu je to uspelo? Najprej razmislite o nekaj zanimivih dejstvih o Zemlji.

Zanimiva dejstva o planetu Zemlja

Vrtenje se postopoma upočasni

• Za zemljane se celoten proces upočasnitve vrtenja osi zgodi skoraj neopazno - 17 milisekund na 100 let. Toda narava hitrosti ni enotna. Zaradi tega se dolžina dneva poveča. Čez 140 milijonov let bo dan trajal 25 ur.

Verjeli so, da je Zemlja središče vesolja

• Starodavni znanstveniki so lahko opazovali nebesna telesa s položaja našega planeta, zato se je zdelo, da se vsi predmeti na nebu premikajo glede na nas, mi pa smo ostali na eni točki. Posledično je Kopernik izjavil, da je Sonce (heliocentrični sistem sveta) središče vsega, čeprav zdaj vemo, da to ne ustreza resničnosti, če vzamemo merilo vesolja.

Obdarjen z močnim magnetnim poljem

• Zemljino magnetno polje ustvarja nikelj-železovo planetarno jedro, ki se hitro vrti. Polje je pomembno, ker nas varuje pred vplivi sončnega vetra.

Ima en satelit

• Če pogledate odstotek, je Luna največji satelit v sistemu. Toda v resnici je na 5. mestu po velikosti.

Edini planet, ki ni poimenovan po božanstvu

• Stari znanstveniki so vseh 7 planetov poimenovali v čast bogovom, sodobni znanstveniki pa so sledili tradiciji pri odkrivanju Urana in Neptuna.

Prvi po gostoti

• Vse temelji na sestavi in ​​določenem delu planeta. Jedro je torej predstavljeno s kovino in po gostoti obide skorjo. Povprečna gostota zemlje je 5,52 grama na cm3.

Velikost, masa, orbita planeta Zemlja

S polmerom 6371 km in maso 5,97 x 10 24 kg se Zemlja po velikosti in masivnosti uvršča na 5. mesto. Je največji zemeljski planet, vendar je po velikosti manjši od plinastih in ledenih velikanov. Vendar pa je po gostoti (5,514 g/cm3) na prvem mestu v Osončju.

V orbiti je majhna ekscentričnost (0,0167). Razdalja od zvezde v periheliju je 0,983 AU, v afelu pa 1,015 AU.

En prehod okoli Sonca traja 365,24 dni. Vemo, da zaradi obstoja prestopnih let vsake 4 prehode dodamo dan. Navajeni smo misliti, da dan traja 24 ur, v resnici pa ta čas traja 23 ur 56 minut in 4 sekunde.

Če opazujete vrtenje osi s polov, lahko vidite, da se dogaja v nasprotni smeri urinega kazalca. Os je nagnjena za 23,439281° od pravokotnice na orbitalno ravnino. To vpliva na količino svetlobe in toplote.

Če je severni pol obrnjen proti Soncu, potem na severni polobli nastopi poletje, na južni pa zima. V določenem času Sonce nad polarnim krogom sploh ne vzide, nato pa tam noč in zima trajata 6 mesecev.

Sestava in površina planeta Zemlja

Oblika planeta Zemlja je kot sferoid, sploščen na polih in s konveksnostjo na ekvatorialni črti (premer - 43 km). To se zgodi zaradi vrtenja.

Zgradbo Zemlje predstavljajo plasti, od katerih ima vsaka svojo kemično sestavo. Od drugih planetov se razlikuje po tem, da ima naše jedro jasno porazdelitev med trdno notranjostjo (polmer - 1220 km) in tekočo zunanjostjo (3400 km).

Sledi plašč in skorja. Prvi se poglobi do 2890 km (najgostejša plast). Predstavljajo ga silikatne kamnine z železom in magnezijem. Skorjo delimo na litosfero (tektonske plošče) in astenosfero (nizka viskoznost). Na diagramu lahko natančno preučite strukturo Zemlje.

Litosfera razpade na trdne tektonske plošče. To so togi bloki, ki se premikajo relativno drug glede na drugega. Obstajajo točke povezave in prekinitve. Njihov stik vodi do potresov, vulkanske aktivnosti, nastanka gora in oceanskih jarkov.

Obstaja 7 glavnih plošč: pacifiška, severnoameriška, evrazijska, afriška, antarktična, indo-avstralska in južnoameriška.

Naš planet je znan po tem, da je približno 70,8% njegove površine prekrite z vodo. Spodnji zemljevid Zemlje prikazuje tektonske plošče.

Zemeljska pokrajina je povsod drugačna. Potopljena površina spominja na gore in ima podvodne vulkane, oceanske rove, kanjone, ravnine in celo oceanske planote.

Med razvojem planeta se je površje nenehno spreminjalo. Pri tem velja upoštevati gibanje tektonskih plošč, pa tudi erozijo. Vpliva tudi na preoblikovanje ledenikov, nastanek koralnih grebenov, udarce meteoritov itd.

Kontinentalno skorjo predstavljajo tri vrste: magnezijeve kamnine, sedimentne in metamorfne. Prvi je razdeljen na granit, andezit in bazalt. Sedimentni predstavlja 75% in nastane z zakopavanjem nakopičenega sedimenta. Slednji nastane med zaledenitvijo sedimentnih kamnin.

Od najnižje točke višina površja doseže -418 m (pri Mrtvem morju) in se dvigne do 8848 m (vrh Everesta). Povprečna višina kopnega nad morsko gladino je 840 m, masa je razdeljena tudi med poloble in celine.

Zunanja plast vsebuje zemljo. To je določena meja med litosfero, atmosfero, hidrosfero in biosfero. Približno 40 % površine se uporablja za kmetijske namene.

Atmosfera in temperatura planeta Zemlja

Obstaja 5 plasti zemeljske atmosfere: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera in eksosfera. Višje ko se dvignete, manj zraka, pritiska in gostote boste občutili.

Troposfera se nahaja najbližje površini (0-12 km). Vsebuje 80 % mase ozračja, od tega 50 % znotraj prvih 5,6 km. Sestavljen je iz dušika (78 %) in kisika (21 %) s primesmi vodne pare, ogljikovega dioksida in drugih plinastih molekul.

V intervalu 12-50 km vidimo stratosfero. Ločeno je od prve tropopavze - črte z relativno toplim zrakom. Tu se nahaja ozonski plašč. Temperatura se dvigne, ko plast absorbira ultravijolično svetlobo. Atmosferske plasti Zemlje so prikazane na sliki.

To je stabilna plast in je praktično brez turbulenc, oblakov in drugih vremenskih tvorb.

Na nadmorski višini 50-80 km je mezosfera. To je najhladnejše mesto (-85°C). Nahaja se blizu mezopavze in se razteza od 80 km do termopavze (500-1000 km). Ionosfera živi v območju 80-550 km. Tukaj temperatura narašča z nadmorsko višino. Na fotografiji Zemlje lahko občudujete severni sij.

Plast je brez oblakov in vodne pare. Toda tu nastanejo aurore in se nahaja Mednarodna vesoljska postaja (320-380 km).

Najbolj zunanja sfera je eksosfera. To je prehodna plast v vesolje, brez atmosfere. Predstavljajo jih vodik, helij in težje molekule z nizko gostoto. Vendar so atomi tako razpršeni, da se plast ne obnaša kot plin, delci pa se nenehno odnašajo v vesolje. Tu živi večina satelitov.

Na to znamko vpliva veliko dejavnikov. Zemlja naredi osni obrat vsakih 24 ur, kar pomeni, da ena stran vedno doživi noč in nižje temperature. Poleg tega je os nagnjena, zato se severna in južna polobla izmenično oddaljujeta in približujeta.

Vse to ustvarja sezonskost. Vsak del zemlje ne doživi močnih padcev in dvigov temperature. Na primer, količina svetlobe, ki vstopa v ekvatorialno črto, ostane skoraj nespremenjena.

Če vzamemo povprečje, dobimo 14°C. Toda najvišja temperatura je bila 70,7 °C (puščava Lut), najnižja temperatura -89,2 °C pa je bila dosežena na sovjetski postaji Vostok na antarktični planoti julija 1983.

Luna in asteroidi Zemlje

Planet ima samo en satelit, kar ne vpliva samo na fizične spremembe planeta (na primer oseka in oseka), ampak se odraža tudi v zgodovini in kulturi. Če smo natančni, je Luna edino nebesno telo, po katerem je človek hodil. To se je zgodilo 20. julija 1969 in pravico do prvega koraka je dobil Neil Armstrong. Skupno je na satelitu pristalo 13 astronavtov.

Luna se je pojavila pred 4,5 milijarde let zaradi trka Zemlje in predmeta velikosti Marsa (Theia). Na naš satelit smo lahko ponosni, saj je ena največjih lun v sistemu, poleg tega pa je na drugem mestu po gostoti (za Io). Je v gravitacijskem zaklepanju (ena stran je vedno obrnjena proti Zemlji).

Premer pokriva 3474,8 km (1/4 Zemlje), masa pa 7,3477 x 10 22 kg. Povprečna gostota je 3,3464 g/cm3. Glede na gravitacijo dosega le 17 % Zemljine. Luna vpliva na zemeljsko plimovanje, pa tudi na delovanje vseh živih organizmov.

Ne pozabite, da obstajata lunin in sončni mrk. Prvi se zgodi, ko Luna pade v Zemljino senco, drugi pa, ko se med nami in Soncem pripelje satelit. Atmosfera satelita je šibka, zaradi česar temperature močno nihajo (od -153 °C do 107 °C).

Helij, neon in argon lahko najdemo v ozračju. Prva dva nastane zaradi sončnega vetra, argon pa zaradi radioaktivnega razpada kalija. Obstajajo tudi dokazi o zamrznjeni vodi v kraterjih. Površina je razdeljena na različne vrste. Tam je Maria - ravne ravnice, ki so jih stari astronomi zamenjali za morja. Terase so zemljišča, kot so visokogorja. Videti je mogoče celo gorata območja in kraterje.

Zemlja ima pet asteroidov. Satelit 2010 TK7 je na L4, asteroid 2006 RH120 pa se sistemu Zemlja-Luna približa vsakih 20 let. Če govorimo o umetnih satelitih, jih je 1265, pa tudi 300.000 kosov odpadkov.

Nastanek in razvoj planeta Zemlja

V 18. stoletju je človeštvo prišlo do zaključka, da je naš zemeljski planet tako kot celotno osončje nastal iz meglenega oblaka. To pomeni, da je pred 4,6 milijarde let naš sistem spominjal na okolizvezdni disk, ki so ga predstavljali plin, led in prah. Nato se je večina približala središču in se pod pritiskom spremenila v Sonce. Preostali delci so ustvarili planete, ki jih poznamo.

Prvotna Zemlja se je pojavila pred 4,54 milijarde let. Že od samega začetka je bil staljen zaradi vulkanov in pogostih trkov z drugimi predmeti. Toda pred 4-2,5 milijardami let so se pojavile trdna skorja in tektonske plošče. Razplinjevanje in vulkani so ustvarili prvo atmosfero, led, ki je prišel na komete, pa je oblikoval oceane.

Površinska plast ni ostala zmrznjena, zato so se celine zbliževale in oddaljevale. Pred približno 750 milijoni let je prva supercelina začela razpadati. Panocija je nastala pred 600-540 milijoni let, zadnja (Pangea) pa je propadla pred 180 milijoni let.

Sodobna slika je nastala pred 40 milijoni let in se je uveljavila pred 2,58 milijona let. Trenutno poteka zadnja ledena doba, ki se je začela pred 10.000 leti.

Menijo, da so se prvi namigi o življenju na Zemlji pojavili pred 4 milijardami let (arhejski eon). Zaradi kemijskih reakcij so se pojavile samopodvajajoče se molekule. S fotosintezo je nastal molekularni kisik, ki je skupaj z ultravijoličnimi žarki oblikoval prvi ozonski plašč.

Nato so se začeli pojavljati različni večcelični organizmi. Mikrobno življenje je nastalo pred 3,7-3,48 milijardami let. Pred 750-580 milijoni let je bil večji del planeta prekrit z ledeniki. Aktivno razmnoževanje organizmov se je začelo med kambrijsko eksplozijo.

Od takrat (pred 535 milijoni let) zgodovina vključuje 5 velikih dogodkov izumrtja. Zadnja (smrt dinozavrov zaradi meteorita) se je zgodila pred 66 milijoni let.

Zamenjale so jih nove vrste. Afriška opica podobna žival se je postavila na zadnje noge in osvobodila sprednje okončine. To je možgane spodbudilo k uporabi različnih orodij. Potem vemo o razvoju kmetijskih pridelkov, socializaciji in drugih mehanizmih, ki so nas pripeljali do sodobnega človeka.

Razlogi za naseljivost planeta Zemlja

Če planet izpolnjuje več pogojev, se šteje za potencialno bivalnega. Zdaj je Zemlja edina srečnež z razvitimi oblikami življenja. Kaj je potrebno? Začnimo z glavnim merilom - tekočo vodo. Poleg tega mora glavna zvezda zagotoviti dovolj svetlobe in toplote za vzdrževanje ozračja. Pomemben dejavnik je lega v coni habitata (oddaljenost Zemlje od Sonca).

Morali bi razumeti, kako srečni smo. Navsezadnje je Venera podobne velikosti, vendar je zaradi svoje bližine Soncu peklensko vroče mesto s kislim dežjem. In Mars, ki živi za nami, je prehladen in ima šibko atmosfero.

Raziskave planeta Zemlja

Prvi poskusi razlage izvora Zemlje so temeljili na veri in mitih. Pogosto je planet postal božanstvo, namreč mati. Zato se v mnogih kulturah zgodovina vsega začne z materjo in rojstvom našega planeta.

V obrazcu je tudi marsikaj zanimivega. V starih časih je planet veljal za raven, vendar so različne kulture dodale svoje značilnosti. Na primer, v Mezopotamiji je sredi oceana plaval ploščat disk. Maji so imeli 4 jaguarje, ki so držali nebesa. Za Kitajce je bila na splošno kocka.

Že v 6. stoletju pr. e. znanstveniki so ga prišili na okroglo obliko. Presenetljivo je v 3. stoletju pr. e. Eratosten je celo uspel izračunati krog z napako 5-15%. Kroglasta oblika se je uveljavila s prihodom rimskega imperija. Aristotel je govoril o spremembah zemeljske površine. Menil je, da se dogaja prepočasi, zato ga človek ne more ujeti. Tu nastanejo poskusi razumevanja starosti planeta.

Znanstveniki aktivno preučujejo geologijo. Prvi katalog mineralov je ustvaril Plinij starejši v 1. stoletju našega štetja. V 11. stoletju v Perziji so raziskovalci preučevali indijsko geologijo. Teorijo geomorfologije je ustvaril kitajski naravoslovec Shen Guo. Identificiral je morske fosile, ki se nahajajo daleč od vode.

V 16. stoletju se je razumevanje in raziskovanje Zemlje razširilo. Zahvaliti se moramo Kopernikovemu heliocentričnemu modelu, ki je dokazal, da Zemlja ni univerzalno središče (prej so uporabljali geocentrični sistem). In tudi Galileo Galilei za svoj teleskop.

V 17. stoletju se je geologija trdno uveljavila med drugimi vedami. Pravijo, da je izraz skoval Ulysses Aldvandi ali Mikkel Eschholt. Takrat odkriti fosili so povzročili resne polemike o starosti Zemlje. Vsi verni ljudje so vztrajali pri 6000 letih (kot piše v Svetem pismu).

Ta razprava se je končala leta 1785, ko je James Hutton izjavil, da je Zemlja veliko starejša. Temeljila je na eroziji kamnin in izračunu časa, potrebnega za to. V 18. stoletju so bili znanstveniki razdeljeni na 2 tabora. Prvi je menil, da so kamenje nanesle poplave, drugi pa se je pritoževal nad ognjenimi razmerami. Hutton je stal na strelnem položaju.

Prve geološke karte Zemlje so se pojavile v 19. stoletju. Glavno delo je "Načela geologije", ki ga je leta 1830 objavil Charles Lyell. V 20. stoletju so izračuni starosti postali veliko lažji zaradi radiometričnega datiranja (2 milijardi let). Vendar pa je preučevanje tektonskih plošč že privedlo do sodobne oznake 4,5 milijarde let.

Prihodnost planeta Zemlja

Naše življenje je odvisno od obnašanja Sonca. Vendar ima vsaka zvezda svojo evolucijsko pot. Pričakuje se, da se bo v 3,5 milijardah let povečala za 40 %. To bo povečalo pretok sevanja in oceani lahko preprosto izhlapijo. Nato bodo rastline odmrle in čez milijardo let bodo izginila vsa živa bitja, konstantna povprečna temperatura pa bo približno 70 °C.

V 5 milijardah let se bo Sonce spremenilo v rdečega velikana in premaknilo našo orbito za 1,7 AU.

Če pogledate celotno zgodovino zemlje, potem je človeštvo le bežen utrinek. Vendar Zemlja ostaja najpomembnejši planet, dom in edinstven kraj. Le upamo lahko, da bomo imeli čas za naselitev drugih planetov zunaj našega sistema pred kritičnim obdobjem sončnega razvoja. Spodaj si lahko ogledate zemljevid zemeljskega površja. Poleg tega naše spletno mesto vsebuje veliko čudovitih fotografij planeta in krajev na Zemlji iz vesolja v visoki ločljivosti. Z uporabo spletnih teleskopov z ISS in satelitov lahko brezplačno opazujete planet v realnem času.

Kliknite na sliko za povečavo

Zemlja je tretji planet od Sonca in največji med zemeljskimi planeti. Je pa šele peti največji planet po velikosti in masi v Osončju, a je presenetljivo najgostejši od vseh planetov v sistemu (5,513 kg/m3). Omeniti velja tudi, da je Zemlja edini planet v sončnem sistemu, ki ga ljudje sami niso poimenovali po mitološkem bitju – njeno ime izhaja iz stare angleške besede »ertha«, kar pomeni prst.

Domneva se, da je Zemlja nastala nekje pred 4,5 milijarde let in je trenutno edini znani planet, kjer je načeloma možen obstoj življenja, razmere pa so takšne, da življenje na planetu dobesedno mrgoli.

Skozi človeško zgodovino so si ljudje prizadevali razumeti svoj domači planet. Vendar se je izkazalo, da je krivulja učenja zelo, zelo težka, s številnimi napakami. Na primer, že pred obstojem starih Rimljanov je bil svet razumljen kot raven, ne sferičen. Drugi jasen primer je prepričanje, da Sonce kroži okoli Zemlje. Šele v šestnajstem stoletju so po zaslugi Kopernikovega dela ljudje izvedeli, da je Zemlja pravzaprav le planet, ki kroži okoli Sonca.

Morda najpomembnejše odkritje o našem planetu v zadnjih dveh stoletjih je, da je Zemlja tako običajno kot edinstveno mesto v sončnem sistemu. Po eni strani je veliko njegovih značilnosti precej običajnih. Vzemimo za primer velikost planeta, njegove notranje in geološke procese: njegova notranja struktura je skoraj enaka trem drugim zemeljskim planetom v osončju. Na Zemlji potekajo skoraj enaki geološki procesi, ki tvorijo površje, ki so značilni za podobne planete in številne planetarne satelite. Vendar pa ima Zemlja ob vsem tem preprosto ogromno število popolnoma edinstvenih značilnosti, ki jo presenetljivo razlikujejo od skoraj vseh trenutno znanih zemeljskih planetov.

Eden od nujnih pogojev za obstoj življenja na Zemlji je nedvomno njena atmosfera. Sestavljen je iz približno 78 % dušika (N2), 21 % kisika (O2) in 1 % argona. Vsebuje tudi zelo majhne količine ogljikovega dioksida (CO2) in drugih plinov. Omeniti velja, da sta dušik in kisik potrebna za nastanek deoksiribonukleinske kisline (DNK) in proizvodnjo biološke energije, brez katere življenje ne more obstajati. Poleg tega kisik, prisoten v ozonskem plašču ozračja, ščiti površino planeta in absorbira škodljivo sončno sevanje.

Zanimivo je, da se velika količina kisika, ki je prisoten v ozračju, ustvari na Zemlji. Nastane kot stranski produkt fotosinteze, ko rastline pretvorijo ogljikov dioksid iz ozračja v kisik. V bistvu to pomeni, da bi bila brez rastlin količina ogljikovega dioksida v ozračju veliko višja, raven kisika pa veliko nižja. Po eni strani, če se raven ogljikovega dioksida poveča, je verjetno, da bo Zemlja trpela zaradi takšnega učinka tople grede. Po drugi strani pa, če bi se odstotek ogljikovega dioksida še nekoliko znižal, bi zmanjšanje učinka tople grede povzročilo močno ohladitev. Tako trenutne ravni ogljikovega dioksida prispevajo k idealnemu udobnemu temperaturnemu območju od -88 °C do 58 °C.

Pri opazovanju Zemlje iz vesolja najprej padejo v oči oceani tekoče vode. Kar zadeva površino, oceani pokrivajo približno 70 % Zemlje, kar je ena najbolj edinstvenih lastnosti našega planeta.

Tako kot zemeljsko ozračje je tudi prisotnost vode v tekočem stanju nujno merilo za obstoj življenja. Znanstveniki verjamejo, da se je življenje na Zemlji prvič pojavilo pred 3,8 milijarde let v oceanu, sposobnost gibanja po kopnem pa se je pri živih bitjih pojavila veliko kasneje.

Planetologi razlagajo prisotnost oceanov na Zemlji z dvema razlogoma. Prva od teh je Zemlja sama. Obstaja domneva, da je med nastankom Zemlje atmosfera planeta lahko zajela velike količine vodne pare. Sčasoma so geološki mehanizmi planeta, predvsem njegova vulkanska aktivnost, sprostili to vodno paro v ozračje, nakar se je v atmosferi kondenzirala in padla na površje planeta v obliki tekoče vode. Druga različica kaže, da so bili vir vode kometi, ki so v preteklosti padli na površje Zemlje, led, ki je prevladoval v njihovi sestavi in ​​je oblikoval rezervoarje, ki obstajajo na Zemlji.

Površina tal

Kljub dejstvu, da se večina zemeljske površine nahaja pod njenimi oceani, ima "suha" površina številne posebnosti. Če primerjamo Zemljo z drugimi trdnimi telesi v sončnem sistemu, je njena površina osupljivo drugačna, ker nima kraterjev. Po mnenju planetologov to ne pomeni, da se je Zemlja izognila številnim udarcem majhnih vesoljskih teles, temveč kaže, da so bili dokazi o takih udarcih izbrisani. Morda je za to odgovornih veliko geoloških procesov, vendar znanstveniki identificirajo dva najpomembnejša - preperevanje in erozijo. Domneva se, da je na več načinov prav dvojni vpliv teh dejavnikov vplival na izbris sledi kraterjev z obličja Zemlje.

Preperevanje torej razbije površinske strukture na manjše koščke, da ne omenjamo kemičnih in fizikalnih metod atmosferske izpostavljenosti. Primer kemičnega preperevanja je kisli dež. Primer fizičnega preperevanja je abrazija rečnih strug, ki jo povzročajo kamnine v tekoči vodi. Drugi mehanizem, erozija, je v bistvu vpliv na relief gibanja delcev vode, ledu, vetra ali zemlje. Tako so bili pod vplivom vremenskih vplivov in erozije udarni kraterji na našem planetu "izbrisani", zaradi česar so nastale nekatere reliefne značilnosti.

Znanstveniki identificirajo tudi dva geološka mehanizma, ki sta po njihovem mnenju pomagala oblikovati zemeljsko površje. Prvi tak mehanizem je vulkanska aktivnost - proces sproščanja magme (staljene kamnine) iz notranjosti Zemlje skozi razpoke v njeni skorji. Morda je bila zemeljska skorja spremenjena zaradi vulkanske dejavnosti in so nastali otoki (dober primer so Havajski otoki). Drugi mehanizem določa gorovje oziroma nastanek gora kot posledica stiskanja tektonskih plošč.

Zgradba planeta Zemlja

Tako kot drugi zemeljski planeti je Zemlja sestavljena iz treh komponent: jedra, plašča in skorje. Znanost zdaj verjame, da je jedro našega planeta sestavljeno iz dveh ločenih plasti: notranjega jedra iz trdnega niklja in železa ter zunanjega jedra iz staljenega niklja in železa. Hkrati je plašč zelo gosta in skoraj popolnoma trdna silikatna kamnina - njegova debelina je približno 2850 km. Tudi lubje je sestavljeno iz silikatnih kamnin in se razlikuje po debelini. Medtem ko je celinska skorja debela od 30 do 40 kilometrov, je oceanska skorja veliko tanjša, le 6 do 11 kilometrov.

Druga značilnost Zemlje v primerjavi z drugimi zemeljskimi planeti je, da je njena skorja razdeljena na hladne, toge plošče, ki ležijo na bolj vročem plašču spodaj. Poleg tega so te plošče v stalnem gibanju. Vzdolž njihovih meja se praviloma istočasno odvijata dva procesa, znana kot subdukcija in širjenje. Med subdukcijo prideta dve plošči v stik, kar povzroča potrese, ena plošča pa vozi po drugi. Drugi proces je separacija, kjer se dve plošči odmakneta ena od druge.

Zemljina orbita in rotacija

Zemlja potrebuje približno 365 dni, da opravi svojo orbito okoli Sonca. Dolžina našega leta je v veliki meri povezana s povprečno orbitalno razdaljo Zemlje, ki je 1,50 x 10 na potenco 8 km. Na tej orbitalni razdalji traja v povprečju približno osem minut in dvajset sekund, da sončna svetloba doseže zemeljsko površje.

Z orbitalno ekscentričnostjo 0,0167 je Zemljina orbita ena najbolj krožnih v celotnem sončnem sistemu. To pomeni, da je razlika med perihelom in afelijem Zemlje relativno majhna. Zaradi te majhne razlike intenzivnost sončne svetlobe na Zemlji ostaja v bistvu enaka vse leto. Vendar položaj Zemlje v njeni orbiti določa enega ali drugega letnega časa.

Nagib Zemljine osi je približno 23,45°. V tem primeru potrebuje Zemlja štiriindvajset ur, da opravi en obrat okoli svoje osi. To je najhitrejša rotacija med zemeljskimi planeti, vendar nekoliko počasnejša od vseh plinastih planetov.

V preteklosti je Zemlja veljala za središče vesolja. Starodavni astronomi so 2000 let verjeli, da je Zemlja statična in da druga nebesna telesa potujejo po krožnih orbitah okoli nje. Do tega zaključka so prišli z opazovanjem očitnega gibanja Sonca in planetov, opazovanih z Zemlje. Leta 1543 je Kopernik objavil svoj heliocentrični model sončnega sistema, ki postavlja Sonce v središče našega sončnega sistema.

Zemlja je edini planet v sistemu, ki ni dobil imena po mitoloških bogovih ali boginjah (ostalih sedem planetov v sončnem sistemu je bilo poimenovanih po rimskih bogovih ali boginjah). To se nanaša na pet s prostim očesom vidnih planetov: Merkur, Venera, Mars, Jupiter in Saturn. Enak pristop z imeni starorimskih bogov je bil uporabljen po odkritju Urana in Neptuna. Sama beseda "zemlja" izhaja iz stare angleške besede "ertha", kar pomeni prst.

Zemlja je najgostejši planet v sončnem sistemu. Gostota Zemlje se razlikuje v vsaki plasti planeta (jedro je na primer gostejše od skorje). Povprečna gostota planeta je približno 5,52 grama na kubični centimeter.

Gravitacijska interakcija med Zemljo povzroča plimovanje na Zemlji. Menijo, da Luno blokirajo Zemljine plimske sile, zato njena rotacijska doba sovpada z Zemljino in je vedno obrnjena proti našemu planetu z isto stranjo.