Земля

Эта статья входит в число готовых статей
Эта статья прошла проверку экспертом
Материал из «Знание.Вики»
У этого термина существуют и другие значения, см. Земля (значения).
Земля Earth symbol (bold).svg
Планета
Фотография Земли, сделанная 29 июля 2015 года с борта космического аппарата Deep Space Climate ObservatoryФотография Земли, сделанная 29 июля 2015 года с борта космического аппарата Deep Space Climate Observatory
Орбитальные характеристики
Эпоха: J2000.0
Перигелий 147 098 290 км
0,98329134 а.е.[комм. 1]
Афелий 152 098 232 км
1,01671388 а.е.[комм. 1]
Большая полуось (a) 149 598 261 км
1,00000261 а.е.[1]
Эксцентриситет орбиты (e) 0,01671123[1][2]
Сидерический период обращения 365,256363004 дней
365 сут 6 ч 9 мин 10 с[3]
Орбитальная скорость (v) 29,783 км/c
107 218 км/ч[2]
Средняя аномалия (Mo) 357,51716°[2]
Наклонение (i) 7,155° (отн. солнечного экватора)[4], 1,57869° (отн. инвариантной плоскости)[4]
Долгота восходящего узла (Ω) 348,73936°[2]
Аргумент перицентра (ω) 114,20783°[2]
Спутники Луна и более 8300 искусственных спутников[5]
Физические характеристики
Полярное сжатие 0,0033528[2]
Экваториальный радиус 6378,1 км[2]
Полярный радиус 6356,8 км[2]
Средний радиус 6371,0 км[2]
Окружность большого круга 40 075,017 км (по экватору)
40 007,863 км (по меридиану)[6]
Площадь поверхности (S) 510 072 000 км²[7][8]
148 940 000 км² суша (29,2 %)[7]
361 132 000 км² вода (70,8 %)[7]
Объём (V) 1,08321⋅1012 км³[2]
Масса (m) 5,9726⋅1024 кг (3⋅10-6 M☉)[2]
Средняя плотность (ρ) 5,5153 г/см³[2]
Ускорение свободного падения на экваторе (g) 9,780327 м/с² (0,99732 g)[2]
Первая космическая скорость (v1) 7,91 км/с[комм. 2]
Вторая космическая скорость (v2) 11,186 км/с[2]
Экваториальная скорость вращения 1674,4 км/ч (465,1 м/с)[9]
Период вращения (T) 0,99726968 суток
(23h 56m 4,100s) — сидерический период вращения[10],
24 часа — длительность средних солнечных суток
Наклон оси 23°26ʹ21ʺ,4119[3]
Альбедо 0,306 (Бонд)[2]
0,434 (геометрическое)[2]
Температура
 
мин. сред. макс.
Цельсий
−89,2 °C[11] 14 °C[12] 56,7 °C[13][14]
Кельвин
184 K 287,2 К 329,9 К
Атмосфера[2]
Состав:
78,08 % — азот (N2)
20,95 % — кислород (O2)
0,93 % — аргон (Ar)
0,04 % — углекислый газ (СO2)[15]
Около 1 % водяного пара (в зависимости от климата)
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Земля — третья планета Солнечной системы, и единственная, на которой, согласно современным научным представлениям, есть жизнь. Земля образовалась около 4,54 миллиарда лет назад и вскоре после этого приобрела свой единственный естественный спутник — Луну. Из всех видов животных, эволюционировавших на Земле, только люди (Homo sapiens) обладают разумом[16].

Внешняя оболочка Земли состоит из нескольких твердых областей, называемых тектоническими плитами. Они совершают медленные движения, которые оказывают заметное влияние на поверхность планеты спустя миллионы лет[17]. Около 71 % поверхности Земли покрыто солёными океанами, а остальную часть составляют континенты, острова, реки и озёра. Среди планет Солнечной системы только на Земле есть вода в жидком состоянии. Внутренняя часть Земли остается активной, с тонкой мантией, жидким внешним ядром, создающим магнитное поле, и твёрдым внутренним ядром.

Астрономический символ Земли — круг с крестом, представляющий один меридиан и экватор.

Этапы развития планеты

Согласно наиболее распространенной и общепринятой теории, Земля образовалась четыре с половиной миллиарда лет назад вместе с другими планетами Солнечной системы, которая ранее представляла собой газопылевое облако. Через несколько миллионов лет после своего образования Земля столкнулась с небольшой протопланетой — Тейей. Это гигантское столкновение создало Луну, единственный естественный спутник Земли[18].

Горячая и жидкая, поверхность Земли постепенно остывала. Воду, скорее всего на планету, несли многочисленные метеориты и кометы. В этой первозданной водной среде зародились органические молекулы и одноклеточные организмы. В течение более чем трех миллиардов лет жизнь медленно, но неуклонно развивалась, изменяя окружающую среду Земли. Фотосинтезирующие живые существа обогатили атмосферу кислородом, появились многоклеточные организмы. После появления позвоночных организмов быстро развились рыбы, а из них — первые амфибии, которые также переселились на сушу. От этих первых дышащих воздухом организмов произошли пресмыкающиеся, некоторые из которых, известные под названием динозавров, достигли гигантских размеров. Динозавры правили планетой сотни миллионов лет. В это время появились первые млекопитающие. Столкновение Земли с крупным астероидом стало причиной массового вымирания динозавров. Млекопитающие оказались лучше приспособлены к новым условиям и в настоящее время являются доминирующим классом животных на планете. Через несколько десятков миллионов лет после вымирания динозавров среди млекопитающих Африки появился отряд приматов. От них несколько десятков тысяч лет назад возник человек[19].

Физически характеристики

Форма

Форма Земли называется геоидом. Земля представляет собой огромный каменный шар, который вращается в пространстве вокруг своей оси, однако этот шар имеет неправильную форму, потому что Земля сплющена у полюсов и её поверхность рельефна. Земля является самой большой из четырёх планет земной группы Солнечной системы по размеру и массе. Из этих четырёх планет (Меркурий, Венера, Земля и Марс) Земля имеет самую высокую плотность, самую высокую поверхностную гравитацию, самое сильное магнитное поле и самое быстрое вращение. Земля — планета с активными тектоническими плитами. Вращение планеты создает экваториальную выпуклость, поэтому диаметр экватора на 43 км больше диаметра полюсов.

Средний диаметр планеты составляет около 12 742 км. Наиболее крупные точки с отклонениями на поверхности Земли — гора Эверест (8 848 м над уровнем моря) и Марианская впадина (11 022 м ниже уровня моря).

Внутренний состав

В недрах Земли температура достигает 5270 К. Тепло в недрах планеты выделилось при первоначальном накоплении вещества при его образовании. Дополнительное тепло высвобождается в результате радиоактивного распада таких элементов, как уран, торий и калий. Тепло из недр Земли, достигающее её поверхности, составляет лишь 1/20 000 энергии от получаемой планетой от Солнца. Кора отделена от мантии границей Мохоровичича; толщина земной коры колеблется от 6 км под океанами до 30-50 км под континентами[20].

Средняя плотность Земли составляет 5515 кг/м³, что делает её самой плотной планетой в Солнечной системе. Сразу после своего образования около 4,54 миллиарда лет назад Земля была почти полностью расплавлена, и в результате под действием силы тяжести тяжелые элементы опустились к центру, а более легкие «всплыли» на поверхность. В результате ядро ​​почти полностью состоит из железа (80 %), никеля и кремния. Другие тяжелые элементы, такие как свинец и уран, либо слишком редки, либо склонны химически связываться с легкими элементами и, таким образом, остаются в земной коре. Ядро разделено на две части — твердое внутреннее ядро ​​радиусом около 1250 км и жидкое внешнее ядро, которое охватывает внутреннее и имеет радиус около 3500 км. Внутреннее ядро ​​считается твердым из-за огромного давления, под которым оно находится.

Мантия Земли достигает глубины 2890 км, что делает её самым толстым слоем в структуре планеты. Давление в её самых глубоких частях составляет около 1,4 миллиона атмосфер. Кора Земли имеет толщину от 6 до 80 км. Самые тонкие её части представляют собой океаническую кору, состоящую из плотных железо-магниевых силикатов. Континентальная кора толще, легче океанической и состоит из силикатов натрия, калия и алюминия. Граница между земной корой и мантией проявляется в виде резкого изменения скорости распространения сейсмических волн, эффект, известный как граница Мохоровичича. Материал из недр Земли постоянно извергается на поверхность через вулканы и трещины на дне океана, становясь частью земной коры. Большая его часть моложе 100 миллионов лет, но возраст её самых старых частей составляет 4,4 миллиарда лет[21].

Поверхность

Земля — единственное место, где жизнь точно известна. Живые организмы на Земле образуют биосферу, которая, как считается, начала свое существование с зарождением первых организмов около 3,5 миллиардов лет назад. Биосфера делится на биомы (экосистемы), состоящие из родственных растений и животных. Наземные биомы отличаются друг от друга прежде всего широтой. Арктические и антарктические биомы, как правило, бедны растениями и животными, а самые богатые биомы расположены вблизи экватора[22].

Земля имеет относительно плотную атмосферу, состоящую из 78 % азота, 21 % кислорода, 1 % аргона и примесей других газов, таких как углекислый газ и водяной пар. Атмосфера действует как тепловой буфер между Землей и Солнцем. Газовый состав атмосферы нестабилен и поддерживается биосферой. Обилие молекулярного кислорода поддерживается растениями, использующими солнечную энергию. Без них весь кислород в конечном итоге вступил бы в реакцию с элементами на поверхности. Наличие свободного кислорода в атмосфере свидетельствует о протекающих жизненных процессах. Высота, на которой расположены тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера, зависит от широты и времени года. Общая масса атмосферы составляет около 5,1×1018 кг или около 0,9 частей на миллион от общей массы Земли[23].

Земля — единственная планета Солнечной системы, на которой есть жидкая вода. Он покрывает 71 % поверхности Земли (97,5 % воды составляют соленые и 2,5 % пресные воды). Около 67,8 % пресной воды находится в виде льда в ледниках. На земной поверхности в эпоху, в которой мы живем сейчас, различают четыре океана и семь континентов. Орбита Земли, вулканическая активность, гравитация, парниковый эффект, магнитное поле и богатая кислородом атмосфера вместе создают подходящие условия для существования воды в трех агрегатных состояниях на поверхности Земли[24].

Поверхность Земли (510 073 млн км²) в основном разделена на континенты, океаны. 70,8 % из них (361,132 млн км²) составляет вода, а 29,2 % (148,94 млн км²) — суша. Береговая линия составляет 356 000 км. Континентальный шельф имеет глубину от 140 до 550 м и ширину от 0 до 150 км.

Магнитное поле

Магнитное поле Земли имеет приблизительную форму магнитного диполя с магнитными полюсами, примерно расположенными на географических полюсах планеты. Согласно магнитной теории, поле создается внешней частью расплавленного ядра, где тепло создает движение веществ в ядре и генерируются электрические токи. Это создает магнитное поле Земли. Эти движения в ядре хаотичны и периодически устроены. Это приводит к тому, что магнитное поле Земли меняется на противоположное через нерегулярные промежутки времени, иногда несколько раз в миллион лет. Последняя смена полюсов магнитного поля произошла около 700 000 лет назад[25].

Примечания

Комментарии
  1. ↑ 1,0 1,1 Афелий = a × (1 + e), перигелий = a × (1 − e), где а — большая полуось, e — эксцентриситет.
  2. ↑ .
Источники
  1. ↑ 1,0 1,1 Standish, E. Myles; Williams, James C. Orbital Ephemerides of the Sun, Moon, and Planets (PDF) (недоступная ссылка). International Astronomical Union Commission 4: (Ephemerides). Дата обращения: 3 апреля 2010. Архивировано 14 октября 2012 года. См. табл. 8.10.2. Рассчитано исходя из значения 1 а.е. = 149 597 870 700(3) м.
  2. ↑ 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 2,11 2,12 2,13 2,14 2,15 2,16 David R. Williams. Earth Fact Sheet (англ.). NASA (1 июля 2013). Дата обращения: 8 апреля 2014. Архивировано 10 мая 2013 года.
  3. ↑ 3,0 3,1 Useful Constants. International Earth Rotation and Reference Systems Service (7 августа 2007). Дата обращения: 23 сентября 2008. Архивировано 3 ноября 2012 года.
  4. ↑ 4,0 4,1 Allen, Clabon Walter; Cox, Arthur N. Allen's Astrophysical Quantities. — Springer, 2000. — С. 294. — ISBN 0-387-98746-0.
  5. ↑ US Space Command. Reentry Assessment - US Space Command Fact Sheet. SpaceRef Interactive (1 марта 2001). Дата обращения: 7 мая 2011. Архивировано 19 января 2013 года.
  6. ↑ Humerfelt, Sigurd How WGS 84 defines Earth (недоступная ссылка) (26 октября 2010). Дата обращения: 29 апреля 2011. Архивировано 15 октября 2012 года.
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 Pidwirny, Michael. Surface area of our planet covered by oceans and continents. (Table 8o-1) (англ.) (недоступная ссылка). University of British Columbia, Okanagan (2006). Дата обращения: 26 ноября 2007. Архивировано 9 декабря 2006 года.
  8. ↑ World (недоступная ссылка). The World Factbook. Central Intelligence Agency. Дата обращения: 8 апреля 2014. Архивировано 5 января 2010 года.
  9. ↑ Allen's Astrophysical Quantities / Arthur N. Cox. — 4th. — New York: AIP Press, 2000. — С. 244. — ISBN 0-387-98746-0.
  10. ↑ Clabon Walter Allen and Arthur N. Cox. Allen's Astrophysical Quantities. — Springer, 2000. — С. 296. — ISBN 0-387-98746-0.
  11. ↑ Самая низкая температура на поверхности Земли (недоступная ссылка). National Geographic Россия. Дата обращения: 23 марта 2018. Архивировано 13 декабря 2013 года.
  12. ↑ Kinver, Mark Global average temperature may hit record level in 2010. BBC Online (10 декабря 2009). Дата обращения: 22 апреля 2010.
  13. ↑ World: Highest Temperature (недоступная ссылка). WMO Weather and Climate Extremes Archive. Arizona State University. Дата обращения: 7 августа 2010. Архивировано 4 августа 2012 года.
  14. ↑ Калифорнийская Долина Смерти - самое жаркое место на Земле (13 сентября 2012). Архивировано 2 апреля 2019 года.
  15. ↑ Trends in Atmospheric Carbon Dioxide. Earth System Research Laboratory. Архивировано 19 января 2013 года.
  16. ↑ ЗЕМЛЯ | Энциклопедия Кругосвет. www.krugosvet.ru. Дата обращения: 24 марта 2023.
  17. ↑ Тектоника плит • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания». elementy.ru. Дата обращения: 24 марта 2023.
  18. ↑ Спутник Луна (рус.) ?. in-space.ru (12 марта 2019). Дата обращения: 24 марта 2023.
  19. ↑ cosmos. Планета Земля: состав, поверхность, температура, атмосфера, масса и орбита (рус.) ?. Все о космосе (24 марта 2022). Дата обращения: 24 марта 2023.
  20. ↑ Земля (рус.) ?. Журнал "Все о Космосе" (22 января 2016). Дата обращения: 24 марта 2023.
  21. ↑ МАНТИЯ ЗЕМЛИ • Большая российская энциклопедия - электронная версия. old.bigenc.ru. Дата обращения: 24 марта 2023.
  22. ↑ Древняя Земля была адом для жизни — почему все изменилось?. https://iguides.ru/. Дата обращения: 24 марта 2023.
  23. ↑ avtor. Гипотезы возникновения Земли. Как же возникла наша планета? (рус.) ?. on-space.ru. Дата обращения: 24 марта 2023.
  24. ↑ ЗЕМЛЯ • Большая российская энциклопедия - электронная версия. old.bigenc.ru. Дата обращения: 24 марта 2023.
  25. ↑ Смена магнитных полюсов Земли. spacereal.ru. Дата обращения: 24 марта 2023. Архивировано 17 января 2021 года.
Источник — https://znanierussia.ru/articles/index.php?title=Земля&oldid=1033230