Struktura ziemi. Dlaczego Ziemia nazywa się Ziemią? Historia powstania nazwy naszej planety Atmosfera i temperatura planety Ziemia

Ziemia jest trzecią planetą od Słońca i piątą co do wielkości spośród wszystkich planet Układu Słonecznego. Ma także największą średnicę, masę i gęstość spośród planet ziemskich.

Czasami nazywana Światem, Błękitną Planetą, czasami Terra (od łac. Terra). Jedyne ciało znane człowiekowi w chwili obecnej szczególnie przez Układ Słoneczny i wszechświat w ogóle, zamieszkałe przez organizmy żywe.

Dowody naukowe wskazują, że Ziemia powstała z mgławicy słonecznej około 4,54 miliarda lat temu, a wkrótce potem nabyła swojego jedynego naturalnego satelitę, Księżyc. Życie pojawiło się na Ziemi około 3,5 miliarda lat temu, czyli w ciągu 1 miliarda lat od jego pojawienia się. Od tego czasu biosfera Ziemi znacząco zmieniła atmosferę i inne czynniki abiotyczne, powodując ilościowy rozwój organizmów tlenowych, a także powstawanie warstwy ozonowej, która wraz z ziemskim polem magnetycznym osłabia szkodliwe dla życia promieniowanie słoneczne, zachowując w ten sposób warunki istnienia życia na Ziemi.

Promieniowanie wywołane przez samą skorupę ziemską znacznie spadło od czasu jej powstania w wyniku stopniowego rozpadu znajdujących się w niej radionuklidów. Skorupa ziemska jest podzielona na kilka segmentów, czyli płyt tektonicznych, które poruszają się po powierzchni z prędkością rzędu kilku centymetrów rocznie. Około 70,8% powierzchni planety zajmuje Ocean Światowy, resztę powierzchni zajmują kontynenty i wyspy. Na kontynentach znajdują się rzeki i jeziora, które wraz z Oceanem Światowym tworzą hydrosferę. Woda w stanie ciekłym, niezbędna dla wszystkich znanych form życia, nie występuje na powierzchni żadnej ze znanych planet i planetoid Układu Słonecznego, z wyjątkiem Ziemi. Bieguny Ziemi pokryte są skorupą lodową, która obejmuje lód morski Arktyki i pokrywę lodową Antarktyki.

Wewnętrzne obszary Ziemi są dość aktywne i składają się z grubej, bardzo lepkiej warstwy zwanej płaszczem, która pokrywa płynne jądro zewnętrzne, będące źródłem ziemskiego pola magnetycznego, oraz stałe jądro wewnętrzne, prawdopodobnie składające się z żelaza i niklu. Właściwości fizyczne Ziemi i jej ruch orbitalny umożliwiły przetrwanie życia przez ostatnie 3,5 miliarda lat. Według różnych szacunków Ziemia zachowa warunki istnienia organizmów żywych przez kolejne 0,5–2,3 miliarda lat.

Ziemia oddziałuje (jest przyciągana przez siły grawitacyjne) z innymi obiektami w przestrzeni, w tym ze Słońcem i Księżycem. Ziemia krąży wokół Słońca i dokonuje pełnego obrotu wokół niego w ciągu około 365,26 dni słonecznych – czyli roku gwiazdowego. Oś obrotu Ziemi nachylona jest pod kątem 23,44° w stosunku do prostopadłej do płaszczyzny jej orbity, co powoduje sezonowe zmiany na powierzchni planety z okresem jednego roku tropikalnego – 365,24 dni słonecznych. Doba ma teraz około 24 godzin. Księżyc rozpoczął swoją orbitę wokół Ziemi około 4,53 miliarda lat temu. Wpływ grawitacyjny Księżyca na Ziemię jest przyczyną pływów oceanicznych. Księżyc stabilizuje również nachylenie osi Ziemi i stopniowo spowalnia obrót Ziemi. Niektóre teorie sugerują, że uderzenia asteroid doprowadziły do ​​znaczących zmian w środowisku i powierzchni Ziemi, powodując w szczególności masowe wymieranie różnych gatunków istot żywych.

Planeta jest domem dla milionów gatunków żywych istot, w tym ludzi. Terytorium Ziemi podzielone jest na 195 niezależnych państw, które współdziałają ze sobą poprzez stosunki dyplomatyczne, podróże, handel czy działania militarne. Kultura ludzka wykształciła wiele pomysłów na temat budowy wszechświata - takich jak koncepcja płaskiej Ziemi, geocentryczny układ świata i hipoteza Gai, według której Ziemia jest pojedynczym superorganizmem.

Historia Ziemi

Współczesną hipotezą naukową dotyczącą powstania Ziemi i innych planet Układu Słonecznego jest hipoteza mgławicy słonecznej, zgodnie z którą Układ Słoneczny powstał z dużej chmury międzygwiazdowego pyłu i gazu. Chmura składała się głównie z wodoru i helu, które powstały po Wielkim Wybuchu oraz cięższych pierwiastków pozostałych po wybuchach supernowych. Około 4,5 miliarda lat temu chmura zaczęła się kurczyć, co prawdopodobnie było skutkiem uderzenia fali uderzeniowej supernowej, która wybuchła w odległości kilku lat świetlnych. Gdy obłok zaczął się kurczyć, jego moment pędu, grawitacja i bezwładność spłaszczyły go, tworząc dysk protoplanetarny prostopadły do ​​jego osi obrotu. Następnie fragmenty dysku protoplanetarnego zaczęły się zderzać pod wpływem grawitacji i łącząc się, utworzyły pierwsze planetoidy.

W procesie akrecji planetoidy, pył, gaz i pozostałości powstałe po powstaniu Układu Słonecznego zaczęły łączyć się w coraz większe obiekty, tworząc planety. Przybliżona data powstania Ziemi to 4,54±0,04 miliarda lat temu. Cały proces powstawania planet trwał około 10-20 milionów lat.

Księżyc powstał później, około 4,527 ± 0,01 miliarda lat temu, chociaż jego pochodzenie nie zostało jeszcze dokładnie ustalone. Główna hipoteza głosi, że powstał on w wyniku akrecji z materiału pozostałego po stycznym zderzeniu Ziemi z obiektem wielkością zbliżonym do Marsa i masą 10% Ziemi (czasami obiekt ten nazywany jest „Theią”). Zderzenie to wyzwoliło około 100 milionów razy więcej energii niż ta, która spowodowała wyginięcie dinozaurów. To wystarczyło, aby odparować zewnętrzne warstwy Ziemi i stopić oba ciała. Część płaszcza została wyrzucona na orbitę Ziemi, co pozwala przewidzieć, dlaczego Księżyc jest pozbawiony materiału metalicznego i wyjaśnia jego niezwykły skład. Pod wpływem własnej grawitacji wyrzucony materiał przyjął kształt kulisty i powstał Księżyc.

Proto-Ziemia rozszerzyła się w wyniku akrecji i była wystarczająco gorąca, aby stopić metale i minerały. Żelazo, a także powiązane z nim pierwiastki syderofilne, posiadające większą gęstość niż krzemiany i glinokrzemiany, opadały w kierunku środka Ziemi. Doprowadziło to do rozdzielenia się wewnętrznych warstw Ziemi na płaszcz i rdzeń metaliczny zaledwie 10 milionów lat po tym, jak Ziemia zaczęła się formować, tworząc warstwową strukturę Ziemi i tworząc ziemskie pole magnetyczne. Uwolnienie gazów ze skorupy i aktywność wulkaniczna doprowadziły do ​​​​powstania atmosfery pierwotnej. Kondensacja pary wodnej, wzmocniona lodem przyniesionym przez komety i asteroidy, doprowadziła do powstania oceanów. Atmosfera ziemska składała się wówczas z lekkich pierwiastków atmosferycznych: wodoru i helu, ale zawierała znacznie więcej dwutlenku węgla niż obecnie, co uchroniło oceany przed zamarznięciem, ponieważ jasność Słońca nie przekraczała wówczas 70% obecnego poziomu. Około 3,5 miliarda lat temu powstało ziemskie pole magnetyczne, które zapobiegło zniszczeniu atmosfery przez wiatr słoneczny.

Powierzchnia planety nieustannie się zmienia od setek milionów lat: kontynenty pojawiały się i zapadały. Poruszały się po powierzchni, czasami zbierając się w superkontynent. Około 750 milionów lat temu najwcześniejszy znany superkontynent, Rodinia, zaczął się rozpadać. Później części te połączyły się w Pannotię (600-540 mln lat temu), następnie w ostatni z superkontynentów – Pangeę, która rozpadła się 180 mln lat temu.

Pojawienie się życia

Istnieje wiele hipotez dotyczących pochodzenia życia na Ziemi. Około 3,5-3,8 miliarda lat temu pojawił się „ostatni uniwersalny wspólny przodek”, z którego następnie wywodzą się wszystkie inne żywe organizmy.

Rozwój fotosyntezy umożliwił organizmom żywym bezpośrednie wykorzystanie energii słonecznej. Doprowadziło to do zapoczątkowanego około 2500 milionów lat temu natlenienia atmosfery, a w górnych warstwach – do powstania warstwy ozonowej. Symbioza małych komórek z większymi doprowadziła do rozwoju komórek złożonych - eukariontów. Około 2,1 miliarda lat temu pojawiły się organizmy wielokomórkowe, które w dalszym ciągu przystosowywały się do warunków środowiskowych. Dzięki absorpcji szkodliwego promieniowania ultrafioletowego przez warstwę ozonową życie mogło rozpocząć rozwój powierzchni Ziemi.

W 1960 roku wysunięto hipotezę Ziemi w kształcie kuli śnieżnej, stwierdzającą, że między 750 a 580 milionami lat temu Ziemia była całkowicie pokryta lodem. Ta hipoteza wyjaśnia eksplozję kambryjską - gwałtowny wzrost różnorodności wielokomórkowych form życia około 542 milionów lat temu.

Około 1200 milionów lat temu pojawiły się pierwsze glony, a około 450 milionów lat temu pojawiły się pierwsze rośliny wyższe. Bezkręgowce pojawiły się w okresie ediakaru, a kręgowce podczas eksplozji kambryjskiej około 525 milionów lat temu.

Od eksplozji kambryjskiej miało miejsce pięć masowych wymierań. Wymieranie pod koniec okresu permu, które jest najbardziej masowe w historii życia na Ziemi, doprowadziło do śmierci ponad 90% żywych istot na planecie. Po katastrofie permskiej najpospolitszymi kręgowcami lądowymi stały się archozaury, z których pod koniec okresu triasu wywodzą się dinozaury. Dominowali na planecie w okresie jurajskim i kredowym. 65 milionów lat temu miało miejsce wymieranie kredy i paleogenu, prawdopodobnie spowodowane upadkiem meteorytu; doprowadziło to do wyginięcia dinozaurów i innych dużych gadów, ale ominęło wiele małych zwierząt, takich jak ssaki, które były wówczas małymi zwierzętami owadożernymi, oraz ptaki, ewolucyjna gałąź dinozaurów. W ciągu ostatnich 65 milionów lat wyewoluowała ogromna różnorodność gatunków ssaków, a kilka milionów lat temu zwierzęta małpopodobne nabyły zdolność chodzenia w pozycji wyprostowanej. Umożliwiło to korzystanie z narzędzi i sprzyjało komunikacji, co pomagało w zdobywaniu pożywienia i stymulowało potrzebę posiadania dużego mózgu. Rozwój rolnictwa, a potem cywilizacji, w krótkim czasie pozwolił ludziom oddziaływać na Ziemię jak żadna inna forma życia, wpływać na naturę i liczebność innych gatunków.

Ostatnia epoka lodowcowa rozpoczęła się około 40 milionów lat temu i osiągnęła szczyt w plejstocenie około 3 miliony lat temu. Na tle długich i znaczących zmian średniej temperatury powierzchni Ziemi, które można wiązać z okresem obiegu Układu Słonecznego wokół centrum Galaktyki (ok. 200 mln lat), występują także mniejsze cykle ochłodzenia i ocieplenie w amplitudzie i czasie trwania, które występują co 40-100 tysięcy lat i które mają wyraźnie charakter samooscylacyjny, prawdopodobnie spowodowane działaniem sprzężenia zwrotnego z reakcją całej biosfery jako całości, mającej na celu ustabilizowanie klimatu Ziemi (patrz hipoteza Gai Jamesa Lovelocka oraz teoria regulacji biotycznej zaproponowana przez V. G. Gorszkowa).

Ostatni cykl zlodowacenia na półkuli północnej zakończył się około 10 000 lat temu.

Struktura Ziemi

Zgodnie z teorią płyt tektonicznych zewnętrzna część Ziemi składa się z dwóch warstw: litosfery, która obejmuje skorupę ziemską, oraz utwardzonej górnej części płaszcza. Pod litosferą znajduje się astenosfera, która stanowi zewnętrzną część płaszcza. Astenosfera zachowuje się jak przegrzany i niezwykle lepki płyn.

Litosfera jest podzielona na płyty tektoniczne i niejako unosi się na astenosferze. Płyty to sztywne segmenty, które poruszają się względem siebie. Wyróżnia się trzy rodzaje ich wzajemnego ruchu: zbieżność (zbieżność), rozbieżność (rozbieżność) i ruchy ścinające wzdłuż uskoków transformacyjnych. Na uskokach pomiędzy płytami tektonicznymi mogą wystąpić trzęsienia ziemi, aktywność wulkaniczna, powstawanie gór i powstawanie zagłębień oceanicznych.

Listę największych płyt tektonicznych wraz z rozmiarami podano w tabeli po prawej stronie. Wśród mniejszych płyt należy wymienić płyty hindustańskie, arabskie, karaibskie, Nazca i szkockie. Płyta australijska faktycznie połączyła się z Hindustanem między 50 a 55 milionami lat temu. Płyty oceaniczne poruszają się najszybciej; Zatem płyta Cocos porusza się z prędkością 75 mm rocznie, a płyta Pacyfiku z prędkością 52-69 mm rocznie. Najniższa prędkość występuje na płycie eurazjatyckiej - 21 mm rocznie.

Koperta geograficzna

Przypowierzchniowe części planety (górna część litosfery, hydrosfera, dolne warstwy atmosfery) są ogólnie nazywane otoczką geograficzną i są badane geograficznie.

Rzeźba Ziemi jest bardzo różnorodna. Około 70,8% powierzchni planety (łącznie z szelfami kontynentalnymi) pokrywa woda. Powierzchnia podwodna jest górzysta, obejmuje system grzbietów śródoceanicznych, a także podwodne wulkany, rowy oceaniczne, kaniony podmorskie, płaskowyże oceaniczne i równiny głębinowe. Pozostałe 29,2%, niepokryte wodą, to góry, pustynie, równiny, płaskowyże itp.

W okresach geologicznych powierzchnia planety stale się zmienia z powodu procesów tektonicznych i erozji. Relief płyt tektonicznych powstaje pod wpływem wietrzenia, które jest konsekwencją opadów atmosferycznych, wahań temperatury i wpływów chemicznych. Zmiana powierzchni ziemi i lodowców, erozja wybrzeży, powstawanie raf koralowych, zderzenia z dużymi meteorytami.

W miarę jak płyty kontynentalne przemieszczają się po planecie, dno oceanu opada pod ich nacierającymi krawędziami. Jednocześnie materia płaszcza unosząca się z głębin tworzy rozbieżną granicę na grzbietach śródoceanicznych. Razem te dwa procesy prowadzą do ciągłej odnowy materiału płyty oceanicznej. Większość dna oceanicznego ma mniej niż 100 milionów lat. Najstarsza skorupa oceaniczna znajduje się w zachodniej części Oceanu Spokojnego, a jej wiek wynosi około 200 milionów lat. Dla porównania wiek najstarszych skamieniałości znalezionych na lądzie sięga około 3 miliardów lat.

Płyty kontynentalne składają się z materiału o małej gęstości, takiego jak granit wulkaniczny i andezyt. Mniej powszechny jest bazalt – gęsta skała wulkaniczna będąca głównym składnikiem dna oceanu. Około 75% powierzchni kontynentów pokryte jest skałami osadowymi, chociaż skały te stanowią około 5% skorupy ziemskiej. Trzecią najczęstszą skałą na Ziemi są skały metamorficzne, powstałe w wyniku transformacji (metamorfizmu) skał osadowych lub magmowych pod wpływem wysokiego ciśnienia, wysokiej temperatury lub obu. Najpopularniejszymi krzemianami na powierzchni Ziemi są kwarc, skaleń, amfibol, mika, piroksen i oliwin; węglany - kalcyt (w wapieniu), aragonit i dolomit.

Pedosfera, najwyższa warstwa litosfery, obejmuje glebę. Znajduje się na granicy litosfery, atmosfery i hydrosfery. Obecnie łączna powierzchnia gruntów uprawnych wynosi 13,31% powierzchni gruntów, z czego tylko 4,71% jest stale zajęte przez uprawy. Około 40% powierzchni ziemi jest obecnie wykorzystywane pod grunty orne i pastwiska, co stanowi około 1,3 x 107 km² gruntów ornych i 3,4 x 107 km² pastwisk.

Hydrosfera

Hydrosfera (z innego greckiego Yδωρ - woda i σφαῖρα - kula) - całość wszystkich zasobów wodnych Ziemi.

Obecność wody w stanie ciekłym na powierzchni Ziemi jest wyjątkową właściwością odróżniającą naszą planetę od innych obiektów Układu Słonecznego. Większość wody koncentruje się w oceanach i morzach, znacznie mniej - w sieciach rzecznych, jeziorach, bagnach i wodach gruntowych. W atmosferze występują także duże zasoby wody w postaci chmur i pary wodnej.

Część wody jest w stanie stałym w postaci lodowców, pokrywy śnieżnej i wiecznej zmarzliny, tworząc kriosferę.

Całkowita masa wody w Oceanie Światowym wynosi około 1,35 1018 ton, czyli około 1/4400 całkowitej masy Ziemi. Oceany zajmują powierzchnię około 3,618 108 km2 przy średniej głębokości 3682 m, co pozwala obliczyć całkowitą objętość znajdującej się w nich wody: 1,332 109 km3. Gdyby cała ta woda była równomiernie rozprowadzona na powierzchni, otrzymalibyśmy warstwę o grubości ponad 2,7 km. Z całej wody znajdującej się na Ziemi tylko 2,5% jest świeże, reszta jest słona. Większość słodkiej wody, około 68,7%, znajduje się obecnie w lodowcach. Woda w stanie ciekłym pojawiła się na Ziemi prawdopodobnie około czterech miliardów lat temu.

Średnie zasolenie oceanów na Ziemi wynosi około 35 gramów soli na kilogram wody morskiej (35 ‰). Duża część tej soli została uwolniona podczas erupcji wulkanów lub wydobyta z ochłodzonych skał magmowych tworzących dno oceanu.

atmosfera ziemska

Atmosfera - gazowa powłoka otaczająca planetę Ziemię; Składa się z azotu i tlenu, ze śladowymi ilościami pary wodnej, dwutlenku węgla i innych gazów. Od momentu powstania uległ znaczącym zmianom pod wpływem biosfery. Pojawienie się fotosyntezy tlenowej 2,4-2,5 miliarda lat temu przyczyniło się do rozwoju organizmów tlenowych, a także nasycenia atmosfery tlenem i powstania warstwy ozonowej, która chroni wszystkie żywe istoty przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Atmosfera determinuje pogodę na powierzchni Ziemi, chroni planetę przed promieniowaniem kosmicznym, a częściowo przed bombardowaniami meteorytami. Reguluje także główne procesy klimatotwórcze: obieg wody w przyrodzie, cyrkulację mas powietrza i wymianę ciepła. Cząsteczki atmosferyczne mogą wychwytywać energię cieplną, zapobiegając jej ucieczce w przestrzeń kosmiczną, podnosząc w ten sposób temperaturę planety. Zjawisko to znane jest jako efekt cieplarniany. Za główne gazy cieplarniane uważa się parę wodną, ​​dwutlenek węgla, metan i ozon. Bez tego efektu izolacji termicznej średnia temperatura powierzchni Ziemi wahałaby się od minus 18 do minus 23°C, choć w rzeczywistości wynosi 14,8°C, a życie najprawdopodobniej by nie istniało.

Atmosfera ziemska podzielona jest na warstwy różniące się temperaturą, gęstością, składem chemicznym itp. Całkowita masa gazów tworzących atmosferę ziemską wynosi około 5,15 · 1018 kg. Na poziomie morza atmosfera wywiera na powierzchnię Ziemi ciśnienie 1 atm (101,325 kPa). Średnia gęstość powietrza na powierzchni wynosi 1,22 g/l i gwałtownie maleje wraz ze wzrostem wysokości: np. na wysokości 10 km n.p.m. nie przekracza 0,41 g/l, a na wysokości 100 km wynosi 10−7 g/l.

Dolna część atmosfery zawiera około 80% jej całkowitej masy i 99% całej pary wodnej (1,3-1,5 1013 ton), warstwa ta nazywana jest troposferą. Jego miąższość jest zróżnicowana i zależy od rodzaju klimatu oraz czynników sezonowych: np. w rejonach polarnych wynosi około 8-10 km, w strefie umiarkowanej do 10-12 km, a w rejonach tropikalnych lub równikowych sięga 16-16-15 km. 18 km. W tej warstwie atmosfery temperatura spada średnio o 6°C na każdy kilometr w miarę wchodzenia w górę. Powyżej znajduje się warstwa przejściowa - tropopauza, która oddziela troposferę od stratosfery. Temperatura mieści się tutaj w przedziale 190-220 K.

Stratosfera - warstwa atmosfery, która znajduje się na wysokości od 10-12 do 55 km (w zależności od warunków pogodowych i pór roku). Stanowi nie więcej niż 20% całkowitej masy atmosfery. Warstwa ta charakteryzuje się spadkiem temperatury do wysokości ~25 km, a następnie wzrostem na granicy z mezosferą do prawie 0°C. Granica ta nazywana jest stratopauzą i znajduje się na wysokości 47-52 km. Stratosfera zawiera najwyższe stężenie ozonu w atmosferze, który chroni wszystkie żywe organizmy na Ziemi przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym ze Słońca. Intensywna absorpcja promieniowania słonecznego przez warstwę ozonową powoduje gwałtowny wzrost temperatury w tej części atmosfery.

Mezosfera znajduje się na wysokości od 50 do 80 km nad powierzchnią Ziemi, pomiędzy stratosferą a termosferą. Od tych warstw oddziela go mezopauza (80-90 km). To najzimniejsze miejsce na Ziemi, temperatura spada tu do -100°C. W tej temperaturze woda zawarta w powietrzu szybko zamarza, tworząc nocne chmury. Można je obserwować bezpośrednio po zachodzie słońca, jednak najlepszą widoczność uzyskuje się, gdy znajdują się one od 4 do 16° poniżej horyzontu. Większość meteorytów wchodzących w atmosferę ziemską spala się w mezosferze. Z powierzchni Ziemi obserwuje się je jako spadające gwiazdy. Na wysokości 100 km nad poziomem morza istnieje warunkowa granica między ziemską atmosferą a przestrzenią - linia Karmana.

W termosferze temperatura szybko wzrasta do 1000 K, wynika to z absorpcji w niej krótkofalowego promieniowania słonecznego. Jest to najdłuższa warstwa atmosfery (80-1000 km). Na wysokości około 800 km wzrost temperatury ustaje, ponieważ powietrze tutaj jest bardzo rozrzedzone i słabo pochłania promieniowanie słoneczne.

Jonosfera obejmuje dwie ostatnie warstwy. Cząsteczki ulegają tutaj jonizacji pod wpływem wiatru słonecznego i powstają zorze polarne.

Egzosfera jest najbardziej zewnętrzną i bardzo rzadką częścią atmosfery ziemskiej. W tej warstwie cząstki są w stanie pokonać drugą prędkość kosmiczną Ziemi i uciec w przestrzeń kosmiczną. Powoduje to powolny, ale stały proces zwany rozpraszaniem (rozpraszaniem) atmosfery. W przestrzeń uciekają głównie cząsteczki lekkich gazów: wodór i hel. Cząsteczki wodoru, które mają najniższą masę cząsteczkową, mogą łatwiej osiągnąć prędkość ucieczki i uciec w przestrzeń kosmiczną z większą szybkością niż inne gazy. Uważa się, że utrata czynników redukujących, takich jak wodór, była warunkiem koniecznym możliwości trwałej akumulacji tlenu w atmosferze. Dlatego zdolność wodoru do opuszczania atmosfery ziemskiej mogła mieć wpływ na rozwój życia na planecie. Obecnie większość wodoru, który dostaje się do atmosfery, ulega przemianie w wodę bez opuszczania Ziemi, a utrata wodoru następuje głównie w wyniku niszczenia metanu w górnych warstwach atmosfery.

Skład chemiczny atmosfery

Na powierzchni Ziemi powietrze zawiera do 78,08% azotu (objętościowo), 20,95% tlenu, 0,93% argonu i około 0,03% dwutlenku węgla. Pozostałe składniki stanowią nie więcej niż 0,1%: są to wodór, metan, tlenek węgla, tlenki siarki i azotu, para wodna i gazy obojętne. W zależności od pory roku, klimatu i terenu w atmosferze mogą znajdować się pyły, cząstki substancji organicznych, popiół, sadza itp. Powyżej 200 km azot staje się głównym składnikiem atmosfery. Na wysokości 600 km dominuje hel, a od 2000 km wodór („korona wodorowa”).

Pogoda i klimat

Atmosfera ziemska nie ma określonych granic, stopniowo staje się cieńsza i rzadsza, przechodząc w przestrzeń kosmiczną. Trzy czwarte masy atmosfery znajduje się w pierwszych 11 kilometrach od powierzchni planety (troposfera). Energia słoneczna podgrzewa tę warstwę w pobliżu powierzchni, powodując rozszerzanie się powietrza i zmniejszenie jego gęstości. Następnie ogrzane powietrze unosi się do góry i zostaje zastąpione przez zimniejsze i gęstsze powietrze. Tak powstaje cyrkulacja atmosfery - układ zamkniętych prądów mas powietrza poprzez redystrybucję energii cieplnej.

Podstawą cyrkulacji atmosferycznej są pasaty w strefie równikowej (poniżej 30° szerokości geograficznej) oraz wiatry zachodnie strefy umiarkowanej (w szerokościach geograficznych od 30° do 60°). Prądy morskie są również ważnymi czynnikami kształtującymi klimat, podobnie jak cyrkulacja termohalinowa, która rozprowadza energię cieplną z regionów równikowych do polarnych.

Para wodna unosząca się z powierzchni tworzy chmury w atmosferze. Kiedy warunki atmosferyczne pozwalają na unoszenie się ciepłego, wilgotnego powietrza, woda ta skrapla się i opada na powierzchnię w postaci deszczu, śniegu lub gradu. Większość opadów spadających na ląd trafia do rzek i ostatecznie wraca do oceanów lub pozostaje w jeziorach, a następnie ponownie odparowuje, powtarzając cykl. Ten obieg wody w przyrodzie jest istotnym czynnikiem istnienia życia na lądzie. Ilość opadów spadających w ciągu roku jest zróżnicowana i waha się od kilku metrów do kilku milimetrów, w zależności od położenia geograficznego regionu. Cyrkulacja atmosferyczna, cechy topologiczne obszaru i różnice temperatur determinują średnią ilość opadów przypadających na każdy region.

Ilość energii słonecznej docierającej do powierzchni Ziemi maleje wraz ze wzrostem szerokości geograficznej. Na wyższych szerokościach geograficznych światło słoneczne pada na powierzchnię pod ostrzejszym kątem niż na niższych szerokościach geograficznych; i musi pokonać dłuższą drogę w atmosferze ziemskiej. W efekcie średnia roczna temperatura powietrza (na poziomie morza) spada o około 0,4°C przy przesunięciu się o 1 stopień w każdą stronę równika. Ziemia jest podzielona na strefy klimatyczne - strefy naturalne, które mają w przybliżeniu jednolity klimat. Typy klimatyczne można klasyfikować według reżimu temperaturowego, ilości opadów zimowych i letnich. Najpopularniejszym systemem klasyfikacji klimatu jest klasyfikacja Köppena, według której najlepszym kryterium określenia typu klimatu jest to, jakie rośliny rosną na danym obszarze w warunkach naturalnych. System obejmuje pięć głównych stref klimatycznych (wilgotne lasy tropikalne, pustynie, strefa umiarkowana, klimat kontynentalny i typ polarny), które z kolei dzielą się na bardziej szczegółowe podtypy.

Biosfera

Biosfera to zespół części skorupy ziemskiej (lito-, hydro- i atmosfery), który jest zamieszkany przez organizmy żywe, znajduje się pod ich wpływem i jest zajmowany przez produkty ich życiowej aktywności. Termin „biosfera” został po raz pierwszy zaproponowany przez austriackiego geologa i paleontologa Eduarda Suessa w 1875 roku. Biosfera to skorupa Ziemi zamieszkana przez organizmy żywe i przez nie przekształcona. Zaczął powstawać nie wcześniej niż 3,8 miliarda lat temu, kiedy na naszej planecie zaczęły pojawiać się pierwsze organizmy. Obejmuje całą hydrosferę, górną część litosfery i dolną część atmosfery, czyli zamieszkuje ekosferę. Biosfera to całość wszystkich żywych organizmów. Jest domem dla ponad 3 000 000 gatunków roślin, zwierząt, grzybów i mikroorganizmów.

Biosfera składa się z ekosystemów, w skład których wchodzą zbiorowiska organizmów żywych (biocenoza), ich siedliska (biotop), systemy połączeń wymieniających między sobą materię i energię. Na lądzie oddziela je głównie szerokość geograficzna, wysokość nad poziomem morza i różnice w opadach. Ekosystemy lądowe zlokalizowane w Arktyce lub Antarktydzie, na dużych wysokościach lub na obszarach skrajnie suchych, są stosunkowo ubogie w rośliny i zwierzęta; szczyt różnorodności gatunkowej występuje w równikowych lasach deszczowych.

Pole magnetyczne Ziemi

Pole magnetyczne Ziemi w pierwszym przybliżeniu jest dipolem, którego bieguny znajdują się w pobliżu biegunów geograficznych planety. Pole tworzy magnetosferę, która odchyla cząsteczki wiatru słonecznego. Gromadzą się w pasach radiacyjnych – dwóch koncentrycznych obszarach w kształcie torusa wokół Ziemi. W pobliżu biegunów magnetycznych cząstki te mogą „wypaść” do atmosfery i doprowadzić do pojawienia się zorzy polarnej. Na równiku ziemskie pole magnetyczne charakteryzuje się indukcją 3,05·10-5 T i momentem magnetycznym 7,91·1015 T·m3.

Zgodnie z teorią „dynama magnetycznego” pole generowane jest w centralnym obszarze Ziemi, gdzie ciepło powoduje przepływ prądu elektrycznego w rdzeniu ciekłego metalu. To z kolei wytwarza pole magnetyczne wokół Ziemi. Ruchy konwekcyjne w rdzeniu są chaotyczne; bieguny magnetyczne dryfują i okresowo zmieniają swoją polaryzację. Powoduje to odwrócenie pola magnetycznego Ziemi, które występuje średnio kilka razy na kilka milionów lat. Ostatnia inwersja miała miejsce około 700 000 lat temu.

Magnetosfera – obszar przestrzeni wokół Ziemi, który powstaje, gdy strumień naładowanych cząstek wiatru słonecznego odchyla się od swojej pierwotnej trajektorii pod wpływem pola magnetycznego. Po stronie skierowanej w stronę Słońca jego szok dziobowy ma grubość około 17 km i znajduje się w odległości około 90 000 km od Ziemi. Po nocnej stronie planety magnetosfera rozciąga się w długi, cylindryczny kształt.

Kiedy naładowane cząstki o wysokiej energii zderzają się z magnetosferą Ziemi, pojawiają się pasy radiacyjne (pasy Van Allena). Zorze powstają, gdy plazma słoneczna dociera do atmosfery ziemskiej w pobliżu biegunów magnetycznych.

Orbita i obrót Ziemi

Jeden obrót wokół własnej osi Ziemi zajmuje średnio 23 godziny 56 minut i 4,091 sekundy (dzień gwiazdowy). Obrót planety z zachodu na wschód wynosi około 15 stopni na godzinę (1 stopień na 4 minuty, 15′ na minutę). Odpowiada to średnicy kątowej Słońca lub Księżyca co dwie minuty (pozorne rozmiary Słońca i Księżyca są w przybliżeniu takie same).

Obrót Ziemi jest niestabilny: zmienia się prędkość jej obrotu względem sfery niebieskiej (w kwietniu i listopadzie długość dnia różni się od referencyjnej o 0,001 s), oś obrotu ulega precesji (o 20,1″ rocznie ) i ulega wahaniom (odległość bieguna chwilowego od średniej nie przekracza 15′ ). W dużej skali czasu zwalnia. Czas trwania jednego obrotu Ziemi wydłużył się w ciągu ostatnich 2000 lat średnio o 0,0023 sekundy na stulecie (według obserwacji na przestrzeni ostatnich 250 lat wzrost ten jest mniejszy - około 0,0014 sekundy na 100 lat). Ze względu na przyspieszenie pływów każdy dzień jest średnio o około 29 nanosekund dłuższy niż poprzedni.

Okres obrotu Ziemi względem gwiazd stałych w Międzynarodowym Serwisie Obrotu Ziemi (IERS) wynosi 86164,098903691 sekund według UT1 lub 23 godziny 56 minut. 4,098903691 s.

Ziemia porusza się wokół Słońca po orbicie eliptycznej w odległości około 150 milionów km ze średnią prędkością 29,765 km/s. Prędkość waha się od 30,27 km/s (w peryhelium) do 29,27 km/s (w aphelium). Poruszając się po orbicie, Ziemia dokonuje pełnego obrotu w ciągu 365,2564 dni słonecznych (jeden rok gwiazdowy). Z Ziemi ruch Słońca względem gwiazd wynosi około 1° dziennie w kierunku wschodnim. Prędkość ruchu Ziemi po orbicie nie jest stała: w lipcu (podczas przejścia aphelium) jest minimalna i wynosi około 60 minut łukowych dziennie, a podczas przejścia przez peryhelium w styczniu jest maksymalna i wynosi około 62 minut dziennie. Słońce i cały Układ Słoneczny krążą wokół centrum Drogi Mlecznej po niemal kołowej orbicie z prędkością około 220 km/s. Z kolei Układ Słoneczny będący częścią Drogi Mlecznej porusza się z prędkością około 20 km/s w kierunku punktu (wierzchołka) znajdującego się na granicy konstelacji Liry i Herkulesa, przyspieszając w miarę rozszerzania się Wszechświata.

Księżyc krąży z Ziemią wokół wspólnego środka masy co 27,32 dnia względem gwiazd. Odstęp czasu pomiędzy dwiema identycznymi fazami księżyca (miesiąc synodyczny) wynosi 29,53059 dni. Widziany z północnego bieguna niebieskiego Księżyc porusza się wokół Ziemi w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. W tym samym kierunku cyrkulacja wszystkich planet wokół Słońca i obrót Słońca, Ziemi i Księżyca wokół ich osi. Oś obrotu Ziemi odchylona jest od prostopadłej do płaszczyzny jej orbity o 23,5 stopnia (kierunek i kąt nachylenia osi Ziemi zmieniają się na skutek precesji, a pozorna wysokość Słońca zależy od pory roku ); orbita Księżyca jest nachylona o 5 stopni w stosunku do orbity Ziemi (bez tego nachylenia w każdym miesiącu występowałoby jedno zaćmienie Słońca i jedno zaćmienie Księżyca).

Ze względu na nachylenie osi Ziemi wysokość Słońca nad horyzontem zmienia się w ciągu roku. Dla obserwatora na północnych szerokościach geograficznych latem, kiedy biegun północny jest nachylony w stronę Słońca, godziny dzienne trwają dłużej, a Słońce znajduje się wyżej na niebie. Prowadzi to do wyższych średnich temperatur powietrza. Kiedy Biegun Północny oddala się od Słońca, wszystko się odwraca, a klimat staje się chłodniejszy. Za kołem podbiegunowym w tym czasie panuje noc polarna, która na szerokości koła podbiegunowego trwa prawie dwa dni (słońce nie wschodzi w dniu przesilenia zimowego), osiągając na biegunie północnym pół roku.

Te zmiany klimatyczne (spowodowane nachyleniem osi Ziemi) powodują zmianę pór roku. Cztery pory roku wyznaczają przesilenia – momenty, w których oś Ziemi jest maksymalnie nachylona w stronę Słońca lub od Słońca – oraz równonoce. Przesilenie zimowe następuje około 21 grudnia, przesilenie letnie około 21 czerwca, równonoc wiosenna około 20 marca, a równonoc jesienna około 23 września. Kiedy biegun północny jest nachylony w stronę Słońca, biegun południowy jest od niego odchylony. Tak więc, gdy na półkuli północnej jest lato, na półkuli południowej jest zima i odwrotnie (choć miesiące nazywają się tak samo, czyli np. luty na półkuli północnej jest ostatnim (i najzimniejszym) miesiącem zimy, a na półkuli południowej – ostatni (i najcieplejszy) miesiąc lata).

Kąt nachylenia osi Ziemi jest stosunkowo stały przez długi czas. Jednakże ulega niewielkim zmianom (tzw. nutacji) w odstępach co 18,6 lat. Istnieją również wahania długoterminowe (około 41 000 lat), znane jako cykle Milankovitcha. Orientacja osi Ziemi również zmienia się w czasie, czas trwania okresu precesji wynosi 25 000 lat; ta precesja jest przyczyną różnicy między rokiem gwiezdnym a rokiem tropikalnym. Obydwa te ruchy są spowodowane zmieniającym się przyciąganiem wywieranym przez Słońce i Księżyc na wybrzuszenie równikowe Ziemi. Bieguny Ziemi przesuwają się względem jej powierzchni o kilka metrów. Ten ruch biegunów ma wiele składowych cyklicznych, które razem nazywane są ruchem quasi-okresowym. Oprócz rocznych elementów tego ruchu istnieje 14-miesięczny cykl zwany ruchem Chandlera biegunów Ziemi. Prędkość obrotu Ziemi również nie jest stała, co znajduje odzwierciedlenie w zmianie długości dnia.

Ziemia przechodzi obecnie przez peryhelium około 3 stycznia i aphelium około 4 lipca. Ilość energii słonecznej docierającej do Ziemi w peryhelium jest o 6,9% większa niż w aphelium, gdyż odległość Ziemi od Słońca w aphelium jest o 3,4% większa. Wynika to z prawa odwrotnych kwadratów. Ponieważ półkula południowa jest nachylona w stronę Słońca mniej więcej w tym samym czasie, gdy Ziemia znajduje się najbliżej Słońca, otrzymuje ona w ciągu roku nieco więcej energii słonecznej niż półkula północna. Efekt ten jest jednak znacznie mniej znaczący niż zmiana całkowitej energii spowodowana nachyleniem osi Ziemi, a dodatkowo większość nadmiaru energii jest pochłaniana przez dużą ilość wody na półkuli południowej.

Dla Ziemi promień sfery Hill (sfery wpływu grawitacji Ziemi) wynosi około 1,5 miliona km. Jest to maksymalna odległość, na której wpływ grawitacji Ziemi jest większy niż wpływ grawitacji innych planet i Słońca.

Obserwacja

Ziemię po raz pierwszy sfotografowano z kosmosu w 1959 roku za pomocą Explorera 6. Pierwszą osobą, która zobaczyła Ziemię z kosmosu, był Jurij Gagarin w 1961 roku. Załoga Apollo 8 w 1968 roku jako pierwsza zaobserwowała Ziemię wschodzącą z orbity Księżyca. W 1972 roku załoga Apollo 17 wykonała słynne zdjęcie Ziemi – „Błękitny marmur”.

Z przestrzeni kosmicznej i z planet „zewnętrznych” (położonych poza orbitą Ziemi) można obserwować przejście Ziemi przez fazy podobne do Księżyca, tak jak ziemski obserwator może zobaczyć fazy Wenus (odkrytej przez Galileusza Galilei).

Księżyc

Księżyc jest stosunkowo dużym satelitą przypominającym planetę, którego średnica jest równa jednej czwartej średnicy Ziemi. Jest największym w stosunku do wielkości swojej planety satelitą Układu Słonecznego. Po nazwie księżyca Ziemi naturalne satelity innych planet nazywane są również „księżycami”.

Przyciąganie grawitacyjne między Ziemią a Księżycem jest przyczyną pływów ziemskich. Podobny wpływ na Księżyc przejawia się w tym, że jest on stale zwrócony w stronę Ziemi tą samą stroną (okres obrotu Księżyca wokół własnej osi jest równy okresowi jego obrotu wokół Ziemi; patrz także przyspieszenie pływowe Księżyca Księżyc). Nazywa się to synchronizacją pływów. Podczas obrotu Księżyca wokół Ziemi Słońce oświetla różne części powierzchni satelity, co objawia się zjawiskiem faz księżycowych: ciemna część powierzchni jest oddzielona od światła terminatorem.

W wyniku synchronizacji pływów Księżyc oddala się od Ziemi o około 38 mm rocznie. Za miliony lat ta niewielka zmiana, a także wydłużenie dnia ziemskiego o 23 mikrosekundy rocznie, doprowadzi do znaczących zmian. I tak na przykład w dewonie (około 410 milionów lat temu) rok liczył 400 dni, a doba trwała 21,8 godziny.

Księżyc może znacząco wpłynąć na rozwój życia, zmieniając klimat na planecie. Odkrycia paleontologiczne i modele komputerowe pokazują, że nachylenie osi Ziemi jest stabilizowane przez synchronizację pływów Ziemi z Księżycem. Gdyby oś obrotu Ziemi zbliżyła się do płaszczyzny ekliptyki, wówczas klimat na planecie stałby się niezwykle surowy. Jeden z biegunów wskazywałby bezpośrednio na Słońce, a drugi w przeciwnym kierunku, a gdy Ziemia krąży wokół Słońca, zamieniliby się miejscami. Bieguny wskazywałyby bezpośrednio na Słońce latem i zimą. Planetolodzy badający tę sytuację argumentują, że w tym przypadku wszystkie duże zwierzęta i rośliny wyższe wymarłyby na Ziemi.

Rozmiar kątowy Księżyca widzianego z Ziemi jest bardzo zbliżony do pozornego rozmiaru Słońca. Wymiary kątowe (i kąt bryłowy) tych dwóch ciał niebieskich są podobne, ponieważ choć średnica Słońca jest 400 razy większa od Księżyca, to jest ono 400 razy dalej od Ziemi. Z uwagi na tę okoliczność oraz obecność znacznego mimośrodu orbity Księżyca na Ziemi można obserwować zarówno zaćmienia całkowite, jak i obrączkowe.

Najpopularniejsza hipoteza dotycząca pochodzenia Księżyca, hipoteza gigantycznego uderzenia, głosi, że Księżyc powstał w wyniku zderzenia protoplanety Thei (mniej więcej wielkości Marsa) z proto-Ziemią. To między innymi wyjaśnia przyczyny podobieństw i różnic w składzie gleby księżycowej i Ziemi.

Obecnie Ziemia nie ma innych naturalnych satelitów poza Księżycem, istnieją jednak co najmniej dwa naturalne satelity współorbitalne - asteroidy 3753 Cruitney, 2002 AA29 i wiele sztucznych.

Asteroidy zbliżają się do Ziemi

Upadek dużych (kilka tysięcy km średnicy) asteroid na Ziemię stwarza niebezpieczeństwo jej zniszczenia, jednak wszystkie podobne ciała obserwowane współcześnie są na to za małe, a ich upadek jest niebezpieczny tylko dla biosfery. Według popularnych hipotez takie spadki mogą spowodować kilka masowych wymierań. Asteroidy o odległości peryhelium mniejszej lub równej 1,3 jednostki astronomicznej, które mogą w dającej się przewidzieć przyszłości zbliżyć się do Ziemi na odległość mniejszą lub równą 0,05 jednostki astronomicznej. tj. są uważane za obiekty potencjalnie niebezpieczne. W sumie zarejestrowano około 6200 obiektów, które przelatują w odległości do 1,3 jednostki astronomicznej od Ziemi. Niebezpieczeństwo ich upadku na planetę uważa się za znikome. Według współczesnych szacunków zderzenia z takimi ciałami (według najbardziej pesymistycznych prognoz) raczej nie będą zdarzać się częściej niż raz na sto tysięcy lat.

Informacje geograficzne

Kwadrat

• Powierzchnia: 510,072 mln km²
• Teren: 148,94 mln km² (29,1%)
• Woda: 361,132 mln km² (70,9%)

Długość linii brzegowej: 356 000 km

Zastosowanie sushi

Dane za 2011 rok

• grunty orne - 10,43%
• plantacje wieloletnie - 1,15%
• inne - 88,42%

Grunty nawodnione: 3 096 621,45 km² (stan na 2011 r.)

Geografia społeczno-ekonomiczna

31 października 2011 roku liczba ludności na świecie osiągnęła 7 miliardów. Według szacunków ONZ liczba ludności na świecie osiągnie 7,3 miliarda w 2013 roku i 9,2 miliarda w 2050 roku. Oczekuje się, że największy wzrost liczby ludności nastąpi w krajach rozwijających się. Średnia gęstość zaludnienia na lądzie wynosi około 40 osób/km2, jest ona bardzo zróżnicowana w różnych częściach Ziemi, a najwyższa jest w Azji. Według prognoz do 2030 roku poziom urbanizacji ludności osiągnie 60%, podczas gdy obecnie średnio na świecie wynosi 49%.

Rola w kulturze

Rosyjskie słowo „ziemia” wywodzi się z Prasławia. *zemja o tym samym znaczeniu, co z kolei stanowi kontynuację Proto-tj. * dheĝhōm „ziemia”.

W języku angielskim Ziemia to Ziemia. To słowo stanowi kontynuację staroangielskiego eorthe i średnioangielskiego erthe. Jako nazwa planety Ziemia została po raz pierwszy użyta około 1400 roku. To jedyna nazwa planety, która nie została zaczerpnięta z mitologii grecko-rzymskiej.

Standardowym znakiem astronomicznym Ziemi jest krzyż otoczony okręgiem. Symbol ten był używany w różnych kulturach do różnych celów. Inną wersją symbolu jest krzyż na szczycie koła (♁), stylizowana kula; był używany jako wczesny symbol astronomiczny planety Ziemia.

W wielu kulturach Ziemia jest deifikowana. Kojarzona jest z boginią, boginią matką, zwaną Matką Ziemią, często przedstawianą jako bogini płodności.

Aztekowie nazywali Ziemię Tonantzin – „naszą matką”. Wśród Chińczyków jest to bogini Hou-Tu (后土), podobna do greckiej bogini Ziemi - Gai. W mitologii nordyckiej bogini Ziemi Jord była matką Thora i córką Annara. W mitologii starożytnego Egiptu, w przeciwieństwie do wielu innych kultur, Ziemię utożsamia się z mężczyzną - bogiem Gebem, a niebo z kobietą - boginią Nut.

W wielu religiach istnieją mity o pochodzeniu świata, opowiadające o stworzeniu Ziemi przez jedno lub więcej bóstw.

W wielu starożytnych kulturach Ziemię uważano za płaską, dlatego w kulturze Mezopotamii świat był przedstawiany jako płaski dysk unoszący się na powierzchni oceanu. Założenia dotyczące kulistego kształtu Ziemi wysnuli starożytni filozofowie greccy; Pogląd ten podzielał Pitagoras. W średniowieczu większość Europejczyków wierzyła, że ​​Ziemia jest kulista, o czym świadczyli myśliciele tacy jak Tomasz z Akwinu. Przed pojawieniem się lotów kosmicznych oceny kulistego kształtu Ziemi opierały się na obserwacji znaków wtórnych i podobnego kształtu innych planet.

Postęp technologiczny w drugiej połowie XX wieku zmienił powszechne postrzeganie Ziemi. Przed rozpoczęciem lotów kosmicznych Ziemię często przedstawiano jako zielony świat. Fantastyczny Frank Paul mógł być pierwszym, który przedstawił bezchmurną błękitną planetę (z wyraźnie określonym lądem) na odwrocie lipcowego wydania Amazing Stories z 1940 roku.

W 1972 roku załoga Apollo 17 wykonała słynną fotografię Ziemi, zwaną „Błękitnym Marmurem” (Błękitny Marmur). Zdjęcie Ziemi wykonane w 1990 roku przez sondę Voyager 1 z dużej odległości od niej skłoniło Carla Sagana do porównania planety z bladoniebieską kropką (bladoniebieską kropką). Ziemię porównano także do dużego statku kosmicznego z systemem podtrzymywania życia, który należy konserwować. Biosferę Ziemi czasami opisywano jako jeden duży organizm.

Ekologia

W ciągu ostatnich dwóch stuleci rosnący ruch ekologiczny był zaniepokojony rosnącym wpływem działalności człowieka na naturę Ziemi. Do kluczowych zadań tego ruchu społeczno-politycznego należy ochrona zasobów naturalnych, eliminacja zanieczyszczeń. Ekolodzy opowiadają się za zrównoważonym wykorzystaniem zasobów planety i zarządzaniem środowiskiem. Można to ich zdaniem osiągnąć poprzez dokonanie zmian w polityce publicznej i zmianę indywidualnej postawy każdego człowieka. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku wykorzystania na dużą skalę zasobów nieodnawialnych. Konieczność uwzględnienia wpływu produkcji na środowisko narzuca dodatkowe koszty, co prowadzi do konfliktu interesów handlowych z ideami ruchów ekologicznych.

Przyszłość Ziemi

Przyszłość planety jest ściśle związana z przyszłością Słońca. W wyniku nagromadzenia „zużytego” helu w jądrze Słońca jasność gwiazdy zacznie powoli rosnąć. W ciągu najbliższych 1,1 miliarda lat wzrośnie ona o 10%, w wyniku czego ekosfera Układu Słonecznego przesunie się poza obecną orbitę Ziemi. Według niektórych modeli klimatycznych wzrost ilości promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię Ziemi doprowadzi do katastrofalnych skutków, łącznie z możliwością całkowitego wyparowania wszystkich oceanów.

Wzrost temperatury powierzchni Ziemi przyspieszy nieorganiczną cyrkulację CO2, zmniejszając jego stężenie do poziomu śmiertelnego dla roślin (10 ppm dla fotosyntezy C4) za 500-900 milionów lat. Zanik roślinności doprowadzi do spadku zawartości tlenu w atmosferze, a życie na Ziemi stanie się niemożliwe za kilka milionów lat. Za kolejny miliard lat woda z powierzchni planety całkowicie zniknie, a średnia temperatura powierzchni osiągnie 70 ° C. Większość lądu stanie się nieodpowiednia do istnienia życia i musi przede wszystkim pozostać w oceanie. Ale nawet gdyby Słońce było wieczne i niezmienne, wówczas ciągłe wewnętrzne ochłodzenie Ziemi mogłoby doprowadzić do utraty większości atmosfery i oceanów (z powodu zmniejszonej aktywności wulkanicznej). Do tego czasu jedynymi żywymi stworzeniami na Ziemi będą ekstremofile, czyli organizmy odporne na wysokie temperatury i brak wody.

Za 3,5 miliarda lat jasność Słońca wzrośnie o 40% w porównaniu do obecnego poziomu. Warunki na powierzchni Ziemi do tego czasu będą podobne do warunków powierzchniowych współczesnej Wenus: oceany całkowicie wyparują i wyparują w przestrzeń kosmiczną, powierzchnia stanie się jałową, gorącą pustynią. Ta katastrofa uniemożliwi istnienie jakichkolwiek form życia na Ziemi. Za 7,05 miliarda lat w jądrze Słońca zabraknie wodoru. Spowoduje to, że Słońce opuści sekwencję główną i wejdzie w fazę czerwonego olbrzyma. Z modelu wynika, że ​​jego promień zwiększy się do wartości równej około 77,5% obecnego promienia orbity Ziemi (0,775 AU), a jego jasność wzrośnie 2350-2700 razy. Jednak do tego czasu orbita Ziemi może wzrosnąć do 1,4 jednostki astronomicznej. To znaczy, ponieważ przyciąganie Słońca osłabnie, ponieważ straci 28-33% swojej masy w wyniku wzmocnienia wiatru słonecznego. Jednakże badania przeprowadzone w 2008 roku wykazały, że Ziemia może nadal być pochłaniana przez Słońce w wyniku interakcji pływowych z jej zewnętrzną powłoką.

Do tego czasu powierzchnia Ziemi będzie w stanie stopionym, a temperatura na Ziemi osiągnie 1370°C. Ziemska atmosfera prawdopodobnie zostanie wyrzucona w przestrzeń kosmiczną przez najsilniejszy wiatr słoneczny emitowany przez czerwonego olbrzyma. Po 10 milionach lat od wejścia Słońca w fazę czerwonego olbrzyma temperatura w jądrze osiągnie 100 milionów K, nastąpi błysk helu i rozpocznie się reakcja termojądrowa, w wyniku której z helu będzie syntetyzować węgiel i tlen, Słońce zmniejszenie promienia do 9,5 nowoczesnego. Etap „spalania helu” (faza spalania helu) będzie trwał 100-110 milionów lat, po czym powtórzy się szybka ekspansja zewnętrznych powłok gwiazdy i ponownie stanie się ona czerwonym olbrzymem. Po dotarciu do asymptotycznej gałęzi giganta średnica Słońca zwiększy się 213 razy. Po 20 milionach lat rozpocznie się okres niestabilnych pulsacji powierzchni gwiazdy. Tej fazie istnienia Słońca będą towarzyszyć potężne rozbłyski, czasami jego jasność przekroczy obecny poziom 5000 razy. Będzie to wynikać z faktu, że wcześniej nienaruszone pozostałości helu wejdą w reakcję termojądrową.

Po około 75 000 latach (według innych źródeł - 400 000) Słońce zrzuci swoje powłoki i ostatecznie z czerwonego olbrzyma pozostanie tylko jego małe centralne jądro - biały karzeł, mały, gorący, ale bardzo gęsty obiekt o masa około 54,1% pierwotnej energii słonecznej. Jeśli Ziemia zdoła uniknąć absorpcji przez zewnętrzne powłoki Słońca w fazie czerwonego olbrzyma, wówczas będzie istnieć przez wiele kolejnych miliardów (a nawet bilionów) lat, dopóki istnieje Wszechświat, ale warunki ponownego pojawienia się życia (przynajmniej w jego obecnej formie) nie będzie na Ziemi. Wraz z wejściem Słońca w fazę białego karła powierzchnia Ziemi będzie stopniowo ochładzać się i pogrążać w ciemności. Jeśli wyobrazimy sobie wielkość Słońca na podstawie powierzchni Ziemi w przyszłości, to nie będzie ono wyglądało jak dysk, ale jak świecący punkt o rozmiarze kątowym około 0°0’9″.

Czarna dziura o masie równej Ziemi miałaby promień Schwarzschilda równy 8 mm.

(Odwiedziono 1 039 razy, 1 odwiedzin dzisiaj)

Ziemia jest przedmiotem badań znacznej liczby nauk o Ziemi. Badanie Ziemi jako ciała niebieskiego należy do dziedziny, strukturę i skład Ziemi bada geologia, stan atmosfery - meteorologia, całość przejawów życia na planecie - biologia. Geografia opisuje cechy rzeźby powierzchni planety - oceany, morza, jeziora i rok, kontynenty i wyspy, góry i doliny, a także osady i społeczeństwa. edukacja: miasta i wsie, stany, regiony gospodarcze itp.

Charakterystyka planetarna

Ziemia krąży wokół gwiazdy Słońce po orbicie eliptycznej (bardzo zbliżonej do kołowej) ze średnią prędkością 29 765 m/s w średniej odległości 149 600 000 km na okres, co w przybliżeniu równa się 365,24 dni. Ziemia ma satelitę, który krąży wokół Słońca w średniej odległości 384 400 km. Nachylenie osi Ziemi do płaszczyzny ekliptyki wynosi 66 0 33 „22”. Okres obrotu planety wokół własnej osi wynosi 23 h 56 min 4,1 s. Obrót wokół własnej osi powoduje zmianę dnia i nocy, oraz nachylenie osi i cyrkulacja wokół Słońca - zmiana pory roku.

Kształt Ziemi to geoida. Średni promień Ziemi wynosi 6371,032 km, równikowy - 6378,16 km, polarny - 6356,777 km. Powierzchnia globu wynosi 510 milionów km², objętość wynosi 1,083 · 10 12 km², średnia gęstość wynosi 5518 kg / m³. Masa Ziemi wynosi 5976,10 21 kg. Ziemia ma pole magnetyczne i ściśle powiązane pole elektryczne. Pole grawitacyjne Ziemi warunkuje jej kształt zbliżony do kuli oraz istnienie atmosfery.

Według współczesnych koncepcji kosmogonicznych Ziemia powstała około 4,7 miliarda lat temu z materii gazowej rozproszonej w Układzie Protosłonecznym. W wyniku różnicowania się substancji Ziemi, pod wpływem jej pola grawitacyjnego, w warunkach nagrzewania się wnętrza Ziemi, powstały i rozwinęły się różne powłoki - geosfera, różniące się składem chemicznym, stanem skupienia i właściwościami fizycznymi : jądro (w środku), płaszcz, skorupa ziemska, hydrosfera, atmosfera, magnetosfera. W składzie Ziemi dominuje żelazo (34,6%), tlen (29,5%), krzem (15,2%), magnez (12,7%). Skorupa ziemska, płaszcz i wewnętrzna część jądra są stałe (zewnętrzna część jądra jest uważana za płynną). Wzrost ciśnienia, gęstości i temperatury od powierzchni Ziemi do centrum. Ciśnienie w centrum planety wynosi 3,6 · 10 · 11 Pa, gęstość wynosi około 12,5 · 10 ³ kg / m ³, temperatura mieści się w zakresie od 5000 do 6000 ° C. Główne rodzaje skorupy ziemskiej są kontynentalne i oceaniczne, w strefie przejściowej od lądu stałego do oceanu rozwija się skorupa pośrednia.

kształt ziemi

Figura Ziemi jest idealizacją, za pomocą której próbują opisać kształt planety. W zależności od celu opisu stosuje się różne modele kształtu Ziemi.

Pierwsze podejście

Najbardziej przybliżoną formą opisu figury Ziemi w pierwszym przybliżeniu jest kula. W przypadku większości problemów geografii ogólnej przybliżenie to wydaje się wystarczające do opisu lub badania określonych procesów geograficznych. W takim przypadku spłaszczenie planety na biegunach zostaje odrzucone jako uwaga nieistotna. Ziemia ma jedną oś obrotu i płaszczyznę równikową - płaszczyznę symetrii i płaszczyznę symetrii południków, co odróżnia ją od nieskończonej liczby układów symetrii idealnej kuli. Pozioma struktura powłoki geograficznej charakteryzuje się pewną strefą i pewną symetrią względem równika.

Drugie przybliżenie

Przy bliższym przybliżeniu figura Ziemi jest równa elipsoidzie obrotowej. Model ten, charakteryzujący się wyraźną osią, równikową płaszczyzną symetrii i płaszczyznami południkowymi, znajduje zastosowanie w geodezji do obliczania współrzędnych, budowy sieci kartograficznych, obliczeń itp. Różnica półosi takiej elipsoidy wynosi 21 km, oś wielka 6378,160 km, oś pomocnicza 6356,777 km, mimośród 1/298,25. Położenie powierzchni można łatwo obliczyć teoretycznie, ale nie można go określić charakter eksperymentalny.

trzecie przybliżenie

Ponieważ równikowy przekrój Ziemi jest również elipsą z różnicą długości półosi wynoszącą 200 m i mimośrodem 1/30000, trzeci model jest elipsoidą trójosiową. W badaniach geograficznych model ten prawie nigdy nie jest używany, wskazuje jedynie złożoną wewnętrzną strukturę planety.

czwarte przybliżenie

Geoida to powierzchnia ekwipotencjalna pokrywająca się ze średnim poziomem Oceanu Światowego; jest to zbiór punktów w przestrzeni o tym samym potencjale grawitacyjnym. Powierzchnia taka ma nieregularny, złożony kształt, tj. nie jest samolotem. Pozioma powierzchnia w każdym punkcie jest prostopadła do linii pionu. Praktyczne znaczenie i znaczenie tego modelu polega na tym, że tylko za pomocą pionu, poziomu, poziomnicy i innych przyrządów geodezyjnych można prześledzić położenie płaskich powierzchni, tj. w naszym przypadku geoida.

Ocean i ląd

Ogólną cechą struktury powierzchni Ziemi jest rozmieszczenie kontynentów i oceanów. Większą część Ziemi zajmuje Ocean Światowy (361,1 mln km², 70,8%), powierzchnia lądu wynosi 149,1 mln km² (29,2%) i tworzy sześć kontynentów (Eurazja, Afryka, Ameryka Północna, Ameryka Południowa i Australia) oraz wyspy. Wznosi się ponad światowy poziom oceanów średnio o 875 m (najwyższa wysokość to 8848 m - góra Chomolungma), góry zajmują ponad 1/3 powierzchni lądu. Pustynie zajmują około 20% powierzchni lądu, lasy – około 30%, lodowce – ponad 10%. Amplituda wysokości na planecie sięga 20 km. Średnia głębokość oceanu światowego wynosi w przybliżeniu 3800 m (największa głębokość to 11020 m - Rów Mariański (rynna) na Oceanie Spokojnym). Objętość wody na planecie wynosi 1370 milionów km³, średnie zasolenie wynosi 35 ‰ (g / l).

Budowa geologiczna

Budowa geologiczna Ziemi

Jądro wewnętrzne ma prawdopodobnie średnicę 2600 km i składa się z czystego żelaza lub niklu, jądro zewnętrzne ma grubość 2250 km ze stopionego żelaza lub niklu, płaszcz ma grubość około 2900 km i składa się głównie ze stałych skał oddzielonych od skorupa ziemska przy powierzchni Mohorowicza. Skorupa i górna warstwa płaszcza tworzą 12 głównych ruchomych bloków, z których niektóre zawierają kontynenty. Płaskowyże poruszają się stale powoli, ruch ten nazywany jest dryfem tektonicznym.

Wewnętrzna struktura i skład „stałej” Ziemi. 3. składa się z trzech głównych geosfer: skorupy ziemskiej, płaszcza i jądra, które z kolei są podzielone na kilka warstw. Substancja tych geosfer różni się właściwościami fizycznymi, stanem i składem mineralogicznym. W zależności od wielkości prędkości fal sejsmicznych i charakteru ich zmian wraz z głębokością „stała” Ziemia dzieli się na osiem warstw sejsmicznych: A, B, C, D „, D”, E, F i G. W ponadto w Ziemi izolowana jest szczególnie silna warstwa – litosfera, a kolejna, zmiękczona warstwa – astenosfera Shar A, czyli skorupa ziemska, ma zmienną grubość (w obszarze kontynentalnym – 33 km, w oceanicznym – 6 km, średnio - 18 km).

Pod górami skorupa gęstnieje, w dolinach ryftowych grzbietów śródoceanicznych prawie zanika. Na dolnej granicy skorupy ziemskiej, powierzchni Mohorowicza, prędkość fal sejsmicznych gwałtownie wzrasta, co wiąże się głównie ze zmianą składu materiału wraz z głębokością, przejściem od granitów i bazaltów do skał ultrazasadowych górnego płaszcza. Warstwy B, C, D, D są zawarte w płaszczu. Warstwy E, F i G tworzą rdzeń Ziemi o promieniu 3486 km Na granicy z jądrem (powierzchnia Gutenberga) prędkość fal podłużnych maleje gwałtownie o 30%, a fale poprzeczne zanikają, co oznacza, że ​​zewnętrzna rdzeń (warstwa E rozciąga się do głębokości 4980 km) ciecz Poniżej warstwy przejściowej F (4980-5120 km) znajduje się stały rdzeń wewnętrzny (warstwa G), w którym ponownie rozchodzą się fale poprzeczne.

W skorupie ziemskiej występują następujące pierwiastki chemiczne: tlen (47,0%), krzem (29,0%), glin (8,05%), żelazo (4,65%), wapń (2,96%), sód (2,5%), magnez (1,87%). %), potas (2,5%), tytan (0,45%), które łącznie stanowią 98,98%. Najrzadsze pierwiastki: Rho (około 2,10 -14%), Ra (2,10 -10%), Re (7,10 -8%), Au (4,3 10 -7%), Bi (9 10 -7%) itp.

W wyniku procesów magmowych, metamorficznych, tektonicznych i procesów sedymentacji skorupa ziemska ulega ostremu zróżnicowaniu, zachodzą w niej złożone procesy koncentracji i dyspersji pierwiastków chemicznych, prowadzące do powstania różnego rodzaju skał.

Uważa się, że górny płaszcz ma skład zbliżony do skał ultrazasadowych, w których dominują O (42,5%), Mg (25,9%), Si (19,0%) i Fe (9,85%). Pod względem minerałów króluje tu oliwin, mniej piroksenów. Dolny płaszcz jest uważany za analog kamiennych meteorytów (chondrytów). Jądro Ziemi ma skład podobny do meteorytów żelaznych i zawiera około 80% Fe, 9% Ni, 0,6% Co. Na podstawie modelu meteorytu obliczono średni skład Ziemi, w którym przeważają Fe (35%), A (30%), Si (15%) i Mg (13%).

Temperatura jest jedną z najważniejszych cech wnętrza Ziemi, która pozwala wyjaśnić stan materii w różnych warstwach i zbudować ogólny obraz procesów globalnych. Według pomiarów w studniach temperatura na pierwszych kilometrach rośnie wraz z głębokością z gradientem 20 ° C / km. Na głębokości 100 km, gdzie znajdują się pierwotne ogniska wulkanów, średnia temperatura jest nieco niższa od temperatury topnienia skał i wynosi 1100°C. Jednocześnie pod oceanami na głębokości 100- 200 km, temperatura jest wyższa niż na kontynentach o 100-200°C. Skok gęstości materii w warstwie C na glibinę na 420 km odpowiada ciśnieniu 1,4 10 10 Pa i utożsamia się z przejściem fazowym do oliwinu , która zachodzi w temperaturze około 1600°C. Na granicy z rdzeniem przy ciśnieniu 1,4 10 11 Pa i temperaturze około 4000°C krzemiany występują w stanie stałym, zaś żelazo w stanie ciekłym. W warstwie przejściowej F, gdzie krzepnie żelazo, temperatura może wynosić 5000°C, w środku ziemi – 5000-6000°C, czyli adekwatnie do temperatury Słońca.

atmosfera ziemska

Atmosfera Ziemi, której całkowita masa wynosi 5,15 · 10 · 15 ton, składa się z powietrza - mieszaniny głównie azotu (78,08%) i tlenu (20,95%), 0,93% argonu, 0,03% dwutlenku węgla, reszta to woda pary, a także gazy obojętne i inne. Maksymalna temperatura powierzchni lądu wynosi 57-58°C (na tropikalnych pustyniach Afryki i Ameryki Północnej), minimalna około -90°C (w centralnych rejonach Antarktydy).

Atmosfera ziemska chroni wszelkie życie przed szkodliwym działaniem promieniowania kosmicznego.

Skład chemiczny atmosfery ziemskiej: 78,1% - azot, 20 - tlen, 0,9 - argon, reszta - dwutlenek węgla, para wodna, wodór, hel, neon.

Atmosfera ziemska obejmuje :

• troposfera (do 15 km)
• stratosfera (15-100 km)
• jonosfera (100 - 500 km).

Pomiędzy troposferą a stratosferą znajduje się warstwa przejściowa - tropopauza. W głębi stratosfery pod wpływem światła słonecznego tworzy się ekran ozonowy, który chroni organizmy żywe przed promieniowaniem kosmicznym. Powyżej - mezo-, termo- i egzosfery.

Pogoda i klimat

Dolna warstwa atmosfery nazywana jest troposferą. Istnieją zjawiska, które determinują pogodę. Ze względu na nierównomierne nagrzewanie powierzchni Ziemi przez promieniowanie słoneczne, w troposferze następuje nieprzerwana cyrkulacja dużych mas powietrza. Głównymi prądami powietrza w atmosferze ziemskiej są pasaty w paśmie do 30° wzdłuż równika oraz umiarkowane wiatry zachodnie w paśmie od 30° do 60°. Kolejnym czynnikiem wpływającym na wymianę ciepła jest system prądów oceanicznych.

Woda ma stały obieg na powierzchni ziemi. Parując z powierzchni wody i lądu, w sprzyjających warunkach, para wodna unosi się do atmosfery, co prowadzi do powstawania chmur. Woda powraca na powierzchnię ziemi w postaci opadów atmosferycznych i spływa do mórz i oceanów poprzez system lat.

Ilość energii słonecznej, jaką otrzymuje powierzchnia Ziemi, maleje wraz ze wzrostem szerokości geograficznej. Im dalej od równika, tym mniejszy jest kąt padania promieni słonecznych na powierzchnię i tym większą odległość musi pokonać wiązka w atmosferze. W konsekwencji średnia roczna temperatura na poziomie morza spada o około 0,4°C na stopień szerokości geograficznej. Powierzchnia Ziemi jest podzielona na strefy równoleżnikowe o mniej więcej tym samym klimacie: tropikalnym, subtropikalnym, umiarkowanym i polarnym. Klasyfikacja klimatów zależy od temperatury i opadów. Największe uznanie zyskała klasyfikacja klimatu Köppena, według której wyróżnia się pięć szerokich grup - wilgotne tropiki, pustynia, wilgotne średnie szerokości geograficzne, klimat kontynentalny, zimny klimat polarny. Każda z tych grup dzieli się na specyficzne pidripy.

Wpływ człowieka na atmosferę ziemską

Na atmosferę ziemską znaczący wpływ ma działalność człowieka. Około 300 milionów samochodów rocznie emituje do atmosfery 400 milionów ton tlenków węgla, ponad 100 milionów ton węglowodanów, setki tysięcy ton ołowiu. Potężni producenci emisji do atmosfery: elektrownie cieplne, przemysł metalurgiczny, chemiczny, petrochemiczny, celulozowy i inne, pojazdy mechaniczne.

Systematyczne wdychanie zanieczyszczonego powietrza znacznie pogarsza stan zdrowia człowieka. Zanieczyszczenia gazowe i pyłowe mogą nadawać powietrzu nieprzyjemny zapach, podrażniać błony śluzowe oczu, górnych dróg oddechowych i tym samym ograniczać ich funkcje ochronne, powodować przewlekłe zapalenie oskrzeli i choroby płuc. Liczne badania wykazały, że na tle patologicznych nieprawidłowości w organizmie (choroby płuc, serca, wątroby, nerek i innych narządów) bardziej widoczne są szkodliwe skutki zanieczyszczeń atmosferycznych. Kwaśne deszcze stały się ważnym problemem środowiskowym. Każdego roku podczas spalania paliwa do atmosfery przedostaje się aż 15 milionów ton dwutlenku siarki, który w połączeniu z wodą tworzy słaby roztwór kwasu siarkowego, który wraz z deszczem opada na ziemię. Kwaśne deszcze negatywnie wpływają na ludzi, uprawy, budynki itp.

Zanieczyszczenie powietrza na zewnątrz może również pośrednio wpływać na zdrowie ludzi i warunki sanitarne.

Nagromadzenie dwutlenku węgla w atmosferze może powodować ocieplenie klimatu w wyniku efektu cieplarnianego. Jego istota polega na tym, że warstwa dwutlenku węgla, który swobodnie przepuszcza promieniowanie słoneczne do Ziemi, będzie opóźniać powrót promieniowania cieplnego do górnych warstw atmosfery. W związku z tym wzrośnie temperatura w dolnych warstwach atmosfery, co z kolei doprowadzi do topnienia lodowców, śniegu, podniesienia się poziomu oceanów i mórz oraz zalania znacznej części Ziemia.

Fabuła

Ziemia powstała około 4540 milionów lat temu z obłoku protoplanetarnego w kształcie dysku wraz z innymi planetami Układu Słonecznego. Powstawanie Ziemi w wyniku akrecji trwało 10-20 milionów lat. Początkowo Ziemia była całkowicie stopiona, ale stopniowo ostygła, a na jej powierzchni utworzyła się cienka twarda skorupa - skorupa ziemska.

Krótko po powstaniu Ziemi, około 4530 milionów lat temu, powstał Księżyc. Współczesna teoria powstania pojedynczego naturalnego satelity Ziemi twierdzi, że stało się to w wyniku zderzenia z masywnym ciałem niebieskim, które nazwano Theią.
Pierwotna atmosfera Ziemi powstała w wyniku odgazowania skał i działalności wulkanicznej. Skroplona woda z atmosfery, tworząca Ocean Światowy. Pomimo tego, że Słońce było wówczas o 70% słabsze niż obecnie, dane geologiczne wskazują, że ocean nie zamarzł, co może wynikać z efektu cieplarnianego. Około 3,5 miliarda lat temu powstało ziemskie pole magnetyczne, które chroniło atmosferę przed wiatrem słonecznym.

Powstanie Ziemi i początkowy etap jej rozwoju (około 1,2 miliarda lat) należą do historii pregeologicznej. Wiek bezwzględny najstarszych skał wynosi ponad 3,5 miliarda lat i od tego momentu liczy się historia geologiczna Ziemi, która dzieli się na dwa nierówne etapy: prekambryjski, który zajmuje około 5/6 całej chronologii geologicznej (około 3 miliardów lat) i fanerozoik obejmujący ostatnie 570 milionów lat. Około 3-3,5 miliarda lat temu, w wyniku naturalnej ewolucji materii na Ziemi, powstało życie, rozpoczął się rozwój biosfery - ogółu wszystkich żywych organizmów (tzw. Żywa materia Ziemi), co znacząco wpłynął na rozwój atmosfery, hydrosfery i geosfery (przynajmniej w częściach powłoki osadowej). W wyniku katastrofy tlenowej działalność organizmów żywych zmieniła skład atmosfery ziemskiej, wzbogacając ją w tlen, co stworzyło szansę na rozwój tlenowych istot żywych.

Nowym czynnikiem mającym ogromny wpływ na biosferę, a nawet geosferę, jest działalność człowieka, która pojawiła się na Ziemi po pojawieniu się na Ziemi w wyniku ewolucji człowieka niecałe 3 miliony lat temu (nie osiągnięto jedności co do datowania i niektórzy badacze uważają - 7 milionów lat temu). W związku z tym w procesie rozwoju biosfery wyróżnia się formacje i dalszy rozwój noosfery, skorupa Ziemi, na którą duży wpływ ma działalność człowieka.

Wysokie tempo wzrostu populacji Ziemi (liczba ludności Ziemi wynosiła 275 milionów w 1000 r., 1,6 miliarda w 1900 r. i około 6,7 miliarda w 2009 r.) oraz rosnący wpływ społeczeństwa ludzkiego na środowisko naturalne postawiły problemy racjonalnego wykorzystanie wszystkich zasobów naturalnych i ochrona przyrody.

Żyjemy w świecie, w którym wszystko wydaje się tak znajome i ustalone, że nigdy nie zastanawiamy się, dlaczego rzeczy wokół nas nazywane są w ten sposób. Jak otaczające nas przedmioty wzięły swoje nazwy? I dlaczego nasza planeta nazywa się „Ziemią”, a nie inaczej?

Najpierw dowiedzmy się, jak nadawane są teraz imiona. W końcu nowi astronomowie odkrywają, biolodzy odkrywają nowe gatunki roślin, a entomolodzy odkrywają owady. Trzeba im także nadać imię. Kto teraz zajmuje się tym problemem? Musisz to wiedzieć, aby dowiedzieć się, dlaczego planetę nazwano „Ziemią”.

Toponimia pomoże

Ponieważ nasza planeta należy do obiektów geograficznych, przejdźmy do nauki o toponimii. Zajmuje się badaniem nazw geograficznych. Dokładniej bada pochodzenie, znaczenie, rozwój toponimów. Dlatego ta niesamowita nauka pozostaje w ścisłej interakcji z historią, geografią i językoznawstwem. Oczywiście zdarzają się sytuacje, gdy nazwa np. ulicy zostaje nadana właśnie tak, przez przypadek. Ale w większości przypadków toponimy mają swoją własną historię, czasami sięgającą stuleci.

Planety odpowiedzą.

Odpowiadając na pytanie, dlaczego Ziemię nazwano Ziemią, nie można zapominać, że naszym domem jest On jest częścią planet Układu Słonecznego, które również mają nazwy. Być może badając ich pochodzenie, uda się dowiedzieć, dlaczego Ziemię nazwano Ziemią?

Jeśli chodzi o najstarsze nazwy, naukowcy i badacze nie mają dokładnej odpowiedzi na pytanie, jak dokładnie powstały. Na razie istnieje jedynie wiele hipotez. Który z nich jest poprawny, nigdy się nie dowiemy. Jeśli chodzi o nazwy planet, najczęstsza wersja ich pochodzenia jest następująca: nazwano je na cześć starożytnych rzymskich bogów. Mars - Czerwona Planeta - otrzymał imię boga wojny, którego nie można sobie wyobrazić bez krwi. Merkury - najbardziej „rozbrykana” planeta, obracająca się szybciej niż inne wokół Słońca, swoją nazwę zawdzięcza błyskawicznemu posłańcowi Jowisza.

Wszystko kręci się wokół bogów

Jakiemu bóstwu Ziemia zawdzięcza swoją nazwę? Prawie każdy naród miał taką boginię. Wśród starożytnych Skandynawów - Yord, wśród Celtów - Ehte. Rzymianie nazywali ją Tellus, a Grecy – Gaia. Żadna z tych nazw nie jest podobna do obecnej nazwy naszej planety. Ale odpowiadając na pytanie, dlaczego Ziemię nazwano Ziemią, pamiętajmy o dwóch imionach: Yord i Tellus. Nadal będą nam przydatne.

Głos nauki

Tak naprawdę kwestia pochodzenia nazwy naszej planety, którą dzieci tak uwielbiają dręczyć rodziców, od dawna interesuje naukowców. Wysuwano wiele wersji i rozbijano je na kawałki przez przeciwników, aż pozostało kilka, które zaczęto uważać za najbardziej prawdopodobne.

W astrologii zwyczajowo używa się określenia planet, a w tym języku nazwę naszej planety wymawia się jako Tera(„ziemia, gleba”). Z kolei słowo to sięga czasów praindoeuropejskich ter w znaczeniu „suchy; suchy". Wraz z Tera często nazwa ta jest również używana w odniesieniu do Ziemi Powiedz nam. A spotkaliśmy się już z tym powyżej – Rzymianie tak nazywali naszą planetę. Człowiek, jako istota wyłącznie ziemska, mógł nazwać miejsce, w którym żyje, jedynie przez analogię do ziemi, gleby pod jego stopami. Można także wyciągnąć analogie z biblijnymi legendami o stworzeniu przez Boga ziemskiego firmamentu i pierwszego człowieka, Adama, z gliny. Dlaczego Ziemia nazywa się Ziemią? Bo dla człowieka było to jedyne siedlisko.

Najwyraźniej na tej zasadzie pojawiła się obecna nazwa naszej planety. Jeśli weźmiemy rosyjską nazwę, to pochodzi ona od korzenia prasłowiańskiego ziemia-, co w tłumaczeniu oznacza „niski”, „dół”. Być może wynika to z faktu, że w starożytności ludzie uważali Ziemię za płaską.

W języku angielskim nazwa Ziemi brzmi jak Ziemia. Wywodzi się od dwóch słów – erthe I ziemia. A ci z kolei wywodzili się od jeszcze bardziej starożytnego anglosaskiego erda(pamiętasz, jak Skandynawowie nazywali boginię Ziemi?) - „gleba” lub „gleba”.

Inna wersja, dlaczego Ziemię nazwano Ziemią, sugeruje, że człowiek mógł przetrwać jedynie dzięki rolnictwu. Dopiero po pojawieniu się tego zawodu ludzkość zaczęła pomyślnie się rozwijać.

Dlaczego Ziemię nazywa się pielęgniarką

Ziemia to ogromna biosfera zamieszkana przez różnorodne życie. A wszystkie żyjące na nim istoty są karmione kosztem Ziemi. Rośliny pobierają z gleby niezbędne pierwiastki śladowe, żywią się nimi owady i małe gryzonie, które z kolei służą jako pokarm dla większych zwierząt. Ludzie zajmują się rolnictwem i uprawiają pszenicę, żyto, ryż i inne rośliny niezbędne do życia. Hodują zwierzęta żywiące się pokarmem roślinnym.

Życie na naszej planecie to łańcuch wzajemnie powiązanych żywych organizmów, które nie umierają tylko dzięki Matce Ziemi. Jeśli na planecie rozpocznie się nowa epoka lodowcowa, o prawdopodobieństwie którego naukowcy ponownie zaczęli mówić po niespotykanym mrozie tej zimy w wielu ciepłych krajach, wówczas przetrwanie ludzkości stanie pod znakiem zapytania. Ziemia pokryta lodem nie będzie w stanie wyprodukować plonów. Taka jest niekorzystna prognoza.

Ludzkość dopiero teraz dowiedziała się, że Ziemia ma jeszcze jednego satelitę oprócz Księżyca.

Astronomowie twierdzą, że drugi satelita Ziemi różni się od dużego Księżyca tym, że wykonuje pełny obrót wokół Ziemi w ciągu 789 lat. Jej orbita ma kształt podkowy i znajduje się w odległości porównywalnej z odległością od Ziemi do Marsa. Satelita nie może zbliżyć się do naszej planety na odległość mniejszą niż 30 milionów kilometrów, czyli 30 razy większą niż odległość do Księżyca.

Względny ruch Ziemi i Cruithne na ich orbitach.

Naukowcy twierdzą, że drugim naturalnym satelitą Ziemi jest bliska Ziemi asteroida Cruitney. Jego osobliwością jest to, że przecina orbity trzech planet: Ziemi, Marsa i Wenus.

Średnica drugiego księżyca wynosi zaledwie pięć kilometrów, a ten naturalny satelita naszej planety zbliży się do Ziemi jak najbliżej Ziemi za dwa tysiące lat. Jednocześnie naukowcy nie spodziewają się, że Ziemia zderzy się z Kruitni zbliżającymi się do naszej planety.

Satelita minie planetę w odległości 406385 kilometrów. W tym momencie Księżyc będzie w gwiazdozbiorze Lwa. Satelita naszej planety będzie w pełni widoczny, ale rozmiar Księżyca będzie o 13 procent mniejszy niż w momencie jego największego zbliżenia się do Ziemi. W tym przypadku nie przewiduje się kolizji: orbita Ziemi nigdzie nie przecina orbity Cruitneya, ponieważ ta ostatnia znajduje się w innej płaszczyźnie orbity i jest nachylona do orbity Ziemi pod kątem 19,8 °.

Ponadto, według ekspertów, za 7899 lat nasz drugi księżyc przejdzie bardzo blisko Wenus i istnieje możliwość, że Wenus przyciągnie go do siebie, przez co stracimy Kruitni.

Księżyc w nowiu Cruitney został odkryty 10 października 1986 roku przez brytyjskiego astronoma-amatora Duncana Waldrona. Duncan zauważył go na zdjęciu z teleskopu Schmidta. W latach 1994-2015 maksymalne roczne podejście tej asteroidy do Ziemi przypada na listopad.

Ze względu na bardzo duży mimośrod, prędkość orbitalna tej asteroidy zmienia się znacznie silniej niż Ziemia, więc z punktu widzenia ziemskiego obserwatora, jeśli za układ odniesienia przyjmiemy Ziemię i uznamy ją za nieruchomą, okaże się, że nie asteroida, ale jej orbita się kręci wokół Słońca, podczas gdy sama asteroida zaczyna opisywać przed Ziemią trajektorię w kształcie podkowy przypominającą kształtem „fasolę”, z okresem równym okresowi obrotu asteroidy wokół Słońca – 364 dni.

Cruitney ponownie zbliży się do Ziemi w czerwcu 2292 roku. Asteroida będzie corocznie podchodzić do Ziemi na odległość 12,5 mln km, w wyniku czego nastąpi grawitacyjna wymiana energii orbitalnej pomiędzy Ziemią a asteroidą, co doprowadzi do zmiany kierunku asteroidy orbity, a Cruitney ponownie zacznie migrować od Ziemi, ale tym razem w innym kierunku - pozostanie w tyle za Ziemią.

Ziemia jest trzecią planetą w Układzie Słonecznym. Poznaj opis planety, masę, orbitę, wielkość, ciekawostki, odległość do Słońca, skład, życie na Ziemi.

Oczywiście, że kochamy naszą planetę. I nie tylko dlatego, że jest domem, ale także dlatego, że jest to wyjątkowe miejsce w Układzie Słonecznym i wszechświecie, ponieważ na razie znamy tylko życie na Ziemi. Żyje w wewnętrznej części układu i zajmuje miejsce między Wenus a Marsem.

planeta Ziemia zwana także Błękitną Planetą, Gają, Światem i Terrą, co odzwierciedla jej rolę dla każdego narodu w ujęciu historycznym. Wiemy, że nasza planeta jest bogata w wiele różnych form życia, ale jak dokładnie udało się to osiągnąć? Najpierw rozważ interesujące fakty na temat Ziemi.

Ciekawe fakty na temat planety Ziemia

Obrót stopniowo zwalnia

• W przypadku Ziemian cały proces spowalniania obrotu osi zachodzi niemal niezauważalnie - 17 milisekund na 100 lat. Ale charakter prędkości nie jest jednolity. Efektem tego jest wydłużenie dnia. Po 140 milionach lat dzień będzie trwał 25 godzin.

Uważano, że Ziemia jest centrum wszechświata

• Starożytni naukowcy mogli obserwować ciała niebieskie z pozycji naszej planety, więc wydawało się, że wszystkie obiekty na niebie poruszają się względem nas, a my pozostajemy w jednym punkcie. W rezultacie Kopernik oświadczył, że Słońce (heliocentryczny układ świata) jest w centrum wszystkiego, choć teraz wiemy, że nie odpowiada to rzeczywistości, jeśli weźmiemy pod uwagę skalę Wszechświata.

Wyposażony w silne pole magnetyczne

• Ziemskie pole magnetyczne jest wytwarzane przez niklowo-żelazny rdzeń planetarny, który szybko się obraca. Pole jest ważne, bo chroni nas przed wpływem wiatru słonecznego.

Ma jednego towarzysza

• Jeśli spojrzysz na procent, Księżyc jest największym satelitą w systemie. Ale w rzeczywistości zajmuje 5. pozycję pod względem wielkości.

Jedyna planeta, której nazwa nie pochodzi od bóstwa

• Starożytni naukowcy nazwali wszystkie 7 planet na cześć bogów, a współcześni naukowcy, odkrywając Urana i Neptuna, postępowali zgodnie z tradycją.

Pierwszy w gęstości

• Wszystko opiera się na składzie i konkretnej części planety. Zatem rdzeń jest reprezentowany przez metal i omija skorupę pod względem gęstości. Średnia gęstość ziemi wynosi 5,52 grama na cm 3.

Rozmiar, masa, orbita planety Ziemia

Z promieniem 6371 km i masą 5,97 x 10 24 kg Ziemia zajmuje 5. pozycję pod względem wielkości i masy. Jest to największa planeta ziemska, ale jej rozmiar jest gorszy od gazowych i lodowych gigantów. Jednak pod względem gęstości (5,514 g / cm 3) zajmuje pierwsze miejsce w Układzie Słonecznym.

skurcz polarny	0,0033528
Równikowy	6378,1 km
Promień biegunowy	6356,8 km
Średni promień	6371,0 km
Duży obwód koła	40 075,017 km (równik) (południk)
Powierzchnia	510 072 000 km²
Tom	10,8321 10 11 km³
Waga	5,9726 10 24 kg
Średnia gęstość	5,5153 g/cm3
Przyspieszenie wolne spaść na równik	9,780327 m/s²
pierwsza prędkość kosmiczna	7,91 km/s
Druga prędkość kosmiczna	11,186 km/s
prędkość równikowa obrót	1674,4 km/h
Okres rotacji	(23 godz. 56 m 4100 s)
Pochylenie osi	23°26’21”,4119
Albedo	0,306 (wiązanie) 0,367 (geom.)

Na orbicie obserwuje się słaby mimośród (0,0167). Odległość od gwiazdy w peryhelium wynosi 0,983 AU, a w aphelium 1,015 AU.

Okrążenie Słońca zajmuje 365,24 dni. Wiemy, że ze względu na istnienie roku przestępnego co 4 przebiegi dodajemy jeden dzień. Kiedyś myśleliśmy, że doba trwa 24 godziny, w rzeczywistości czas ten zajmuje 23 godziny, 56 metrów i 4 sekundy.

Jeśli zaobserwujesz obrót osi od biegunów, zobaczysz, że następuje on w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Oś jest nachylona pod kątem 23,439281° od prostopadłej do płaszczyzny orbity. Ma to wpływ na ilość światła i ciepła.

Jeśli Biegun Północny jest zwrócony w stronę Słońca, wówczas na półkuli północnej zachodzi lato, a na południu zima. O pewnym czasie Słońce w ogóle nie wschodzi nad kołem podbiegunowym, a noc i zima trwają tam przez 6 miesięcy.

Skład i powierzchnia planety Ziemia

Kształtem planeta Ziemia przypomina sferoidę, spłaszczoną na biegunach i z wybrzuszeniem na linii równikowej (średnica - 43 km). Dzieje się tak wskutek rotacji.

Strukturę Ziemi reprezentują warstwy, z których każda ma swój własny skład chemiczny. Różni się od innych planet tym, że nasze jądro ma wyraźny rozkład pomiędzy stałym wewnętrznym (promień - 1220 km) i płynnym zewnętrznym (3400 km).

Następnie pojawia się płaszcz i kora. Pierwsza pogłębia się do 2890 km (najgęstsza warstwa). Reprezentują go skały krzemianowe z żelazem i magnezem. Skorupa dzieli się na litosferę (płyty tektoniczne) i astenosferę (o niskiej lepkości). Możesz dokładnie rozważyć strukturę Ziemi na schemacie.

Litosfera rozpada się na stałe płyty tektoniczne. Są to sztywne bloki, które poruszają się względem siebie. Są punkty łączenia i przerwy. To ich kontakt prowadzi do trzęsień ziemi, aktywności wulkanicznej, powstawania gór i rowów oceanicznych.

Istnieje 7 głównych płyt: Pacyficzna, Północnoamerykańska, Eurazjatycka, Afrykańska, Antarktyczna, Indo-Australijska i Południowoamerykańska.

Nasza planeta jest niezwykła, ponieważ około 70,8% powierzchni pokrywa woda. Dolna mapa Ziemi przedstawia płyty tektoniczne.

Krajobraz ziemi jest wszędzie inny. Zanurzona powierzchnia przypomina góry i zawiera podwodne wulkany, rowy oceaniczne, kaniony, równiny, a nawet płaskowyże oceaniczne.

Podczas rozwoju planety powierzchnia stale się zmieniała. Tutaj warto wziąć pod uwagę ruch płyt tektonicznych, a także erozję. Transformacja lodowców, powstawanie raf koralowych, uderzenia meteorytów itp. również mają wpływ.

Skorupa kontynentalna reprezentowana jest przez trzy odmiany: skały magnezowe, osadowe i metamorficzne. Pierwszy dzieli się na granit, andezyt i bazalt. Osady stanowią 75% i powstają podczas usuwania nagromadzonego osadu. Ten ostatni powstaje podczas oblodzenia skał osadowych.

Od najniższego punktu wysokość powierzchni sięga -418 m (na Morzu Martwym) i wznosi się do 8848 m (szczyt Everestu). Średnia wysokość lądu nad poziomem morza wynosi 840 m. Masa jest również podzielona pomiędzy półkule i kontynenty.

Warstwa zewnętrzna zawiera glebę. Jest to swego rodzaju linia pomiędzy litosferą, atmosferą, hydrosferą i biosferą. Około 40% powierzchni użytkowane jest rolniczo.

Atmosfera i temperatura planety Ziemia

Istnieje 5 warstw atmosfery ziemskiej: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera. Im wyżej wejdziesz, tym mniej poczujesz powietrza, ciśnienia i gęstości.

Najbliżej powierzchni znajduje się troposfera (0-12 km). Zawiera 80% masy atmosfery, z czego 50% znajduje się w promieniu pierwszych 5,6 km. Składa się z azotu (78%) i tlenu (21%) z domieszkami pary wodnej, dwutlenku węgla i innych cząsteczek gazowych.

W odległości 12-50 km widzimy stratosferę. Jest oddzielony od pierwszej tropopauzy – cechy charakteryzującej się stosunkowo ciepłym powietrzem. To tutaj znajduje się warstwa ozonowa. Temperatura wzrasta, gdy międzywarstwa pochłania światło ultrafioletowe. Na rysunku pokazano warstwy atmosferyczne Ziemi.

Jest to warstwa stabilna i praktycznie wolna od turbulencji, chmur i innych formacji pogodowych.

Na wysokości 50-80 km znajduje się mezosfera. To najzimniejsze miejsce (-85°C). Znajduje się w pobliżu mezopauzy, która rozciąga się od 80 km do termopauzy (500-1000 km). Jonosfera żyje w promieniu 80-550 km. Tutaj temperatura rośnie wraz z wysokością. Na zdjęciu Ziemi można podziwiać zorzę polarną.

Warstwa pozbawiona jest chmur i pary wodnej. Ale to tutaj powstają zorze polarne i znajduje się Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (320-380 km).

Najbardziej zewnętrzną sferą jest egzosfera. Jest to warstwa przejściowa do przestrzeni kosmicznej, pozbawiona atmosfery. Reprezentowany przez wodór, hel i cięższe cząsteczki o niskiej gęstości. Jednak atomy są tak szeroko rozproszone, że warstwa nie zachowuje się jak gaz, a cząstki stale uciekają w przestrzeń. Większość satelitów znajduje się tutaj.

Na ten wynik ma wpływ wiele czynników. Ziemia obraca się osiowo w ciągu 24 godzin, co oznacza, że ​​po jednej stronie zawsze panuje noc i niższe temperatury. Ponadto oś jest nachylona, ​​więc półkule północna i południowa na zmianę odchylają się i zbliżają.

Wszystko to tworzy sezonowość. Nie w każdej części Ziemi występują gwałtowne spadki i wzrosty temperatur. Na przykład ilość światła wpadającego do linii równikowej pozostaje praktycznie niezmieniona.

Jeśli weźmiemy średnią, otrzymamy 14 ° C. Jednak maksymalna temperatura wynosi 70,7°C (Pustynia Łut), a minimalna -89,2°C została osiągnięta na radzieckiej stacji Wostok na Płaskowyżu Antarktycznym w lipcu 1983 roku.

Asteroidy Księżyca i Ziemi

Planeta ma tylko jednego satelitę, który wpływa nie tylko na fizyczne zmiany planety (na przykład pływy), ale także znajduje odzwierciedlenie w historii i kulturze. Mówiąc ściślej, Księżyc jest jedynym ciałem niebieskim, po którym chodził człowiek. Stało się to 20 lipca 1969 roku i Neil Armstrong zrobił pierwszy krok. Ogólnie rzecz biorąc, na satelicie wylądowało 13 astronautów.

Księżyc pojawił się 4,5 miliarda lat temu w wyniku zderzenia Ziemi z obiektem wielkości Marsa (Theia). Możesz być dumny z naszego satelity, ponieważ jest to jeden z największych księżyców w układzie, a także zajmuje drugie miejsce pod względem gęstości (po Io). Znajduje się w śluzie grawitacyjnej (jedną stroną zawsze zwróconą w stronę Ziemi).

Ma średnicę 3474,8 km (1/4 średnicy Ziemi), a jego masa wynosi 7,3477 x 10 22 kg. Średnia gęstość wynosi 3,3464 g/cm 3 . Według grawitacji dociera tylko do 17% powierzchni Ziemi. Księżyc wpływa na pływy ziemskie, a także na aktywność wszystkich żywych organizmów.

Nie zapominaj, że są zaćmienia Księżyca i Słońca. Pierwsza ma miejsce, gdy Księżyc wchodzi w cień Ziemi, a druga, gdy satelita przechodzi między nami a Słońcem. Atmosfera satelity jest słaba, co powoduje duże wahania odczytów temperatury (od -153°C do 107°C).

W atmosferze można znaleźć hel, neon i argon. Pierwsze dwa powstają w wyniku wiatru słonecznego, a argon powstaje w wyniku radioaktywnego rozpadu potasu. Istnieją również dowody na zamarzniętą wodę w kraterach. Powierzchnia jest podzielona na różne typy. Jest Maria – płaskie równiny, które starożytni astronomowie wzięli za morza. Terras to krainy, podobnie jak wyżyny. Można nawet zobaczyć obszary górskie i kratery.

Ziemia ma pięć asteroid. Satelita 2010 TK7 znajduje się w punkcie L4, a asteroida 2006 RH120 zbliża się do układu Ziemia-Księżyc co 20 lat. Jeśli mówimy o sztucznych satelitach, to jest ich 1265 i 300 000 śmieci.

Powstanie i ewolucja planety Ziemia

W XVIII wieku ludzkość doszła do wniosku, że nasza planeta ziemska, podobnie jak cały Układ Słoneczny, wyłoniła się z mglistej chmury. Oznacza to, że 4,6 miliarda lat temu nasz system przypominał dysk okołogwiazdowy, reprezentowany przez gaz, lód i pył. Następnie większość zbliżyła się do centrum i pod ciśnieniem przekształciła się w Słońce. Pozostałe cząstki stworzyły znane nam planety.

Pierwotna Ziemia pojawiła się 4,54 miliarda lat temu. Od samego początku ulegał stopieniu na skutek wulkanów i częstych zderzeń z innymi obiektami. Ale 4-2,5 miliarda lat temu pojawiła się stała skorupa i płyty tektoniczne. Odgazowanie i wulkany stworzyły pierwszą atmosferę, a lód, który przybył na komety, utworzył oceany.

Warstwa powierzchniowa nie pozostała zamarznięta, więc kontynenty zbiegały się i oddalały. Około 750 milionów lat temu pierwszy superkontynent zaczął się rozdzielać. Pannotia powstała 600-540 milionów lat temu, a ostatnia (Pangea) upadła 180 milionów lat temu.

Współczesny obraz powstał 40 milionów lat temu i utrwalony 2,58 miliona lat temu. Obecnie trwa ostatnia epoka lodowcowa, która rozpoczęła się 10 000 lat temu.

Uważa się, że pierwsze ślady życia na Ziemi pojawiły się 4 miliardy lat temu (eon archaiku). W wyniku reakcji chemicznych pojawiły się samoreplikujące się cząsteczki. W wyniku fotosyntezy powstał tlen cząsteczkowy, który wraz z promieniami ultrafioletowymi utworzył pierwszą warstwę ozonową.

Ponadto zaczęły pojawiać się różne organizmy wielokomórkowe. Życie mikrobiologiczne powstało 3,7–3,48 miliarda lat temu. 750-580 milionów lat temu większość planety była pokryta lodowcami. Aktywne rozmnażanie organizmów rozpoczęło się podczas eksplozji w Cumbrii.

Od tego momentu (535 milionów lat temu) w historii wydarzyło się 5 wielkich wymierań. Ostatnia (śmierć dinozaurów z powodu meteorytu) miała miejsce 66 milionów lat temu.

Zastąpiły je nowe gatunki. Afrykańskie zwierzę przypominające małpę stanęło na tylnych łapach i uwolniło przednie kończyny. To pobudzało mózg do stosowania różnych narzędzi. Co więcej, wiemy o rozwoju upraw, socjalizacji i innych mechanizmach, które doprowadziły nas do współczesnego człowieka.

Powody, dla których planeta Ziemia nadaje się do zamieszkania

Jeśli planeta spełnia szereg warunków, uważa się ją za potencjalnie nadającą się do zamieszkania. Teraz Ziemia jest jedyną szczęśliwą, na której rozwinęły się formy życia. Co jest potrzebne? Zacznijmy od głównego kryterium - wody w stanie ciekłym. Ponadto główna gwiazda musi zapewniać wystarczającą ilość światła i ciepła, aby utrzymać atmosferę. Ważnym czynnikiem jest lokalizacja w siedlisku (odległość Ziemi od Słońca).

Musisz zrozumieć, jakie mamy szczęście. W końcu Wenus jest podobnej wielkości, ale ze względu na bliskość Słońca jest tam piekielnie gorąco i występują kwaśne deszcze. A Mars za nami jest za zimny i ma słabą atmosferę.

Badania planety Ziemia

Pierwsze próby wyjaśnienia pochodzenia Ziemi opierały się na religii i mitach. Często planeta stawała się bóstwem, a mianowicie matką. Dlatego w wielu kulturach historia wszystkiego zaczyna się od matki i narodzin naszej planety.

Kształt również jest bardzo ciekawy. W czasach starożytnych planetę uważano za płaską, ale różne kultury dodały swoje własne cechy. Na przykład w Mezopotamii płaski dysk unosił się na środku oceanu. Majowie mieli 4 jaguary trzymające niebiosa. Dla Chińczyków był to na ogół sześcian.

Już w VI wieku p.n.e. mi. naukowcy przyszyli okrągły kształt. Co zaskakujące, w III wieku p.n.e. mi. Eratostenesowi udało się nawet obliczyć okrąg z błędem 5-15%. Kulisty kształt utrwalił się wraz z nadejściem Cesarstwa Rzymskiego. Arystoteles mówił o zmianach na powierzchni ziemi. Uważał, że dzieje się to zbyt wolno, więc człowiek nie jest w stanie złapać. Stąd pojawiają się próby zrozumienia wieku planety.

Naukowcy aktywnie studiują geologię. Pierwszy katalog minerałów stworzył Pliniusz Starszy w I wieku n.e. W XI wieku w Persji odkrywcy badali geologię Indii. Teorię geomorfologii stworzył chiński przyrodnik Shen Guo. Zidentyfikował skamieliny morskie znajdujące się daleko od wody.

W XVI wieku poszerzyło się zrozumienie i eksploracja Ziemi. Warto podziękować heliocentrycznemu modelowi Kopernika, który udowodnił, że Ziemia nie pełni roli centrum wszechświata (wcześniej stosowano układ geocentryczny). A także Galileo Galilei za swój teleskop.

W XVII wieku geologia mocno zakorzeniła się wśród innych nauk. Mówi się, że termin ten został ukuty przez Ulyssesa Aldvandiego lub Mikkela Eschholta. Odkryte wówczas skamieniałości wywołały poważne kontrowersje w epoce Ziemi. Wszyscy religijni ludzie nalegali na 6000 lat (jak mówi Biblia).

Spory te zakończyły się w 1785 roku, kiedy James Hutton oświadczył, że Ziemia jest znacznie starsza. Polegało to na rozmyciu skał i obliczeniu potrzebnego na to czasu. W XVIII wieku naukowcy podzielili się na 2 obozy. Pierwsi uważali, że skały zostały wytrącone przez powodzie, drudzy narzekali na warunki ogniowe. Hutton stanął w pozycji strzeleckiej.

Pierwsze mapy geologiczne Ziemi pojawiły się w XIX wieku. Głównym dziełem są „Zasady geologii”, opublikowane w 1830 roku przez Charlesa Lyella. W XX wieku obliczenie wieku stało się znacznie łatwiejsze dzięki datowaniu radiometrycznemu (2 miliardy lat). Jednak już badania płyt tektonicznych doprowadziły do ​​współczesnego znaku 4,5 miliarda lat.

Przyszłość planety Ziemia

Nasze życie zależy od zachowania Słońca. Jednak każda gwiazda ma swoją własną ścieżkę ewolucyjną. Oczekuje się, że za 3,5 miliarda lat zwiększy swoją objętość o 40%. Zwiększy to przepływ promieniowania, a oceany mogą po prostu wyparować. Następnie rośliny obumrą, a za miliard lat znikną wszystkie żywe istoty, a stała średnia temperatura ustabilizuje się na poziomie około 70°C.

Za 5 miliardów lat Słońce przekształci się w czerwonego olbrzyma i przesunie naszą orbitę o 1,7 jednostki astronomicznej.

Jeśli spojrzysz na historię całej Ziemi, ludzkość jest tylko przelotnym błyskiem. Jednak Ziemia pozostaje najważniejszą planetą, ojczyzną i miejscem wyjątkowym. Można mieć tylko nadzieję, że zdążymy zaludnić inne planety poza naszym układem przed krytycznym okresem rozwoju Słońca. Poniżej możesz zapoznać się z mapą powierzchni Ziemi. Ponadto na naszej stronie znajduje się wiele pięknych zdjęć planety i miejsc na Ziemi z kosmosu w wysokiej rozdzielczości. Za pomocą internetowych teleskopów ISS i satelitów możesz bezpłatnie obserwować planetę w czasie rzeczywistym.

Kliknij na obrazek, aby go powiększyć