Тема Голубая планета

Тема 4.2 Голубая планета

1. Вращение Земли вокруг оси и вокруг Солнца

2. Строение Земли

1. Вращение Земли вокруг оси и вокруг Солнца

Наша планета пятая по величине и третья по удаленности от Солнца. Она сформировалась из элементов солнечной туманности около 4,6 млрд лет назад. В процессе становления Земля приобрела форму неправильного шара и установила свою уникальную орбиту длинной более 930 млн км, по которой движется вокруг большой звезды с примерной скоростью - 106000 км/ч.

Земля совершает четыре вида движения:

1. Движение вместе с Солнечной системой вокруг центра Галактики. Один оборот - галактический год (230 или 280 млн лет).

2. Движение вокруг Солнца по эллиптической орбите, близкой к кругу радиусом около 149,6 млн км. Период обращения - год. Плоскость орбиты называется плоскостью эклиптики.

3. Вращение Земли вокруг своей оси - один оборот за сутки.

4. Обращение вокруг общего с Луной центра масс.

Планета Земля делает обороты вокруг самой себя по направлению с запада на восток. Мы не ощущаем этого процесса потому, что все предметы движутся одновременно и параллельно друг другу вместе с космическим телом.

Вращение планеты имеет такие особенности и последствия:

• День сменяет ночь.

• Земля делает полный оборот за 23 часа и 57 минут.

• Если смотреть с Северного полюса, то планета вращается против часовой стрелки.

• Угол вращения составляет 15 градусов в час и в любой точке Земли одинаков.

• Линейная скорость оборотов по всей территории планеты неоднородна. На полюсах она равна нулю и по мере приближения к экватору увеличивает показатели. На экваторе скорость вращения составляет примерно 1668 км/ч. Последний факт мало известен, но вызывает интерес. Наглядно его можно продемонстрировать так: Рядом с экватором расположен город Кито. Люди, которые в нем живут, незаметно для себя постоянно двигаются вместе с планетой на скорости 465 м/с. Жители Москвы, которые живут севернее линии экватора, вращаются практически в два раза медленнее. Их скорость примерно равна 260 м/с.

Вращение Земли вокруг Солнца - определяющий процесс, от которого зависит наличие жизни на планете. От того, какой стороной планета повернута и какое место занимает в Солнечной системе, зависят погодные условия, стабильность атмосферы, биосферы и другие важные условия для жизни организмов.

Полный оборот вокруг Солнца она совершает за год, если быть точнее, то за 365,2565 дня. Когда среднее расстояние до звезды составляет 151 млн км, то при обороте вокруг нее удаленность возрастает до 5,8 млн км. Дальнюю от Солнца точку орбиты афелий, и планета проходит ее в конце июня. Ближнюю - перигелий, планета проходит в конце декабря.

Совершая оборот вокруг Солнца, Земля движется по направлению с запада на восток. Во время своего путешествия — это небесное тело не меняет угол наклона, поэтому на определенном участке орбиты она полностью обращена какой-то одной стороной. Этот период на планете воспринимается живым миром как лето, а на необращенной к Солнцу стороне в это время года будет царить зима. Благодаря постоянному движению на планете происходит смена сезонов.

Если бы Солнце не притягивало Землю, она бы отправилась «путешествовать» по Галактике. Наша планета упала бы на свою звезду, если бы скорость вращения на орбите была медленнее. Благодаря идеальному природному балансу всех этих сил и скоростей ни того, ни другого не происходит.

2. Строение Земли

Земной шар имеет три оболочки:

• атмосфера;

• гидросфера;

• литосфера.

Атмосфера – это воздушная оболочка, выполняющая роль защитного купола. Ее задача защищать планету от разного космического мусора. Попадая в слой атмосферы, большая часть космических объектов сгорает в ней, так и не достигнув земной поверхности. Оболочка состоит из газов, ее состав меняется только в результате пагубного антропогенного воздействия.

Атмосфера делится на несколько слоев:

1. Тропосфера – самый нижний и плотный слой. Его верхняя граница находится на отметке 6-20 км. Ширина слоя зависит от температуры: чем теплее, тем он шире. Если посмотреть на строение Земли в разрезе, то можно увидеть, что самая узкая тропосфера будет в районе полюсов, соответственно – на экваторе слой достигает в ширину максимальных отметок. Именно в тропосфере происходят все климатообразующие процессы: круговорот воды, формируются циклоны и антициклоны и т.д. Между тропосферой и стратосферой находится переходный слоя – тропопауза.

2. Стратосфера - в этом слое летают самолеты, включая сверхзвуковые. Воздух здесь более разряженный, с набором высоты меняется температура от -560С до 00 С. Верхняя граница достигает 50 км. В 2005 году в слое были найдены следы жизни. Одни склоняются к тому, что это доказывает теорию зарождения жизни из космоса. Другие предполагают, что это мутировавшие бактерии с Земли. Переходный слой между стратосферой и мезосферой носит название стратопауза.

3. Мезосфера и озоновый слой. Благодаря наличию в строении планеты Земля озонового слоя человечество защищено от ультрафиолетового излучения. На его формирование повлияли жители планеты. Растения вырабатывают кислород, который поднимается по слоям атмосферы. Когда он встречается с ультрафиолетом, то вступает в реакцию, в результате которой выделяется озон. Получается, что озон не только защищает планету от ультрафиолета, но и сам образуется в результате его воздействия. Следом за озоновым слоем начинается мезосфера. Жизнь за ним полностью отсутствует. По мезосфере перемещаются ракеты или реактивные самолеты. Это самое холодное место на планете, температура здесь достигает отметки -1430С. Граница слоя доходит до 80 км. Следующий переходный слой называется мезопауза.

4. Термосфера - температура здесь достигает +20000С. В ней содержится всего 0,1% всего воздуха. За счет того, что воздух сильно разреженный, молекул не хватает для переноса тепла. Поэтому даже такие высокие температуры воспринимаются как холодные. Верхние границы достигают отметки в 700 км.

5. Экзосфера – это самая последняя составляющая часть атмосферы. Высота данного слоя достигает 10 тыс. км. Здесь находятся метеорологические спутники Земного шара.

Твердая оболочка Земного шара называется литосфера. Ее толщина варьируется от 5 до 90 км. Формирование литосферы происходит до сих пор. В основном эти процессы наблюдаются на дне океана. В основе литосферы лежат кристаллы от охлаждения магмы.

Гидросфера – это водная оболочка планеты. Она включает в себя воды Мирового океана, поверхностные и подземные воды, а также воду в атмосфере.

Внутреннее строение Земли (литосфера) состоит из следующих слоев:

- Ядро самая тяжелая часть нашей планеты, радиус которой составляет около 3500 км, а температура в нем 4000 градусов и выше. Его предположительно разделяют на внешнюю жидкую часть, состоящую из серы и железа, и, твердую внутреннюю часть, содержащую сплав железа и никеля.

- Мантия пока недоступна полноценным исследованиям, поэтому все данные получены геофизическим и геохимическим методом.

Находится в твердом состоянии, от 30 и до 3000 км от поверхности и состоит из ультраосновных пород, тугоплавких элементов.

- Поверх мантии лежит земная кора, состоящая большей частью из горных пород и минералов. Именно на ней расположена океаническая и континентальная кора. Толщина ее составляет от 5 до 10 км под водой и до 80 км на суше.

Ученые выдвинули гипотезу, что изначально образовалась океаническая кора, а в следствие различных процессов, которые происходили внутри планеты, образовывались складки — участки гор. Со временем толщина коры увеличивалась, образуя уже континентальную кору.