Планета Земля

Для изучения максимальных глубин океана стали использоваться обитаемые глубоководные аппараты. В 1960 швейцарец Ж. Пиккар и американец Д. Уолш в батискафе «Триест» достигли дна Марианского желоба - самого глубокого места Мирового океана (11022 м). С 1980-90-х гг. подводные аппараты с человеком на борту широко используются для выполнения геологических, гидрологических и биологических наблюдений в глубинах океана.

С 1980-90-х гг. развивается геофизическая томография, с помощью которой построены сейсмические разрезы нижней и верхней мантии, что в совокупности с геотермическими и другими геофизическими данными позволило осуществить качественное и количественное моделирование мантийной конвекции - циркуляционного перемещения вещества мантии.

Запуски межпланетных космических аппаратов к Меркурию, Марсу, Венере, а также к более отдаленным планетам позволили также углубить знания о строении и эволюции Земли на основе сравнительного изучения планет (сравнительная планетология). Полученные данные вместе со сведениями о структуре земной коры и глубинных недр планеты послужили основой для разработки моделей развития Земли, начиная с момента ее образования из протопланетного облака.

Последние годы более серьезное внимание стали уделять возможности защиты Земли от столкновения с астероидом. Центр имени Эймса опубликовал данные за 2001 год о поиске околоземных астероидов. По состоянию на 28 января 2002 года общее число пролетающих мимо Земли астероидов составляет 1743, в том числе 587 из них имеют размеры более 1 км. В 2001 году было открыто 433 околоземные малые планеты, причем 103 из них имеют размеры более 1 км. На начало октября 2002 года открыто почти 850 астероидов размером более 1 км, относящихся к классу околоземных. Из них 436 малых планет включены в список потенциально опасных для Земли (66 астероидов включено в 2002г, а в 2001г было обнаружено 79 - рекорд!).

К 1 февраля 2003г выявлено около 2225 околоземных объектов размером от 10 м до 30 км в поперечнике. Однако данные о точных физических размерах и составе есть только для 300 объектов. Общее же число объектов размером не менее километра в поперечнике, которые могут столкнуться с Землей, по разным оценкам составляет от 900 до 1230 штук.

Открытый 23 февраля 1950 года астероид диаметром 1,1 км, может по расчеты траектории с вероятностью (1:300) через 877 лет и 11 месяцев 16 марта 2880 года столкнуться с нашей планетой. Конец света вряд ли наступит, но вот потрясет нашу планету изрядно и количество погибших будет исчисляться миллионами. Правда, у человечества еще есть время, чтобы подготовиться к этому волнующему событию.

Список опасных небесных объектов можно обнаружить на сайте Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL) в Пасадене (neo.jpl.nasa .gov/risk/). По состоянию на 4 апреля 2003г в нем 37 астероидов, несущих потенциальную угрозу Земле. Наиболее опасным называется 2002 CU11, который 31 августа 2049 года пройдет близ нашей планеты на расстоянии до 6 тысяч километров (в самом неблагоприятном случае). Степень опасности оценена в “1” по Туринской шкале (кстати, это единственное небесное тело, имеющее по Туринской шкале степень опасности, отличную от нуля).

Общие сведения о Земле

Среднее расстояние от Земли до Солнца (млн. км) - 149,6

Наибольшее расстояние (в афелии 1-6 июля) от Земли до Солнца (млн.км) - 152,1

Наименьшее расстояние (в перигелии 1-5 января) от Земли до Солнца (млн. км) - 147,1

Период обращения Земли вокруг оси (относительно Солнца - средние солнечные сутки) - 24ч3м56,555с

Период обращения Земли вокруг оси (звездные сутки=23,93часа) - 23ч56м4,091с

Период обращения Земли вокруг Солнца (тропический год, суток) - 365,24219

Период обращения Земли вокруг Солнца (сидерический год, суток) - 365,25636

Эксцентриситет - 0,0167

Длина земной орбиты (млн.км) - 939,1

Средняя скорость движения Земли по орбите (км/с) - 29,765

Средняя скорость движения точки экватора (м/с) - 465

Средняя скорость движения точки на широте вследствие вращения Земли (м/с) - 465 cosц

Температура на поверхности (градусы Цельсия) - от -55 до +70

Средний наклон эклиптики (плоскости орбиты) к экватору - 23^о26'28,91"

Экваториальный радиус Земли (м) - 6378,160

Полярный радиус Земли (м) - 6356,777

Сжатие Земли - 1:298,25

Длина окружности экватора (км) - 400075,696

Сплюснутость экватора - 1:30000

Масса Земли (кг) - 5,976^. 10²⁴

Средняя плотность Земли (г/м³) - 5,518

Ускорение силы тяжести (стандартное, м/с²) - 9,80665

Объем Земли (км³) - 1,083^.10¹²

Поверхность Земли (км²) - 510,2^.10⁶

Поверхность суши (км²) - 149,1^.10⁶

Поверхность воды (Мирового океана) (км²) - 361,1^.10⁶

1 космическая скорость (км/с, достигнута 4.10.1957г) - 7,91

2 космическая скорость (км/с, достигнута 2.01.1959г) - 11,19

Количество спутников - 1

Период обращения Луны вокруг Земли (сидерический месяц) - 27,32166 суток

Интервал времени между двумя последовательными любой фазы Луны (синодический месяц) - 29,53059 суток

Времена года. Смена времен года на Земле возникает из-за наклона экватора (под углом 23,5°) к эклиптике - плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Солнцестояния и равноденствия обозначены на рисунке в соответствии с временами года в северном полушарии. Смена сезонов происходит на всех планетах, у которых наклон оси вращения к плоскости эклиптики отличается от 90°. Сезонные эффекты, касающиеся, например, состояния полярных ледяных шапок, особенно заметны на Земле и Марсе.

Традиционно выделяют четыре сезона - весну, лето, осень и зиму, - но строгого деления между ними нет, а сезонные условия от года к году могут значительно меняться.

Движение полюсов

Медленное и незначительное движение географических полюсов Земли относительно ее поверхности (но не относительно звезд). Движение полюсов не изменяет небесных координат звезд, хотя и изменяет результаты измерений, выполненных с земной поверхности (например, с помощью меридианного круга). Движение полюсов происходит в силу геофизических причин, прежде всего из-за неточного совпадения оси симметрии Земли и ее оси вращения. Смещение полюсов носит периодический характер с максимальным смещением около 0,3 дуговых секунды, причем наблюдаются два периода - 434 суток и один год. Кроме того, имеются и намного меньшие изменения (происходящие на коротких интервалах времени - от двух недель до трех месяцев), вызываемые изменением атмосферного давления.

Процессия

Процессия заставляет ось вращения Земли описывать конус с угловым радиусом около 23°27' относительно перпендикуляра к плоскости земной орбиты (т.е. к эклиптике). Период полного оборота составляет 25725 лет. Главный источник вращающего момента - действие гравитации Солнца и Луны на экваториальную "выпуклость" Земли. (Если бы Земля имела идеально сферическую форму, то прецессии бы не было. Вращение Земли, однако, приводит к тому, что ее экваториальный радиус превышает полярный примерно на 0,3%). Иногда общее влияние Солнца и Луны на движение оси вращения Земли называют лунно-солнечной прецессией. Вклад Луны в процессию (из-за небольшого расстояния до нее) примерно вдвое превышает вклад Солнца.

Гравитационное действие других планет вызывает небольшие изменения элементов орбиты Земли, что приводит к планетарной процессии. Сумма планетарной и лунно-солнечной прецессии называется общей процессией.

В результате процессии полюса мира описывают в небе круг с периодом 25725 лет. Так, около 13000 лет назад самой близкой к северному полюсу мира яркой звездой была не Полярная, а Вега.

Известно, что нулевая точка отсчета прямого восхождения (одна из экваториальных координат, используемых для определения положения небесных объектов) привязана к "первой точке Овна", где небесный экватор пересекает эклиптику. Но из-за прецессии экватор как бы "скользит" по эклиптике, так что точки его пересечения с эклиптикой постоянно смещаются. Строго говоря, первая точка Овна в настоящее время лежит уже не в созвездии Овна, а передвинулась в созвездие Рыб и скоро окажется в созвездии Водолея. Это явление известно как прецессия равноденствий. При той позиционной точности, которую имеют многие современные телескопы, влияние прецессии на прямое восхождение и склонение объектов сказывается из года в год. Поэтому величины прямого восхождения и склонения в таблицах даются с упоминанием конкретной эпохи, в которой они были абсолютно правильными.

Затмение

Затмение относится к таким явлениям о которых заранее известно и астрономы всего мира готовятся к этому дню и в места наблюдения полного затмения направляют экспедиции.

Затмения происходят во время, когда Земля, Луна и Солнце при своем движении оказываются в пространстве на одной линии. Причем в момент новолуния (или в близкой точке к узлу орбиты) происходят солнечные затмения, а в момент полнолуния - лунные. В зависимости от удаленности Луны от Земли (угловых размеров) затмения бывают частные, полные и для солнечных еще кольцевые.

Солнечное затмение начинается с ущерба западного края Солнца. Он медленно увеличивается и солнечный диск превращается в серп выпуклостью на восток. Солнечный свет постепенно ослабевает, становится прохладней.

В древнем Вавилоне сделав большое количество наблюдений за затмениями, установили продолжительность Малого сароса в 6585 дней (точнее он составляет 6585,32 дня или 18лет 11,32 дня или 10,32 сут если в саросе 5 високосных лет). За это время происходит 70-71 затмение, при этом 42-43 солнечных (14 полных, 13-14 кольцеобразных и 15 частных) и 28 лунных затмений (15 частных и 13 полных). В течении года бывает по крайней мере 2 солнечных с интервалом в 6 месяцев (бывает максимум 5 затмений - два в одном месяце, еще два через 6 месяцев и еще через 6 месяцев одно). Солнечное затмение происходит в новолунии, когда Луна находится вблизи узлов орбиты. Наибольшее число затмений в году было в 1916г (6), 1917г (7); последние 1991г (6), 1992г (5), 2000г (6) - предсказание очередного «конца света», 2001г (5), 2002г (5). Обычно в году бывает 2-3 солнечных и 1-2 лунных, а максимум происходит 2-5 солнечных и 0-3 лунных. 5 солнечных затмений было в 1935г и теперь будет только в 2206г. 4 солнечных было в 1982г, в 2000г, будет в 2011г, 2019г, 2047г.

В зависимости от конфигурации Солнце-Земля-Луна наибольшее число затмений в году семь в порядке:

1. В начале года и средине солнечное-лунное-солнечное. В конце года солнечное. За год 5 частных солнечных и 2 полных лунных.

2. В начале года лунное-солнечное, в середине солнечное-лунное-солнечное и в конце солнечное-лунное. ; частных солнечных и 3 полных лунных.

За последние 20 лет полное солнечное затмение посещало Россию трижды: 31 июля 1981г - полоса прошла по югу Сибири, 22 июля 1990г - лунная тень очертила побережье Северного Ледовитого океана, захватив Таймыр и Чукотку и это 9 марта 1997г. Следующее будет 1 августа 2008 года - тень пробежит по Западной Сибири.

Годы с наибольшим числом затмений

Максимальное количество затмений (лунных и солнечных вместе), которое возможно на протяжении любого календарного года, - семь. В прошлом таким годом, когда произошло ровно семь затмений, был 1917 г, а следующим таким годом будет 2094. В 1917г в период между 8 января и 14 декабря было три теневых (умбральных) затмения Луны и четыре частных затмения Солнца, хотя одно из солнечных затмений было очень небольшим. В 2094 г состоится полутеневое (пенумбральное) затмение Луны (1 января), теневые лунные затмения (28 июня и 21 декабря), частные солнечные затмения (13 июня, 12 июля и 7 декабря) и полное солнечное затмение 16 января.

Самое длинное полное солнечное затмение. Полное затмение Солнца происходит, когда Луна проходит непосредственно между Землей и Солнцем, целиком закрывая диск Солнца. По счастливой случайности, видимые размеры Солнца и Луны в нашем небе почти одинаковы, хотя они слегка меняются из-за непостоянства расстояний от Земли до Солнца и от Земли до Луны. Эти изменения влияют на продолжительность полного затмения. Теоретически полная фаза затмения может занимать все время полного солнечного затмения - 7 минут 31 секунду. Практически, однако, таких длинных затмений не зарегистрировано. Самым длинным полным затмением в недавнем прошлом было затмение 20 июня 1955 г. Оно наблюдалось с Филиппинских островов, а полная фаза продолжалась 7 минут 8 секунд. Самое длинное затмение в будущем состоится 5 июля 2168 г, когда полная фаза продлится 7 минут 28 секунд.

Размещено на Allbest.ru