Планета Земля как часть Солнечной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общее о планете Земля

2. Земля как планета Солнечной системы

3. Строение планеты Земля и её геосферы

Заключение

Используемая литература

Введение

Земля - колыбель человечества, но, нельзя же, вечно жить в колыбели.

К.Э. Циолковский

Тема планеты Земля, рассматриваемая в данной работе, очень актуальна в наше время, поскольку каждый из нас является жителем этой планеты, и влияет на её преображение или же, наоборот, изменение в худшую сторону. Человечество и окружающая среда - неразрывно взаимосвязаны, и от каждой из сторон зависит: как и в какую сторону будет меняться одна или другая.

Наша планета является той частью Вселенной, на которой возникают, развиваются и погибают цивилизации, а сегодня происходит становление единого современного общества. От того, насколько хорошо человечество будет понимать устройство нашей планеты, во многом зависит наше будущее. Однако, к сожалению, знаний о Земле у нас не больше, чем о далёких звёздах А.П.Садохин КСЕ Глава 5 «Земля как предмет естествознания» стр.128 МОСКВА ЭКСМО 2007

Цель работы заключается в том, чтобы рассмотреть планету Земля как часть Солнечной системы, познать строение нашей планеты и её геосферы.

В настоящее время Земля является объектом изучения многих наук - от геологии и тектоники до философии и культуры. В совокупности этих наук выделяются отраслевые науки, изучающие отдельные части вертикальной и горизонтальной структуры Земли (геология, климатология, почвоведение и др.), а также системные науки, синтезирующие в себе всю совокупность знаний о Земле для решения теоретических или прикладных проблем (география, физическая география, социально-экономическая география и др.). А.П.Садохин КСЕ Глава 5 «Земля как предмет естествознания» стр.128 МОСКВА ЭКСМО 2007

Задачи, которые нужно выполнить - что такое Земля, где и как она располагается в Солнечной системе, строение и геосферы.

Планета Земля представляет бесконечный феномен для удивления, наблюдения и научно-практического, прикладного и теоретического интереса, как со стороны обывателей, так и со стороны ученых и научных работников.

1. Общее о планете Земля

Земля (от общеславянского «зем» -- пол, низ), третья по порядку от Солнца планета Солнечной системы, астрономический знак или, +.

Долгое время, пока господствовала мифологическая картина мира, Земля считалась плоским диском, стоящим на трех слонах, китах или черепахе и покрытым сверху полукруглым небесным сводом. Лишь в VI в. до н.э. один из основоположников античной науки Пифагор высказал мысль о шарообразности Земли. То, что Земля имеет шарообразную форму, доказал Аристотель в IV в. до н.э. Так, постепенно утвердилось представление о том, что Земля -- это шар, неподвижно висящий в центре Космоса без всякой опоры, а вокруг него вращаются по идеальным круговым орбитам Луна, Солнце и пять известных тогда планет. Неподвижные звезды замыкали сложившуюся в античности. Садохин А. КСЕ глава 7.1 стр. 156-157

В 300 г. до н.э. географ Эратосфен достаточно точно определил размеры земного шара. Он заметил, что в день летнего солнцестояния в городе Сиене Солнце находится в зените и освещает дно самого глубокого колодца. Затем он измерил угол падения солнечных лучей в тот же день в Александрии. Зная расстояние между городами, Эратосфен вычислил длину окружности земного шара.

Казалось бы, вопрос о форме Земли можно было считать закрытым. Но в это же время было опровергнуто античное учение об идеальных телах. Поэтому встал вопрос, насколько близка форма Земли к идеальной сфере. К концу XVII в. сложились две точки зрения по этому вопросу. Чтобы решить этот вопрос, надо было измерить кусочки дуг меридиана на разных широтах и посмотреть, как соотносятся расстояния, приходящиеся на один градус. А.П. Садохин КСЕ глава 7.1 стр. 158

С тех пор форма Земли уточнялась еще несколько раз. С большой точностью ее удалось определить лишь в XX в. с помощью приборов, установленных на искусственных спутниках Земли. Сегодня точно известно, что Земля -- не вполне правильный шар. Она немного сжата у полюсов и несколько вытянута к Северному полюсу. Эта фигура называется геоидом. А.П. Садохин КСЕ глава 7.1 стр. 158

Земля -- третья от Солнца планета. Пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Она является также крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы. Иногда упоминается как Мир, Голубая планета, иногда Терра (от лат. Terra). Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы, в частности и Вселенной вообще, населённое живыми организмами. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C7%E5%EC%EB%FF

Земля имеет сложную форму, определяемую совместным действием гравитации, центробежных сил, вызванных осевым вращением Земли, а также совокупностью внутренних и внешних рельефообразующих сил. Приближённо в качестве формы (фигуры) Земли принимают уровненную поверхность гравитационного потенциала (т. е. поверхность, во всех точках перпендикулярную к направлению отвеса), совпадающую с поверхностью воды в океанах (при отсутствии волн, приливов, течений и возмущений, вызванных изменением атмосферного давления). Эту поверхность называют геоидом. Объём, ограниченный этой поверхностью, считается объёмом Земли. Средним радиусом Земли называют радиус шара того же объёма, что и объём геоида. Для решения многих научных и практических задач геодезии, картографии и других в качестве формы Земли принимают земной эллипсоид. Знание параметров земного эллипсоида, его положения в теле Земли. А также гравитационного поля Земли имеет большое значение в астродинамике, изучающей законы движения искусственных космических тел. Эти параметры изучаются путём наземных астрономо-геодезических и гравиметрических измерений и методами спутниковой геодезии.

Вследствие вращения Земли точки экватора имеют скорость 465 м/сек, а точки, расположенные на широте -- скорость 465cos (м/сек), если считать Землю шаром. Зависимость линейной скорости вращения, а, следовательно, и центробежной силы от широты приводит к различию значений ускорения силы тяжести на разных широтах.

Земля как одна из планет Солнечной системы на первый взгляд ничем не примечательна. Это не самая большая, но и не самая малая из планет. Она не ближе других к солнцу, но и не обитает на периферии планетной системы. И все же Земля обладает одной уникальной особенностью - на ней есть жизнь. Однако при взгляде на Землю из космоса это не заметно. Хорошо видны облака, плавающие в атмосфере. Якушева Алена глава 1 стр. 2

Сквозь просветы в них различимы материки. Большая же часть Земли покрыта океанами.

Появление жизни, живого вещества - биосферы - на нашей планете явилось следствием ее эволюции. В свою очередь биосфера оказала значительное влияние на весь дальнейший ход природных процессов. Так, не будь жизни на Земле, химический состав ее атмосферы был бы совершенно иным.

Несомненно, всестороннее изучение Земли имеет громадное значение для человечества, но знания о ней служат также своеобразной отправной точкой при изучении остальных планет земной группы.

Наша планета отличается от других не только тем, что она «живая», но и тем, что в ней множество тайн. Тайны действительно существуют. Наука до сих пор не может объяснить многие явления, в объективной реальности которых сами ученые не сомневаются. Например, такое место как Долина смерти в Калифорнии: всё дело в так называемых движущихся камнях. Их можно увидеть на дне высохшего озера Рейстрек-Плайя. Афонькин С.Ю. Загадки планеты Земля стр.28 год 2010 Вода в озере появляется лишь в сезон сильных дождей, стекая, она образует полосу и когда высыхает, образуется глиняная мозаика, с чего и начинается необъяснимое появление и движение камней. Никто никогда не видел движущихся камней, но, ни один не сомневается в их существовании. Между тем масса некоторых валунов достигает 300-500 кг, и чтобы их сдвинуть требуется немалая сила. Вначале учёные хотели это объяснить сверхъестественностью, но в итоге пришли к выводу, что они движутся только во время сильных ураганных ветров, а глина служит им смазкой. Есть ещё множество необъяснимого и неразгаданного на нашей планете, поэтому Земля - одна их уникальных планет всей Солнечной системы.

2. Земля как планета Солнечной системы

Планеты - это небесные тела, обращающиеся вокруг звезды. Они, в отличие от звёзд, не испускают света и тепла, а светят отражённым светом звезды, к системе которой принадлежат. Форма планет близка к шарообразной. В настоящее время достоверно известны только планеты Солнечной системы, но весьма вероятно наличие планет и у других звёзд.

Гильберт высказывал гипотезу о земном магнетизме: Земля представляет собой большой шарообразный магнит, полюса которого расположены возле географических полюсов. Свою гипотезу он обосновывал следующим опытом: если приближать магнитную стрелку к поверхности большого шара, изготовленного из естественного магнита, то она всегда устанавливается в определенном направлении, подобно стрелке компаса на Земле. Найдыш В.М. 2004 год КСЕ

Наша Земля входит в число 8 больших планет, обращающихся вокруг Солнца. Именно в Солнце сосредоточена основная часть вещества Солнечной системы. Масса Солнца в 750 раз превосходит массу всех планет и в 330 000 раз - массу Земли. Под действием силы его притяжения происходит движение планет и всех других тел Солнечной системы вокруг Солнца.

Расстояния между Солнцем и планетами во много раз превосходят их размеры, и нарисовать такую схему, на которой соблюдался бы единый масштаб для Солнца, планет и расстояний между ними, практически невозможно. Диаметр Солнца в 109 раз больше, чем Земли, а расстояние между ними примерно во столько же раз больше диаметра Солнца. К тому же расстояние от Солнца до последней планеты Солнечной системы (Нептуна) в 30 раз больше, чем расстояние до Земли. Если изобразить нашу планету в виде кружочка диаметром 1 мм, то Солнце окажется на расстоянии около 11 м от Земли, а его диаметр будет примерно 11 см. Орбита Нептуна будет показана окружностью радиусом 330 м. Поэтому обычно приводят не современную схему Солнечной системы, а лишь рисунок из книги Коперника «Об обращении небесных кругов» с иными, весьма приблизительными пропорциями.

По физическим характеристикам большие планеты разделяются на две группы. Одну из них - планеты земной группы - составляют Земля и сходные с ней Меркурий, Венера и Марс. Во вторую входят планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. До 2006 г. самой далекой от Солнца большой планетой считался Плутон. Теперь он вместе с другими объектами подобного размера - давно известными крупными астероидами и объектами, обнаруженными на окраинах Солнечной системы, - относится к числу планет-карликов.

Разделение планет на группы прослеживается по трем характеристикам (масса, давление, вращение), но наиболее четко - по плотности. Планеты, принадлежащие к одной и той же группе, по плотности различаются между собой незначительно, в то время как средняя плотность планет земной группы примерно в 5 раз больше средней плотности планет-гигантов.

Земля занимает пятое место по размеру и массе среди больших планет, но из планет земной группы, в которую входят Меркурий, Венера, Земля и Марс, она является самой крупной. Важнейшим отличием Земли от других планет Солнечной системы является существование на ней жизни, достигшей с появлением человека своей высшей, разумной формы. Условия для развития жизни на ближайших к Земле телах Солнечной системы неблагоприятны; обитаемые тела за пределами последней пока также не обнаружены. Однако жизнь -- естественный этап развития материи, поэтому Землю нельзя считать единственным обитаемым космическим телом Вселенной, а земные формы жизни -- её единственно возможными формами.

Согласно современным космогоническим представлениям, Земля образовалась приблизительно 4,5 млрд. лет назад путём гравитационной конденсации из рассеянного в околосолнечном пространстве газопылевого вещества, содержащего все известные в природе химические элементы. Формирование Земли сопровождалось дифференциацией вещества, которой способствовал постепенный разогрев земных недр, в основном за счёт теплоты, выделявшейся при распаде радиоактивных элементов (урана, тория, калия и др.). Результатом этой дифференциации явилось разделение Земли на концентрически расположенные слои -- геосферы, различающиеся химическим составом, агрегатным состоянием и физическими свойствами. В центре образовалось ядро Земли, окруженное мантией. Из наиболее лёгких и легкоплавких компонентов вещества, выделившихся из мантии в процессах выплавления, возникла расположенная над мантией земная кора. Совокупность этих внутренних геосфер, ограниченных твёрдой земной поверхностью, иногда называют «твёрдой» Землей (хотя это не совсем точно, поскольку установлено, что внешняя часть ядра обладает свойствами вязкой жидкости). «Твёрдая» Земля заключает почти всю массу планеты.

Физические характеристики Земли и её орбитального движения позволили жизни сохраниться на протяжении последних 3,5 млрд. лет. По различным оценкам, Земля будет сохранять условия для существования живых организмов ещё в течение 0,5 -- 2,3 млрд. лет.

Земля взаимодействует (притягивается гравитационными силами) с другими объектами в космосе, включая Солнце и Луну. Земля обращается вокруг Солнца и делает вокруг него полный оборот примерно за 365,26 солнечных суток -- сидерический год. Ось вращения Земли наклонена на 23,44° относительно перпендикуляра к её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год -- 365,24 солнечных суток. Сутки сейчас составляют примерно 24 часа. Луна начала своё обращение на орбите вокруг Земли примерно 4,53 миллиарда лет назад. Гравитационное воздействие Луны на Землю является причиной возникновения океанских приливов. Также Луна стабилизирует наклон земной оси и постепенно замедляет вращение Земли. Некоторые теории полагают, что падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, вызывая, в частности, массовые вымирания различных видов живых существ. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C7%E5%EC%EB%FF

Земля, как уже говорилось ранее, имеет форму, близкую к шарообразной. Радиус шара - 6371 км. Земля обращается вокруг Солнца и вращается вокруг своей оси. Вокруг Земли обращается один естественный спутник - Луна. Луна находится на расстоянии 384,4 тыс. км от поверхности нашей планеты. Периоды её обращения вокруг Земли и вокруг своей оси совпадают, поэтому Луна повёрнута к Земле только стороной, а другую с Земли не видны. Атмосферы у Луны нет, поэтому сторона, обращенная к Солнцу, имеет высокую температуру, а противоположная, затемнённая - очень низкую. Поверхность Луны неоднородна. Равнины и горные хребты на Луне пересечены трещинами.

У Земли, как и у других планет Солнечной системы, есть ранние фазы эволюции: фаза аккреции (рождение), расплавление внешней сферы земного шара и фаза первичной коры (лунная фаза). А.П.Садохин КСЕ глава 5 стр. 131Отличие между нашей планетой и другими, заключается в том, что почти все планеты не застали лунной фазы, а если и была она, то - либо не закончилась, либо прошла безрезультатно, т.к только на Земле появились водоёмы( океаны), в которых могло произойти соединение веществ для будущего развития планеты.

3. Строение планеты Земля и её геосферы

Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя -- твёрдая.

Недра Земли делятся на слои по химическим и физическим (реологическим) свойствам, но в отличие от других планет земной группы, внутренняя структура Земли имеет ярко выраженное внешнее и внутреннее ядро??. Наружный слой Земли представляет собой твёрдую оболочку, состоящую, главным образом, из силикатов. От мантии она отделена границей с резким увеличением скоростей продольных сейсмических волн -- поверхностью Мохоровичича. Твёрдая кора и вязкая верхняя часть мантии составляют литосферу. Под литосферой находится астеносфера, слой относительно низкой вязкости, твёрдости и прочности в верхней мантииhttp://ru.wikipedia.org/wiki/%C7%E5%EC%EB%FF - cite_note-95.

Значительные изменения кристаллической структуры мантии происходят на глубине 410--660 км ниже поверхности, охватывающей переходную зону, которая отделяет верхнюю и нижнюю мантию.

Внутреннее тепло:

Внутренняя теплота планеты обеспечивается сочетанием остаточного тепла, оставшегося от аккреции вещества, которая происходила на начальном этапе формирования Земли (около 20 %) и радиоактивным распадом нестабильных изотопов: калия-40, урана-238, урана-235 и тория-232. У всех трёх изотопов период полураспада составляет более миллиарда лет. В центре планеты, температура, возможно, поднимается до 6000 °С (10,830 °F) (больше, чем на поверхности Солнца), а давление может достигать 360 ГПа (3,6 млн.атм.). Часть тепловой энергии ядра передаётся к земной коре посредством плюмов. Плюмы приводят к появлению горячих точек и траппов. Поскольку большая часть тепла, производимого Землёй, обеспечивается радиоактивным распадом, то в начале истории Земли, когда запасы короткоживущих изотопов ещё не были истощены, энерговыделение нашей планеты было гораздо больше, чем сейчас.Войткевич В. Г. Строение и состав Земли // Происхождение и химическая эволюция Земли / под ред. Л. И. Приходько. -- М.: Наука, 1973. -- С. 57-62. -- 168 с. Средние потери тепловой энергии Земли составляют 87 мВт·м^?2 или 4,42 Ч 10¹³ Вт (глобальные теплопотери). (August 1993) «Heat flow from the Earth's interior: Analysis of the global data set». Reviews of Geophysics 31 (3): 267-280. земля солнечный планета магнетизм

Геосферы - географические концентрические оболочки (сплошные или прерывистые), из которых состоит планета Земля. Таким образом, можно выделить ряд геосфер, из которых состоит Земля: