Сторінка
2
Земля — одна з планет Сонячної системи. її ендогенна активність триває вже протягом 4,6 млрд років. Подібно до інших планет, Земля рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті. Відстань від Землі до Сонця в різних точках орбіти неоднакова. Середня відстань складає приблизно 149,6 млн км. У процесі руху нашої планети навколо Сонця площина земного екватора (нахилена до площини орбіти під кутом 23°26,5') переміщається паралельно до самої себе таким чином, що в одних ділянках орбіти земна куля нахилена до Сонця північною півкулею, а в інших — південною. Велику частину поверхні Землі (до 71%) займає Світовий океан. На континентах планети поширені рівнини, переважно низинні, незначну частину поверхні планети займають гори і глибоководні западини на дні океанів. Форма Землі ближча до кулястої. Нерівності рельєфу планети підтримуються нерівномірним розподілом маси в надрах Землі. Така поверхня називається геоїдом. Геоїд (із точністю близько до сотень метрів) збігається з еліпсоїдом обертання, екваторіальний радіус якого 6 378 км, а полярний радіус на 21,38 км менший за екваторіальний. Різниця цих радіусів виникла за рахунок відцентрової сили, створюваної добовим обертанням Землі. Добове обертання земної кулі відбувається з практично постійною кутовою швидкістю з періодом 23 години 56 хв 4,1 с, тобто одна зоряна доба, кількість яких у році рівно на одну добу більша, ніж сонячних. Вісь обертання Землі спрямована північним кінцем приблизно на зорю а Малої Ведмедиці, яка через це називається Полярною зорею.
Одна з особливостей Землі — частково збережений дотепер розплавлений стан ядра. Фізичною ознакою наявності рідкого ядра (за сейсмічними даними) і внутрішнього флюїдного запасу є власне магнітне поле. Під дією сонячного вітру магнітне поле Землі спотворюється й отримує «шлейф» у напрямку від Сонця, що простягається на сотні тисяч кілометрів.
Наша планета оточена великою атмосферою. Основними газами, що входять до складу нижніх шарів атмосфери, є азот (близько 78%), кисень (близько 21%) і аргон (близько 1%). Інших газів в атмосфері Землі дуже мало, наприклад вуглекислого газу близько 0,03%. Атмосферний тиск на рівні поверхні океану складає за нормальних умов приблизно 0,1 МПа. Припускають, що земна атмосфера сильно змінилася в процесі еволюції: збагатилася киснем і набула сучасного складу в результаті тривалої взаємодії з гірськими породами і за участі біосфери, тобто рослинних і тваринних організмів.
Одним із найважливіших завдань сучасної науки про Землю є вивчення еволюції атмосфери, поверхні й зовнішніх шарів Землі, а також внутрішньої будови її надр. Про внутрішню будову Землі насамперед роблять висновок за особливостями проходження крізь різні шари Землі механічних коливань, що виникають при землетрусах або вибухах. Цінні відомості дають також вимірювання величини теплового потоку, що виходить із надр, результати визначень загальної маси, моменту інерції і полярного стискання нашої планети. Виходячи із загальної маси Землі 5,977 • 10" г, тепло, виділюване за рік у результаті радіоактивного розпаду в надрах, дорівнює 2,3 ■ 1020 кал. Річна втрата тепла на сьогодні складає 2,4 1020 кал. Таким чином підтримується приблизна рівність між генерацією і втратою тепла. Оскільки тепло може передаватися тільки від більш нагрітої до менш нагрітої речовини, температура речовини в надрах Землі вища, ніж температура на її поверхні. На основі всього комплексу наукових даних побудована модель внутрішньої будови Землі.
Тверду оболонку Землі називають літосферою. Ця оболонка складається з декількох великих літосферних плит, які повільно переміщаються одна щодо іншої. Уздовж меж «з'єднань» плит відбувається значна частина землетрусів.
Верхній шар літосфери — земна кора, мінерали якої складаються в основному з оксидів силіцію й алюмінію, оксидів феруму і лужних металів. Земна кора має нерівномірну товщину: на континентах — 35—65 км, під океаном — 6—8 км. Верхній шар земної кори складається з осадових порід, нижній — з базальтів. Між ними знаходиться шар гранітів, характерний тільки для континентальної кори. Під корою розташована так звана мантія, що має інший хімічний склад і велику густину. Між корою й мантією (поверхня Мо-хоровичича) стрибкоподібно збільшується швидкість поширення сейсмічних хвиль. На глибині 120—250 км під материками і 60—400 км під океанами залягає шар мантії, що називається астеносферою. Тут знаходиться речовина в стані, близькому до плавлення, її в'язкість сильно знижена. Усі літосферні плити ніби плавають у напіврідкій астеносфері, як крижини у воді. Товстіші ділянки земної кори, а також ділянки, що складаються, з менш густих порід, піднімаються щодо інших ділянок кори. Одночасно додаткове навантаження на ділянку кори, наприклад, унаслідок нагромадження товстого шару материкових льодів в Антарктиді, призводить до поступового занурення ділянки. Таке явище називається ізостатичним вирівнюванням.
Нижче астеносфери, починаючи з глибини близько 410 км, «упакування» атомів у кристалах мінералів ущільнюється під впливом великого тиску. У результаті сейсмічних досліджень був виявлений різкий перехід на глибині близько 2920 км. Тут починається зовнішнє ядро, усередині якого знаходиться ще одне — внутрішнє ядро, радіус якого сягає 1250 км. Зовнішнє ядро, мабуть, знаходиться в рідкому стані, тому що поперечні хвилі, які не поширюються в рідині, не проходять крізь нього. Внутрішнє ядро, очевидно, тверде. Біля нижньої межі мантії тиск сягає 130 ГПа, температура там не вища 5000 К. У центрі Землі температура, найімовірніше, піднімається вище 10000 К.
Земля має природний супутник — Місяць.
Марс за розташуванням четверта від Сонця планета Сонячної системи. На зоряному небі вона виглядає як немиготлива цятка червоного кольору, яка час від часу значно перевершує за блиском зорі першої величини. Марс періодично підходить до Землі на відстань до 57 млн км, значно ближче, ніж будь-яка планета, крім Венери. За діаметром Марс майже вдвічі менший за Землю й Венеру. Планета оточена газовою оболонкою — атмосферою, що має меншу густину, ніж земна. Атмосфера Марса складається з вуглекислого газу (0,95 за об'ємом), азоту (0,027), аргону (0,016), кисню (0,02) і водяної пари (0,01—0,015). Еліптичність марсіанської орбіти призводить до значних розходжень клімату північної й південної півкуль: у середніх широтах зима холодніша, а літо тепліше, ніж у південних, але коротша, ніж у північних. Максимально висока температура на боці, зверненому до Сонця, —33°С, найнижча — поблизу південного полюса -139°С, поблизу північного полюса -123°С. З отриманих відомостей про температуру на Марсі пояснювалася і природа полярних шапок, які видно в телескоп як світлі, майже білі плями біля полюсів планети. Коли в північній півкулі Марса настає літо, північна полярна шапка швидко тане в розмірах, але в цей час росте інша — біля південного полюса, де настає зима. Виявляється, обидві полярні шапки складаються з твердого двоокису карбону, тобто сухого льоду, що утворюється при замерзанні вуглекислого газу, який входить до складу атмосфери, і з водяного льоду з домішкою мінерального пилу.
Завантажити реферат