Планета Земля: голубая принцесса
Планета Земля: голубая принцесса. Не каждая планета во Вселенной может гордиться таким невероятным природным разнообразием, как наша Земля.
Из космоса она кажется окутанной голубым покрывалом атмосферы, сквозь который проступают белые полярные шапки у полюсов, зеленые ковры равнин, желтые песчаные пустыни и заснеженные хребты гор, а главное - синева вод Мирового океана.
Свободная вода - наше главное сокровище, условие появления и развития жизни на планете.
Какая она - наша Земля?
Мы живем на неповторимой планете: только на Земле из всех известных людям планет могла возникнуть жизнь. Прошлое, настоящее и будущее людей, животных и растений тесно связаны с ее характером и особенностями.
Люди до сих пор во многом зависят от щедрости или прихотей природы. Однако мы часто забываем о том, какие последствия может иметь вмешательство в жизнь нашей планеты.
Земля во Вселенной
Название «Земля» образовано от древнего общеславянского корня «зем», который означал «низ», «пол», «почва». Такой и была планета для наших далеких предков - поверхностью с различными формами рельефа, на которой протекала жизнь людей, животных и растений.
Лишь с накоплением знаний, которое продолжалось тысячелетиями, мыслители и ученые стали задумываться о том, что собой представляет Земля как целое, где она располагается, что ее окружает и какова ее роль во Вселенной.
Однако найти ответы на эти вопросы оказалось не так-то просто. Лишь в 16-17 вв. начали складываться объективные представления о Земле и Солнечной системе.
Но уже тогда ученые-естествоиспытатели ясно сознавали, что наша планета - самая удивительная среди своих сестер и наделена уникальными свойствами и характеристиками.
Прежде всего - на Земле существует богатая и разнообразная органическая жизнь. И своим существованием она обязана необычайно благоприятным условиям, возникшим на протяжении всего существования планеты.
Расстояние от Земли до Солнца таково, что Земля получает умеренное, но вполне достаточное для существования живых организмов количество света и тепла.
Вращение Земли обеспечивает равномерный прогрев поверхности планеты, атмосфера защищает ее от жестких излучений из космоса, а более двух третей поверхности планеты покрыто водой в жидком состоянии.
Трудно представить более благоприятные условия для возникновения и развития жизни - ничего подобного нет в Солнечной системе.
Однако далеко не всегда так и было. Земля - часть Вселенной и, как и все остальные планеты, прошла путь от протопланетной туманности до своего современного состояния.
Она остается единственным космическим телом, с которым мы имеем дело каждый день, потому что являемся его обитателями. Поэтому и исследована Земля гораздо глубже и подробнее, чем все остальные астрономические объекты.
Какой величины Земля?
Окружность Земли, измеренная в самой широкой части, по экватору (по форме Земля является почти правильным шаром), равна 39 842 км.
Экватор — это воображаемая линия, проходящая вокруг земного шара на равном расстоянии от Северного и Южного полюса и делящая его на два полушария. Диаметр Земли, измеренный на экваторе, составляет приблизительно 12 700 км.
Масса Земли (количество содержащейся материи) составляет около 6 секстиллионов тонн. Это цифра 6 с 21 нулем!
Поскольку нет таких гигантских весов, на которых можно было бы взвесить Землю, для вычисления ее массы ученые используют законы гравитации и математические уравнения.
Краткая история нашего мира
Земля - третья от Солнца планета Солнечной системы, самая крупная среди планет земной группы, в которую входят также Меркурий, Венера и Марс. До сих пор она остается единственным известным космическим телом не только в Солнечной системе, но и во Вселенной вообще, населенным живыми существами.
По данным современных исследователей, Земля образовалась из разреженной газопылевой туманности, которая медленно вращалась вокруг Солнца, постепенно сплющиваясь и уплотняясь под действием сил гравитации.
Это произошло примерно 4,54 млрд лет назад, и вскоре после этого новорожденная Земля приобрела свой естественный спутник - Луну.
Спустя миллиард лет на Земле появилась жизнь, которая с течением времени заметно изменила состав атмосферы планеты. Сформировался озоновый слой, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет жесткую солнечную радиацию, сохраняя условия, благоприятные для жизни.
Около 71 % поверхности нашей планеты покрыты водой, а остальную ее часть занимает суша - континенты и острова.
Сколько лет Земле?
Земля возникла примерно четыре с половиной - пять миллиардов лет назад. Наша планета образовалась из огромного вращающегося облака, состоявшего из газов и твердых частиц.
Постепенно это облако начало сжиматься, все сильнее разогреваясь, и в конце концов превратилось в шар из расплавленного вещества.
Затем на протяжении сотен миллионов лет Земля постепенно остывала, а ее поверхность покрывалась твердой корой. Поверхность Земли продолжает изменяться и в наши дни.
Сколько лет Земле?
Ученые определили, что Земля сформировалась из бурлящего облака газа и пыли около 4,6 млрд лет назад.
Они пришли к такому выводу при изучении лунных пород и метеоритов (камней, упавших на Землю из космоса), которые, как полагают, образовались в то же время, что и наша планета.
Как возникли Земля и Луна?
Примерно через 100 млн лет после того как Земля сформировалась, ей пришлось пережить самое мощное потрясение в своей истории.
Примерно 4,5 млрд лет назад наша планета столкнулась с планетой, равной по размерам Марсу. Земля буквально «закипела», а из выброшенных в космос обломков возникла Луна. Но спустя 600-800 млн лет после появления Луны, и ей, и Земле снова пришлось туго.
Миграция планет в молодой Солнечной системе нарушила орбиты многочисленных астероидов и начался процесс, который ученые назвали «тяжелая бомбардировка».
Он продолжался около 200 млн лет, и все это время на поверхности Земли и Луны появлялись все новые гигантские кратеры.
Именно это событие полностью изменило облик нашей планеты, буквально «перепахав» земную кору и не оставив на поверхности минералов, возраст которых превышал бы 3,8 млрд лет.
И биологи, и геологи согласны с тем, что даже если жизнь на Земле и успела возникнуть вскоре после образования Луны, то после «тяжелой бомбардировки» она полностью исчезла, а затем возродилась вновь.
Почему планета Земля пригодна для жизни?
Наша планета удивительным образом приспособлена для того, чтобы защитить и сберечь все живое от космического холода, опасных излучений и огромных перепадов температур.
Словно космическая колыбель, Земля окутана несколькими оболочками, благодаря которым и существует все живое.
Первая, самая верхняя оболочка Земли - это ее атмосфера. Она состоит из смеси газов, которую мы называем воздухом. Атмосфера отделяет поверхность нашей планеты от холода космического пространства, хранит солнечное тепло и не позволяет планете остывать.
Атмосфера Земли
Атмосфера Земли состоит из смеси газов, которую мы называем воздухом - она имеет толщину около 850 километров.
Благодаря плотной атмосфере наша планета сохраняет тепло, полученное от солнца. Атмосфера также защищает все живое на планете от опасных излучений.
Воздух не улетает с Земли и не рассеивается в космосе, потому что его удерживает земное притяжение. Чем больше высота, тем меньше плотность воздуха в атмосфере.
Небо Земли
Мы называем небом пространство над Землей и ту величественную панораму, которая открывается перед наблюдателем при взгляде с поверхности планеты в направлении космоса.
Небо Земли - гигантское окно во Вселенную, и если оно не покрыто слоями облачности и атмосфера прозрачна, перед нами одна за другой, сменяясь, проплывают картины иных миров.
Ведь Земля безостановочно движется, и космические пейзажи сменяют друг друга - восходят одни светила и заходят другие, медленно «поворачивается» купол небосвода, усеянный неподвижными звездами, в зависимости от времени года новые участки неба становятся доступными для обозрения, а другие исчезают.
Светила - вот то, что в первую очередь мы замечаем на небе. Их много, и они чрезвычайно разнообразны.
Жизнь под наклоном
Земля движется вокруг Солнца по вытянутой орбите на расстоянии около 150 млн км со скоростью 30 км в секунду.
Поэтому даже сидя на стуле мы вместе с нашей планетой несемся с огромной скоростью в космическом пространстве. При этом Земля вращается вокруг своей оси, делая полный оборот ровно за сутки.
Земная ось имеет небольшой наклон, составляющий 23 угловых градуса.
Чем Земля отличается от соседних планет?
Тем, что на ней есть огромное количество воды. Океаны Земли - Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый - занимают семь десятых поверхности планеты.
Мы познакомились с газовыми, ледяными, сухими и раскаленными планетами, и лишь одна земля среди них «водяная».
Школьный глобус вращается на оси, на которой он закреплен. Земля также вращается вокруг своей оси, только эта ось - воображаемая. Она проходит через Северный и Южный полюса нашей планеты.
На той стороне планеты, которая обращена к Солнцу, наступает день, а на противоположной в это время - ночь. Полный оборот Земля совершает за 24 часа.
Почему зимой холодно, а летом тепло?
Из-за наклона земной оси продолжительность светлого времени суток в разные времена года меняется. Поэтому зимой дни короткие и температура воздуха низкая, а летом - наоборот.
Только на экваторе нет времен года, потому что там продолжительность дня всегда равна продолжительности ночи. Экватором называют условную линию, которая одинаково удалена от Северного и Южного полюсов Земли.
Как устроена наша планета?
Когда-то все планеты были почти такими же горячими, как звезды, а потом постепенно остыли. И даже сегодня наша Земля холодная только снаружи. Внутри, под твердой корой, она все еще раскалена. В самом центре Земли находится очень твердое, тяжелое и плотное ядро.
Его температура близка к температуре поверхности Солнца. Между ядром и земной корой расположена мантия - слой горячего тягучего вещества.
Почему Земля из космоса выглядит голубой?
Земля выглядит из космоса голубой, потому что две трети ее поверхности покрыты водой. Именно поэтому Землю называют «голубой планетой».
В действительности океаны не голубые, они только кажутся голубыми, потому что вода отражает цвет неба над ними, которое тоже кажется нам голубым из-за преломления света.
Почему Земля напоминает луковицу?
Ученые часто сравнивают Землю с луковицей, потому что наша планета состоит из многих слоев пород различной плотности.
Снаружи располагается кора из твердых каменных пород, толщина которой составляет около 7 км на дне океанов и около 35 км на континентах.
Под земной корой, на которой мы обитаем, лежит твердая каменная поверхность — верхний слой мантии, который называется «литосфера».
Мантия составляет основную часть Земли и доходит почти до половины расстояния до центра Земли.
В самом центре Земли находится ядро, сердцевина которого, размером приблизительно с Луну, состоит из твердого железа и никеля. Это ядро называется внутренним. Внешнее ядро представляет собой расплав.
По мере продвижения вглубь Земли температура повышается — приблизительно на 2,2 °С на каждый километр — и в центре достигает 6000 °С.
Круглая ли Земля?
Земля не является идеально круглой, она похожа на слегка сплющенный шар.
Диаметр Земли в районе экватора (воображаемой линии на земной поверхности, которая делит планету на два полушария, Северное и Южное) приблизительно на 38 км больше, чем ее диаметр в районе полюсов.
Почему? Потому что наша планета постоянно вращается, заставляя земную кору сдвигаться к экватору.
Поверхность Земли и гладкая, и неровная; она покрыта обширными океанами, высокими горами, равнинами, каньонами, болотами и пустынями.
Самая высокая гора нашей планеты Эверест, которая находится в Гималаях, имеет высоту 8872 м, а самая большая пустыня Сахара, которая находится в Африке, раскинулась на площади около 8,6 млн квадратных километров.
Земля и ее будущее
14 февраля 1990 г. космический аппарат «Вояджер», закончивший свою миссию в Солнечной системе и устремившийся в межзвездное пространство, получил с Земли команду развернуться и сделать прощальную фотографию нашей планеты.
К этому моменту «Вояджер» находился на расстоянии 6 млрд км от Земли. Результатом стал знаменитый снимок, на котором Земля занимает пространство меньше одного пикселя. Недаром у ученых и прессы он получил название «Бледно-голубая точка».
Известный американский астроном, астрофизик и популяризатор науки Карл Саган (1934- 1996 гг.), которому принадлежала идея сверхдальнего снимка, писал: «Взгляните еще раз на эту бледно-голубую точку. Это наше здесь. Это наш дом. Это мы. Все, кого вы любите, все, кого вы знаете, все, о ком вы когда-либо слышали. Каждый когда-либо родившийся человек прожил свою жизнь на ней. Все наши радости и страдания, тысячи религий, идеологий и экономических учений, каждый охотник и собиратель, каждый герой и трус, каждый созидатель и разрушитель цивилизаций, каждый король и крестьянин, каждая влюбленная юная пара, каждая мать и каждый отец, каждый способный ребенок, изобретатель и путешественник, духовный учитель и продажный политик, каждая суперзвезда, каждый национальный лидер, каждый святой и грешник в истории нашего вида жили там - на пылинке, висящей в луче солнечного света. Земля - очень маленькая сцена на необъятной космической арене. Наше самомнение, наша воображаемая значимость, иллюзия о нашем особом положении во Вселенной ничто перед этой точкой бледного света. Наша планета - одинокая крупинка в огромной космической тьме. И нет ни малейшего намека на то, что если мы загоним себя в тупик, кто-то придет извне, чтобы спасти нас. Земля пока - единственный известный мир, приютивший жизнь. Нашему виду некуда переселяться,- по крайней мере, в ближайшем будущем. Нравится вам это или нет, на данный момент Земля - наш дом. И этот снимок подчеркивает нашу обязанность быть добрее друг с другом, беречь и лелеять бледно-голубую точку - единственный дом, который у нас есть».
Взгляд со стороны
Впервые Земля была сфотографирована «со стороны» в 1959 г. космическим аппаратом «Экс-плорер-6». Первым человеком, увидевшим Землю из космоса, стал в апреле 1961 г. Юрий Гагарин, а экипаж «Аполлона-8» в 1968 г. впервые мог наблюдать восход Земли с лунной орбиты.
В 1972 г. американские космонавты с борта корабля «Аполлон-17» сделали снимок Земли, который известен всему человечеству под названием «Голубой мрамор».
Из открытого космоса и с других планет можно наблюдать прохождение диска Земли через фазы, подобные лунным,- примерно так, как земной наблюдатель может видеть фазы Венеры, открытые Галилео Галилеем.
В плену гравитационных сил
Земля тесно связана узами гравитации с другими космическими телами - прежде всего с Солнцем и Луной.
Наша планета, вращаясь вокруг собственной оси в направлении с запада на восток, одновременно движется вокруг Солнца и совершает полный оборот примерно за 365,26 дня.
Этот отрезок времени мы и называем годом, а астрономы - сидерическим периодом обращения (периодом, за который тело-спутник совершает полный оборот вокруг своего «хозяина» относительно звезд).
Ось вращения Земли наклонена на 23,4° относительно плоскости, в которой лежит ее орбита. Луна, в свою очередь, двигаясь вокруг Земли и вместе с нею - вокруг Солнца, помогает Земле сохранять постоянный наклон ее оси и вызывает своим притяжением приливы, которые постепенно замедляют вращение Земли.
Слой за слоем
Планета Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое строение. Ее «тело» состоит из твердых оболочек, основу которых составляют соединения кремния,- коры и мантии, и металлического ядра.
Внешняя часть ядра жидкая - она является основным источником магнитного поля Земли, а внутренняя - твердая.
Внутри планеты господствуют высокие температуры и давления - в ядре они могут достигать 7 тыс. градусов и 3, 6 тыс. атмосфер. Разогрев вещества происходит за счет распада радиоактивных изотопов калия, урана и тория.
Часть гигантской тепловой энергии ядра передается к земной коре за счет гигантских потоков пластичного вещества мантии - их называют плюмами. Плюмы приводят к возникновению «горячих точек» на поверхности Земли, изобилующих вулканами и разломами.
Что у нас под ногами?
Земля относится к планетам земной группы, а значит, в отличие от газовых гигантов, таких как Юпитер, имеет твердую поверхность. В земной группе она самая большая - как по размерам, так и по массе. У нее самая высокая плотность, уровень гравитации и магнитного поля среди «солнечной четверки».
Земля имеет особую, неповторимую и только ей свойственную форму геоида - шарообразную с «утолщениями» на экваторе. Средний диаметр нашей планеты равен 12 742 км.
«Выпуклости» на экваторе возникли благодаря вращению Земли, поэтому ее экваториальный диаметр на 43 км больше, чем расстояние между полюсами планеты.
Высшей точкой поверхности Земли является гора Эверест (8 848 м над уровнем моря), а глубочайшей - Марианская впадина (10 911 м под уровнем моря).
Однако на самом деле самой удаленной точкой от центра Земли является вершина вулкана Чимборасо, расположенного в Эквадоре.
Что изменяет облик планеты?
Природные силы, меняющие рельеф планеты, действуют по-разному.
Под воздействием ветра, влаги, колебаний температуры воздуха даже самые твердые горные породы разрушаются, превращаясь в щебень, а затем в сыпучий песок.
Этот процесс называется выветриванием (пример можно увидеть на фото).
Быстрые воды рек и ручьев также размывают горные породы, смывают и уносят плодородный слой почвы, меняют очертания берегов. Происходит эрозия - постепенное разрушение верхней части твердой оболочки Земли.
|