Земля как элемент солнечной системы. Земля как планета солнечной системы

Планета есть тело, обращающееся вокруг звезды, светящееся отраженным от нее светом и имеющее размер больше, чем у астероидов, такое определение соответствовало нашим прежним представлениям. Но ряд открытий 1990-х гг. сделали его несостоятельным. За орбитой Нептуна, в Поясе Койпера, астрономы нашли сотни весьма крупных ледяных тел. Вблизи некоторых звезд были обнаружены планеты, орбиты которых отличались от других в Солнечной системе. Были также открыты коричневые карлики и планетообразные тела, одиноко дрейфующие по темному межзвездному пространству.

В августе 2006 г. Международный астрономический союз (МАС) заключил, что планета представляет собой объект, который обращается вокруг звезды и настолько велик, что принял сфероидальную форму и «вблизи своей орбиты не имеет сравнимых по массе соседей». Такое определение вычеркнуло Плутон из списка планет, изменив наше отношение к строению как Солнечной, так и других планетных систем, образовавшихся путем аккреции во вращающихся дисках. Мелкие частицы слипаются, формируя крупные образования, взаимное притяжение которых заставляет их объединяться вновь и вновь. В результате образуется несколько массивных тел (планет) и множество малых тел (астероидов и комет), представляющих остатки вещества, из которого сформировались планеты. Таким образом, термин «планета» обозначает конкретный класс небесных тел.

Что такое солнечная система? Из чего состоит солнечная система? Солнце и все тела, обращающиеся вокруг него образуют СОЛНЕЧНУЮ СИСТЕМУ. В состав солнечной системы входят девять больших планет: МЕРКУРИЙ, ВЕНЕРА, ЗЕМЛЯ, МАРС - это планеты земного типа; ЮПИТЕР, САТУРН, УРАН, НЕПТУН – это планеты гиганты; И ПЛУТОН. Также в состав солнечной системы входят СПУТНИКИ этих планет и МАЛЫЕ ПЛАНЕТЫ, их еще называют астероидами, и КОМЕТЫ.

В далекой древности люди замечали на ночном небе протянувшуюся через весь небосвод бледную светящуюся полосу. Она напоминала им пролитое молоко. По легенде, в этом заслуга Геры, спускавшейся на Землю. Светящуюся полосу назвали Млечным Путем Потом, много позже, благодаря наблюдениям Галилея, стало известно, что Млечный Путь - это множество далеких и потому неярких звезд. Они и сливаются в одно тусклое свечение. Тогда возникла гипотеза о том, что Солнце, все видимые звезды, в том числе и звезды Млечного Пути, принадлежат к одной огромной системе. Такую систему назвали Галактикой (пишется с большой буквы). Название было дано именно в честь Млечного Пути: слово "Галактика" произошло от древнегреческого понятия, означавшего "молочая дорога".Галактика Имя нашей Галактики тоже тривиальное - Млечный Путь

Но не всегда легко судить о здании, внутри которого находишься. Так и с нашей Галактикой: очень долгими были споры об ее размерах, массе, структуре размещения звезд. Только относительно недавно, в двадцатом веке, всевозможные исследования позволили человеку судить обо всем этом. Во многом помогло нам то обстоятельство, что наша Галактика не одинока.наша Вселенная обычно определяется как совокупность всего, что существует физически. Это совокупность пространства и времени, всех форм материи, физических законов и констант, которые управляют ими. Однако термин Вселенная может трактоваться и иначе, как космос, мир или природа.

Почему вращается Земля? Все знают, что наша планета вращается вокруг своей оси, она в свою очередь вращается вокруг солнца, а солнце вместе с планетами вращается вокруг центра нашей галактики. А теперь задумайтесь, почему? Где та сила, которая заставляет вращаться всю эту карусель? Сейчас уже установлено, что скорость вращения земли вокруг своей оси постепенно уменьшается. Казалось бы вот ответ на вопрос. Раньше землю "раскрутили" и теперь она по инерции вращается. Но расчеты показывают, что при таком подходе она уже давно бы остановилась. Тот же самый вопрос возникает и по поводу солнца, почему оно вращается, да еще и увлекает за собой все планеты? Новейшие исследования космоса позволили сделать выводы о наличии в центрах галактик массивных черных дыр. В центре нашей галактики есть огромная черная дыра. Судя по тому, что все звезды в галактике вращаются вокруг ее центра, можно предположить, что виновник вращения массивная черная дыра. Но вопрос опять остается без ответа, почему черная дыра вращается? Самое интересное, откуда они все берут энергию на это вращение? Ведь закон сохранения энергии никто не отменял, а расходы этой энергии должны быть просто колоссальны.

Что такое Луна? Земля и Луна в сравнении. Спутник Земли Луна совершает один оборот вокруг Земли за такое же время, за которое она совершает один оборот вокруг своей оси. Поэтому мы всегда видим только одну сторону Луны. Обратную сторону нашего спутника удалось увидеть впервые только в 1959г., когда автоматическая космическая станция облетела Луну и сфотографировала. Лунный шар меньше Земного приблизительно в четыре раза. Но земля гораздо плотнее и тяжелее, чем Луна.

Южный полюс точка, в которой воображаемая ось вращения Земли пересекает её поверхность в Южном полушарии.ЗемлиЮжном полушарии Южный полюс располагается в пределах Полярного плато Антарктиды на высоте 2800 метров. Толщина льда в районе Южного полюса 2840 метров. Среднегодовая температура воздуха составляет 48,9 °C (максимальная 14,7 °C, минимальная 74,3 °C).Полярного платоАнтарктидыметров Станция Амундсен-Скотт (Южный полюс)

Северный полюс точка, в которой воображаемая ось вращения Земли пересекает её поверхность в Северном полушарии. Северный полюс расположен в центральной части Северного Ледовитого океана, где глубина не превышает 4000 м. Круглый год в районе Северного полюса дрейфуют мощные многолетние паковые льды. Средняя температура зимой около 40 °С, летом преимущественно около 0 °С. В сентябре 2007 года на Северном полюсе был зафиксирован рекордно низкий уровень льда. По заявлению специалистов Национального центра данных по исследованию снега и льда в 2008 году арктические льды полюса могут полностью растаять. Тем не менее мир уже встретил 2009 год, но льды остались на месте.

Экватор - линия сечения земной поверхности плоскостью, проходящей через центр Земли, перпендикулярно оси ее вращения. Длина экватора км. По линии экватора день всегда равен ночи. Экватор делит земной шар на Северное и Южное полушария. Экватор служит началом счета географической широты (широта экватора - 0 град.). лат.Aequator - уравнитель

Земля является третьей планетой от Солнца и самой большой из планет земной группы. При этом она всего лишь пятая по величине планета с точки зрения размера и массы в Солнечной системе, но, что удивительно, самая плотная из всех планет в системе (5,513 кг/м3). Примечательно также, что Земля является единственной планетой в Солнечной системе, которую сами люди не называли в честь мифологического существа, — ее название происходит от старого английского слова «ertha», что означает почву.

Считается, что Земля образовалась где-то около 4.5 миллиарда лет назад, а в настоящее время является единственной известной планетой, где возможно существование жизни в принципе, а условия таковы, что жизнь в буквальном смысле кишит на планете.

На протяжении всей истории человечества люди стремились понять свою родную планету. Тем не менее, кривая обучения оказалась очень и очень сложной, с большим количеством ошибок сделанными по пути. Например, еще до существования древних римлян, мир понимался как плоский, а не сферический. Вторым наглядным примером является вера в то, что Солнце вращается вокруг Земли. Лишь только в шестнадцатом веке, благодаря работе Коперника, люди узнали, что на самом деле Земля просто планета, вращающаяся вокруг Солнца.

Возможно, самым главным открытием относительно нашей планеты в течение последних двух столетий является то, что Земля является как обычным так и уникальным местом в Солнечной системе. С одной стороны, многие из ее характеристик довольно заурядны. Возьмем, например, размер планеты, ее внутренние и геологические процессы: ее внутренняя структура практически идентична трем другим планетам земной группы в Солнечной системе. На Земле происходят практически те же геологические процессы, формирующие поверхность, которые свойственны подобным планетам и многим планетарным спутникам. Однако при всем при этом, Земля обладает просто огромным количеством абсолютно уникальных характеристик, которые разительно отличают ее от практически всех известных на сегодняшний день планет земной группы.

Одним из необходимых условий для существования жизни на Земле без сомнения является ее атмосфера. Она состоит из примерно 78% азота (N2), 21% кислорода (О2) и 1% аргона. Также в составе есть совсем незначительное количество двуокиси углерода (CO2) и других газов. Примечательно, что азот и кислород необходимы для создания дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и производства биологической энергии, без которой невозможно существования жизни. Кроме того, кислород присутствующий в озоновом слое атмосферы, защищает поверхность планеты и поглощает вредное солнечное излучение.

Любопытно то, что Значительное количество кислорода, присутствующего в атмосфере, создается на Земле. Образуется он в качестве побочного продукта фотосинтеза, когда растения превращают углекислый газ из атмосферы в кислород. По существу, это означает, что без растений количество углекислого газа в атмосфере было бы гораздо выше, а уровень кислорода значительно ниже. С одной стороны, если уровень углекислого газа повысится, вполне вероятно, что Земля будет страдать от парникового эффекта как на . С другой стороны, если процентное содержание углекислого газа станет даже немного ниже, то уменьшение парникового эффекта привело бы резкому похолоданию. Таким образом, текущий уровень углекислого газа способствует идеальному диапазону комфортных температур от -88 °С до 58 °С.

При наблюдении Земли из космоса, первое что бросается в глаза — океаны жидкой воды. С точки зрения площади поверхности, океаны покрывают примерно 70% от Земли, что является одним из уникальнейших свойств нашей планеты.

Подобно атмосфере Земли, наличие жидкой воды является необходимым критерием для поддержания жизни. Ученые полагают, что впервые жизнь на Земле возникла 3,8 миллиарда лет назад и именно в океане, а возможность передвигаться по суше появилась у живых существ намного позже.

Планетологи объясняют наличие на Земле океанов двумя причинами. Первой из них является сама Земля. Существует предположение, что во время формирования Земли атмосфера планеты смогла захватить большие объемы водяного пара. Со временем, геологические механизмы планеты, в первую очередь ее вулканическая активность, выпустила этот водяной пар в атмосферу, после чего в атмосфере,этот пар сконденсировался и упал на поверхность планеты в виде жидкой воды. Другая версия предполагает, что источником воды были кометы, которые падали на поверхность Земли в прошлом, лед который преобладал в их составе и образовал существующие на Земле водоемы.

Поверхность Земли

Не смотря на то, что большая часть поверхности Земли расположена под ее океанами, «сухая» поверхность имеет много отличительных черт. При сравнении Земли с другими твердыми телами в Солнечной системе, ее поверхность разительно отличается, так как на ней нет кратеров. По мнению планетологов, это не говорит о том, что Земля избежала многочисленных ударов малых космических тел, а скорее указывает на то, что доказательства подобных воздействий были стерты. Возможно существует множество геологических процессов, ответственных за это, но ученые выделяют два наиболее важных — выветривание и эрозия. Считается, что во многом именно двоякое воздействие данных факторов повлияло на стирание с лица Земли следов от кратеров.

Так выветривание ломает поверхностные структуры на более мелкие куски, не говоря уже химических и физических способах атмосферного воздействия. Примером химического выветривания являются кислотные дожди. Пример физического выветривания — истирание русел рек, вызванное породами, содержащимися в проточной воде. Второй же механизм — эрозия, по своей сути является воздействием на рельеф движением частиц воды, льда, ветра или земли. Таким образом, под воздействием выветривания и эрозии, были «стерты» ударные кратеры на нашей планете, за счет чего были образованы некоторые особенности рельефа.

Также ученые выделяют два геологических механизма, которые, по их мнению, помогли сформировать поверхность Земли. Первым таким механизмом является вулканическая активность — процесс выделения магмы (расплавленной породы) из недр Земли через разрывы в ее коре. Возможно, именно по причине вулканической активности земная кора была изменена и были сформированы острова (наглядным примером являются Гавайские острова). Вторым механизмом определяют горообразование или образование гор в результате сжатия тектонических плит.

Структура планеты Земля

Подобно другим планетам земной группы, Земля состоит из трех компонентов: ядра, мантии и коры. В настоящее наука уверена, что ядро нашей планеты состоит из двух отдельных слоев: внутреннее ядро из твердого никеля и железа и наружного сердечника из расплавленного никеля и железа. При этом мантия представляет собой очень плотную и почти полностью твердую силикатную породу, — ее толщина составляет примерно 2850 км. Кора также состоит из силикатных пород и разница по своей толщине. В то время как континентальные диапазоны коры составляют от 30 до 40 километров в толщину, океаническая кора намного тоньше, — всего от 6 до 11 км.

Еще одна отличительная черта Земли относительно других планет земной группы это то, что ее кора делится на холодные, жесткие плиты, которые опираются на более горячую мантию, расположенную ниже. Кроме того, эти пластины находятся в постоянном движении. Вдоль их границ как правило осуществляется сразу два процесса, известных как субдукция и спрединг. Во время субдукции две пластины вступают в контакт производя землетрясения и одна пластина наезжает на другую. Второй процесс представляет собой разделение, когда две пластины отходят друг от друга.

Орбита и вращение Земли

Земле требуется примерно 365 дней для того, чтобы сделать полный оборот по орбите вокруг Солнца. Длина нашего года связана в значительной степени со средним орбитальным расстоянием Земли, которое составляет 1,50 х 10 в степени 8 км. При таком орбитальном расстоянии солнечному свету требуется в среднем около восьми минут и двадцати секунд для достижения поверхности Земли.

При орбитальном эксцентриситете.0167 орбита Земли является одной из самых круговых во всей Солнечной системе. Это означает, что разница между перигелием Земли и афелием относительно мала. В результате столь небольшой разницы интенсивность солнечного света на Земле остается практически неизменной круглый год. Тем не менее, положение Земли на своей орбите определяет тот или иной сезон.

Наклон оси Земли составляет приблизительно 23,45 °. При этом Земле требуется двадцать четыре часа для того, чтобы завершить один оборот вокруг своей оси. Это самое быстрое вращение среди планет земной группы, но немного медленнее, чем у всех газовых планет.

В прошлом Земля считалась центром Вселенной. 2000 лет древние астрономы считали, что Земля статична, а другие небесные тела путешествуют по круговым орбитам вокруг нее. К такому мнению они пришли наблюдая очевидное движение Солнца и планет при наблюдении с Земли. В 1543 году Коперник опубликовал свою гелиоцентрическую модель Солнечной системы, в которой Солнце находится в центре нашей Солнечной системы.

Земля это единственная планета в системе, которую не назвали в честь мифологических богов или богинь (остальные семь планет в Солнечной системе были названы в честь римских богов или богинь). Имеется ввиду пять видимых невооруженным глазом планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Все тот же подход с именами древнеримских богов был использован после открытия Урана и Нептуна. Само же слово «Земля» происходит от старого английского слова «ertha» означающее почву.

Земля является самой плотной планетой в Солнечной системе. Плотность Земли отличается в каждом слое планеты (ядро, например, является более плотным, чем земная кора). Средняя плотность планеты составляет около 5,52 грамма на кубический сантиметр.

Гравитационное взаимодействие между Землей и вызывает приливы на Земле. Считается, что Луна заблокирована приливными силами Земли, поэтому ее период вращения совпадает с Земным и она обращена к нашей планете всегда одной и той же стороной.

Реферат на тему

«Земля – планета Солнечной системы»

1. Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет

2. Планеты земной группы. Система Земля – Луна

3. Земля

4. Античные и современные исследования Земли

5. Изучение Земли из космоса

6. Возникновение жизни на Земле

7. Единственный спутник Земли – Луна

Заключение

1. Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет.

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 (см. § 4) 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 (см. табл. 1).

Большая часть массы планет земной группы приходится на долю твердых веществ. Земля и другие планеты земной группы состоят из оксидов и других соединений тяжелых химических элементов: железа, магния, алюминия и других металлов, а также кремния и других неметаллов. На долю четырех наиболее обильных в твердой оболочке нашей планеты (литосфере) элементов – железа, кислорода, кремния и магния – приходится свыше 90 % ее массы.

Малая плотность планет-гигантов (у Сатурна она меньше плотности воды) объясняется тем, что они состоят в основном из водорода и гелия, которые находятся преимущественно в газообразном и жидком состояниях. Атмосферы этих планет содержат также соединения водорода – метан и аммиак. Различия между планетами двух групп возникли уже на стадии их формирования (см. § 5).

Из планет-гигантов лучше всего изучен Юпитер, на котором даже в небольшой школьный телескоп видны многочисленные темные и светлые полосы, тянущиеся параллельно экватору планеты. Так выглядят облачные образования в его атмосфере, температура которых всего -140 °C, а давление примерно такое же, как у поверхности Земли. Красновато-коричневый цвет полос объясняется, видимо, тем, что, помимо кристаллов аммиака, составляющих основу облаков, в них содержатся различные примеси. На снимках, полученных космическими аппаратами, видны следы интенсивных и иногда устойчивых атмосферных процессов. Так, уже свыше 350 лет на Юпитере наблюдают атмосферный вихрь, получивший название Большое Красное Пятно. В земной атмосфере циклоны и антициклоны существуют в среднем около недели. Атмосферные течения и облака зафиксированы космическими аппаратами и на других планетах-гигантах, хотя развиты они в меньшей степени, чем на Юпитере.

Строение. Предполагают, что по мере приближения к центру планет-гигантов водород вследствие возрастания давления должен переходить из газообразного в газожидкое состояние, при котором сосуществуют его газообразная и жидкая фазы. В центре Юпитера давление в миллионы раз превышает атмосферное давление, существующее на Земле, и водород приобретает свойства, характерные для металлов. В недрах Юпитера металлический водород вместе с силикатами и металлами образует ядро, которое по размерам примерно в 1,5 раза, а по массе в 10–15 раз превосходит Землю.

Масса. Любая из планет-гигантов превосходит по массе все планеты земной группы, вместе взятые. Самая крупная планета Солнечной системы – Юпитер больше самой крупной планеты земной группы – Земли по диаметру в 11 раз и по массе в 300 с лишним раз.

Вращение. Отличия между планетами двух групп проявляются и в том, что планеты-гиганты быстрее вращаются вокруг оси, и в числе спутников: на 4 планеты земной группы приходится всего 3 спутника, на 4 планеты-гиганта – более 120. Все эти спутники состоят из тех же веществ, что и планеты земной группы, – силикатов, оксидов и сульфидов металлов и т. д., а также водяного (или водно-аммиачного) льда. Помимо многочисленных кратеров метеоритного происхождения, на поверхности многих спутников обнаружены тектонические разломы и трещины их коры или ледяного покрова. Самым удивительным оказалось открытие на ближайшем к Юпитеру спутнике Ио около десятка действующих вулканов. Это первое достоверное наблюдение вулканической деятельности земного типа за пределами нашей планеты.

Кроме спутников, планеты-гиганты имеют еще и кольца, которые представляют собой скопления небольших по размеру тел. Они так малы, что в отдельности не видны. Благодаря их обращению вокруг планеты кольца кажутся сплошными, хотя сквозь кольца Сатурна, например, просвечивают и поверхность планеты, и звезды. Кольца располагаются в непосредственной близости от планеты, где не могут существовать крупные спутники.

2. Планеты земной группы. Система Земля – Луна

Благодаря наличию спутника, Луны, Землю нередко называют двойной планетой. Этим подчеркивается как общность их происхождения, так и редкостное соотношение масс планеты и ее спутника: Луна всего в 81 раз меньше Земли.

О природе Земли будут даны достаточно подробные сведения в последующих главах учебника. Поэтому здесь мы расскажем об остальных планетах земной группы, сравнивая их с нашей, и о Луне, которая хотя и является лишь спутником Земли, но по своей природе относится к телам планетного типа.

Несмотря на общность происхождения, природа Луны существенно отличается от земной, что определяется ее массой и размерами. Из-за того что сила тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли, молекулам газа гораздо легче покинуть Луну. Поэтому наш естественный спутник лишен заметной атмосферы и гидросферы.

Отсутствие атмосферы и медленное вращение вокруг оси (сутки на Луне равны земному месяцу) приводят к тому, что в течение дня поверхность Луны нагревается до 120 °C, а ночью остывает до -170 °C. Из-за отсутствия атмосферы лунная поверхность подвержена постоянной «бомбардировке» метеоритами и более мелкими микрометеоритами, которые падают на нее с космическими скоростями (десятки километров в секунду). В результате вся Луна покрыта слоем мелкораздробленного вещества – реголита. Как описывают американские астронавты, побывавшие на Луне, и как показывают снимки следов луноходов, по своим физико-механическим свойствам (размеры частиц, прочность и т. п.) реголит похож на мокрый песок.

При падении на поверхность Луны крупных тел образуются кратеры размером до 200 км в диаметре. Кратеры метрового и даже сантиметрового диаметра хорошо видны на панорамах лунной поверхности, полученных с космических аппаратов.

В лабораторных условиях детально исследованы образцы пород, доставленных нашими автоматическими станциями «Луна» и американскими астронавтами, побывавшими на Луне на космическом корабле «Аполлон». Это позволило получить более полные сведения, чем при анализе пород Марса и Венеры, который проводился непосредственно на поверхности этих планет. Лунные породы похожи по своему составу на земные породы типа базальтов, норитов и анортозитов. Набор минералов в лунных породах беднее, чем в земных, но богаче, чем в метеоритах. На нашем спутнике нет и не было ни гидросферы, ни атмосферы такого состава, как на Земле. Поэтому там отсутствуют минералы, которые могут образовываться в водной среде и при наличии свободного кислорода. Лунные породы по сравнению с земными обеднены летучими элементами, но отличаются повышенным содержанием оксидов железа и алюминия, а в некоторых случаях титана, калия, редкоземельных элементов и фосфора. Никаких признаков жизни даже в виде микроорганизмов или органических соединений на Луне не обнаружено.

Светлые области Луны – «материки» и более темные – «моря» отличаются не только по внешнему виду, но также по рельефу, геологической истории и химическому составу покрывающего их вещества. На более молодой поверхности «морей», покрытой застывшей лавой, кратеров меньше, чем на более древней поверхности «материков». В различных частях Луны заметны такие формы рельефа, как трещины, по которым происходит смещение коры по вертикали и горизонтали. При этом образуются только горы сбросового типа, а складчатых гор, столь типичных для нашей планеты, на Луне нет.

Отсутствие на Луне процессов размывания и выветривания позволяет считать ее своеобразным геологическим заповедником, где на протяжении миллионов и миллиардов лет сохраняются все возникавшие за это время формы рельефа. Таким образом, изучение Луны дает возможность понять геологические процессы, происходившие на Земле в далеком прошлом, от которого на нашей планете не осталось никаких следов.

Наша планета Земля – третья от Солнца планета Солнечной системы. Она входит в земную группу планет (четыре планеты Солнечной системы: Меркурий, Венера, Земля, Марс). Их еще называют внутренними планетами . Земля – самая крупная планета среди земной группы планет по диаметру, массе и плотности.

Землю называют Голубой планетой. Она и действительно голубая, как на снимке, сделанном из космоса, но главное – она единственная известная на данный момент планета в Солнечной системе, населенная живыми организмами.

Масса Земли - 5,9736·10 24 кг, площадь ее поверхности - 510 072 000 км², а средний радиус - 6 371,0 км.

Ученые определили возраст Земли – около 4, 54 миллиардов лет. Так что в общем-то она уже старушка… А происхождение ее – из солнечной туманности. Недолго она бродила по небосклону одна: вскоре приобрела себе спутника – Луну, это единственный ее естественный спутник.

Ученые утверждают, что жизнь появилась на Земле около 3.5 миллиардов лет назад. Но об этом более подробно мы будем говорить в разделе нашего сайта «Планета Земля», там рассмотрим различные гипотезы о происхождении жизни на Земле.

С появлением жизни атмосфера Земли существенно изменилась, стал формироваться озоновый слой , который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную солнечную радиацию и сохраняет условия жизни на планете.

Что такое "озоновый слой"? Это часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О 2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О 2 , образуя озон (О 3).

Внешняя твердая оболочка Земли (геосфера) называется земной корой . Так вот, кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит (относительно целостных блоков), которые находятся в постоянном движении относительно друг друга, что и объясняет возникновение землетрясений, вулканов и процессы образования гор.

Приблизительно 70,8 % поверхности планеты Земля занимает Мировой океан - водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава. Остальную часть поверхности занимают континенты (материки) и острова.

Жидкая вода, известная нам по формуле Н 2 O, не существует на поверхностях других планет Солнечной системы. А ведь именно она необходима для жизни в любой форме. В твёрдом состоянии вода называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном - водяным паром – в таком состоянии она обнаружена на других небесных телах, но в жидком виде – только на Земле. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, льды).

Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, очень вязкого слоя, называемого мантией. Мантия – это часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Мантия покрывает жидкое внешнее ядро (которое и является источником магнитного поля Земли) и внутреннее твёрдое ядро, предположительно, железное.

Земля в космосе взаимодействует (притягивается) с другими объектами, в том числе с Солнцем и Луной. Вокруг Солнца Земля делает оборот за 365,26 дней. Ось вращения Земли наклонена на 23,4° относительно её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год (365,24 солнечных суток). Тропический год - это отрезок времени, за который Солнце завершает один цикл смены времён года. Сутки составляют примерно 24 часа

В состав атмосферы Земли входят 78,08 % азот (N 2), 20,95 % кислород (O 2), 0,93 % аргон, 0,038 % углекислый газ, около 1 % водяного пара (в зависимости от климата).

Относясь к планетам земной группы, Земля имеет твёрдую поверхность. Крупнейшая из четырёх планет земной группы в Солнечной системе как по размеру, так и по массе, Земля имеет наибольшую плотность, самую сильную поверхностную гравитацию (притяжение) и сильнейшее магнитное поле среди этих четырёх планет, генерируемое внутриземными источниками.

Форма Земли

По форме Земля – сплюснутый эллипсоид.

Самой высокой точкой твердой поверхности Земли является гора Эверест , или, в переводе с тибетского, Джомолунгма , которая находится в Гималаях. Ее высота - 8848 м над уровнем моря. А самая низкая точка – Марианская впадина , которая находится на западе Тихого океана, рядом с Марианскими островами. Ее глубина - 11 022 м под уровнем моря. Расскажем немного о ней.

Первыми исследовали Марианскую впадину англичане. Они перестроили военный трехмачтовый корвет «Челленджер» с парусным оснащением в океанографическое судно для гидрологических, геологических, химических, биологических и метеорологических работ. Это было сделано ещё в 1872 году. Но первые данные о глубине Марианской впадины, или, как ее иногда называют, Марианского жёлоба, были получены только в 1951 году: замерили впадину и определили ее глубину в 10 863 м. Именно после этого самую глубокую точку Марианской впадины стали называть «Бездной Челленджера» (Challenger Deep). Представьте себе, что в глубинах Марианского жёлоба запросто поместится самая высокая гора нашей планеты - Эверест, а над ней ещё останется больше километра воды до поверхности… Конечно, разговор не о площади, а только о глубине.

Затем Марианскую впадину исследовали советские учёные на научно-исследовательском судне «Витязь», и в 1957 году они объявили максимальную глубину впадины равной 11 022 метрам, но самое поразительное – они опровергли бытующее в то время мнение о невозможности жизни на глубине более 6000-7000 метров – жизнь в Марианской впадине существует!

А 23 января 1960 года состоялось первое и единственное погружение человека на дно Марианского желоба. Единственными людьми, побывавшими «на дне Земли», стали лейтенант ВМС США Дон Уолш и исследователь Жак Пикар. Они погружались на батискафе «Триест». На дне исследователи находились всего 12 минут, но этого им хватило, чтобы сделать сенсационное открытие о наличии жизни на такой глубине – они увидели там плоских рыб, похожих на камбалу, размером до 30 см.

Но исследователи впадины неоднократно были напуганы и непознанными явлениями в глубине, поэтому полностью тайна Марианской впадины еще не раскрыта.

Химический состав Земли

Земля состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Предполагают, что внутреннее пространство состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %).

Геохимик Франк Кларк вычислил, что земная кора чуть более чем на 47 % состоит из кислорода. Наиболее распространённые породосоставляющие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов.

Как и все планеты земной группы, она имеет слоистое строение. Состав вы можете увидеть на схеме. Рассмотрим подробнее каждую часть.

Земная кора - это верхняя часть твёрдой земли. Кора бывает двух типов: континентальная и океаническая. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30-50 км на континентах. У континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Под земной корой находится мантия - оболочка Земли, сложенная преимущественно породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и др. Мантия составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5-70 километров ниже границы с земной корой до границы с ядром на глубине 2900 км. Выше границы 660 километров находится верхняя мантия , а ниже - нижняя . Эти две части мантии имеют различный состав и физические свойства. Хотя сведения о составе нижней мантии ограничены.

Ядро - центральная, глубокая часть Земли, геосфера, находящаяся под мантией и состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других элементов. Но эти данные предположительные. Глубина залегания - 2900 км. Ядро Земли разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000°С. Масса ядра - 1,932·10 24 кг.

Гидросфера Земли

Это совокупность всех водных запасов Земли: океаны, сеть рек, подземные воды, а также облака и водяной пар в атмосфере. Часть воды находится в твёрдом состоянии (криосфера): ледники, снежный покров, вечная мерзлота.

Атмосфера Земли

Так называется газовая оболочка вокруг Земли. Атмосфера делится на тропосферу (8-18 км), тропопаузу (переходный слой от тропосферы к стратосфере, в котором прекращается снижение температуры с высотой), стратосферу (на высоте 11-50 км), стратопаузу (около 0 °C), мезосферу (от 50 до 90 км), мезопаузу (около -90 °C), линию Кармана (высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом, примерно 100 км над уровнем моря), границу атмосферы Земли (примерно 118 км), термосферу (верхний предел около 800 км), термопаузу (область атмосферы, прилегающая сверху к термосфере), экзосферу (сфера рассеяния, выше 700 км). Газ в экзосфере сильно разрежён, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство.

Биосфера Земли

Это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.

Магнитное поле Земли

Магнитное поле Земли, или геомагнитное поле - магнитное поле, генерируемое внутриземными источниками.

Вращение Земли

Чтобы совершить один оборот вокруг оси, Земле требуется 23 часа 56 минут и 4.091 секунд. Вращение Земли нестабильно: меняется скорость её вращения, движутся географические полюсы, колеблется ось вращения. В общем - движение замедляется. Высчитано, что продолжительность одного оборота Земли увеличивалась за последние 2000 лет в среднем на 0,0023 секунды в столетие.

Вокруг Солнца Земля движется по эллиптической орбите на расстоянии около 150 млн. км со средней скоростью 29,765 км/сек.

Географические сведения о Земле

Площадь

Поверхность: 510,073 миллионов км²
Суша: 148,94 миллионов км²
Вода: 361,132 миллионов км²
70,8 % поверхности планеты покрыто водой, и 29,2 % занимает суша.

Длина береговой линии 286 800 км

Впервые…

Впервые Земля была сфотографирована из космоса в 1959 году аппаратом «Эксплорер-6». Первым человеком, увидевшим Землю из космоса, стал в 1961 году Юрий Гагарин. Экипаж Аполлона-8 в 1968 году первым наблюдал восход Земли с лунной орбиты. В 1972 году экипаж Аполлона-17 сделал знаменитый снимок Земли - «The Blue Marble» - «Синий мраморный шарик».

Издавна внимание людей привлекает космос. Планеты Солнечной системы астрономы начали изучать еще в средние века, рассматривая их в примитивные телескопы. Но тщательную классификацию, описание особенностей строения и движения небесных тел стало возможно сделать только в 20 веке. С появлением мощного оборудования, оснащенных по последнему слову техники обсерваторий и космических кораблей было открыто несколько ранее неизвестных объектов. Теперь каждый школьник может перечислить все планеты Солнечной системы по порядку. Почти на все из них опускался космический зонд, а человек пока побывал только на Луне.

Что такое Солнечная система

Вселенная огромна и включает в себя множество галактик. Наша Солнечная система входит в состав галактики в которой более 100 миллиардов звезд. Но очень мало таких, которые похожи на Солнце. В основном все они - красные карлики, которые и по размеру меньше него, и светят не так ярко. Ученые высказали предположение, что Солнечная система образовалась после возникновения Солнца. Его огромное поле притяжения захватило газо-пылевое облако, из которого в результате постепенного охлаждения образовались частички твердого вещества. Со временем из них сформировались небесные тела. Считается, что Солнце сейчас пребывает на середине своего жизненного пути, поэтому существовать оно, равно как и все зависимые от него небесные тела, будет еще несколько миллиардов лет. Ближний космос астрономами изучен давно, и любой человек знает, какие существуют планеты Солнечной системы. Фото их, сделанные с космических спутников, можно найти на страницах всевозможных информационных ресурсов, посвященных данной тематике. Все небесные тела удерживаются сильным полем притяжения Солнца, которое составляет более 99 % объема Солнечной системы. Крупные небесные тела вращаются вокруг светила и вокруг своей оси в одном направлении и в одной плоскости, которую называют плоскостью эклиптики.

Планеты Солнечной системы по порядку

В современной астрономии принято считать небесные тела, начиная от Солнца. В 20 веке была создана классификация, в которую входит 9 планет Солнечной системы. Но последние исследования космоса и новейшие открытия подтолкнули ученых к пересмотру многих положений в астрономии. И в 2006 году на международном конгрессе, из-за своих маленьких размеров (карлик, в диаметре не превышающий трех тыс. км), Плутон был исключен из числа классических планет, и их осталось восемь. Теперь строение нашей Солнечной системы приняло симметричный, стройный вид. Она включает в себя четыре планеты земной группы: Меркурий, Венеру, Землю и Марс, потом идет пояс астероидов, после него следуют четыре планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. На окраине Солнечной системы тоже проходит который ученые назвали поясом Койпера. Именно в нем и расположен Плутон. Эти места еще мало изучены из-за своей отдаленности от Солнца.

Особенности планет земной группы

Что же позволяет отнести эти небесные тела к одной группе? Перечислим основные характеристики внутренних планет:

относительно небольшие размеры;
твердая поверхность, высокая плотность и схожий состав (кислород, кремний, алюминий, железо, магний и прочие тяжелые элементы);
наличие атмосферы;
одинаковое строение: ядро из железа с примесями никеля, мантия, состоящая из силикатов, и кора из силикатных пород (кроме Меркурия - у него коры нет);
малое количество спутников - всего 3 на четыре планеты;
довольно слабое магнитное поле.

Особенности планет-гигантов

Что же касается внешних планет, или газовых гигантов, то им присущи такие схожие характеристики:

большие размеры и массы;
они не имеют твердой поверхности и состоят из газов, в основном это гелий и водород (поэтому их еще называют газовыми гигантами);
жидкое ядро, состоящее из металлического водорода;
высокая скорость вращения;
сильное магнитное поле, чем объясняется необычность многих процессов, протекающих на них;
в этой группе 98 спутников, большинство из которых принадлежат Юпитеру;
самая характерная особенность газовых гигантов - это наличие колец. Они есть у всех четырех планет, правда, не всегда заметны.

Первая по счету планета - Меркурий

Расположен он ближе всех к Солнцу. Поэтому с его поверхности светило выглядит в три раза большим, нежели с Земли. Этим же объясняются сильные перепады температур: от -180 до +430 градусов. Меркурий очень быстро движется по орбите. Может, поэтому он получил такое название, ведь в греческой мифологии Меркурий - это вестник богов. Здесь практически нет атмосферы, и небо всегда черное, но Солнце светит очень ярко. Впрочем, на полюсах есть места, куда его лучи не попадают никогда. Этот феномен можно объяснить наклоном оси вращения. Воды на поверхности не нашли. Это обстоятельство, а также аномально высокая дневная температура (равно как и низкая ночная) вполне объясняют факт отсутствия жизни на планете.

Венера

Если изучать планеты Солнечной системы по порядку, то второй по счету идет Венера. Ее люди могли наблюдать на небе еще в древности, но, поскольку показывалась она только утром и вечером, считалось, что это 2 разных объекта. Кстати, наши предки-славяне называли её Мерцаной. Это третий по яркости объект в нашей Солнечной системе. Раньше люди называли ее утренней и вечерней звездой, ведь лучше всего она видна перед восходом и закатом Солнца. Венера и Земля очень похожи по строению, составу, размерам и силе тяжести. Вокруг своей оси эта планета движется очень медленно, делая полный оборот за 243.02 земных суток. Конечно, условия на Венере сильно отличаются от земных. Она находится в два раза ближе к Солнцу, поэтому там очень жарко. Высокая температура объясняется еще и тем, что густая облачность из серной кислоты и атмосфера из углекислого газа создают на планете парниковый эффект. Кроме того, давление у поверхности больше, чем на Земле, в 95 раз. Поэтому первый корабль, посетивший Венеру в 70-е годы 20 века, выдержал там не более часа. Особенностью планеты является еще и то, что вращается она в противоположном направлении, по сравнению с большинством планет. Больше астрономам об этом небесном объекте пока ничего не известно.

Третья от Солнца планета

Единственное место в Солнечной системе, да и во всей известной астрономам Вселенной, где существует жизнь, - Земля. В земной группе она имеет самые большие размеры. Каковы еще ее

Самая большая гравитация среди планет земной группы.
Очень сильное магнитное поле.
Высокая плотность.
Она единственная среди всех планет обладает гидросферой, что способствовало образованию жизни.
Она имеет самый большой, по сравнению со своими размерами, спутник, который стабилизирует ее наклон относительно Солнца и влияет на природные процессы.

Планета Марс

Это одна из самых маленьких планет нашей Галактики. Если рассматривать планеты Солнечной системы по порядку, то Марс - четвертая от Солнца. Атмосфера у нее сильно разреженная, а давление на поверхности почти в 200 раз меньше, чем на Земле. По этой же причине наблюдаются очень сильные перепады температур. Планета Марс мало изучена, хотя издавна привлекала внимание людей. По мнению ученых, это единственное небесное тело, на котором могла бы существовать жизнь. Ведь в прошлом на поверхности планеты была вода. Такой вывод можно сделать на основании того, что на полюсах существуют большие ледяные шапки, а поверхность покрыта множеством борозд, которые могли быть высохшими руслами рек. Кроме того, на Марсе существуют некоторые минералы, образование которых возможно только в присутствии воды. Еще одной особенностью четвертой планеты является наличие двух спутников. Необычность их в том, что Фобос постепенно замедляет свое вращение и приближается к планете, а Деймос, наоборот, отдаляется.

Чем знаменит Юпитер

Пятая по счету планета является самой большой. В объем Юпитера поместилось бы 1300 Земель, а масса его в 317 раз больше земной. Как и у всех газовых гигантов, его структура водородно-гелиевая, напоминающая состав звезд. Юпитер - самая интересная планета, которая имеет много характерных особенностей:

это третье по яркости небесное тело после Луны и Венеры;
на Юпитере самое сильное магнитное поле среди всех планет;
полный оборот вокруг оси он совершает всего за 10 земных часов - быстрее, чем другие планеты;
интересной особенностью Юпитера является большое красное пятно - так виден с Земли атмосферный вихрь, вращающийся против часовой стрелки;
как и все планеты-гиганты, он имеет кольца, правда, не такие яркие, как у Сатурна;
эта планета имеет самое большое большое количество спутников. Их у него 63. Самые известные - это Европа, на которой нашли воду, Ганимед - самый большой спутник планеты Юпитер, а также Ио и Калисто;
еще одна особенность планеты - это то, что в тени температура поверхности выше, чем в местах, освещенных Солнцем.

Планета Сатурн

Это второй по величине газовый гигант, также названный в честь античного бога. Он состоит из водорода и гелия, но на его поверхности были обнаружены следы метана, аммиака и воды. Ученые выяснили, что Сатурн - это самая разреженная планета. Ее плотность меньше, чем у воды. Вращается этот газовый гигант очень быстро - один оборот совершает за 10 земных часов, в результате чего планета сплющивается с боков. Огромные скорости на Сатурне и у ветра - до 2000 километров в час. Это больше скорости звука. У Сатурна есть еще одна отличительная особенность - он держит в поле своего притяжения 60 спутников. Самый крупный из них - Титан - является вторым по величине во всей Солнечной системе. Уникальность данного объекта заключается в том, что, исследуя его поверхность, ученые впервые обнаружили небесное тело с условиями, схожими с теми, что существовали на Земле около 4 миллиардов лет назад. Но самая главная особенность Сатурна - это наличие ярких колец. Они опоясывают планету вокруг экватора и отражают больше света, чем она сама. Четыре - это самое удивительное явление в Солнечной системе. Необычно то, что внутренние кольца движутся быстрее, чем наружные.

- Уран

Итак, продолжаем рассматривать планеты Солнечной системы по порядку. Седьмая от Солнца планета - Уран. Она самая холодная из всех - температура опускается до -224 °С. Кроме того, ученые не обнаружили в ее составе металлического водорода, а нашли модифицированный лед. Потому Уран относят к отдельной категории ледяных гигантов. Удивительная особенность данного небесного тела в том, что вращается оно, лежа на боку. Необычна также смена времен года на планете: целых 42 земных года там царит зима, и Солнце не показывается совсем, лето также длится 42 года, и Солнце в это время не заходит. Весной же и осенью светило появляется каждые 9 часов. Как и у всех планет-гигантов, у Урана есть кольца и много спутников. Целых 13 колец вращается вокруг него, но они не такие яркие, как у Сатурна, а спутников планета удерживает всего 27. Если сравнивать Уран с Землей, то он в 4 раза больше ее, в 14 раз тяжелее и находится от Солнца на расстоянии, в 19 раз превышающем путь к светилу от нашей планеты.

Нептун: планета-невидимка

После того как Плутон исключили из числа планет, последним от Солнца в системе стал Нептун. Расположен он в 30 раз дальше от светила, чем Земля, и с нашей планеты не виден даже в телескоп. Открыли его ученые, так сказать, случайно: наблюдая за особенностями движения ближайших к нему планет и их спутников, они сделали вывод, что за орбитой Урана должно быть еще одно крупное небесное тело. После обнаружения и исследования выяснились интересные особенности этой планеты:

из-за наличия в атмосфере большого количества метана цвет планеты из космоса кажется сине-зеленым;
орбита Нептуна почти идеально круглая;
вращается планета очень медленно - один круг совершает за 165 лет;
Нептун в 4 раза больше Земли и в 17 раз тяжелее, но сила притяжения почти такая же, как и на нашей планете;
самый большой из 13 спутников этого гиганта - Тритон. Он всегда повернут к планете одной стороной и медленно к ней приближается. По этим признакам ученые предположили, что он был захвачен притяжением Нептуна.

Во всей галактике Млечный Путь - около ста миллиардов планет. Пока ученые не могут изучить даже некоторые из них. А вот количество планет Солнечной системы известно почти всем людям на Земле. Правда, в 21 веке интерес к астрономии немного угас, но даже дети знают название планет Солнечной системы.

Главная » Обучение за рубежом » Земля как элемент солнечной системы. Земля как планета солнечной системы