Планетата Земя - реферат

Земята е една от планетите , които образуват слънчевата система.Подобна на другите планети тя се движи около Слънцето по елиптична орбита.Средно разстоянието между центровете на Земята и слънцето в астрономията се приема мярка за дължина (Ua),която се използва за измерване на разстоянията между небесните тела в границите на слънчевата система. Разстоянието между земята и слънцето за различните точки на орбитата е различно.В периферията то е приблизително с 2,5 млн.км по-малко , а в афелия – с толкова по голямо от средното разстояние 149,6 млн.км.
При движението на нашата планета по нейната орбита около Слънцето равнината на екватора, която е наклонена към равнината на орбита н ъгъл 23,27 градуса,се премества успоредно на себе си по такъв начин, че в едни участъци по орбитата земното кълбо е наклонено към Слънцето със своето северно полукълбо, а в други в южното.
Според съвременните космогонични представи Земята се е образувала преди 4,5 мллр.год. при гравитационното съставяне на част от разсеяната в околослънчевото пространство газова – прахова материя, която е съдържала всички известни в природата химически елементи.
По – голямата част от повърхността на Земята се заема от Световния океан (361 млн.кв.км. или 71%), сушата е 149 млн.кв.км. (29%).средната дълбочина на световния океан е 3900 м. .Съществуването на утаечни скали, чиято възраст, определено посредством радиоизотопен анализ е по – голяма от 3,7 млрд. Години,е доказателство, че още през онази далечна епоха на Земята са съществували обширни водни басейни.
По – голямата част от територията на съвременните континенти е заета от равнини (главно низини), а планините особено високите, както и дълбоководните падини на океанското дъно заемат незначителна част от повърхността на планетата.
Както е известно формата на земята е близка до сферична.
При подробни изследвания тя се оказва,дори ако се очертае с равната повърхност на океана (непроменена от приливите , ветровете и теченията ) и условното продължение на тази повърхност под континентите.Неравностите са свързани с неравномерното разпределение на веществото в тялото на Земята.Тази повърхност се нарича геоид.Геоидът (с точност до неколкостотин километра)съвпада с ротационния елипсоид, чийто екваториален радиус е 6378 км, а полярния радиус е с 21,38 км. По-малък от екваториалният.Разликата между тези радиуси се дължи на центробежните сили, породени от денонощното въртене на земята.
За уточняване на формата на Земята както и за построяването на точни географски карти в днешно време се използват изкуствените спътници на Земята.
Денонощното въртене на земното кълбо се извършва с практически постоянна ъглова скорост.Периодът му е 23 h 23 min. 4,1 s. – едно звездно денонощие.Звездните денонощия в една година са с едно повече от слънчевите.Оста на денонощното въртене на Земята е насочена е насочена със северния край приблизително към звездата “Алфа” от Малка мечка, която по тази причина се нарича Полярна звезда.
Една от особеностите на Земята като планета е нейното магнитно поле, благодарение на което ние можем да използваме компаса.Магнитния полюс на Земята, към който сочи сочи северният край на стрелката на компаса, не съвпада със северният географски полюс, а се намира в точката с приблизителни координати 76 градуса с.ш. и 101 градуса з.д. (в Антарктида).
Под действието на изтичащата от Слънцето плазма (слънчев вятър) магнитното поле на Земята се изкривява и придобива “шлейф” в посока, противоположна на тази към Слънцето.Дължината на шлейфа e стотици хил. километри.
Нашата атмосфера е обвита от обширна атмосфера. Основните газове, които влизат в състава на долните слоеве на земната атмосфера, са азот (78%), кислородът(около21%) и аргонът (около 1%).Количеството на другите газове е много малко, например въглеродния двуокис е приблизително (около 0,03%).Атмосферното налягане на нивото на океанската повърхност при нормални условия е около 0,1 Mpa.Предполага се че земната атмосфера е претърпяла значителни промени в процеса на еволюцията : обогатила се е кислород и е придобила съвременния си състав в резултат на продължително химическо взаимодействие с веществата и съединенията, от които е изградена Земята, и с участието на биосферата, т.е. на растителните животински организми.
За доказателство, че такива изменения действително са настъпили, служат например залежите от каменни въглища и мощните карбонатни пластове в утаечните скали.Те съдържат грамадно количество въглерод, който по-рано е влизал във вида на въглероден двуокис и въглероден окис.
Учените считат, че древната атмосфера е произлязла от газообразните продукти на вулканичните изригвания ; за нейния състав се съди по химическия анализ на образците от газ “зазидани” в кухините на древните скали.Изследваните образци, чиято възраст е повече от 3,5 милиарда години, съдържат приблизително 60% въглероден двуокис, а останалите 40% са съединения на сярата, амоняк, хлороводород и флуороводород. Открити са и малки количества азот и инертни газове.Целият кислород е бил химически свързан.Доказателство за това, че в земната атмосфера през първите 4 милиарда години от съществуването и не е имало свободен кислород, са откритите в геологичните пластове на съответната възраст извънредно лесно окислими, но неокислени вещества, като например натриев сулфид.Кислородът, който се е отделял в нищожни количества от водната пара под действието на слънчевите лъчи, изцяло се е изразходвал за окисляване на съдържащите се в атмосферата горливи газове:амоняк, сероводород, а вероятно също метан и въглероден окис.В резултат на окисляването на амоняка се освобождавал азот, който постепенно се е натрупвал в атмосферата.Преди 600 милиона години свободния кислород в земната атмосфера бил около 1% от днешното количество.По това време съществували значителен брой различни примитивни едноклетъчни живи организми.Преди около 400 милиона години количеството свободен кислород в земната атмосфера започнало бързо да нараства благодарение на широкото разпространение на масивите от големи зелени растения характерни за тази епоха.
Една от най важните задачи на науката за Земята е изучаването на еволюцията на атмосферата, повърхността и горните слоеве на Земята, а също на вътрешната структура на нейните недра.
По-рано се предполагаше, че земята първоначално е била в разтопено състояние, а след това е изстинала.Но тази гледна точка не се потвърждава от съвременните изводи на науката.Голямото процентно съдържание на някой летливи вещества в Земята показва, че температурата на частиците, от които се е образувала нашата планета, не би могла да бъде много висока.Средният химически състав на първичната Земя навярно е бил близък до състава на известните днес типове метеорити.
В резултат на естественото разпадане на радиоактивните елементи в недрата на Земята в течение на дълго време се е отделяла и натрупвала топлина.Това довело до силно нагряване и частично разтопяване на веществото в земните недра и до формиране на централно ядро от най-тежките елементи, а на кората-от веществата с по-малка плътност.
За вътрешния строеж на Земята се съди главно по особеностите на преминаването през различните земни слоеве на механичните трептения ,които възникват при земетресения или взривове.Ценни сведения дават също измерванията на топлинния поток,който идват от недрата,резултатите от определянето на общата маса,инерционния момент иполярната сплеснатост на нашата планета.
Масата на Земята се определя въз основа на експериментални измервания на гравитационната константа
и земното ускорение.На екватора земното ускорение е 978,05 Gal ;1 Gal = 1 см. на квадрат.За Земята е получена стойност 5,976 Х 10 на 24 килограма,което съответства на средна плътност на веществото 5 517 килограма на метър кубичен.
Средната плътност на минералите от земната повърхност е приблизително два пъти по-малка от средната плътност на Земята. Следователно плътността на веществото в централната част на планетата е по-голямо от средната плътност на цялата Земя.Инерционния момент на Земята силно зависи от
изменението на плътността на веществото по продължение на радиуса на Земята.Получената на основата на наблюдения
стойност на инерционния момент също показва,че плътността се увеличава значително от повърхността към центъра.
Топлинния поток от земните недра е различен за различните участъци от повърхността на Земята.Тъй като топлината може да се предава само от по-топло към по-студено вещество,температурата в недрата на Земята би трябвало да бъде по-висока,отколкото на повърхността и.И наистина съгласно измерванията,направени в галериите и сондажните отвори с увеличението на дълбочината температурата се повишава приблизително с 20 градуса на всеки километър.Въз основа на всички съвременни научни данни е създаден модел на вътрешния строеж на Земята,които дава удовлетворителни резултати за всички изброени по-горе параметри,чиито стойности са измерени.
Твърдата обвивка на Земята се нарича литосвера.Тя може да се сравни с “черупка”,която обхваща цялата повърхност на
Земята.Но тази ”черупка” като чели се е напукала и днес се състои от няколко големи литосферни плочи,които бавно се преместват една спрямо друга.По техните граници се намира голяма част от огнищата на земетресения.Горният слой на литосферата -това е земната кора,чиито минерали се състоят главно от окиси на силиций, алуминий, желязо и алкални метали.Земната кора има неравномерна дебелина: 35 – 65 km за континентите и 6 – 8 км под океанското дъно.Горният слой на земната кора се състои от утаечни скали а долният от базалти.Между тях се намира гранитен слой (само за континенталната кора).Под кората е разположена така наречената мантия, която има друг химически състав и голяма плътност.Границата между кората и мантията се нарича повърхност на Мохоровичич.Там скоростта на сеизмичните вълни се увеличава скокообразно.
На дълбочина 120 – 250 км под континентите и 60 – 400 км под океаните се намира слой от мантията, който се нарича астеносфера.Тук веществото е в почти разтопено състояние, неговият вискозитет е много малък.
Всички литосферни плочи като че ли плуват в полутечната астеносфера като ледени блокове в вода.По дебелите участъци от земната кора, както и участъците, които се състоят от скали с по-малка плътност, се издигат спрямо другите участъци от кората.В същото време допълнителното натоварване на даден участък от кората (например поради натрупване на дебел слой континентален лед, което се случва в Антарктида) води до постепенното му потъване.Това явление се нарича изостатично изравняване.Под астеносферата на дълбочина, по-голяма от 410 км “опаковането” на атомите в кристалите на минералите е по-плътно поради голямото налягане.С помощта на сеизмични методи е открит рязък преход на дълбочина около 2920 км. Над тази граница плътността на веществото е 5560 кг/m3, а под нея-10080 кг/м3.От тук започва земното ядро, или по-точно външното ядро, тъй като в неговия център има още едно, вътрешно ядро с диаметър 2500 км.
Външното ядро очевидно е в течно състояние, тъй като напречните вълни които не могат да се разпространяват в течности, не преминават през него.Със съществуването на течно външно ядро се свързва произходът на земното магнитно поле.Що се отнася до вътрешното ядро то по всяка вероятност е твърдо.
При долната граница на мантията налягането достига до 130 GРа; температурата там е не повече от 5000 К.В центъра на Земята температурата може би нараства до 10 000 К.