Земля

Что ждет Землю в будущем?

Как было измерена длина окружности планеты

Для измерения земной окружности существуют сложные инструменты. Однако это можно сделать и с применением знаний из геометрии. Эти вычисления впервые проделал древнегреческий учёный Эратосфен.

Древние предания гласят, как в день летного солнцестояния, когда Солнце расположено выше всего над горизонтом, они видели, что окружающие предметы совсем не отбрасывают тень. В самых глубоких колодцах дно освещалось. Это явление наблюдалось в Сиене, в 500 милях на юг от египетской Александрии.

Эратосфену было известно, что в Александрии в двадцатых числах июня предметы всегда отбрасывают тень, а Солнце не освещает дно глубоких колодцев. Измерив длину тени от обелиска (высота ему была известной), Эратосфен определил, что Сиена находится на 7 градусов южнее Александрии. Это отличие ещё раз доказывало тот факт, что наша планета круглая. Если бы это было не так, то Солнце одновременно во всех пунктах планеты было бы в зените. А измерить диаметр, исходя из окружности легко, зная число π, не составляет труда. Радиус Земли будет в 2 раза меньше диаметра.

Для измерения зенитного расстояния древнегреческий ученый применил скафис, или солнечные часы. Основа этого прибора – чаша в виде полусферы, в центре которой находится острый стержень. На внутренней поверхности чаши имеются деления. Величина тени в астрономический день солнцестояния давало величину дневного светила в зените. С помощью этого же прибора удавалось узнать высоту Солнца в самый короткий день года.

Полученная величина угла являла собой одну пятидесятую часть окружности в 360 градусов. Продолжая свои вычисления, Эратосфен умножил расстояние от Александрии до Сиены на 50. Длина окружности у него была равной 25 тысячам миль (или 40 тысяч 75 километров). Погрешность была допущена из-за того, что учёный не учёл того, что Сиена и Александрия находятся на разных меридианах и применял приближенное расстояния между указанными городами. Для тех времён такое измерение было настоящим научным триумфом.

Метод Эратосфена для определения радиуса и окружности Земли.

Кругосветное путешествие Фернана Магеллана позволило ещё раз убедиться в том, что наша планета кругла и что её окружность превышает 40 тыс. км. Так что утверждение о «плоской» Земле были полностью опровергнуты.

Чтобы пройти свыше 40 тысяч километров по экватору пешком, следует затратить 333 суток при условии, что пешеход не будет останавливаться и скорость будет 5 км в час. Если же человек будет проходить экватор всего по 6 часов в день с такой же скоростью, то на такое пешее путешествие ему придётся потратить около 1 330 суток или 3,6 года.

Грандиозное объединение

В конце данного периода перемещение тектонических плит привело к соединению Гондваны с прочими континентами. Результатом стала огромная суша, объединившая практически все древние материки.

Название этому единому континенту ученые геологи дали — им была Пангея, располагалась она от Северного до Южного полюса. Горные системы, существующие ныне на территории Северной Америки, Азии, Австралии являются результатом сближения тектонических плит.

Разделение единого континента Пангеи на отдельные континенты началось спустя сотни миллионов лет. В результате суша планеты (материки) и океаны своими очертаниями мало-помалу приблизились к тем, что мы привыкли наблюдать на современных географических картах.

Долгие годы ученые-геологи сомневались в правдоподобии теории континентального дрейфа, то есть способности континентов сближаться и удаляться. Но собранные в шестидесятых годах прошлого века научные данные развеяли эти сомнения.

Геодезия

Геоид

Для правильного изучения размеров и формы Земли используется геодезия, отрасль науки, ответственная за измерение размера и формы Земли с помощью обследований и математических расчетов.

На протяжении всей истории, геодезия была важной отраслью науки, так как ранние ученые и философы пытались определить форму Земли. Аристотель — первый человек, которому приписывают попытку рассчитать размер Земли и, следовательно, ранний геодезист

Затем последовал греческий философ Эратосфен, оценивший окружность Земли в 40 233 км, что лишь немного больше принятого в наши дни измерения.

Чтобы исследовать Землю и использовать геодезию, исследователи часто ссылаются на эллипсоид, геоид и референц-эллипсоид. Эллипсоид является теоретической математической моделью, которая показывает гладкое, упрощенное представление о поверхности Земли. Он используется для измерения расстояний на поверхности без учета таких факторов, как изменения высоты и формы рельефа

С учетом реальности земной поверхности, геодезисты используют геоид — модель планеты, которая строится с помощью глобального среднего уровня моря и, следовательно, принимает во внимание перепады высот

Основой геодезии на сегодняшний день являются данные, которые выступают в качестве ориентиров для глобальных геодезических работ. Сегодня такие технологии, как спутники и глобальные системы позиционирования (GPS), позволяют геодезистам и другим ученым делать чрезвычайно точные измерения поверхности Земли. На самом деле они настолько точны, что позволяют получать данные о поверхности Земли с точностью до сантиметров, обеспечивая наиболее точные измерения размера и формы Земли.

Немного статистики

Каков же процентный состав суши нашей планеты? Чуть меньше трети ее отдано лесам (примерно 27%), еще меньше (21%) — пастбищам естественного происхождения, чуть менее 10% занято под пашни и столько же — под нерационально используемые земли.

Еще по 11% приходится на пустыни и ледники. Большая часть последних лежит, как несложно догадаться, в Антарктиде. Города же занимают в сумме не более 1% всей суши Земли.

Сколько площадь суши на Земле составляет по оценкам ученых? Подавляющее количество поверхности нашей родной планеты отведено под водное пространство, именуемое мировым океаном. И лишь 29% ее занято материками, что в числовом выражении равняется примерно 149 миллионам квадратных километров. В основе их лежит земная кора, ее толщина варьируется в разных местах от 25 километров и больше. Современная география признает материками 6 главных и крупнейших участков, на которые поделена суша планеты Земля: Африка, Евразия, Южная и Северная Америка, а также относительно небольшие Австралия и Антарктида.

Строение и состав Земли

Строение и состав Земли похож на многие другие планеты, но все же есть весомые отличия. В составе земли можно найти все элементы таблицы Менделеева. Строение Земли всем известно с малых лет: металлическое ядро, большой слой мантии и, конечно же, земная кора с большим разнообразием рельефа и внутреннего состава.

Состав Земли.

Изучая массу Земли ученые пришли к выводу, что планета состоит на 32% из железа, 30% кислорода, 15% кремния, 14% магния, 3% серы, 2% никеля, 1,5% земли состоит из кальция и на 1,4% из алюминия, а на остальные элементы приходится 1,1%.

Строение Земли.

Земля, как и все планеты земной группы имеет слоистое строение. В центре планеты расположено ядро из расплавленного железа. Внутренняя часть ядра состоит из твердого железа. Все ядро планеты окружено вязкой магмой (более твердой, чем под поверхностью планеты) В состав ядра так же входит расплавленный никель и другие химические элементы.

Мантия планеты – вязкая оболочка на которую приходится 68% массы планеты и около 82% от общего объема планеты. Мантия состоит из силикатов железа, кальция, магния и многих других. Расстояние от поверхности Земли до ядра более 2800 км. и все это пространство занимает мантия. Обычно мантию разделяют на две основные части: верхнею и нижнюю. Выше отметки 660 км. до земной коры расположена верхняя мантия. Известно, что она, со времен формирования Земли и до наших дней, потерпела значительные изменения в своем составе, так же известно, что именно верхняя мантия породила земную кору. Нижняя мантия расположена, соответственно, ниже границы 660 км. до ядра планеты. Нижняя мантия была мало изучена из-за трудной доступности, но у ученых есть все основания полагать, что нижняя мантия не потерпела серьезных изменений в своем составе за все время существования планеты.

Земная кора – самая верхняя, твердая оболочка планеты. Толщина земной коры сохраняется в пределах от 6 км. на дне океанов и до 50 км. на континентах. Земную кору, так же как и мантию, разделяют на 2 части: океаническая земная кора и континентальная земная кора. Океаническая земная кора состоит, в основном, из различных пород и осадочного чехла. Континентальная земная кора состоит из трех слоев: осадочный чехол, гранитный и базальтовый.

За время жизни планеты состав и строение Земли терпели значительные изменения. Рельеф планеты постоянно меняется, тектонические плиты то сдвигаются, образуя на месте своего стыка большие горные рельефы, то раздвигаются, создавая между собой моря и океаны. Движение тектонических плит происходит из-за изменения температур мантии под ними и под различными химическими воздействиями. Состав планеты тоже подвергался различным внешним воздействиям, что привело в его изменению.

В один момент, Земля достигла того состояния, чтобы на ней могла появиться жизнь, что и произошло. Эволюция жизни на Земле длилась очень долгое время. За эти миллиарды лет она смогла из одноклеточного организма перерасти или мутировать в многоклеточные и сложные организмы, каким и является человек.

Атмосфера

«Шар Эратосфена» – чему равен диаметр земного шара?

Интересно, что именно эта – неверная точка зрения “застряла” в земной географии так надолго, что когда Христофор Колумб планировал своё плаванье с целью открытия западного пути в Индию, он придерживался именно этих расчетов! И прикидывая расстояние, которое предстоит преодолеть, вполне справедливо рассуждал, что легко преодолеет его даже с использованием тех (на самом деле довольно скудных) средств и технических возможностей, что были доступны на то время.

В итоге же, плаванье Колумба увенчалось успехом только потому, что в том месте, где он ожидал найти Азию, находилась Америка.

Лишь в 1522 г., когда единственный уцелевший корабль из флотилии Фернандо Магеллана вернулся на родину, были окончательно определены истинные размеры Земли – они почти в точности соответствовали тем цифрам, что Эратосфен рассчитал почти 1500 лет назад. Репутация древнегреческого географа, таким образом, была полностью восстановлена.

Более поздние измерения дали для окружности Земли по экватору цифру 40 075,7 км. Величина диаметра Земли в разных направлениях несколько различается, так как Земля — не совсем правильный шар, но средний диаметр земного шара составляет 12 742,44 км, а диаметр планеты по экватору равен 12 756 километров.

Площадь поверхности Земли равна 510 083 000 кв км.

Размеры нашей планеты с запада на восток и с юга на север – 40075 километров по окружности и 12742 км в диаметре. Если сравнить реальные размеры Земли с теми, что вычислил в свое время Эратосфен, поневоле проникаешься уважением к этому человеку

Размеры звезд и планет Солнечной системы

Планета Марс

Северная Америка по сравнению с Марсом

Планета Марс не такая большая, как может показаться. Если бы вы решили полететь с одной стороны Марса на другую, это заняло бы 8 часов. Диаметр Марса составляет 6792 км на экваторе, а от полюса до полюса он на 40 км меньше.

Марс является второй самой маленькой планетой в Солнечной системе после Меркурия. На самом деле масса суши Марса почти такая же, как на Земле, и хотя он намного меньше Земли, на нем нет океанов.

Сатурн

На изображении можно увидеть насколько Сатурн превосходит Землю по размерам.

По ширине колец Сатурна поместилось бы 6 планет Земля.

По диаметру основного диска Сатурна может поместиться почти 10 планет Земля, а если можно было бы заполнить пространство внутри Сатурна, в него уместилось бы 764 Земли.

Кольца Сатурна

Вот как бы выглядела наша планета, если бы вместо диска Сатурна поместили Землю

Ледяные кольца Сатурна состоят из миллиардов частиц, начиная от крошечных зерен до глыб размером с гору. 

Кольца достигают 1 км в толщину, а расстояние от внутреннего кольца до внешнего составляет 282 000 км, и это три четверти расстояния от Земли до Луны.

Юпитер

Размеры Северной Америки на фоне Юпитера

Юпитер – самая большая планета в Солнечной системе, и его масса больше, чем все планеты и спутники вместе взятые.

Диаметр Юпитера составляет 142 984 км на экваторе. Это в 11 раз больше диаметра нашей планеты. Молнии на Юпитере в 1000 раз сильнее, чем на Земле, а скорость ветра в верхних слоях атмосферы может достигать 100 метров в секунду.

Кроме того, это самая быстро вращающаяся планета, которая совершает оборот вокруг своей оси за 10 часов (Земля совершает оборот вокруг своей оси за 24 часа).

Солнце

Земля по сравнению с Солнцем

Солнце составляет 99,86 процентов массы всей Солнечной системы, а это значит, что наша Земля, другие планеты и спутники – просто мелкий щебень, оставшийся после формирования Солнца 4,5 миллиарда лет назад.

Обычное солнечной пятно легко затмевает своими размерами Землю. По диаметру Солнца может поместиться 109 планет Земля, а чтобы заполнить объем Солнца, потребовалось бы 1 300 000 Земель.

При ближайшем рассмотрении Солнце выглядит гранулированным, а всего насчитывается до 4 миллионов таких гранул по диаметру диска Солнца, каждая из них размером до 1000 км.

За 1 секунду Солнце выпускает больше энергии, чем было произведено за всю историю человечества. Оно теряет 4 миллиарда материала ежесекундно, но может прожить еще 5 миллиардов лет.

Но стоит помнить, что Солнце – это всего одна из сотен миллиардов звезд в нашей галактике Млечный путь.

Небольшая информация о планетах

В современном научном понимании под планетой подразумевается небесное тело, которое вращается вокруг Солнца и обладает достаточной массой для собственной гравитации

Таким образом, в нашей системе 8 планет, и, что немаловажно, эти тела не похожи друг на друга: у каждого есть свои уникальные отличия, как во внешнем виде, так и в самих составляющих планеты

Меркурий – это самая близкая к Солнцу планета и самая маленькая среди остальных. Она весит в 20 раз меньше Земли! Но, несмотря на это, у неё достаточно большая плотность, что позволяет сделать вывод о том, что в её недрах находится много металлов. Из-за сильной близости к Солнцу, Меркурий подвержен резким температурным перепадам: ночью – сильный холод, днём температура резко повышается.

Венера – это следующая близкая к Солнцу планета, во многом схожая с Землёй. Она обладает более мощной атмосферой, чем Земля, и считается очень жаркой планетой (температура на ней выше 500 С).

Земля – это уникальная планета за счёт своей гидросферы, а наличие на ней жизни привело к появлению в её атмосфере кислорода. Большая часть поверхности покрыта водой, а остальная часть занята материками. Уникальной особенностью являются и тектонические плиты, которые двигаются, хотя и очень медленно, что приводит к изменению ландшафта. У Земли есть один спутник – Луна.

Марс – ещё известен под именем «Красной планеты». Свой огненно-красный цвет получает из-за большого количества оксидов железа. Марс обладает очень разрежённой атмосферой и гораздо меньшим атмосферным давлением, в сравнении с земным. Спутников у Марса два – Деймос и Фобос.

Юпитер – это настоящий гигант среди планет Солнечной системы. Его вес больше в 2,5 раза веса всех вместе взятых планет. Поверхность планеты состоит из гелия и водорода и во многом схожа с солнечной. Поэтому, неудивительно, что на этой планете отсутствует жизнь – нет воды и твёрдой поверхности. Зато у Юпитера имеется большое число спутников: на данный момент известно 67.

Сатурн – эта планета знаменита наличием колец, состоящих изо льда и пыли, вращающихся вокруг планеты. Своей атмосферой он напоминает юпитерианскую, а по размерам немного меньше этой гигантской планеты. По количеству спутников Сатурн тоже немного отстаёт – их у него известно 62. Самый большой спутник – Титан, имеет большие размеры, чем Меркурий.

Уран – самая лёгкая планета среди внешних. Его атмосфера – самая холодная во всей системе (минус 224 градуса), имеется магнитосфера и 27 спутников. Уран состоит из водорода и гелия, также отмечено присутствие аммиачного льда и метана. Из-за того, что Уран имеет большую наклонность оси, создаётся впечатление, что планета катится, а не вращается.

Нептун – несмотря на меньшие размеры, чем у Урана, он тяжелее его и превосходит массу Земли. Это единственная планета, которая была найдена путём математических вычислений, а не благодаря астрономическим наблюдениям. На этой планете были зафиксированы самые сильные ветра в Солнечной системе. У Нептуна 14 спутников, один из которых – Тритон – единственный вращающийся в обратную сторону.

Представить все масштабы Солнечной системы в пределах изученных планет очень сложно. Людям кажется, что Земля – это огромная планета, и, в сравнении с другими небесными телами, так и есть. Но если рядом с ней поставить планеты-гиганты, то Земля уже принимает крошечные размеры. Конечно, рядом с Солнцем все небесные тела кажутся маленькими, поэтому представить все планеты в их полном масштабе – трудная задача.

Самой известной классификацией планет считается их удалённость от Солнца. Но также правильным будет перечисление, учитывающее размеры планет Солнечной системы по возрастанию. Список будет представлен следующим образом:

• Меркурий;
• Марс;
• Венера;
• Земля;
• Нептун;
• Уран;
• Сатурн;
• Юпитер.

Как видно, порядок не сильно изменился: на первых строчках внутренние планеты, и первое место занимает Меркурий, а на остальных позициях – внешние планеты

На самом деле, совсем не важно, в каком порядке располагаются планеты, от этого они не станут менее загадочными и красивыми

Климат на планете

Климат на Земле формируется под влиянием поступающей на планету солнечной энергии и процессов, происходящих в атмосфере и гидросфере (например, круговорота воды, ветра, движения циклонов). Выделяют 4 основных климатических пояса (полярный, умеренный, тропический, экваториальный) и 4 переходных (субарктический, субантарктический, субэкваториальный и субтропический). В границах одного пояса климат является однородным.

Экваториальный климат — климат влажных лесов экваториального пояса. Credit: yandex.ua

Самый жаркий среди них — экваториальный. Здесь температура достигает +80 °C. Самый холодный — полярный. Это связано с распределением солнечной энергии, достигающей поверхности планеты. В полярных широтах световые лучи проходят более длинный путь в атмосфере и теряют по дороге больше энергии.

Существуют и другие классификации климатических зон Земли. Например, в основе одной из них лежит тип растительности, произрастающей на рассматриваемой территории. Согласно этой системе выделяют следующие природные зоны:

• тропические леса;
• пустыни;
• умеренная зона;
• континентальный пояс;
• полярный тип.

Особенности климата, формирующегося в тех или иных природных зонах, обуславливаются также удаленностью от морей, направлением течений, рельефом местности и другим факторами.

Размеры Земли

На снимках из космоса видно, что Земля имеет форму шара. Для того чтобы узнать плотность Земли, ее размер, применяют специальные формулы. Еще в третьем веке до нашей эры Эратосфен вывел формулу, по которой можно определить массу планеты. Наиболее точные данные дают градусные измерения. Для этого берутся две точки, расположенные на одной меридиане. Астрономически определяются их географические широты. Длина оконечностей дуги меридианы между этими точками в градусах будет равняться географической широте этих же точек. Обычно расстояние между ними составляет несколько сотен километров. Проведя все необходимые измерения, вычисляют, чему равен один градус в километрах. Однако такой метод применим только на ровной поверхности. Ввиду того что расстояние от одной точки до второй не видно, применяют метод триангуляции. Он заключается в построении треугольников, которые покрывают сетью вершин определенное пространство. С такой вершины видны другие сигнальные точки.

В современном мире для определения координат используют различные космические методы исследований. Их проводят искусственные спутники Земли, на которых установлена специальная аппаратура.

Для определения плотности Земли необходимо знать ее массу и объем. Этот показатель равен 5,5 х 103 кг/м3. С глубиной, плотность растет. По расчетам ученых, в центре планеты плотность равна 1,1 х 104кг/м3. Такое увеличение отмечается из-за содержания тяжелых элементов и большого давления.

Ученые рассчитали, что масса планеты равна 5,972Е24 кг или 6,6 секстиллион тонн. По массе наша планета в три раза тяжелее Юпитера.

Солнечная система

Но наличие атмосферы, водной оболочки, достаточного количества света и умеренных температур прежде всего обусловлено расположением Земли относительно Солнца. Ведь жизнь возможна лишь на одной из восьми планет Солнечной системы. В зависимости от строения все планеты делятся на две группы и распределяются следующим образом по расстоянию до Солнца.

Планеты земной группы:

• Меркурий — 58 миллионов километров до Солнца. Самая маленькая планета системы имеет очень разряженную атмосферу, из-за чего наблюдаются невероятные температурные колебания на поверхности, которые варьируются от +430 °С до -190 °С.
• Венера — 108 миллионов километров. По плотности атмосфера этой планеты превосходит земную в девяносто раз. Венера представляет собой настоящий парник, температура ее поверхности нагревается до 460 °С, поэтому вода не может оставаться в жидком состоянии, следовательно, невозможна жизнь.
• Земля — 149.5 миллиона километров. Идеальные условия для жизни. Масса и площадь поверхности планеты Земля больше, чем каждой из планет земной группы.
• Марс – 228 миллионов километров. Углекислая атмосфера Марса в 500 – 800 раз менее плотная, нежели атмосфера Земли. Марсианская поверхность не способна поддерживать нужный для жизни температурный режим. Марс — очень холодная планета, ночами на ее поверхности воцаряется мороз до -100 °С.

Планеты из группы газовых гигантов:

• Юпитер — 778 миллионов километров. Самая большая планета Солнечной системы. Ее масса в два с половиной раза больше суммарной массы остальных семи планет, а площадь почти в 122 раза больше площади планеты Земля. Юпитер преимущественно состоит из гелия и водорода.
• Сатурн — 1.43 миллиарда километров. Плотность этой планеты, которая известна своими удивительными кольцами, меньше, чем плотность воды.
• Уран — 2.88 миллиарда километров. Самая холодная планета системы, температура на поверхности Урана опускается до -224 °С.
• Нептун — 4.5 миллиарда километров. Самая дальняя от Солнца планета имеет атмосферу, состоящую в основном из водорода и гелия с примесями метана. Нептун, как и Уран, очень холоден, температура на нем опускается ниже 200 °С.

Анализируя эту информацию, можно в очередной раз изумиться стечению обстоятельств, сделавших возможной жизнь на Земле. Долгое время ученые и фантасты допускали инопланетную жизнь на Венере и Марсе, но исследования последних десятилетий показали, что это маловероятно. На соседках Голубой планеты слишком суровый климат, неподходящая плотность атмосферы. Там не существует океана, который породил биосферу на Земле, и нет достаточного мощного магнитного поля для защиты живых существ от смертельного излучения Солнца.

История расчетов

Первые попытки подсчитать длину экватора были предприняты еще в Древней Греции Эратосфеном. Хотя, собственно, если брать известный на тот момент мир, он считал не экватор, а радиус Земли в районе Европы, который привязан к длине окружности через 2πR. В те времена еще не существовало научного понятия о Земле как планете.

Чтоб не вдаваться в подробности эксперимента, объясним его суть. Эратосфен определил, что в момент, когда в городе Сиена (ныне Асуан) Солнце находится в зените и освещает дно колодца, в этот же момент времени в Александрии оно «отстает» примерно на 7 градусов и не освещает дно колодца. Что, в свою очередь, примерно составляет 1/50 часть окружности. Теперь, зная расстояние от Сиены до Александрии (оно составляло около 5000 стадиев), можно было определить длину окружности.

Тем неожиданнее являются результаты расчетов. Эратосфен считал протяженность экватора в 252 000 стадиев. Но так как за свою жизнь он прожил и в Александрии (Египет) и в Афинах (Греция), историки и географы до сих пор не могут с уверенностью сказать, какими именно стадиями пользовался при расчетах Эратосфен. Если греческими, то по Эратосфену радиус составлял 7 082 км, если египетскими — 6 287 км. Какой бы результат вы ни взяли для своего времени, это был невероятно точный расчет радиуса.

Позже попытки рассчитать длину экватора были приняты многими европейскими учеными. Впервые о возможном усреднении радиуса для удобства вычислений при расчетах заговорил голландец Снеллиус. В XVII веке он предложил рассчитывать радиус без учета естественных преград. В XVIII веке Франция (первая из стран) перешла на метрическую систему измерения. Причем при расчете эталона длины французские ученые привязывались именно к радиусу Земли.

Расчет был привязан к длине математического маятника, полупериод колебания которого составляет одну секунду. Для своего времени идея была прорывная. Однако при путешествиях к южным широтам, французский картограф Жан Рише заметил, что период колебания увеличился. Причина была в том, что Земля представляет собой геоид и сила тяжести ближе к экватору падает.

Исследования в России

В Российской империи также проводились исследования по определению формы, длины и других параметров Земли. Пожалуй, самым крупным и важным из них был проект «Русской дуги» или «Дуги Струве» под руководством Фридриха Георга Вильгельма Струве (Василия Яковлевича Струве). Для проведения измерений было построено 265 триангуляционных пункта, представлявших собой 258 треугольников с общей стороной. Длина дуги составляла 2820 км, что является 1/14 окружности Земного шара. Дуга на тот момент проходила через территорию Норвегии, Швеции и Российской империи. Финансировалось исследование лично императором Александром I, а далее и Николаем I.

Данный проект был первым из измерений Земли, который точно определил ее форму и параметры. При измерении параметров Земли спутниковыми методами в XX веке погрешность измерений Струве составила 2 см.

В Советском Союзе геодезическая школа также предпринимала попытки расчета параметров эллипсоида Земли. В 1940 году благодаря работам А.Н. Изотова и Ф.Н. Красовского был рассчитан и принят как стандарт для геодезических работ в СССР эллипсоид Красовского, определяющий все основные параметры эллипсоида Земли. По Красовскому приняты следующие параметры:

1. Малый радиус Земли (полярный радиус) составляет 6 356,863 км.
2. Большой радиус (экваториальный) 6 378,245 км.
3. Длина экватора составляет 40 075,696 км.
4. Площадь поверхности Земли 510 083 058 км2.

Наблюдение из космоса

Магнитное поле

Характеристики планеты

Формирование и эволюция

В 18-м веке человечество пришло к выводу, что наша планета земной группы, как и вся Солнечная система, появилась из туманного облака. То есть, 4.6 миллиардов лет назад наша система напоминала околозвездный диск, представленный газом, льдом и пылью. Потом большая часть приближалась к центру и под давлением трансформировалась в Солнце. Остальные частички создали известные нам планеты.

Первозданная Земля появилась 4.54 миллиардов лет назад. С самого начала она была расплавлена из-за вулканов и частых столкновений с другими объектами. Но 4-2.5 миллиардах лет назад появилась твердая кора и тектонические плиты. Дегазация и вулканы создали первую атмосферу, а лед, прибывший на кометах, сформировал океаны.

Эволюция Солнечной системы

Поверхностный слой не оставался застывшим, поэтому континенты сходились и раздвигались. Примерно 750 миллионов лет назад самый первый суперконтинент начал расходиться. 600-540 миллионов лет назад был создан Паннотии, а последний (Пангея) развалился 180 миллионов лет назад.

Современная картинка создалась 40 миллионов лет назад и закрепилась 2.58 миллионов лет назад. Сейчас длится последний ледниковый период, начавшийся 10000 лет назад.

Полагают, что первые намеки на жизнь на Земле возникли 4 миллиарда лет назад (архейский эон). Из-за химических реакций появились самореплицирующиеся молекулы. Фотосинтез создал молекулярный кислород, который вместе с ультрафиолетовыми лучами сформировал первый озоновый слой.

Дальше уже стали появляться различные многоклеточные организмы. Микробная жизнь возникла 3.7-3.48 миллиардов лет назад. 750-580 миллионов лет назад большая часть планеты покрылась ледниками. Активное размножение организмов запустилось во время Камбрийского взрыва.

С того момента (535 миллионов лет назад) история насчитывает 5 крупных событий вымираний. Последнее (смерть динозавров от метеорита) произошло 66 миллионов лет назад.

На смену им пришли новые виды. Африканское обезьяноподобное животное встало на задние лапы и освободило передние конечности. Это стимулировало мозг применять различные инструменты. Дальше мы знаем о развитии сельскохозяйственных культур, социализации и прочих механизмах, которые привели нас к современному человеку.

Состав и поверхность

Как у всех твердотельных объектов земного типа, в химическом составе Земли преобладают тяжелые элементы.  Больше всего в составе железа (32%), далее следуют кислород, окиси кремния, магния, алюминия и кальция. На долю остальных элементов приходится не более 1,2%.

Земная кора имеет различное строение в зависимости от своего расположения. Для океанической ее части характерно базальтовое строение, т.е. она образовалась из застывших магматических пород. Кора материков имеет трёхслойное строение:осадочные породы, гранитно-гнейсовый слой, нижняя базальтовая кора.

Граница между корой и
мантией пролегает на расстоянии 7-70 км над поверхностью. Центральная же часть —
железоникелевое ядро — залегает на глубине 3 тысяч километров.

Размеры планеты Земля в сравнении

Нейтронная звезда

Нейтронная звезда по сравнению с северо-восточной частью Англии

Нейтронная звезда – довольно странный и необычный объект. Хотя ее диаметр составляет всего 20 километров, ее масса в 1,5 раза больше Солнца, так как она невероятно плотная.

Настолько плотная, что чайная ложка весила бы миллиард тонн. А если бы вы стояли на ее поверхности, то почувствовали силу тяжести, которая в 200 миллиардов раз больше, чем на нашей планете.

Кроме того, нейтронная звезда обладает способностью вращаться, и скорость самой быстрой нейтронной звезды составляет 716 раз в секунду.

Гора Олимп на Марсе

Марсианский вулкан Олимп помещается в штат Аризона

Хотя Марс – относительно небольшая планета, здесь находится самый большой вулкан в Солнечной системе – гора Олимп. Она в 3 раза выше горы Эверест, достигая 624 км в ширину и 26 км в высоту.

На вершине этой невероятной структуры находится кальдера диаметром 80 км.

Спутник Юпитера Ио

Сравнение спутника Юпитера – Ио с Северной Америкой

Спутник Ио является самым вулканическим телом в Солнечной системе. Его диаметр составляет 3636 км, а размер приближен к размеру спутника Земли – Луне. Ио просто крошечный по сравнению с Юпитером, находясь на расстоянии 350 000 км от него (или 2,5 Юпитеров).

Из-за гравитационного притяжения Юпитера ядро Ио расплавлено, а вулканы на поверхности извергают лаву, покрывая Ио желтой серой. Потоки лавы настолько высокие, что, если бы они происходили на Земле, то они были выше Международной космической станции.

Как появилась жизнь на Земле

Интересные факты

Несколько любопытных фактов о нашей планете:

1. Объем Земли — 10,8321 х 1011 км³.
2. Известно 19 глубоководных впадин, глубины которых превышают 7 километров, из них 15 находятся в Тихом океане, 1 — в Индийском и 3 — в Атлантическом.
3. Гольфстрим ежегодно доставляет западной Европе количество тепла, какое способно выделить сгорание целое море нефти.
4. В Египте гроза бывает один раз в двести лет.
5. Атмосфера достигает высоты в 10 тысяч километров, основная часть воздуха содержится в нижних 11 километрах. Выше плотность понижается и жизнь становится невозможной.
6. Океан исследован в меньшей, чем обратная сторона Луны — менее 5%.

Почему Земля так называется