Главная В избранное Контакты News О проекте Планы сайта Карта
счетчик сайта
Размер шрифта:

Кратко:

Первые измерения Земли

Впервые земной шар был измерен с большой точностью Эратосфеном из Александрии, жившим в III в. до н. э. Александрия была тогда центром греческой науки и культуры в Египте. Этот город находится на одном меридиане с Сиеной (нынешний Асуан), отстоящей на 5000 египетских стадий (800 километров) к югу. Эратосфен обнаружил, что в Сиене в полдень самого длинного летнего дня солнце освещает дно самых глубоких колодцев. Это значит, что солнечные лучи в этот час падают на землю строго вертикально, то есть солнце стоит в зените — высшей точке небосвода. В этот момент вертикально стоящие предметы не отбрасывают тени на поверхность земли. А в Александрии в это же время солнце отстоит от зенита на 7 градусов 12 минут, и на этот же угол отклоняется тень.

Схема измерения Эратосфена

Но если известно зенитное расстояние в градусах и земное расстояние между Александрией и Сиеной в стадиях, то, составив пропорцию, нетрудно подсчитать, сколько же стадий вместит полная окружность (360 градусов). Эратосфен получил величину окружности земного меридиана равной 250 тысяч стадий, или 39 500 километров. А поскольку, как известно, длина окружности S=2пиR, где пи=3,14, то радиус Земли R=6290 км. По современным данным длина окружности Земли равна 40 000 км, а радиус — 6378 км. Так что Эратосфен, живший за 2300 лет до начала космической эры, не имея точных измерительных приборов, определил размеры Земли с ошибкой чуть больше 1 процента. Это был настоящий научный триумф!

Эратосфен и солнечные часы

Для измерения зенитного расстояния Солнца Эратосфен использовал в качестве угломерного прибора солнечные часы — скафис. Основу прибора составляла полусферическая чаша, в центре которой установлен заостренный стержень. На внутренней поверхности чаши нанесены деления в виде горизонтальных окружностей. Отклонение тени в полдень самого долгого дня давало величину зенитного расстояния Солнца, а время определялось по отклонениям тени от направления «север—юг». Этот же прибор позволял определить зенитное расстояние Солнца и в полдень самого короткого дня. Разность между наибольшей и наименьшей угловой высотой Солнца составляет 47 градусов 42 минуты. А половина этой величины — 23 градуса 51 минута — есть угол наклона земной оси.

Планетезималь

— термин, иногда используемый для тел, сложенных из твердых пород и/или льда, до 10 км в диаметре, которые образовались в протосолнечной (применительно к внесолнечной - протозвездной) туманности. Большие планетарные тела, как предполагается, формируются в результате слипания планетезималей.

Кратко об атмосфере Земли.

Толщина всей атмосферы Земли — около 100 км. Её масса составляет 5 миллионов миллиардов тонн. Атмосферное давление у поверхности Земли примерно равно 1 кг/см2.

Подробнее об атмосфере читайте в разделе Атмосфера Земли.

Атмосфера Земли

Земная атмосфера имеет слоистое строение. Самым нижнем слоем атмосферы является тропосфера, простирающаяся до высоты примерно 15 км. — в нём то мы и живём. Здесь происходит основное формирование погоды на нашей планете.

    

    

Планета Земля

© Владимир Каланов


Земля... Такая милая, родная для всего человечества планета. Много ли мы знаем о ней? Да, много. А много ли того, чего мы не знаем о ней? Очень много, больше того, что знаем. Тайны свои планета наша раскрывает совсем неохотно. В значительной степени это потому, что тайны планеты Земля, так сказать, не только её личные, но это тайны и космические, тайны Вселенной.

Планета Земля

Как космическое тело Земля является планетой, вращающейся вокруг Солнца вместе с другими планетами (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон).

Основные параметры планеты Земля.

Расстояние Земли и других планет от Солнца

• Среднее расстояние от Земли до Солнца — 149597870 км.
• Среднее расстояние от Земли до Луны — 384400 км.
• Время полного оборота Земли вокруг своей оси (звёздные сутки) — 23 часа 56 мин. 4,09 сек.
• Период обращения Земли вокруг Солнца (тропический год) — 365,25 суток
• Средняя скорость движения Земли по орбите — 29,76 км/сек.
• Масса 6 000 000 000 000 млрд. тонн.

Размеры Земного шара (эллипсоида):

• Большая полуось (экваториальный радиус), а — 6378,2 км.
• Малая полуось (полярный радиус), в — 6356,9 км.
• Сжатие с=(а-в)/а — 1 : 298,3
• Средний радиус Земли, принимаемой за шар — 6371,2 км.
• Длина меридиана — 40008,6 км.
• Длина экватора — 40075,7 км. (диаметр экватора — 12756 км.)
• Поверхность Земли — 510 100 000 кв.км.
• Средняя высота суши над уровнем океана — 875 м.
• Средняя глубина мирового океана — 3800 м.
• Наибольшая высота суши над уровнем океана — 8848 м. (г. Эверест)
• Наибольшая глубина мирового океана — 11022 м. (Марианская впадина)

Распределение суши и воды на земном шаре.

Поверхность земного шара

Северное полушарие

Южное полушарие

Земля в целом

млн. кв.км

%

млн. кв.км

%

млн. кв.км

%

Суша

100

39

49

19

149

29

Вода

155

61

206

81

361

71

Всего

255

100

255

100

510

100

*) Данные взяты из Малого атласа мира, изд. Москва, 1980.

Из этих данных следует давно общепризнанный факт, что Земля незначительно сжата у полюсов. Однако имеются данные о том, что Земля имеет дынеобразную форму, т.е. сжата по экватору так, что по вертикальной оси она на несколько десятков километров больше, чем по экваториальной оси. Но эту гипотезу учёных Калифорнийского технологического института мы не рассматриваем и приводим здесь исключительно для сведения любителей экзотики.

Какова же действительная форма Земли по современным представлениям официальной науки? Из приведенных данных (Малый атлас мира) следует, что Земля - это шар с отклонениями от математически точной формы. Назвать Землю эллипсоидом рука не поднимается: слишком крохотная для размеров Земли разница между большой и малой осями эллипсоида. Поэтому в науке форму Земли называют геоидом. Это надо понимать так, что Земля имеет форму Земли.

Правда, для людей, которые изо дня в день наблюдают окружающие их предметы и явления природы и не задумываются над их сущностью, причинами и, тем более, происхождением, абсолютно всё равно, какую форму имеет планета Земля. Они не видят потрясающую красоту и великую мудрость окружающего мира, у них не возникают вопросы о том, почему так всё устроено на Земле, и не возникает желания узнать что-нибудь о планете, на которой они живут. Их интересы ограничиваются кругом повседневных житейских забот. Таких людей много, они рядом с нами. Сразу хочу заявить: наш рассказ не для них. Наш рассказ для тех людей, которых интересует всё о Земле: её происхождение и возраст, её красота и богатство, её уникальность как космического тела и как места возникновения жизни и пребывания нашей человеческой цивилизации. Наш рассказ для людей, которых не просто интересует, а глубоко волнует будущее Земли, её экологии, всей её биосферы, а, значит, и будущее человечества.

Происхождение Земли.

В начале нашего рассказа о Земле и геосферах необходимо сказать о том, как произошла Земля. Вопрос о происхождении Земли очень сложен, ибо речь тут может идти о происхождении всей солнечной системы и даже всей галактики, именуемой Млечным путём. На эту тему существует много научных гипотез и просто предположений. Достаточно упомянуть о гипотезе так называемого Большого взрыва. Сразу отметим, что какой-то единой стройной теории происхождения Вселенной и Солнечной системы до сих пор не существует. Различные гипотезы, выдвигаемые разными научными школами и отдельными учёными, часто противоречат друг другу. Можно остановиться, например, на такой гипотезе возникновения Солнечной системы и Земли:

Образование Солнца и планет солнечной системы. Солнце и планеты образовались около пяти миллиардов лет назад из громадного космического газопылевого облака (1). Это облако имело приплюснутую, чечевицеобразную форму — форму диска. Ученые полагают, что и этот диск, и Солнце образовались из одной и той же вращающейся массы межзвездного газа — протосолнечной туманности. Наименее изучена самая ранняя стадия происхождения Солнечной системы — выделение протосолнечной туманности из гигантского родительского молекулярного облака, принадлежащего Галактике.

Под действием гравитационных сил притяжения облако начало сжиматься, и образовался вращающийся диск из веществ, основная часть которых собралась в центре (2). Центральное ядро уменьшалось, притягивая к себе все больше материи, и в какой-то момент в его недрах под действием огромного давления сжатия пошла ядерная реакция (3) - зажглась звезда, возникло Солнце. Остальное вещество сбивалось в меньшие образования из камней и сгустков газа - так образовались планеты. Солнечная система приняла современный вид (4).

На начальной стадии своего формирования Солнце было очень горячим, что явилось причиной испарения в космос большой части лёгких летучих веществ (преимущественно водорода и гелия), которые находились в области, где формировалась Земля. Другими словами,  протопланетная туманность вокруг Солнца разделилась на две различные по составу и температуре части: ближайшая к Солнцу содержала меньше легких элементов и имела достаточное насыщение тяжелыми элементами, в отличие от более удаленной, обедненной тяжелыми элементами и состоящей преимущественно из легких газов. В более отдаленных и холодных областях будущей Солнечной системы, легкие вещества могли конденсироваться, образуя под действием гравитации гигантские газообразные планеты — "газовые планеты-гиганты", такие как Юпитер и Сатурн.

Под действием гравитационных сил материя солнечной туманности аккумулировалась также и во внутренней части туманности — здесь происходило образование Земли и других планет земной группы. Но из-за огромной температуры материя находилась в расплавленном состоянии; более плотные вещества, такие, как железо, никель и их соединения, устремились к центру планеты, тогда как более легкие, например, силикаты разных металлов, из которых впоследствии образовались скальные породы, остались на поверхности. Такой процесс получил название гравитационной дифференциации. По окончании этого процесса температура на Земле постепенно понизилась настолько, что начался процесс затвердения.

Следует отметить, что этот сценарий — только один из теоретических сценариев образования Земли. Например, в 40-х годах ХХ века академик О.Ю. Шмидт выдвинул ставшую общепринятой гипотезу об образовании Земли и других планет из холодных твёрдых допланетных тел — планетезималей. Планетезималь (от англ. planet - планета и infinitesimal - бесконечно малый) — тело, представляющее собой промежуточную ступень формирования планеты из протопланетного газово-пылевого облака. Более детально основные моменты теорий образования планет мы рассмотрим в отдельной главе, посвященной происхождению Солнечной системы.

 

>>>Читайте дальше: Возраст Земли. Учение о геосферах.

Планета Земля. Основные параметры и происхождениеВозраст. Учение о геосферахОсновные движения Земли в пространстве [сутки, год - прецессия, нутации]Геологическое развитие планетыМагнитосфераБиосфера. Вода.Биосфера. Деятельность живых организмов.Биосфера. Атмосферные явления. Осадки.Гроза. Молния. Радуга.Смерчи, ураганы, тайфуны.Полярные сияния.География Земли. Водные ресурсы.Круговорот воды в природе.Мировой океан. [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Материк Антарктида 21 22 23 24 25 Атмосфера 27 28 29]Метеорология. Наблюдение за погодой.Воздействие человека на гидросферу.Воздействие человека на атмосферу и почву.Земная суша. Формирование материков.Открытие дрейфа континентов.Евразия.Испания. [1 2 3 4]Португалия. [1 2 3]Германия. [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35]

 
 
Главная В закладки Контакты Новости О проекте Планы сайта
Rambler's Top100

open
© KV


 


 

Земля формировалась одновременно с Солнцем и другими планетами Солнечной системы и мириадами астероидов, метеоритов и комет из огромного газопылевого облака - солнечной туманности.

На начальной стадии формирования Солнце было очень горячим, испарившиеся вещества разделились с расстоянием от Солнца на преимущественно "тяжелые" и "легкие".

В более отдалённых и холодных областях эти вещества, конденсируясь, давали начало гигантским газообразным планетам. Ближе к Солнцу возникли планеты земной группы.

Закрыть урок