Земля — третья от солнца ... солнечной системы. Она является также ...

Земля — третья от солнца планета. Пятая по размеру среди всех планет
солнечной системы. Она является также крупнейшей по диаметру, массе и
плотности среди планет земной группы.
Иногда упоминается как Мир, «Голубая планета», иногда Терра (от
латинского Terra). Единственное известное человеку на данный момент тело
Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми
организмами. Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из
Солнечной туманности около 4,54 миллиарда лет назад и вскоре после этого
приобрела свой единственный естественный спутник – Луну. Предположительно
жизнь появилась на Земле примерно 3,9 млрд лет назад, то есть в течение первого
миллиарда после её возникновения. С тех пор биосфера Земли значительно
изменила атмосферу и прочие абиотические факторы, обусловив количественный
рост аэробных организмов, а также формирование озонового слоя, который
вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную для жизни солнечную
радиацию, тем самым сохраняя условия существования жизни на Земле.
Радиация, обусловленная самой земной корой, со времён её образования
значительно снизилась благодаря постепенному распаду радионуклидов в ней.
Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит, которые
движутся по поверхности со скоростями порядка нескольких сантиметров в год.
Изучением состава, строения и закономерностей развития Земли занимается наука
геология.
Для лучшего понимания опасных природных явлений необходимо иметь
представление о форме, размере и внутреннем строении планеты Земля, на
которой мы живем.
Как мы знаем. Земля является лишь одним из многих миллионов
космических тел во Вселенной. Важнейшим отличием Земли от других планет
является то, что она одна из немногих, а возможно и единственная, на которой
природные условия позволяют существование животного и растительного мира, а,
следовательно, и человека. Наличие жизни на нашей планете возможно главным
образом потому, что температуры на поверхности Земли способствуют
нахождению воды в жидком состоянии, что является обязательным условием для
жизни. На других планетах температура или очень высокая, или очень низкая, там
нет воды в жидкой фазе, и поэтому невозможно развитие любой формы жизни.
По форме Земля представляет собой сжатый сфероид, сплющенный на
полюсах. Приближенно в качестве формы Земли принимают эллипсоид вращения
(сфероид). Размеры Земли: экваториальный радиус = 6378 км; полярный радиус =
6356 км; длина окружности по экватору 40000 км.
Сплюснутость Земли объясняется центробежными силами, возникающими
при ее вращении. Возникающие в результате вращения силы имеют и другие
последствия, в том числе влияют на глобальную картину распределения ветров в
атмосфере, течении в океанах и потоков вязкого вещества в недрах Земли.
1
Рисунок 1. Планета Земля
Всем известно, как выглядит поверхность Земли, так как мы часто видим
карты и рисунки нашей планеты; мы имеем представление о земной поверхности,
видя ее ландшафт. Но как выглядит Земля внутри?
Никто не может совершить путешествие к центру нашей планеты, чтобы
познакомиться с ее строением, но сейчас мы многое знаем о внутреннем строении
Земли благодаря приборам, регистрирующим волны, которые возникают во время
землетрясений.
Ежегодно нашу планету сотрясает не менее десятка сильных,
разрушительных землетрясений. В процессе самого слабого из таких
землетрясений высвобождается энергия в тысячу раз больше, чем при взрыве
атомной бомбы. Волны, возникающие в результате толчков, распространяются
через толщу Земли; их путь искривляется из-за различных характеристик
внутренних слоев Земли. Таким образом, сейсмические волны показывают
характер слоев, через которые они проходят. Записав волны с помощью
сейсмографов, можно изучать их и на основе этого составить картину
внутреннего строения Земли. Фактически, сейсмографы просвечивают Землю как
будто рентгеном, хотя иногда они видят ее как бы сквозь затемненное стекло.
До появления науки сейсмологии наши знания о внутреннем строении Земли
основывались на гипотезах и догадках. Благодаря достижениям этой науки
современные знания о структуре Земли основываются на научных исследованиях.
С учетом геологических данных, получаемых в ходе исследования горных пород
на поверхности Земли, лабораторных экспериментов с горными породами при
высоких давлениях и некоторым астрономическим наблюдениям мы хорошо
представляем себе условия в толще Земли, ее слоистую структуру, химический
состав, физические характеристики слоев, давление и т.д.
Масса Земли приблизительно равна 5,9736·1024 кг. Общее число атомов,
составляющих Землю, ≈ 1,3-1,4·1050. Она состоит в основном из железа (32,1%),
кислорода(30,1%), кремния (15,1%), магния (13,9 %), серы (2,9%), никеля (1,8%),
2
кальция (1,5%) и алюминия (1,4%); на остальные элементы приходится 1,2%. Изза сегрегации по массе область ядра, предположительно, состоит из железа
(88,8%), небольшого количества никеля (5,8%), серы (4,5%) и около 1% других
элементов. Примечательно, что углерода, являющегося основой жизни, в земной
коре всего 0,1%.
Рисунок 2. Слои Земли
На основании всех этих знаний Олдем в 1906 году доказал, что Земля имеет
центральное ядро, а в 1914 году Бено Гутенберг определил, что верхняя граница
ядра находится на расстоянии 2896 километров от поверхности Земли. Так как
радиус Земли составляет 6370 км, то радиус ядра равен 3474 км. Благодаря этим и
другим исследованиям (Датский сейсмолог Инге Леманн в 1936 г. обнаружила
существование твердого внутреннего ядра Земли) было доказано, что Земля
состоит из четырех основных слоев или геосфер, как показано на рисунке 2:
1. Земная кора. Это верхний слой, на котором мы живем. Он состоит из
твердых горных пород. Его глубина варьирует от 5 до 60 километров. В качестве
среднего показателя для всей планеты толщина земной коры принята равной 33
км, а среднее значение плотности составляет 2,67 грамм на кубический сантиметр
(г/см3). Эта толщина может показаться значительной, хотя в сравнении со
средним радиусом Земли кора скорее напоминает скорлупу яйца. Скорости
сейсмических волн в земной коре составляют 6,0-6,5 км/с для продольной волны
Р и 3,5-3,7 км/с для S волны.
2. Мантия. Этот слой простирается от основания земной коры на глубину
2900 км; поверхность раздела, отделяющая земную кору от нижеследующей
мантии, известна как граница или поверхность Мохоровичича (Мохо). Мантия
разделена на два участка: верхняя мантия от основания земной коры до глубины
700 км и нижняя мантия от этой глубины до границы ядра. В верхней мантии на
глубине в первые 200 км скорость волн постепенно увеличивается, а затем идет
уменьшение скорости S-волны. В нижней части верхней мантии на глубинах от
300 до 700 км отмечено резкое увеличение скорости сейсмических волн. В
нижней мантии скорости волн Р и S увеличиваются медленнее по мере
увеличения глубины.
3
3. Внешнее ядро, расположенное на глубине между 2900 и 5000 километров,
ведет себя как жидкое тело, поэтому 5 волны не проходят через эту зону.
(Плотность материала внешнего ядра равна примерно 10,0 г/см3).
4. Внутреннее ядро, радиусом 1200 километров, считается твердым. В нем
скорости сейсмических волн возрастают. Через внутреннее ядро (иногда его
называют субядром) проходят как волны Р, так и волны S. (Плотность материала
внутреннего ядра примерно равна 12,5 г/см3).
Согласно теории тектонических плит, земная кора состоит из относительно
целостных блоков — литосферных плит, которые находятся в постоянном
движении относительно друг друга. Плиты представляют собой жёсткие
сегменты, которые двигаются относительно друг друга. Существует три типа их
взаимного перемещения: конвергенция (схождение), дивергенция (расхождение)
и сдвиговые перемещения по трансформным разломам. На разломах между
тектоническими плитами могут происходить землетрясения, вулканическая
активность, горообразование, образование океанских впадин.
Рисунок 3. Расположение основных тектонических плит
Среди плит меньших размеров следует отметить Индостанскую, Арабскую,
Карибскую плиты, плиту Наска и плиту Скотия. Австралийская плита фактически
слилась с Индостанской между 50 и 55 млн лет назад. Быстрее всего движутся
океанские плиты; так, плита Кокос движется со скоростью 75 мм в год, а
тихоокеанская плита — со скоростью 52—69 мм в год. Самая низкая скорость у
евразийской плиты — 21мм в год.
Литература:
1.Величко, Витковский, Поленов, Собичевский. Земля Энциклопедический
словарь Брограуза и Ефрона.
2.Земля – статья из Большой Советской энциклопедии.
4