Земя
от Уикипедия, свободната енциклопедия
 |
|
| Синьото топче: Цветна снимка на Земята, направена от астронавтите на Аполо 17 | |
| Орбитални параметри (епоха J2000) | |
|---|---|
| Голяма полуос | 149 597 887 km (1,00000011 АЕ) |
| Орбитална обиколка | 0,940 Tm (6,283 АЕ) |
| Ексцентрицитет | 0,01671022 |
| Перихелий | 147 098 074 km (0,9832899 AЕ) |
| Афелий | 152 097 701 km (1,0167103 AЕ) |
| Звездна година | 365,25696 дни (1,0000191 години) |
| Синодичен период | няма |
| Средна орбитална скорост | 29,783 km/s |
| Максимална орбитална скорост | 30,287 km/s |
| Минимална орбитална скорост | 29,291 km/s |
| Инклинация | 0,00005° (7,25° към екватора на Слънцето) |
| Дължина на възходящия възел | 348,73936° |
| Параметър на перихелия | 114,20783° |
| Брой естествени спътници | 1 — Луната (виж също 3753 Cruithne) |
| Физически характеристики | |
| Екваториален диаметър | 12 756,270 km |
| Полярен диаметър | 12 713,500 km |
| Среден диаметър | 12 745,591 km |
| b:a | 0,996647139 |
| Сплеснатост | 0,003352861 |
| Екваториална обиколка | 40 075,004 km |
| Географскииална обиколка | 39 940,638 km |
| Полярна обиколка | 40 041,455 km |
| Площ | 510 065 284,702 km² |
| Обем | 1,0832×1012 km³ |
| Маса | 5,9736×1024 kg |
| Плътност | 5 515 kg/m³ |
| Екваториална повърхностна гравитация | 9,780 m/s² 1 (0,997 32 G) |
| Втора космическа скорост | 11,186 km/s |
| Звезден ден | 0,997258 дни (23,934 часа) |
| Скорост на въртене | 1674,38 km/h = 465,11 m/s (на екватора) |
| Наклон на оста | 23,439281° |
| Ректасцензия на северния полюс |
0° (0 часа 0 мин. 0 сек.) |
| Деклинация на северния полюс |
90° |
| Албедо | 0,367 |
| Повърхностна температура - мин. - средна - макс. |
185 K 287 K 331 K |
| Повърхностно атмосферно налягане | 101 kPa |
| Атмосферно съдържание | |
| азот | 78,08 % |
| кислород | 20,94 % |
| аргон | 0,93 % |
| въглероден диоксид | 0,038 % |
| водна пара | следи |
| Демографски статистики | |
| Най-големи градски агломерации | Токио, Мексико Сити, Сеул, Ню Йорк, Сао Пауло, Бомбай |
| Езици (по данни от 2000 г.) |
мандарин (китайски) 14,37%, хинди (индийски) 6,02%, английски 5,61%, испански 5,59%, бенгалски (индийски) 3,4%, португалски 2,76%, руски 2,63%, японски 2,06%, немски 1,64%, корейски 1,28%, френски 1,27%, други |
| Религия (по данни от 2002г.) |
християнство 32,71%, ислям 19,67%, индуизъм 13,28%, будизъм 5,84%, атеисти 14,84%, други 13,05% |
| Население (по данни от 30 януари 2005 г.) | |
| Общо | 6 416 439 221 |
| Гъстота | 42 (на сушата) |
| Валути | щатски долар, японска йена, евро, британски паунд, други |
| Брутен вътрешен продукт (по данни от 2003 г.) | |
| Паритет на покупателната способност | Общо: 51 656 251 000 000 международни долари (IND) |
| на човек | 8 236 IND |
| Номинален | 36 356 240 000 000 щатски долара (USD) |
| на човек | 5 797 USD |
| редактиране | |
Вижте пояснителната страница за други значения на Земя.
Земята е третата планета в Слънчевата система. Тя е най-голямата от земеподобните планети в тази система и единствената, на която според съвременните научни схващания има живот. Земята е формирана преди около 4,54 милиарда[1][2][3][4] години и скоро след това придобива единствения си естествен спътник — Луната. От всички животински видове, които са се развили на Земята, човекът (Homo sapiens) е единственият, който е развил интелигентност.
Астрономическият символ на Земята е окръжност с кръст, представляващ един меридиан и екватора. В един от вариантите кръстът е над окръжността (⊕ или ♁).
Външната обвивка на Земята е разделена на няколко твърди сегмента или тектонски плочи, които постепенно мигрират под повърхността през периоди от милиони години. Около 71% от повърхността е покрита от соленоводни океани, а останалото са континентите, островите и питейната вода от реките и езерата, която е необходима на всички живи организми и не е открита на в течно състояние на ниякоя друга планета освен на Земята.[5][6] Вътрешността на Земята остава активна, с тънък слой земна мантия, течно външно ядро, генериращо магнитно поле и твърдо вътрешно ядро.
Съдържание |
[редактиране] Физически характеристики
[редактиране] Форма
Формата на Земята се нарича геоид. Земята прилича на огромно скално кълбо, въртящо се в пространството около оста си, но това кълбо не е правилно, тъй като Земята е сплескана откъм полюсите и повърхността ѝ е релефна.
Въртенето на планетата създава екваториалната изпъкналост, затова диаметърът на екватора е с 43 km по-голям от този на полюсите.[7]
[редактиране] Структура
Вътрешността на Земята, както и на другите вътрешни планети, е химически разделена на външна твърда кора, съдържаща предимно силиций, мантия, която има свойството бавно да тече поради високото налягане, под което се намира, течно външно ядро, което е много по-трудно течливо от мантията, и твърдо вътрешно ядро. Mагнитното поле на Земята се поражда именно във външното ядро поради конвекцията на електрично заредени частици.
Материал от вътрешността на Земята постоянно изригва на повърхността посредством вулкани и разломи по дъното на океаните. По-голямата част от земната кора е по-млада от 100 милиона години, но най-старите части от кората са на 4,4 милиарда години. [8]
Взета като цяло, Земята по маса се състои от:
-
желязо: 32 ,4 % кислород: 28 ,2 % силиций: 17 ,2 % магнезий: 15 ,9 % никел: 1 ,6 % калций: 1 ,6 % алуминий: 1 ,5 % сяра: 0 ,70 % натрий: 0 ,25 % титан: 0 ,071 % калий: 0 ,019 % други елементи: 3 ,53 %
Вижте още: Земно ускорение.
[редактиране] Вътрешност
Във вътрешността на Земята температурата достига до 5270 келвина. Топлината във вътрешността на планетата е била отделена при първоначалното натрупване на материал при формирането ѝ. (вижте Гравитационна свързваща енергия) След това допълнителна топлина се отделя чрез радиоактивното разпадане на елементи като уран, торий и калий. Топлината от вътрешността на Земята, която достига до повърхността ѝ, е едва 1/20 000 от енергията, получена от Слънцето.
Кората е отделена от мантията от границата на Мохоровичич, дебелината на кората варира, от 6 km под океаните до 30-50 km под континентите.[9]
Слоевете изграждащи Земята според долбочината си, са следните:[10][11]
| Дълбочина km |
Слой | Плътност g/cm³ |
|---|---|---|
| 0–60 | Литосфера (варира между 5 и 200 км) | — |
| 0–35 | ... Земна кора (варира между 5 и 70 км) | 2.2–2.9 |
| 35–60 | ... Горна част на мантията | 3.4–4.4 |
| 35–2890 | Мантия | 3.4–5.6 |
| 100–700 | ... Астеносфера | — |
| 2890–5100 | Външно ядро | 9.9–12.2 |
| 5100–6378 | Вътрешно ядро | 12.8–13.1 |
[редактиране] Ядро
Средната плътност на Земята е 5515 kg/m3, което я прави най-плътната планета в Слънчевата система. Плътността на повърхностния материал е около 3000 kg/m3, което сочи, че вътрешността е богата на тежки елементи. Непосредствено след формирането си преди около 4,5 милиарда години Земята е била почти изцяло разтопена, и в резултат на това под действието на гравитацията тежките елементи са потънали към центъра, докато по-леките са „изплували“ на повърхността. (Виж планетна диференциация). В резултат на това ядрото се състои почти изцяло от желязо (80%), никел и силиций. Други тежки елементи като олово и уран са или твърде редки, или имат тенденцията да се свързват химически с леки елементи и по този начин да останат в кората.
Ядрото е разделено на две части — твърдо вътрешно ядро с радиус около 1250 km и течно външно ядро, което обхваща вътрешното и има радиус около 3500 km. Смята се, че вътрешното ядро е твърдо заради огромното налягане, под което се намира. Някои учени считат, че то може би представлява един гигантски железен кристал. Външното ядро се състои от течно желязо и течен никел с примеси от леки елементи. Смята се, че конвекцията във външното ядро заедно с ефекта на Кориолис пораждат магнитното поле на Земята чрез процес, известен като теория на динамото. Вътрешното ядро е твърде горещо, за да задържа постоянно магнитно поле (Виж Температура на Кюри), но вероятно стабилизира магнитното поле на външното ядро.
По последни данни вътрешното ядро на Земята се върти малко по-бързо от останалата част на планетата — с около 2° за година. [12]
[редактиране] Мантия
Земната мантия достига до 2890 km дълбочина. Налягането в най-дълбоките ѝ части е около 1,4 милиона атмосфери (140 GPa). Тя се състои главно от елементи като желязо и магнезий. Тъй като точката на топене на дадено вещество зависи от налягането, под което то се намира, вътрешността на мантията е вероятно в твърдо състояние, а повърхността е полуразтопена. Вискозитетът на мантията варира между 21 и 24 Pa.s според дълбочината. Поради това горната част на мантията може да тече бавно.
Още една причина, която обяснява защо вътрешността на мантията е твърда, докато външната част е течна, е фактът, че точката на топене на желязото е по-висока, ако то съдържа примеси. Концентрацията на примесите нараства към повърхността и заради това тя е в течно състояние, докато вътрешността, която е почти чисто желязо, е твърда.
[редактиране] Кора
Кората е дебела от 5 до 70 km. Най-тънките ѝ части са океанска кора, която се състои от гъсти желязно-магнезиеви силикати. Континенталната кора е по-дебела и по-лека от океанската и е съставена от натриеви, калиеви и алуминиеви силикати. Границата между кората и мантията се проявява като рязка промяна на скоростта на разпространението на сеизмичните вълни — ефект, известен под името граница на Мохоровичич. Смята се, че най-общо причината за ефекта е промяната на химичния състав на скалите.
[редактиране] Биосфера
Земята е единственото място, където със сигурност се знае, че има живот. Живите организми на Земята образуват биосферата, за която се счита, че е започнала да съществува със зараждането на първите организми преди около 3,5 милиарда години.
Биосферата е разделена на биоми, съставени от сродни растения и животни. Сухоземните биоми са разграничени един от друг предимно по географска ширина. Биомите на Арктика и Антарктика като цяло са бедни на растения и животни, докато най-богатите биоми са тези, разположени близо до екватора.[13]
[редактиране] Атмосфера
Земята има сравнително гъста атмосфера, съставена от 78% азот, 21% кислород, 1% аргон и примеси от други газове като например въглероден диоксид и водна пара. Атмосферата играе ролята на топлинен буфер между Земята и Слънцето. Газовото съдържание на атмосферата е нестабилно и се поддържа от биосферата. Изобилието на молекулен кислород се поддържа от растенията, които използват слънчевата енергия. Без тях цялото количество кислород с времето би реагирало с елементите на повърхността. Наличието на свободен кислород в атмосферата е доказателство за протичането на жизнени процеси.
Височината, на която се намират атмосферните слоеве тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и екзосфера, варира в зависимост от географската ширина и от сезоните. Общата маса на атмосферата е около 5,1. 1018 kg или около 0,9 милионни части от общата маса на Земята.
[редактиране] Хидросфера
Земята е единствената планета в Слънчевата система, на която има вода в течно агрегатно състояние. Тя покрива 71% от повърхността на Земята (97,5% от водата е солена и 2,5% — сладководна).[14] Около 67,8 % т прясната вода се намира във формата на лед в ледниците.[15] На земната повърхност в епохата, която живеем сега са обособени четири океана и седем континента. Земната орбита, вулканичната дейност, гравитация, парников ефект, магнитно поле и богата на кислород атмосфера заедно създават подходящи условия за съществуването на вода в три агрегатни състояния на земната повърхност.
Земята се намира на такова разстояние от Слънцето, че при отсъствието на естествен парников ефект (създаван главно от водни пари и въглероден диоксид), температурата на повърхността на планетата би била под 0 градуса и всичката вода би замръзнала. Палеонтологични доказателства сочат, че преди милиарди години е имало период, в които естествения парников ефект на Земята е бил нарушен и океаните са били напълно замръзнали за период от 10 до 100 милиона години.
На други планети, като Венера например, водните пари в атмосферата са разрушени от слънчевата ултравиолетова радиация, поради което водородът е постоянно йонизиран и отнасян в междупланетното пространство от слънчевия вятър. Този ефект е бавен, но необратим, и с негова помощ учените обясняват липсата на вода на Венера. При отсъствието на водород кислородът реагира с повърхностния материал на планетата.
Високо в земната стратосфера тънкият слой озон поглъща почти изцяло ултравиолетовата радиация, идваща от Слънцето, като по този начин значително намалява йонизиращия ефект на радиацията върху водните пари. Озонът може да бъде получен само при наличието на свободен кислород в атмосферата и следователно е зависим от биосферата. Магнитното поле на Земята също помага, като блокира голяма част от слънчевия вятър (Виж йоносфера).
Вулканичните изригвания допринасят за освобождаването на допълнителни количества водна пара и въглероден диоксид в атмосферата.[16] Земната тектоника позволява водата и въглеродният диоксид в атмосферата да се рециклират обратно в мантията под формата на скали като варовик. Според съвременни изчисления цялото количество вода, което се съдържа в мантията, е около 10 пъти по-голямо от водата в световните океани. Общата маса на хидросферата (вода на повърхността на Земята) се изчислява на 1,4×1021 kg или 0,023% от общата маса на Земята.
[редактиране] Магнитно поле
Земното магнитно поле има приблизителна форма на магнитен дипол, като магнитните полюси приблизително се намират до географските полюси на планетата. Според магнитната теория полето се създава от външната част на разтопеното ядро, където топлината създава движение на веществата в ядрото и се генерират електрични потоци. От това се създава магнитното поле на Земята. Тези движения в ядрото са хаотични и периодично се подреждат. Това поражда обръщане на земното магнитно поле през неравни интервали от време понякога от няколко пъти на един милион години. Последното обръщане на полюсите на магнитното поле се е случило преди около 700 000 години.[17][18]
Полето създава магнитосфера, която отклонява чстиците на слънчевия вятър. Сблъсъкът между магнитното поле и слънчевия вятър формира радиационния пояс на Ван Хален. Когато плазма навлезе в земната атмосфера над поясите се образува полярното сияние.[19]
[редактиране] Земята в Слънчевата система
На Земята са необходими 23 часа, 56 минути и 4,09 секунди (или един звезден ден), за да извърши едно пълно завъртане около собствената си ос, която минава през Северния и Южния полюс. Наблюдавани от повърхността на Земята, видимата позиция на небесните тела (без метеорите и изкуствените спътници) се премества с 15 градуса на запад всеки час или приблизително с един видим диаметър на Слънцето или Луната на всеки две минути.
Земята извършва една пълна обиколка на своята орбита всеки 365,2564 дни. Видимата позиция на Слънцето спрямо звездите се премества приблизително с 1 градус на изток за един ден.
По своята орбита около Слънцето Земята се придвижва със средна скорост от 30 km/s. С тази скорост тя изминава разстояние, равно на един свой радиус, за приблизително 7 минути.
Ако условно разделим Слънчевата система на „горна“ и „долна“ част, от които съответно са видими земният Северен или Южен полюс, и следим движението на Земята по нейната орбита „отгоре“, то движението на Земята и всички останали планети, както и въртенето на всички планети включително Слънцето но без Венера, е по посока обратна на часовниковата стрелка.
Плоскостите, определени от орбитата на Земята около Слънцето и нейното въртене около оста си, не са успоредни, а се пресичат под ъгъл от 23,5 градуса. Този факт е главната причина за наличието сезони, тъй като Северното и Южното полукълбо получават различно количество Слънчева енергия в зависимост от местоположението на Земята по нейната орбита. Второстепенна причина за наличието на сезони е ексцентричността на орбитата на Земята. Когато в Северното полукълбо е лято (и зима в Южното), разстоянието от Земята до Слънцето е по-голямо от същото разстояние през зимата в Северното полукълбо (лято в Южното полукълбо) и съответно Земята получава по-голямо количество енергия. Този факт води до известно смекчаване на климата в Северното полукълбо.
Оста на въртене на Земята е подложена на прецесия с период от 25 800 години и нутация с период от 18,6 години. Тези движения са породени от сфероидната форма на Земята и ефектите, които оказват Слънцето и Луната.
[редактиране] Наблюдение от космоса
Земята е фотографирана от космоса за първи път през 1959 г. от Експлорър 6.[20] През 1961 Юри Гагарин става първият човек, който наблюдава Земята от космоса. Екипажа на Аполо 8 е първият да наблюдава изгрев на Земята от лунна орбита през 1968 г. През 1972 г. екипажът на Аполо 17 прави известната фотография „Синьото топче“ на планетата Земя (виж началото на страницата).
[редактиране] Естествени спътници
Земята има един сравнително голям естествен спътник — Луната, която прави една пълна обиколка около Земята за 27,3 дни. Наблюдавана от повърхността на Земята, Луната се придвижва спрямо звездите със скорост 12 градуса (или един лунен диаметър) на час в посока изток.
| Име | Диаметър (km) | Mаса (kg) | Голяма полуос (km) | Орбитален период |
|---|---|---|---|---|
| Луна | 3 474,8 | 7,349 × 1022 | 384 400 | 27 дни, 7 часа, 43,7 минути |
Лунната гравитация е причината за приливите на Земята. Луната винаги показва една и съща страна по посока на Земята, но с различни осветени части.
Луната вероятно е повлияла благоприятно върху факторите за развитието на живота на Земята. Тя стабилизира земната ос и някои учени считат, че без нея наклонът ѝ би се изменял хаотично като този на Марс. В случай че земната ос стане успоредна на еклиптиката, то земният климат би се променил значително и най-вероятно би станал твърде неблагосклонен. Някои учени-планетолози считат, че този ефект би довел до изчезването на голям брой видове висши животни и растения.
Луната има почти същия ъглов диаметър като този на Слънцето поради факта, че тя е 400 пъти по-малка и се намира 400 пъти по-близо до Земята, отколкото Слънцето. Този факт позволява на Луната да затъмни Слънцето изцяло над определена част от повърхността на Земята. За сравнение, тази диаграма представя разстоянието между Земята и Луната и техните относителни размери:
Известни са няколко ко-орбитални спътника на Земята (спътници на Слънцето, с орбити свързани със земната) — астероидите 3753 Cruithne, (54509) 2000 PH5, (85770) 1998 UP1 и 2002 AA29.[21]
[редактиране] География
Повърхността на Земята (510,073 милиона km2) главно се разделя на континенти, океани. 70,8% от нея (361,132 милиона km2) е вода, а 29,2% (148,94 милиона km2) - суша. Бреговите линии са 356 000 km. Континенталният шелф е с дълбочина между 140 до 550 m и ширина между 0 и 150 km.
[редактиране] Екстремални точки (спрямо морското равнище)
- Най-ниска точка на повърхността: Мъртво море − 392 m
- Най-голяма дълбочина: Марианска падина в Тихия океан −11 022 m
- Най-висока точка: Еверест 8 848 m
[редактиране] Природни и климатични пояси
Земята се разделя на седем вида биологични и климатични пояси.
По-общо земният климат са характерни две обширни полярни зони, разделени от две сравнително тесни умерени зони, две тропични зони и една широка екваториална зона. Валежите варират в широки граници — от няколко метра до по-малко от милиметър годишно. Всички промени на времето стават в първите 10 км. от атмосферата.
Около една десета от Земята винаги е покрита с лед, а около една пета от сушата е пустиня.
[редактиране] Природа
[редактиране] Природни ресурси
- Земната кора съдържа голямо количество залежи на изкопаеми горива като въглища и нефт, природен газ и метан. Човечеството използва тези ресурси за производство на енергия и като суровина за разнообразни химични продукти.
- Метални руди: те са се формирали под въздействието на ерозията и тектоничната активност на Земята.
- Земната биосфера произвежда много биологични продукти като храна, дърва, лекарствени средства, кислород, а също така рециклира много органични отпадъци.
Някои от природните ресурси като изкопаемите горива не могат да бъдат възстановени бързо по естествен път и поради това се наричат невъзобновяеми. Експлоатацията на невъзобновяемите ресурси от човешката цивилизация е плод на ожесточени дискусии между природозащитници и технократи.
[редактиране] Използване на сушата от човека
| Използване на земята | В проценти |
|---|---|
| Годна за култивация земя: | 13.13% |
| Постоянни насаждения: | 4.71% |
| Пасища: | 26% |
| Гори: | 32% |
| Населени места: | 1.5% |
| Други: | 30% |
Земя снабдена с напоителни съоръжения: 2 481 250 km2 (по данни от 1993 г.)
[редактиране] Естествени бедствия
Обширни площи на Земята са подложени на природни бедствия като тропически циклони и антициклони, урагани (в Атлантическия океан) или тайфуни (в Тихия и Индийския океан. Много населени места са също подложени на опасности от земетресения, свлачища, вулканични изригвания, торнадота, пропадания на земна маса, наводнения или засушавания.
Много области и територии са обект на замърсяване на въздуха и водата от антропогенната дейност на човека, киселинни дъждове, загуба на естествената растителност (в резултат от занемаряване на земята, застрояване и урбанизиране), намаляване на видовото разнообразие, ерозия и изчерване на почвите.
Хората са причината и за глобалното затопляне, вседствие на емисиите въглероден диоксид. Това води до промени, като топенето на ледниците и снежните покривки, екстремално повишение на температурите, чувтсвителни промени в състоянието на водите и глобално повишение на нивото на водата.[22]
[редактиране] Проблеми на антропогенния фактор
В много области на Земята са наблюдава пренаселване, индустриални аварии, които водят до замърсяване на околната среда, киселинни дъждове, токсични отпадъци, загуба на растителност заради пасища, обезлесяване, запустяване, загуба на естествени животински и растителни видове, влошаване на плодородието на почвите или тяхната пълна или частична ерозия.
В дългосрочен план, климатът на Земята е подложен на глобално затопляне поради изпускането на парникови газове като въглероден диоксид вследствие на индустриалната активност на човечеството. Друг вид газове като фреоните са причинители на частичното разрушаване на озоновия слой на атмосферата над Арктика и Антарктика.
[редактиране] Човешко население
Населението на Земята за юли 2007 г. се изчислява на 6 671 226 000 души.[23] Специалисти преценяват, че населението на планетата ще достигне 7 млрд. през 2013 и 9,2 млрд. през 2050 година.[24] По-голяма част от населението ще се увеличи в развиващите се държави.
Гъстотата в различните региони по света варира, но голяма част е концентрирана в Азия. През 2020 се очаква 60% от хората да живеят в градовете.[25] Изчислено е че само 1/8 от територията на Земята е подходяща за живот, 3/4 е заета от световния океан, а половината от сушата е пустиня[26][27] или друг вид суша, която не е подходяща за живеене.
Най-северното селище в света е Алерт, остров Елсмер в Канада[28], а най-южното — базата Амундсен-Скот на Южния полюс.
Към 7 февруари 2008 г. само 470 души за излизали извън земната атмосфера[29][30], от които дванадесет са стъп