Астрономія
Меню сайту
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0

Земля

ЗЕМЛЯ, третя від Сонця велика планета Сонячної системи. Завдяки своїм унікальним єдиним у Всесвіті природним умовам, стала місцем, де виникло і одержало розвиток органічне життя. Формою Земля близька до еліпсоїда, сплюснутого біля полюсів і розтягнутого в екваторіальній зоні. Середній радіус Землі 6371,032 км, полярний — 6356,777 км, екваторіальний — 6378,160 км. Маса Землі 5,976·1024 г, середня густина 5518 кг/м3.

Земля рухається навколо Сонця з середньою швидкістю 29,765 км/с по еліптичній, близькій до кругової орбіти (ексцентриситет 0,0167); середня відстань від Сонця 149,6 млн. км, період одного обертання по орбіті 365, 24 сонячних діб. Обертання Землі навколо власної осі відбувається з середньою кутовою швидкістю 7,292115·10-5рад/с, що приблизно відповідає періоду в 23 год 56 хв 4,1 с. Лінійна швидкість поверхні Землі на екваторі — 465 м/с. Вісь обертання нахилена до площини екліптики під кутом 66° 33' 22''. Положення географічних полюсів міняється з періодом 434 діб з амплітудою 0,36''. Крім того, є і невеликі сезонні їх переміщення.

Площа поверхні Землі 510,2 млн. км2, з яких приблизно 70,8% доводиться на Світовий океан. Його середня глибина близько 3,8 км, максимальна (Маріанськая западина в Тихому океані) рівна 11,022 км; об'єм води 1370 млн. км , середня солоність 35 г/л. Суша складає відповідно 29,2% і утворює шість материків і острови. Вона піднімається над рівнем моря в середньому на 875 м; найбільша висота (вершина Джомолунгма в Гімалаях) 8848 м. Гори займають понад 1/3 поверхні суші.

За сучасними космогонічним уявленнями Земля утворилася приблизно 4,6-4,7 млрд. років тому із захопленого тяжінням Сонця протопланетної хмари. На утворення перших, найбільш стародавніх з вивчених гірських порід було потрібно 100-200 млн. років. Приблизно 3,5 млрд. років тому виникли умови, сприятливі для виникнення життя. Homo sapiens («Людина розумна») як вигляд з'явився приблизно півмільйона років тому, а формування сучасного типа людини відносять до часу відступу першого льодовика, тобто близько 40 тис. років тому. У Землі є єдиний супутник — Місяць. Його орбіта близька до кола з радіусом близько 384400 км. У числі багатьох хімічних елементів, що входять до складу Землі, є і радіоактивні. Їх розпад, а також гравітаційна диференціація (переміщення щільніших речовин в центральні, а менш щільних в периферичні області планети) приводять до виділення тепла. Температура в центральній частині Землі близько 5000 °С. Максимальна температура на поверхні наближається до 60 °С (у тропічних пустелях Африки і Північної Америки), а мінімальна складає біля -90 °С (у центральних районах Антарктиди). Тиск монотонно зростає з глибиною від 0 до 3,61 ГПа. Тепло з надр Землі передається до її поверхні завдяки теплопровідності і конвекції. Щільність в центрі Землі близько 12,5 г/см3.

Земля оточена атмосферою. Нижній її шар (тропосфера) тягнеться в середньому до висоти в 14 км; процеси, що відбуваються тут, грають визначальну роль для формування погоди на планеті. Температура в тропосфері падає із збільшенням висоти. Шар від 14 до 50-55 км називають стратосферою ; тут температура зростає із збільшенням висоти. Ще вище (приблизно до 80-85 км) знаходиться мезосфера, над якою спостерігаються (звичайно на висоті близько 85 км) сріблясті хмари. Для біологічних процесів на Землі величезне значення має озоносфера — шар озону, що знаходиться на висоті від 12 до 50 км. Область вище 50-80 км називають іоносферою. Атоми і молекули в цьому шарі інтенсивно іонізуються під дією сонячної радіації, зокрема, ультрафіолетового випромінювання. Якби не озоновий шар, потоки випромінювання доходили б до поверхні Землі, проводячи руйнування в живих організмах, що є там. Нарешті, на відстанях більше 1000 км газ настільки розріджений, що зіткнення між молекулами перестають грати істотну роль, а атоми іонізовані більш ніж наполовину. На висоті порядку 1,6 і 3,7 радіусів Землі знаходяться перший і другий радіаційні пояси.

Гравітаційне поле Землі з високою точністю описується законом всесвітнього тяжіння Ньютона. Прискорення вільного падіння над поверхнею Землі визначається як гравітаційною, так і відцентровою силою, обумовленої обертанням Землі. Залежність прискорення вільного падіння від широти приблизно описується формулою g = 9,78031 (1+0,005302 sin ) m/c2, де m —маса тіла.

Електричне поле над поверхнею Землі в середньому має напруженість близько 100 В/м і направлено вертикально вниз — це так зване «поле ясної погоди», але це поле випробовує значні (як періодичні, так і нерегулярні) варіації.

 

Місяць

МІСЯЦЬ, природний супутник Землі, знаходиться від неї на середній відстані 384 400 км. Нахил орбіти до площини екліптики 5°8 43 , маса 7,35*1022 кг (1/81,3 маси Землі), середній радіус Місяця 1738 км, прискорення сили тяжіння на поверхні 1,62 м/с . Середня щільність 3343 кг/м3, сидеричний період обертання 27,3 діб, синодичний період 29,5 діб. Світить відображеним сонячним світлом, візуальне сферичне альбедо 0,75. Поверхня Місяця в основному гориста, покрита численними кратерами ударного (метеоритного) походження. Місячний грунт — реголіт. Температура на поверхні Місяця 100-400 К.

Це природний супутник Землі, найближче до неї небесне тіло. Особлива роль Місяця в космонавтиці обумовлена тим, що він вже досяжний не тільки для автоматичних, але і для пілотованих космічних кораблів. Першою людиною, що ступила на поверхню Місяця 21 липня 1969, був американський астронавт Н. Армстронг.

По геометричній формі Місяць близький до кулі, середній радіус якої 1738 км, що приблизно в 3,68 разів менше, ніж радіус Землі. Кутовий радіус видимого із Землі диска Місяця (при середній відстані між ними) рівний 31'05''.

На Місяці навіть неозброєним оком помітні темні, відносно рівні ділянки, звані «морями», і що розділяють їх світліші — «материки», або «континенти». Поверхня «материків» гориста, її рівень вище, ніж біля «морів», і різниця середніх висот досягає 2,3 км. Рівень в кругових «морях» в районах дещо підвищеної щільності місячної породи звичайно більш ніж на кілометр нижче, ніж біля «морів» неправильної форми і поступається 4 км максимальній висоті «материків». Поверхня Місяця покрита великим числом кільцевих структур — кільцевими горами (цирками) і кратерами ударного (метеоритного) походження. Видимі на поверхні лінійні структури — борозни, розломи і складки — є свідоцтвами тектонічних процесів на Місяці.

Місяць рухається навколо Землі по майже еліптичній орбіті з середньою лінійною швидкістю 3683 км/год (1,02 км/с). Мінімальна відстань від Землі 363300 км, максимальна — 405500 км. Площина орбіти Місяця нахилена до площини екліптики на кут 5°08'43''. Період орбітального руху (сидеричний період) 27,32166 земних діб, що співпадає з періодом осьового обертання Місяця, завдяки цьому Місяць завжди повернутий до Землі однією і тією ж півкулею (так звана видима сторона Місяця). Через те що рух Місяця по орбіті не є рівномірним, а також через нахил площини екватора до площини її орбіти, із Землі можна спостерігати більш ніж половину (59%) поверхні Місяця.

Період обертання Місяця щодо Сонця (синодичний період) складає 29,53 діб, так що місячний день і місячна ніч тривають майже по 15 діб. Протягом місячного дня поверхня Місяця нагрівається, а вночі охолоджується; при цьому температура на поверхні Місяця міняється від 400 до 100 К.

Щільність місячних порід складає в середньому 3,343 г/см3, що помітно поступається середній щільності для Землі (5,518 г/см3 ). Ця відмінність пов'язана головним чином з тим, що ущільнення речовини з глибиною виявляється на Землі значно помітніше, ніж на Місяці. Є і відмінності в мінералогічному складі місячних і земних порід: вміст оксидів заліза в місячних базальтах на 25%, а титану — на 13% вище, ніж в земних. «Морські» базальти на Місяці відрізняються підвищеним вмістом оксидів алюмінію і кальцію і відносно вищою щільністю, що пов'язують з їх глибинним походженням.

Для дослідження будови Місяця використовувалися сейсмічні методи. В даний час картина цієї будови розроблена досить детально. Прийнято вважати, що надра Місяця можна розділити на п'ять шарів.

Поверхневий шар — місячна кора (її товщина міняється від 60 км на видимій із Землі половині Місяця до 100 км — на невидимій) — має склад, близький до складу «материків». Під корою розташовується верхня мантія — шар завтовшки близько 250 км. Ще глибше — середня мантія завтовшки близько 500 км; вважають, що саме в цьому шарі в результаті часткового виплавлення формувалися «морські» базальти. На глибинах близько 600-800 км розташовуються глибокофокусні місячні сейсмічні вогнища. Потрібно відзначити, що природна сейсмічна активність на Місяці невелика.

На глибині близько 800 км закінчується літосфера (тверда оболонка) і починається місячна астеносфера — розплавлений шар, в якому, як і в будь-якій рідині, можуть розповсюджуватися тільки поздовжні сейсмічні хвилі. Температура верхньої частини астеносфери близько 1200 К.

Над поверхнею Місяця газова атмосфера як така віддібня, оскільки не може утримуватися Місяцем унаслідок її малої маси. В результаті навіть якнайлегші атоми при середніх теплових швидкостях здатні долати тяжіння Місяця. Тому щільність газу над Місяцем принаймні на 12 порядків менше щільності приземної атмосфери (хоч і помітно вище за щільність міжзоряного газу).

Найретельніше досліджувалося гравітаційне поле Місяця, що пояснюється не тільки потребами космонавтики, але і дає важливу інформацію про особливості будови Місяця. Ці дослідження виявили нецентральність гравітаційного поля, обумовлену неоднорідністю щільності надр. Прискорення сили тяжіння на поверхні Місяця склало 1,623 м/с , тобто в 6 разів менше, ніж на Землі.

Магнітне поле Місяця за наявними оцінками є вельми слабким і складає приблизно 0,1% магнітного поля Землі, що відповідає напруженості магнітного поля. Електричне поле у поверхні Місяця не вимірювалося, але існують теоретичні вказівки на те, що через значну приливну дії з боку Землі усередині Місяця повинен відбутися перерозподіл електричних зарядів, що приводить до утворення над її поверхнею електричного поля з напруженістю близько кіловольта на метр.

Місяць світить відображеним сонячним світлом; візуальне сферичне альбедо рівне 0,075, тобто Місяць відображає всього 7,5% падаючих на неї сонячних світлових променів. Віддзеркалення падаючого від зовнішнього джерела світла досить помітне переважає у напрямі до цього джерела; з цієї причини Місяць найяскравіше в повний місяць. Власне теплове випромінювання Місяця відповідає температурі не вище 100 К.

Чи були колись Земля і Місяць єдиним цілим, таким, що розділилося потім з якоїсь причини? Така гіпотеза, як і гіпотеза захоплення Місяця гравітаційним полем Землі, вважається зараз малопереконливою. На думку більшості дослідників, і Земля, і Місяць утворилися як різні небесні тіла в одній і тій же області Сонячної системи 4,3-4,6 млрд. років тому, і потім в результаті глобальної магматичної диференціації в умовах інтенсивного метеоритного бомбардування сформувалися кора і верхня мантія Місяця. Процеси виплавлення порід в надрах Місяця і їх кристалізація на її поверхні зіграли істотну роль при виникненні «морів». Поява їх базальтових покриттів пов'язана з двома спалахами активності надр 3,7 і 3,2 млрд. років тому, після яких наступив період загасання місячного вулканізму.

Форма входу
Пошук
Copyright MyCorp © 2017Зробити безкоштовний сайт з uCoz