هيكل الأرض ككوكب. خصائص الأرض

مرحبًا أيها القراء! لدينا كوكب رائع ، أليس كذلك؟ إنها جميلة ومحبوبة. اليوم ، في هذه المقالة ، أود أن أخبركم عن ماذا يتكون كوكبنا ، وشكله ، ودرجة حرارته ، وتكوينه ، وحجمه ، وبعض الأشياء الأخرى المثيرة للاهتمام ...

الأرض ، على هذا الكوكب الذي نعيشه ، هي خامس الكواكب الرئيسية والثالثة من الشمس. بشكل عام ، مواتية , العديد من الموارد الطبيعية ، وربما هو الكوكب الوحيد الذي توجد عليه الحياة.

تتجلى العمليات الديناميكية الجيوديناميكية النشطة التي تحدث في أحشاء الأرض في تراكم القشرة المحيطية وفتحها الإضافي والزلازل والانفجارات وما إلى ذلك.

الشكل والحجم.

لقد عرفت الخطوط والأبعاد التقريبية للأرض منذ أكثر من 2000 عام. قام العالم اليوناني بحساب نصف قطر الأرض بدقة في القرن الثالث. قبل الميلاد ه. في الوقت الحاضر ، من المعروف بالفعل أن نصف القطر الأرض يبلغ حوالي 12،711 كم ، ونصف القطر الاستوائي يبلغ 12،754 كم.

تبلغ مساحة سطح الأرض حوالي 510.2 مليون كيلومتر مربع ، منها 361 مليون كيلومتر مربع من المياه.يبلغ حجم الأرض حوالي 1121 مليار كيلومتر 3. بسبب دوران الكوكب ، تنشأ قوة طرد مركزي ، والتي تكون أقصى عند خط الاستواء وتنخفض نحو القطبين ، ويرجع هذا الدوران إلى عدم انتظام نصف قطر الأرض.

إذا كانت هذه القوة تعمل فقط على الأرض ، فإن كل الأجسام الموجودة على السطح ستطير إلى الفضاء ، ولكن بفضل قوة الجاذبية ، فإن هذا لا يحدث.

الجاذبية

الجاذبية ، أو الجاذبية ، تبقي الغلاف الجوي قريبًا من سطح الأرض والقمر في المدار. تقل الجاذبية مع الارتفاع.ويفسر هذا الظرف نفسه حالة انعدام الوزن التي يعاني منها رواد الفضاء.

بسبب دوران الأرض وعمل قوة الطرد المركزي ، تنخفض الجاذبية على سطحها قليلاً. إن تسارع السقوط الحر للأجسام ، التي تبلغ قيمتها 9.8 م / ث ، يرجع إلى قوة الجاذبية.

يرجع الاختلاف في الجاذبية في مناطق مختلفة إلى عدم تجانس سطح الأرض. يمكن الحصول على معلومات حول البنية الداخلية للأرض من خلال قياس تسارع قوة الوزن.

الكتلة والكثافة.

تبلغ كتلة الأرض 5976 ∙ 10 21 طنًا تقريبًا ، وللمقارنة ، فإن كتلة الشمس تزيد تقريبًا عن 333 ألف مرة ، وكتلة المشتري 318 مرة. ولكن من ناحية أخرى ، تبلغ كتلة الأرض 81.8 مرة كتلة القمر. تختلف كثافة الأرض من عالية للغاية في وسط الكوكب ، إلى لا تذكر في الغلاف الجوي العلوي.

بمعرفة كتلة الأرض وحجمها ، حسب العلماء أن متوسط \u200b\u200bكثافتها يبلغ 5.5 أضعاف كثافة الماء تقريبًا. الجرانيت هو أحد الأحافير الأكثر انتشارًا على سطح الأرض ، وكثافته 2.7 جم / سم 3 ، وتتفاوت الكثافة في الوشاح من 3 إلى 5 جم / سم 3 ، داخل القلب - من 8 إلى 15 جم / سم 3. في وسط الأرض ، يمكن أن يصل إلى 17 جم / سم 3.

على العكس من ذلك ، تبلغ كثافة الهواء بالقرب من سطح الأرض حوالي 1/800 كثافة الماء ، وفي الغلاف الجوي العلوي تكون صغيرة جدًا.

الضغط.

عند مستوى سطح البحر ، يمارس الغلاف الجوي ضغطًا يبلغ 1 كجم / سم 2 (ضغط جو واحد) ، وينخفض \u200b\u200bمع الارتفاع. ينخفض \u200b\u200bالضغط بحوالي 2/3 على ارتفاع حوالي 8 كم. داخل الأرض ، ينمو الضغط بسرعة: في حدود القلب ، يبلغ حوالي 1.5 مليون غلاف جوي ، وفي مركزه - ما يصل إلى 3.7 مليون غلاف جوي.

درجات الحرارة.

على الأرض ، تختلف درجات الحرارة بشكل كبير. على سبيل المثال ، في العزيزية (ليبيا) ، تم تسجيل درجة حرارة عالية قياسية تبلغ 58 درجة مئوية (13 سبتمبر 1922) ، وفي محطة فوستوك بالقرب من القطب الجنوبي للقارة القطبية الجنوبية ، وهو رقم قياسي منخفض - 89.2 درجة مئوية (21 يوليو 1983 .).

في العمق ، ترتفع درجة الحرارة بمقدار 0.6 درجة مئوية كل 18 م ، ثم تتباطأ هذه العملية. يتم قلب قلب الأرض ، الواقع في وسط الأرض ، إلى درجة حرارة 5000-6000 درجة مئوية.

يبلغ متوسط \u200b\u200bدرجة حرارة الهواء في الغلاف الجوي القريب من السطح 15 درجة مئوية ، وينخفض \u200b\u200bتدريجيًا في طبقة التروبوسفير ، ويختلف أعلاه (بدءًا من الستراتوسفير) في حدود واسعة اعتمادًا على الارتفاع المطلق.

الغلاف الجليدي هو غلاف الأرض ، وكقاعدة عامة ، تكون درجات الحرارة داخل حدودها أقل من 0 درجة مئوية. عند خطوط العرض المرتفعة ، يبدأ عند مستوى سطح البحر ، وفي المناطق الاستوائية ، على ارتفاع حوالي 4500 متر. يمكن أن يمتد الغلاف الجليدي في المناطق شبه القطبية في القارات على بعد عشرات الكيلومترات تحت سطح الأرض ، مشكلاً أفقًا.

وهكذا ، أخبرتك أهم الحقائق عن الأرض ، كما كانت ، من الداخل. من الجانب الذي لم نفكر فيه عادةً. كان هذا وصفا موجزا للأرض. آمل أن تكون هذه المقالة هي الجواب على عمليات البحث الخاصة بك. 🙂

بالنسبة لنا ، سكان كوكب الأرض ، بالنظر إلى سماء الليل المخملية المليئة بنور عدد لا يحصى من النجوم ، من الصعب أن نتخيل أن عالمنا هو مجرد جزيرة مجهرية للحياة في الكون الذي لا نهاية له. هناك مليارات الكواكب الأخرى في الفضاء الخارجي يمكن ملاحظتها ، وقد يحتوي بعضها على بعض أشكال الحياة الأخرى. ومع ذلك ، فإن كوكب الأرض الأزرق اليوم هو المكان الوحيد المعروف في الكون حيث توجد الظروف اللازمة لوجود الكائنات الحية.

إن كوكبنا هو عالم فريد ، وطن كوني أصبح مهد الإنسانية. على الرغم من حقيقة أن الإنسان ، في بحثه عن المعرفة ، يسعى جاهدا لاختراق أعمق وأعمق في أعماق الفضاء ، إلا أن الأرض لا تزال بالنسبة لنا جسمًا فضائيًا لم يتم دراسته بشكل كبير. دراسة الحياة على كوكب الأرض ، لدينا بيانات سطحية فقط عن الكوكب الثالث في النظام الشمسي. جميع المعلومات المتاحة اليوم عن ذلك هي مجرد غيض من فيض. لا تعرف البشرية سوى القليل عن وطنها ، وتواصل حل ألغاز كوكب الأرض ، للبحث عن إجابات لآلاف الأسئلة: من نحن؟ من أين؟ لماذا أصبحت الأرض مهد الحياة بالضبط. أي المجرة هي أقرب كوكب مأهول لنا؟

حقائق معروفة عن كوكب الأرض

لقد تعلمنا البيانات الأساسية للفيزياء الفلكية والجيوفيزيائية عن كوكبنا من المدرسة. تدور الأرض حول الشمس في مدار بيضاوي الشكل على مسافة 150 مليون كيلومتر. نجمنا ، وهو نجم قزم أصفر ، له نظامه الخاص ، والذي يتضمن ثمانية كواكب رئيسية وثانوية ، وأقمارها الصناعية ، والكويكبات والنيازك. البيانات الفيزيائية الفلكية الأكثر دقة حول كوكبنا هي كما يلي:

• تبلغ المسافة القصوى من الأرض إلى الشمس في الأوج 152098238 كم ؛
• الحد الأدنى للمسافة إلى الحضيض 147098290 كم ؛
• تستغرق الثورة الكاملة للكوكب حول الشمس 365 يومًا ؛
• تبلغ سرعة الكوكب في مداره 30 كم / ثانية ؛
• دوران الأرض حول محوره هو 24 ساعة.

الخصائص الفيزيائية لكوكبنا ليست أقل إثارة للاهتمام ومثيرة للاهتمام. الأرض ، على سبيل المثال ، لديها تقلص قطبي وبالتالي فهي ليست جسم فضائي كروي مثالي. يبلغ قطر كوكب الأرض 12742 كم ، في حين يبلغ متوسط \u200b\u200bنصف قطر الكوكب حوالي 6371 كم. بعبارة أخرى ، منزلنا الكوني بعيد عن الكرة وسيتم تسويته عند القطبين. ويتجلى ذلك في اختلاف طول خط الاستواء وخطوط الطول. يبلغ طول خط الاستواء ، وهو الخط الوسطي الذي يقسم الكوكب إلى نصفين ، 40،075 كم ، في حين أن طول خط الطول يصل إلى 68 كم أقل وهو بالفعل 40007 كم.

من حيث حجمها وكتلتها ، فإن الأرض ، من بين الكواكب الأخرى في النظام الشمسي ، تقع في الوسط الذهبي. حجم كوكبنا أكبر من حجم المريخ والزهرة وعطارد ، ومع ذلك ، فهو أصغر بكثير من حجم الكواكب العملاقة ، المشتري ، زحل ، أورانوس ونبتون. على عكس الكواكب الكبيرة ، التي هي عمالقة غازية ، فإن الأرض جسم فضائي صلب بكثافة 5.51 كجم / سم 3. علاوة على ذلك ، يبلغ وزن الكوكب 5.9726x1024 كجم. حتى هذا الرقم الضخم لا شيء مقارنة بكتلة المشتري.

كتلة المشتري ، على الرغم من حقيقة أن الكوكب ليس لديه قاعدة صلبة ، هي 317 مرة كتلة الأرض.

الكواكب الأرضية هي جيران لكوكب الأرض

من بين الكواكب في المجموعة الأرضية ، والتي تشمل عطارد والزهرة والمريخ ، تختلف الأرض بشكل إيجابي في المعلمات الفيزيائية الفلكية ، بما في ذلك المسافة إلى نجمنا ، وشكل المدار وتواتر الدوران ، حول الشمس وحول محوره الخاص. يساهم موقع الكوكب في النظام الشمسي في ذلك إلى حد كبير. نحن نحتل المرتبة الثالثة المشرفة على التوالي من الشمس ، وتقع بشكل مريح بين كوكب الزهرة والمريخ.

الكوكب الأقرب إلى الشمس هو عطارد. هذا الكوكب الصغير الذي تبلغ كتلته 3.33022x1023 كجم أو 0.055274 وزن كوكب الأرض ، الذي يقل قطره ثلاث مرات عن الأرض ، يكتسح بسرعة كبيرة في مدار دائري حول نجمنا. يمتلك الزئبق جوًا لطيفًا للغاية ، وهو لا ينقذ الكوكب على الإطلاق من الحرارة الشمسية والبرد الكوني. يختلف الزئبق عن الكواكب الأرضية الأخرى في أهم تقلبات درجة الحرارة اليومية. يصاحب يوم الزئبق حرارة لا تطاق ، حيث يسخن سطح الكوكب حتى 7000 درجة مئوية ، بينما يمكن أن تصل درجة الحرارة في الليل إلى -2000 درجة مئوية. في مثل هذه الظروف ، من المستحيل وجود أي من أشكال الحياة المعروفة حاليًا. لا يحتوي الكوكب الأول على أقمار صناعية طبيعية.

جيراننا الأقرب هم كوكب الزهرة والمريخ ، وهي كواكب مماثلة في الهيكل والبنية للأرض. من "نجمة الصباح" تفصلنا مسافة 38 مليون كيلومتر. (أقرب نقطة). للوصول إلى سطح المريخ ، يجب أن تغطي المركبة الفضائية مسافة في خط مستقيم يبلغ 58 مليون كيلومتر. لكل من الكواكب الخاصة به ، تختلف عن المعلمات الأرضية ، البيانات والخصائص الفيزيائية الفلكية ، بدرجات متفاوتة ، تشرح الظروف المادية المشكلة. كوكب الزهرة ، على الرغم من مظهره السحري ، الذي اعتدنا عليه منذ آلاف السنين ، هو جحيم حقيقي. لا يمكن أن يكون هناك أي شك في أي شكل من أشكال الحياة قادر على الوجود في تلك الظروف.

كوكب الزهرة هو الكوكب الأقرب إلى الأرض ، وهو أشبه بكوكبنا في المعلمات الفيزيائية. تبلغ كتلته 90٪ من وزن الأرض ، ويبلغ قطر كوكب الزهرة 12.103 كم وهو يساوي 95٪ من الأرض. يستمر يوم كوكب الزهرة 117 يومًا أرضيًا ، وستكون السنة على سطح الزهرة مساوية لـ 224 يومًا أرضيًا. يشبه الغلاف الجوي الزهري في كثافة الغلاف الجوي للأرض ويتكون بشكل أساسي من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. توجد عناصر مهمة لتكوين الحياة مثل الأكسجين والهيدروجين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة بكميات ضئيلة.

التسارع بسبب الجاذبية على الأرض هو 9.807 م / ث 2 ، بينما في الزهرة ، الجاذبية 8.87 م / ث 2.

من حيث كثافته ، فإن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة أكثر كثافة من الغلاف الجوي للأرض. هذا هو المكان الذي ينشأ فيه الضغط الهائل الموجود على سطح الكوكب ، والذي يمكن مقارنته للمقارنة مع ضغط الأرض تحت الماء على عمق 900 متر.ويوفر طبقة غاز كثيفة مشبعة بأبخرة حمض الكبريتيك تأثيرًا على الدفيئة على سطح الكوكب الذي يقتل كل الحياة. تمكنت المركبة الفضائية والتكنولوجيا التي تم إطلاقها على كوكب الزهرة من تزويد المجتمع العلمي بمعلومات تفيد بأن الزهرة هي بيئة مميتة وخطيرة للكائنات الحية. يبلغ متوسط \u200b\u200bدرجة حرارة سطح كوكب الزهرة 4540 درجة مئوية عند ضغط جوي يبلغ 93 بار. يشهد تاريخ الكوكب على النشاط الجيوفيزيائي النشط. تغطي العديد من البراكين الخاملة 25٪ من سطح الكوكب. بعضها أطول بعشر مرات من نظيراتها الأرضية. على الرغم من سطحه الصلب ، ليس للزهرة قشرة. لا توجد صفائح تكتونية متحركة في تكتونية الكوكب ، وبالتالي فإن الكوكب يشبه تكوين الصخور الكثيفة.

إن وصف الكوكب ، الذي تمكن العلماء من تجميعه على أساس المجسات السوفيتية والأمريكية الأوتوماتيكية التي تم الحصول عليها أثناء الرحلات ، يشير إلى أن أقرب جيراننا في النظام الشمسي هو مكان غريب ومعاد تمامًا في الفضاء للبشر. توجد الحياة على كوكب الأرض في ظروف أكثر راحة ونعومة.

المريخ ، المجاور لنا على الجانب الآخر من النظام الشمسي ، لديه بيئة أقل عدوانية. تختلف المعلمات الفيزيائية للكوكب بشكل كبير عن الظروف الأرضية ، ولكنها قد تكون مناسبة إلى حد ما للتطور. المريخ هو نصف حجم الأرض. تبلغ سرعة دوران الكوكب حول الشمس 1.88 سنة أرضية ، ويبلغ طول يوم المريخ 40 دقيقة فقط عن الأرض وهو 24 ساعة 39 دقيقة.

نظرًا لحقيقة أن المريخ لديه غلاف جوي ، فإن سطح الكوكب أقل تعرضًا للإشعاع الشمسي والكوني. يبلغ الضغط الجوي على سطح الكوكب 6.1 بار. تتراوح درجة الحرارة على سطح الكوكب في النطاق - من -1500 درجة مئوية عند القطبين ، إلى + 200 درجة مئوية في المنطقة الاستوائية من الكوكب. يصاحب تغير النهار والليل تغيرات كبيرة في درجات الحرارة على سطح الكوكب. تختلف الظروف المعيشية على كوكب الأرض تمامًا ، لكن ما واجهه العلماء عند دراسة الكوكب الرابع من النظام الشمسي يشير إلى أن المريخ يمكن أن يسكن.

ما إذا كانت أشكال الحياة موجودة على كوكب المريخ هو سؤال أثار قلق العقول العلمية في العقود الأخيرة. من حيث خصائصه الفيزيائية والفيزيائية الفلكية ، فإن كوكب المريخ هو كوكب النظام الشمسي الأكثر ملاءمة للاستعمار اللاحق. الأجسام الأخرى التي هي جيراننا الدائمون والمؤقتون ، الذين يصلون من الفضاء الخارجي ويدورون حول كوكبنا ، هي القمر والكويكبات والمذنبات.

بالقرب من الفضاء: القمر والأقمار الصناعية الأخرى لكوكب الأرض

هذا الكوكب ، الذي أعطي لنا مدى الحياة ، يرافقه القمر - قمرنا الثابت. الأرض هي الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي يحتوي على مثل هذا القمر الصناعي الطبيعي الكبير. لا كوكب المريخ ولا كوكب الزهرة كواكب مشابهة للأرض في المعلمات الفيزيائية الفلكية ، وليس لديها أي شيء مماثل لقمرنا. ليس لدى عطارد والزهرة أقمار صناعية. يرافق المريخ قمران صناعيان قزمان - Deimos و Phobos (الرعب والخوف) ، اللذين بالكاد يتجاوزان حجم مدينة أرضية كبيرة ، مثل الكويكبات.

القمر - أحد الأقمار الصناعية الطبيعية للأرض هو جسم سماوي فريد من نوعه. في الحجم ، القمر بالكاد أدنى من عطارد. يبلغ قطر جارتنا 3458 كم ، بينما يبلغ قطر عطارد 4880 كم فقط. قمرنا الطبيعي هو خامس أكبر بين جميع الأقمار الصناعية الطبيعية في النظام الشمسي. ومع ذلك ، إذا كانت أحجام Ganymede و Titan و Callisto و Io تتوافق تمامًا مع الأحجام الضخمة للمشتري وزحل ، فإن القمر بحجمه لأرض صغيرة لا يمكن تفسيره بالكامل. ما سبب هذه الانتقائية؟ لا يزال العلماء لا يستطيعون العثور على الجواب. لماذا الأرض ، ذات الحجم الصغير بما فيه الكفاية حسب المعايير الكونية ، تمنح كقمر صناعي طبيعي مع مثل هذا الجسم السماوي الكبير؟ الخصائص الفيزيائية الفلكية الأخرى التي يمتلكها القمر الصناعي الوحيد لدينا مثيرة للاهتمام أيضًا:

• تبلغ المسافة من الأرض إلى القمر عند أوجها 406 ألف كيلومتر ؛
• الحد الأدنى للمسافة من كوكبنا إلى قمرنا الصناعي هو 357 ألف كيلومتر ؛
• يدور القمر حول الأرض في مدار إهليلجي بسرعة تزيد قليلاً عن 27 يومًا من الأرض ؛
• يدور القمر الصناعي الطبيعي حول محوره بنفس السرعة ، حوالي 27 يومًا.

الحقائق الأخيرة تجعل من القمر الصناعي جسم سماوي فريد من نوعه. نظرًا لحقيقة أن حركة القمر في مدار قريب من الأرض متزامنة مع تردد دوران القمر الصناعي حول محوره ، فإن جارنا دائمًا ما يتجه إلينا من جانب واحد. الجانب البعيد من القمر مخفي عن مجال رؤيتنا. أصبح من الممكن رؤيتها فقط في أيامنا هذه. بفضل رحلات المحطات الآلية "لونا" و "رينجر" و "مساح" و "لونار أوربيتر" ، تلقى الإنسان الصور الأولى للجانب العكسي من قمرنا الفضائي. تم تعزيز نجاح رحلات وهبوط رواد الفضاء الأمريكيين في إطار برنامج أبولو.

حتى الآن ، القمر هو الجسم السماوي الوحيد الذي داس عليه الإنسان. منذ ما يقرب من 50 عامًا ، في يوليو 1969 ، هبطت وحدة القمر النسر من مركبة الفضاء أبولو 11 على سطح القمر في بحر الهدوء.

أما بالنسبة للمعلمات الفيزيائية ، فقد تبين أن القمر كان فارغًا بشكل مفاجئ وحيوي. ليس للقمر الصناعي غلاف جوي ، وجاذبية القمر أضعف بـ 6 مرات من جاذبية الأرض. تشكلت الطبيعة القمرية بسبب التعرية الطبيعية. ويتجلى ذلك من خلال الحفر العديدة التي تلمس الوجه الجميل لجارتنا. لم توضح دراسات التربة القمرية مسألة وجود كائنات حية على قمرنا الصناعي. لم يتم العثور على آثار للحياة الذكية على القمر. تشير البيانات التي تم رفع السرية عنها والتي تم الحصول عليها من رواد الفضاء الأمريكيين الذين قاموا بأكثر من 6 عمليات هبوط على سطح القمر الصناعي والمعلومات التي تم الحصول عليها نتيجة لرحلات المحطات والتحقيقات الأتوماتيكية السوفيتية والأمريكية ، إلى أن قمرنا الطبيعي هو حجر مبرد ضخم.

بالإضافة إلى القمر ، تسافر الكويكبات والمذنبات حول كوكبنا في الفضاء الخارجي ، من وقت لآخر تجتاح المنطقة المجاورة مباشرة للأرض. الأجسام الفضائية الصغيرة على شكل نيازك تزعج الغلاف الجوي للأرض. أحيانًا تصل الكويكبات الكبيرة ، الموجودة بالفعل على شكل نيازك ، إلى سطح كوكبنا. تحدث معظم النيازك الساقطة ذات الأحجام الكبيرة والعملاقة في فترة ما قبل التاريخ لكوكبنا.

تشكلت تشيككسولوب أو فوهة يوكاتان ، أبعادها المذهلة ، بعرض 180 كم وعمق 10-12 كم ، منذ 65 مليون سنة. قطر أريزونا أصغر يبلغ قطرها 1.2 كيلومتر ، تشكل قبل 50 ألف سنة.

في التاريخ الجديد ، هناك الكثير من الحقائق والأدلة حول سقوط نيازك أصغر على كوكبنا ، وتبين أن عواقبها أقل تدميراً. في عام 1908 ، سقط نيزك مثير للإعجاب إلى حد ما على نهر Podkamennaya Tunguska في شرق سيبيريا. في عشرينيات القرن العشرين ، سقط نيزك يبلغ وزنه 66 طنًا ، اسمه جوبا ، على أراضي ناميبيا. يقع ضيوف الفضاء الأصغر بانتظام على كوكبنا. كان أحدث حدث بارز في عالم الفيزياء الفلكية هو سقوط نيزك كبير في بيرو في خريف عام 2007 ودش نيزك في الصين ضرب الأرض في فبراير 2012.

أسرار تكوين كوكب الأرض

تم تشكيل منزل فضائنا منذ حوالي 4.5 مليار سنة. بعد تشكيل نجمنا ، الذي ولد نتيجة الانفجار العظيم ، بدأ تشكيل النظام الشمسي. جميع الكواكب هي في نفس العمر تقريبًا ، ومع ذلك ، لا يزال بعضها يظهر نشاطًا تكتونيًا ، تحدث العمليات الكيميائية التي تؤثر على تكوين مظهر عوالم بعيدة. كيف تشكل كوكبنا وسط هذه الفوضى هو سؤال ليس له جواب نهائي. هناك العديد من النظريات التي تشرح عملية تكوين وتطوير كوكبنا ، والتي امتدت على مدى مليارات السنين.

في البداية ، كان تكوين الأرض عملية معقدة وطويلة. تتحد المادة الكونية في جلطات المادة ، وتشكل جسمًا كرويًا نتيجة للحركة المركزية. تحت تأثير قوة الطرد المركزي ، تم ضغط جزيئات الفضاء في هيكل صلب ، ونمت قوة الجاذبية للكوكب المستقبلي أيضًا وفقًا لذلك. كانت نتيجة العمليات طويلة المدى تشكيل جسم فضائي صلب عالي الكثافة. دفعت الجاذبية المتزايدة الجسيمات الثقيلة نحو المركز ، بينما ارتفعت العناصر الأخف إلى السطح. رافق هذه العملية برمتها إطلاق الطاقة الحرارية بكميات هائلة ، وبالتالي تسخين الكوكب من الداخل ، لتشكيل مركز النيكل الحديدي الساخن للكوكب - النواة المستقبلية. التبريد ، شكلت الطبقات العليا قشرة صلبة - الصلبة للأرض.

السمة المميزة لغلاف سطح الكوكب هي وجود الصفائح التكتونية ، التي تشكل الحركة الثابتة والموضع منها قشرة الأرض. يتم تحديد عمر القشرة الأرضية بمليار سنة. على الرغم من هذا العصر القديم ، تواصل الأرض العيش. تم تسهيل ذلك من خلال العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث في الطبقات الداخلية لكوكبنا. العناصر المشعة التي تتكون منها المادة الصخرية التي تشكل الطبقات الداخلية للأرض ، عندما تتحلل ، تطلق كمية كبيرة من الطاقة الحرارية. التاريخ المبكر لكوكب الأرض هو سلسلة مستمرة من النوبات الكارثية على نطاق عالمي ، ونتيجة لذلك تشكلت الأرض ، ظهرت المحيطات ، وشكل الغلاف الجوي.

يكمن تفرد الكوكب الثالث في النظام الشمسي في حقيقة أن الأرض ، بحجمها الذي يحتل المرتبة الخامسة بين كواكب النظام الشمسي ، لديها أعلى كثافة - 5.513 كجم / م 3. كوكبنا أكثر كثافة من عمالقة الغاز والمشتري وزحل. حقيقة فريدة أخرى ، تم إنشاؤها بالفعل من خلال جهود الإنسان ، هو اسم كوكبنا. على عكس الأجرام السماوية الأخرى ، التي أعطيت أسماء وأسماء أسطورية ، تلقت الأرض اسمًا مختلفًا تمامًا - "إرثا" في الترجمة من الإنجليزية - "الأرض أو التربة".

يعكس هذا الاسم أيضًا الطبيعة المادية لمنزلنا. الأرض جسم فضائي صلب مركزه نواة من الحديد والنيكل. بفضل النواة الثقيلة ، التي يبلغ قطرها 1220 كم ، تتمتع الأرض بمجال مغناطيسي قوي. يشكل قلب النيكل والحديد الجاذبية ، التي تحمل الغلاف الجوي - عاملاً حيويًا في ضمان وجود الحياة على كوكب الأرض.

تشكلت طبقة جديدة حول قلب الأرض. بعد حدود النواة الخارجية ، تشكل عباءة ، حدودها لها خطوط واضحة وتنتهي بقشرة الأرض. كل طبقة لها سمكها وهيكلها. عباءة الأرض هي نظام الدورة الدموية لكوكبنا ، حيث توفر الحرارة والعناصر النزرة ومواد البناء لقشرة الأرض. بينما يدور كوكبنا حول محوره الخاص ، بينما يحدث الاندماج النووي في الأعماق وفي قلب الأرض ، تتفاعل تفاعلات حرارية كيميائية أخرى ، ولا يزال منزلنا الكوني يعيش. سيأتي موت كوكب الأرض فقط مع توقف العمليات الجيوفيزيائية والفيزيائية الفلكية الرئيسية.

الغلاف الجوي للأرض هو مصدر الحياة على كوكب الأرض

التفاعلات النووية والكيميائية التي تحدث في باطن الكوكب مع العمليات التكتونية هي العوامل الرئيسية التي تساهم في تكوين الغلاف الجوي للأرض الأولية. خلال فترة النشاط البركاني المكثف ، تم إلقاء كمية كبيرة من الغازات على سطح الأرض ، والتي ، بسبب قوة الجاذبية ، تم الاحتفاظ بها في الطبقة السطحية.

لم يكن الغلاف الجوي الأرضي الأساسي مختلفًا كثيرًا في تكوينه عن خليط الغاز الذي واجهناه أثناء دراسة الأجسام الكونية الأخرى اليوم. أرضنا ، أثناء تطورها المبكر ، كانت محاطة بأبخرة من الميثان وثاني أكسيد الكربون والأمونيا. كان الغلاف الجوي للكوكب عبارة عن غلاية غاز ضخمة وفوارة ، وهي غير مناسبة بشكل جيد لتشكيل أي شكل من أشكال الحياة. فقط بعد فترة كبيرة من الزمن ، نتيجة لإزالة الغازات من الطبقات السطحية لغطاء الأرض والتآكل الطبيعي ، بدأ تكوين الغلاف الجوي للأرض يتغير. تمتلئ الكتلة الغازية ببخار الماء والمركبات الكربونية المتطايرة والنيتروجين. تحت تأثير الإشعاع الكوني وبسبب العمليات الكيميائية الداخلية ، بدأت عملية أكسدة غلاف غاز الأرض. العناصر الكيميائية السائدة في الغلاف الجوي للأرض هي ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والهيدروجين والأكسجين. هذا التطور هو أحد أسرار كوكب الأرض. ونتيجة لذلك ، ما هو التحول الذي تحول إليه الميثان والأمونيا إلى هيدروجين ونيتروجين؟ ما الذي ساهم في تحويل بيئة غازية ، معادية وغير مناسبة للكائنات الحية ، إلى مزيج النيتروجين والهواء الذي يعطي الحياة؟

كان الجو الثانوي رقيقًا جدًا. ومع ذلك ، كان فيه أن ولدت الحياة الأولى. كانت الطحالب الخضراء المزرقة والبكتيريا الزرقاء هي الكائنات الحية الأولى التي ظهرت على الأرض. بدأ ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين في التراكم على سطح الأرض. خلال حياة البكتيريا ، ظهر الأكسجين في الغلاف الجوي ، الذي أصبح المؤكسد الرئيسي للعناصر الأخرى. وغني عن القول أن الأكسجين كان وفيرًا في التكوين المبكر للغلاف الجوي للأرض. في فترة الأرتش (قبل 4-2.5 مليار سنة) ، لم يتجاوز مستوى الأكسجين في الطبقة السطحية للغلاف الجوي للأرض 0.01٪ من المستوى الحالي.

على مدى مليارات السنين ، كانت هناك عملية بطيئة لأكسدة الحديد ، تراكمت نتيجة لتكوين قشرة الأرض على سطح الكوكب. فقط مع نهاية التفاعل التأكسدي بدأ في زيادة كمية الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض. أعطت ذرات الأكسجين الحرة قوة دفع لتنمية الكائنات الحية ، والتي أصبحت بدورها خطوة مهمة نحو بداية التمثيل الغذائي للأكسجين. بعد ظهور الطحالب والنباتات على الأرض ، تسارعت عملية تراكم الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض بشكل ملحوظ (450 مليون سنة). أعطى الهيدروجين والأكسجين ، اللذين بدأا في التفاعل مع بعضهما البعض ، بيئة فريدة. الماء على كوكب الأرض هو العامل الرئيسي الذي جعل الحياة ممكنة. في هذا الصدد ، أرضنا فريدة من نوعها ولا تضاهى. لا يوجد كوكب آخر في النظام الشمسي يمتلك مثل هذا المورد الحيوي.

بفضل الكائنات الحية الدقيقة الأولى ، تلقى الغلاف الجوي للأرض تركيبة غاز الهواء التي نتعامل معها اليوم. بدأ الجو يمتلئ بالهواء منذ أكثر من 100 مليون سنة ، واكتسب أخيرًا الشكل الذي يوجد فيه اليوم. لفهم أفضل لعمليات تكوين الغلاف الجوي للأرض ، إلى أي مدى يتكون غلافنا الجوي من الأكسجين ، ما عليك سوى إلقاء نظرة على الجدول المقارن.

الغلاف الجوي الأساسي والثانوي لكوكب الأرض. التكوين والمقارنة:

وتجدر الإشارة إلى أن تكوين الغلاف الجوي للأرض يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتكوين الماء. يتسبب بخار الماء الناتج عن توليف الهيدروجين والأكسجين في ملء المادة الصلبة بالأرض بالماء. في البداية ، كانت المياه موجودة على الكوكب في حالة غازية. في وقت لاحق ، ونتيجة للتفاعلات الحرارية ، اتخذ الماء شكل سائل ، وشكل المحيطات ، وخلق الظروف للحياة على كوكب الأرض.

بيتنا الفضائي اليوم: أسرار كوكب الأرض

كوكبنا هو كائن طبيعي فريد. الإنسانية ، التي ، وفقًا للعلماء ، عمرها 40-50 ألف سنة فقط ، تحاول باستمرار فهم كيفية ترتيب منزلنا الكوني ، وما هي العمليات التي تحدث داخل كوكبنا وما يحدث على سطحه. كم عدد الأشخاص الذين عاشوا على هذا الكوكب خلال هذا الوقت ، وما هي المعرفة حول الأرض التي أثرتها البشرية في تاريخها؟ الجواب يوحي بنفسه. لقد تمكنا من معرفة جزء صغير فقط مما يجب علينا التعامل معه. أصبحت قشرة الأرض ، وهي الغلاف الخارجي للكوكب ، الأساس لتشكيل المحيط الحيوي. تلمع جميع أشكال الحياة على كوكبنا في طبقة رقيقة وصغيرة ، يتجاوز سمكها بالكاد 10-15 كم.

يحتل سكان الكوكب قارات الكوكب ، والتي تقع بدورها على صفائح تكتونية تتحرك باستمرار. كوكبنا يعيش على. تعمل آلية التفاعل بين العمليات الفيزيائية الفلكية والجيوفيزيائية بشكل جيد. يتسبب دوران الأرض في تغير الفصول. يؤدي تفاعل الأرض مع القمر إلى تكوين انحراف وتدفق المحيطات. يؤدي تأثير الإشعاع الشمسي والعمليات في الغلاف الجوي إلى تكوين مناخ الكوكب.

أول من سكنوا كوكبنا لم يكن لديهم فكرة عن سبب حدوث الزلازل وثوران البراكين. لماذا يغرق جزء من الأرض تحت الماء بينما يرتفع الآخر؟ كان على الإنسان أن يعيش مع كل هذه الظواهر الطبيعية. الإنسانية صغيرة نسبيًا. بالمقارنة مع عمر الأرض ، فإن الحياة على كوكبنا صغيرة جدًا. الملايين من السنين التي يستغرقها الغلاف الحيوي لكوكبنا لا شيء مقارنة بمليارات السنين التي كان الكوكب موجودًا فيها.

فقط الآن بدأ الناس في دراسة كوكبهم بشكل مكثف. فتحت رحلات الفضاء آفاقا جديدة لنا في دراسة العوالم الكونية البعيدة ليس فقط ، بل أعطتنا أيضا الفرصة لإلقاء نظرة جديدة على مهدنا. في الآونة الأخيرة ، تعلمت الإنسانية التحكم في الطقس والتنبؤ به ، يتم التحكم في تكوين الغلاف الجوي. تجري دراسة العمليات الجيوفيزيائية التي تجري في باطن الأرض بوتيرة مكثفة. لم يعد العلم اليوم قائمًا على التخمينات والنظريات ، بل يعمل على الحقائق والأدلة. تمت دراسة سطح كوكبنا بأكمله بالفعل ، كما يتضح من العديد من الخرائط والأطالس.

أخيرا

نصل اليوم إلى إدراك أن كوكبنا ليس مجرد جسم كوني يدور حول الشمس. إن الأرض كائن حي يحتوي كل شيء فيه على تفسيره الخاص وغرضه. شيء آخر هو أن الشخص غير قادر على فهم جوهر جميع العمليات الجارية على هذا الكوكب. يتم ترتيب الطبيعة البشرية بطريقة نأخذها ونستخدمها أولاً ، وعندها فقط نحاول العثور على تفسير لمصدرها.

كوكب الأرض هو جسم فضائي فريد ، على عكس العوالم البعيدة والميتة البعيدة ، في ديناميات باستمرار. العمليات الطبيعية التي تحدث على الأرض تمنح عالمنا خصائص فريدة تمامًا لا توجد في الكواكب الأخرى. ربما توجد عوالم في الكون حيث توجد ظروف طبيعية متشابهة أو متشابهة ، ولكن في هذا الوقت كوكبنا هو الكوكب الوحيد المعروف في الكون حيث يمكن أن توجد أشكال الحياة.

خصائص الكوكب:

• المسافة من الشمس: 149.6 مليون كيلومتر
• قطر الكوكب: 12765 كم
• يوم على هذا الكوكب: 23 ساعة و 56 دقيقة 4 ثانية*
• السنة على هذا الكوكب: 365 يومًا 6 ساعة 9 دقيقة 10 ثانية*
• t ° على السطح: المتوسط \u200b\u200bالعالمي + 12 درجة مئوية (في أنتاركتيكا تصل إلى -85 درجة مئوية ؛ في الصحراء الكبرى حتى +70 درجة مئوية)
• الغلاف الجوي: 77٪ نيتروجين 21٪ أكسجين 1٪ بخار الماء والغازات الأخرى
• الأقمار الصناعية: القمر

* فترة الدوران حول محوره (في أيام الأرض)
** الفترة المدارية حول الشمس (في أيام الأرض)

منذ بداية تطور الحضارة ، كان الناس مهتمين بأصل الشمس والكواكب والنجوم. لكن الأكثر إثارة للاهتمام هو الكوكب ، وهو موطننا المشترك ، الأرض. لقد تغيرت الأفكار حوله مع تطور العلم ، وقد تم تشكيل مفهوم النجوم والكواكب ، كما نفهمها الآن ، قبل بضعة قرون فقط ، وهو أمر لا يذكر مقارنة بعمر الأرض.

عرض: كوكب الأرض

يحتوي الكوكب الثالث من الشمس ، الذي أصبح وطننا ، على قمر صناعي - القمر ، وهو جزء من مجموعة الكواكب الأرضية مثل عطارد والزهرة والمريخ. تختلف الكواكب العملاقة بشكل كبير عنها في الخصائص الفيزيائية والبنية. ولكن حتى مثل هذا الكوكب الصغير مقارنة به ، مثل الأرض ، لديه كتلة لا تصدق من الفهم - 5 ، 97x1024 كجم. يدور حول النجم في المدار على مسافة متوسطة من شمس 149 مليون كيلومتر ، يدور حول محوره ، وهذا هو سبب تغير الأيام والليالي. ويميز مسير المدار نفسه الفصول.

يلعب كوكبنا دورًا فريدًا في النظام الشمسي ، لأن الأرض هي الكوكب الوحيد الذي توجد عليه الحياة! تقع الأرض بطريقة ناجحة للغاية. إنها تنتقل في مدار على مسافة 150،000،000 كيلومتر تقريبًا من الشمس ، مما يعني شيئًا واحدًا فقط - الأرض دافئة بما يكفي للحفاظ على الماء في شكل سائل. في حالة درجات الحرارة الساخنة ، يتبخر الماء ببساطة ، وفي البرد سيتحول إلى جليد. فقط على الأرض يوجد جو يستطيع الشخص وجميع الكائنات الحية من التنفس.

استريا أصل كوكب الأرض

استنادًا إلى نظرية الانفجار العظيم واستناداً إلى دراسة العناصر المشعة ونظائرها ، وجد العلماء أن العمر التقريبي لقشرة الأرض - حوالي أربعة مليارات ونصف سنة ، وعمر الشمس - حوالي خمسة مليارات سنة. تمامًا مثل المجرة بأكملها ، تشكلت الشمس نتيجة لانضغاط جاذبية سحابة من الغبار بين النجوم ، وبعد النجم ، تشكلت الكواكب التي تشكل جزءًا من النظام الشمسي.

أما بالنسبة لتشكيل الأرض نفسها ككوكب ، فإن ولادتها وتكوينها ذاته استمرت مئات الملايين من السنين وحدثت في عدة مراحل. في مرحلة الولادة ، وامتثالا لقوانين الجاذبية ، سقط عدد كبير من الكواكب الصغيرة والأجسام الكونية الكبيرة على سطحه المتنامي باستمرار ، والذي شكل فيما بعد كتلة الأرض الحديثة بأكملها تقريبًا. تحت تأثير مثل هذا القصف ، ازدادت حرارة الكوكب ثم ذابت. تحت تأثير قوى الجاذبية ، شكلت العناصر الثقيلة مثل الحديد والنيكل النواة ، ومن المركبات الأخف شكلت عباءة الأرض ، والقشرة مع القارات والمحيطات ملقاة على سطحها ، والجو الذي كان مختلفًا في البداية عن الحقيقي.

البنية الداخلية للأرض

من بين الكواكب في مجموعتها ، تمتلك الأرض أكبر كتلة وبالتالي لديها أكبر طاقة داخلية - الجاذبية والإشعاع ، والتي تحت تأثيرها لا تزال العمليات في قشرة الأرض مستمرة ، كما يمكن رؤيته من النشاط البركاني والتكتوني. على الرغم من أن الصخور النارية والمتحولة والرسوبية قد تشكلت بالفعل ، والتي شكلت الخطوط العريضة للمناظر الطبيعية ، والتي يتم تعديلها تدريجيًا تحت تأثير التآكل.

تحت الغلاف الجوي لكوكبنا سطح صلب يسمى قشرة الأرض. وهي مقسمة إلى قطع ضخمة (ألواح) من الصخور الصلبة ، والتي يمكن أن تتحرك ، وعندما تتحرك ، تلمس وتدفع بعضها البعض. نتيجة لهذه الحركة ، تظهر الجبال والسمات الأخرى لسطح الأرض.

يبلغ سمك القشرة الأرضية 10 إلى 50 كيلومترًا. القشرة "تطفو" على الوشاح السائل للأرض ، كتلته 67٪ من كتلة الأرض بأكملها وتمتد إلى عمق 2890 كيلومتر!

ويتبع الوشاح النواة السائلة الخارجية ، التي تمتد إلى العمق لمسافة 2،260 كيلومترًا أخرى. هذه الطبقة أيضًا متحركة وقادرة على بث التيارات الكهربائية ، التي تخلق المجال المغناطيسي للكوكب!

في قلب الأرض يوجد النواة الداخلية. إنه صعب للغاية ويحتوي على الكثير من الحديد.

جو الأرض وسطحها

الأرض هي الوحيدة من بين جميع الكواكب في النظام الشمسي التي تحتوي على محيطات - فهي تغطي أكثر من سبعين بالمائة من سطحها. في البداية ، لعبت المياه في الغلاف الجوي في شكل بخار دورًا كبيرًا في تكوين الكوكب - رفع تأثير الاحتباس الحراري درجة حرارة السطح بعشرات الدرجات اللازمة لوجود الماء في المرحلة السائلة ، وبالاقتران مع الإشعاع الشمسي أدى إلى عملية التمثيل الضوئي للمادة الحية - المواد العضوية.

من الفضاء ، يبدو الغلاف الجوي بحدود زرقاء حول الكوكب. هذه القبة النحيفة هي 77٪ نيتروجين و 20٪ أكسجين. والباقي مزيج من الغازات المختلفة. يحتوي الغلاف الجوي للأرض على أكسجين أكثر بكثير من أي كوكب آخر. الأكسجين مهم للحيوانات والنباتات.

يمكن اعتبار هذه الظاهرة الفريدة معجزة أو صدفة لا تصدق. كان المحيط هو الذي نشأ أصل الحياة على الكوكب ، ونتيجة لذلك ، ظهر الإنسان العاقل. والمثير للدهشة أن المحيطات لا تزال تحمل الكثير من الأسرار. المتطورة ، تواصل البشرية دراسة الفضاء. إن دخول مدار قريب من الأرض جعل من الممكن أن نفهم بطريقة جديدة العديد من العمليات المناخية الجغرافية التي تحدث على الأرض ، ولا يزال يتعين على أكثر من جيل واحد من الأشخاص دراسة المزيد من الأسرار.

القمر الصناعي للأرض - القمر

يحتوي كوكب الأرض على قمره الصناعي الوحيد - القمر. كان الفلكي الإيطالي جاليليو جاليلي أول من وصف خصائص وخصائص القمر ، ووصف الجبال والفوهات والسهول على سطح القمر ، وفي عام 1651 كتب الفلكي جيوفاني ريتشولي خريطة للجانب المرئي من سطح القمر. في القرن العشرين ، في 3 فبراير 1966 ، هبطت المركبة القمرية لونا 9 على القمر لأول مرة ، وبعد بضع سنوات في 21 يوليو 1969 ، وضعت قدم بشرية لأول مرة على سطح القمر.

يتحول القمر دائمًا إلى كوكب الأرض من جانب واحد فقط. على هذا الجانب المرئي من القمر ، يمكن رؤية "البحار" العادية ، وسلاسل الجبال والحفر العديدة ذات الأحجام المختلفة. الجانب الآخر ، غير المرئي من الأرض ، يحتوي على مجموعة كبيرة من الجبال والمزيد من الحفر على السطح ، والضوء المنعكس من القمر ، والذي يمكننا بفضله رؤيته في الليل بلون القمر الشاحب ، ينعكس بشكل ضعيف أشعة الشمس.

تختلف كوكب الأرض والقمر الصناعي للقمر تمامًا في العديد من الخصائص ، في حين أن نسبة نظائر الأكسجين الثابتة لكوكب الأرض والقمر الصناعي لها هي نفسها. وقد أظهرت دراسات الإشعاع أن عمر كل من الأجسام السماوية هو نفسه ، حوالي 4.5 مليار سنة. تشير هذه البيانات إلى أصل القمر والأرض من نفس المادة ، مما يؤدي إلى العديد من الفرضيات المثيرة للاهتمام حول أصل القمر: من الأصل من سحابة كوكبية أولية واحدة ، التقاط القمر من الأرض ، وتشكيل القمر من اصطدام الأرض بجسم كبير.

الأرض هي الكوكب الثالث من الشمس. أكبر كوكب من المجموعة الأرضية من حيث الكثافة والقطر والكتلة. من بين جميع الكواكب المعروفة ، فقط الأرض لها غلاف جوي يحتوي على الأكسجين ، كمية كبيرة من الماء في حالة تجمع سائلة. الكوكب الوحيد المعروف للإنسان الذي توجد عليه الحياة.

وصف موجز لل

الأرض هي مهد البشرية ، ويعرف الكثير عن هذا الكوكب ، ولكن على الرغم من كل ذلك ، لا يمكننا حل جميع أسرارها على المستوى الحديث للتطور العلمي. كوكبنا صغير جدًا على مقياس الكون ، والكتلة 5.9726 * 10 24 كجم ، وله شكل كرة غير كاملة ، يبلغ متوسط \u200b\u200bنصف قطرها 6371 كم ، ونصف القطر الاستوائي 6378.1 كم ، ونصف القطر القطر 6356.8 كم. يبلغ محيط الدائرة العظمى عند خط الاستواء 40،075.017 كم ، وخط الطول 40،007.86 كم. حجم الأرض 10.8 * 10 11 كم 3.

الشمس هي مركز دوران الأرض. تحدث حركة كوكبنا داخل مسير الشمس. يدور في مدار تشكل في بداية تكوين النظام الشمسي. يتم تقديم الشكل المداري في شكل دائرة غير مثالية ، وتبلغ المسافة من الشمس في يناير 2.5 مليون كيلومتر أقرب من يونيو ، ويعتبر متوسط \u200b\u200bالمسافة من الشمس 149.5 مليون كيلومتر (وحدة فلكية).

تدور الأرض من الغرب إلى الشرق ، لكن محور الدوران والاستواء يميلان فيما يتعلق بالكوكب. محور الأرض ليس رأسيًا ، مائل بزاوية 66 0 31 بوصة بالنسبة إلى المستوى الكسوف. يميل خط الاستواء 23 0 بالنسبة إلى محور دوران الأرض. لا يتغير محور دوران الأرض باستمرار بسبب الاستباقية ، ويتأثر هذا التغيير بقوة الجاذبية للشمس والقمر ، ويصف المحور مخروطًا حول موقعه المحايد ، وفترة الاستباقية هي 26 ألف سنة. ولكن بالإضافة إلى ذلك ، فإن المحور يعاني أيضًا من اهتزازات ، تسمى الإيماءة ، حيث لا يمكن القول أن الأرض تدور فقط حول الشمس ، لأن نظام الأرض والقمر يدور ، يرتبطان ببعضهما البعض في شكل دمبل ، يقع مركز ثقله ، يسمى مركز barycenter ، في الداخل الأرض على مسافة من سطح حوالي 1700 كم. لذلك ، بسبب الإيماءات ، تكون التذبذبات المتراكبة على منحنى الحركة 18.6 ألف سنة ، أي زاوية ميل محور الأرض ثابتة نسبيًا على مدى فترة طويلة ، لكنها تخضع لتغيرات طفيفة بتردد 18.6 ألف سنة. تبلغ مدة دوران الأرض والنظام الشمسي بأكمله حول مركز مجرتنا ، درب التبانة ، 230-240 مليون سنة (سنة المجرة).

يبلغ متوسط \u200b\u200bكثافة الكوكب 5.5 جم / سم 3 ، على السطح متوسط \u200b\u200bالكثافة حوالي 2.2-2.5 جم / سم 3 ، الكثافة داخل الأرض عالية ، يحدث نموها بسرعة فائقة ، ويتم الحساب وفقًا لفترة التذبذبات الحرة ، لحظة القصور الذاتي ، لحظة الزخم ...

يشغل المحيط العالمي معظم سطح الأرض (70.8٪) وبقية القارات والجزر.

تسارع السقوط الحر ، على مستوى المحيط عند خط العرض 45 0: 9 ، 81 م / ث 2.

الأرض كوكب أرضي. تتميز الكواكب الأرضية بكثافة عالية وتتكون بشكل رئيسي من السيليكات والحديد المعدني.

القمر هو القمر الصناعي الطبيعي الوحيد للأرض ، ولكن هناك أيضًا عدد كبير من الأقمار الصناعية الاصطناعية في المدار.

تشكيل الكوكب

تشكلت الأرض عن طريق التراكم الكوكبي قبل حوالي 4.6 مليار سنة. الكواكب - الجزيئات التي تلتصق ببعضها البعض في سحابة من الغاز والغبار. عملية التصاق الجسيمات هي تراكم. حدثت عملية تقلص هذه الجسيمات بسرعة كبيرة ، لحياة الكون ، تعتبر ملايين السنين لحظة. بعد 17-20 مليون سنة من بداية التكوين ، اكتسبت الأرض كتلة المريخ الحديث. بعد 100 مليون سنة ، اكتسبت الأرض 97٪ من كتلتها الحالية.

في البداية ، ذابت الأرض وساخنة بسبب البراكين القوية والتصادمات المتكررة مع الأجرام السماوية الأخرى. بشكل تدريجي ، تبرد الطبقة الخارجية للكوكب وتحولت إلى قشرة الأرض ، والتي يمكننا مراقبتها الآن.

يعتقد أن القمر تم تشكيله فيما يتعلق بتأثير جسم سماوي على سطح الأرض ، كانت كتلته حوالي 10 ٪ من كتلة الأرض ، ونتيجة لذلك تم طرح جزء من المادة في مدار قريب من الأرض. سرعان ما تشكل القمر من هذه المادة على مسافة 60 ألف كيلومتر. نتيجة للتأثير ، تلقت الأرض دفعة كبيرة ، مما أدى إلى فترة من الثورة حول محورها لمدة 5 ساعات ، بالإضافة إلى إمالة ملحوظة لمحور الدوران.

خلق نشاط إزالة الغازات والبراكين أول الغلاف الجوي على الأرض. من المفترض أن الماء ، أي تم جلب الجليد وبخار الماء عن طريق مذنبات تضرب الأرض.

لمئات الملايين من السنين ، كان سطح الكوكب يتغير باستمرار ، وتشكلت القارات وتفككت. انتقلوا عبر السطح ، ودمج وتشكيل قارة. كانت هذه العملية دورية. قبل حوالي 750 مليون سنة ، بدأت أول قارة عظمى معروفة رودينيا تتفكك. في وقت لاحق ، من 600 إلى 540 مليون سنة ، شكلت القارات Pannotia وأخيرًا Pangea ، التي تفككت قبل 180 مليون سنة.

ليس لدينا فكرة دقيقة عن عمر وتكوين الأرض ، كل هذه البيانات غير مباشرة.

الصورة الأولى التي التقطتها إكسبلورر 6.

الملاحظة

شكل الأرض وبنيتها الداخلية

يحتوي Planet Earth على 3 محاور مختلفة: على طول خط الاستواء ونصف القطر الاستوائي ، وهو عبارة عن هيكل بيضاوي قلبي الشكل ، وقد تم حسابه أن المناطق القطبية مرتفعة قليلاً فيما يتعلق بالمناطق الأخرى وتشبه شكل القلب ، يرتفع نصف الكرة الشمالي 30 مترًا بالنسبة إلى نصف الكرة الجنوبي. لوحظ عدم تناسق قطبي للهيكل ، ولكن مع ذلك نعتقد أن الأرض لها شكل كروي. بفضل دراسة الأقمار الصناعية ، تم الكشف عن أن الأرض لديها انخفاضات على سطحها وتم تقديم صورة للأرض في شكل كمثرى ، أي أنها عبارة عن شكل بيضاوي ثلاثي الأبعاد للدوران. لا يتجاوز الفرق بين الجيوديسي والبيضاوي ثلاثي الأبعاد أكثر من 100 متر ، وذلك بسبب التوزيع غير المتكافئ للكتل على سطح الأرض (المحيطات والقارات) وداخلها. عند كل نقطة من سطح الجيود ، يتم توجيه الجاذبية إليه بشكل عمودي وهو سطح متساوي الجهد.

الطريقة الرئيسية لدراسة هيكل الأرض هي الطريقة الزلزالية. تعتمد الطريقة على دراسة التغيرات في سرعات الموجات الزلزالية من كثافة المادة داخل الأرض.

للأرض هيكل داخلي متعدد الطبقات. يتكون من قشور السيليكا الصلبة (القشرة والغطاء اللزج) ونواة معدنية. الجزء الخارجي من القلب سائل ، بينما الجزء الداخلي صلب. يشبه هيكل الكوكب الخوخ:

• قشرة رقيقة - قشرة الأرض ، متوسط \u200b\u200bالسماكة 45 كم (من 5 إلى 70 كم) ، أكبر سمك تحت الجبال الكبيرة ؛
• طبقة الوشاح العلوي (600 كم) ، تحتوي على طبقة تختلف في الخصائص الفيزيائية (انخفاض في سرعة الموجات الزلزالية) ، حيث يتم تسخين المادة أو ذوبانها قليلاً - طبقة تسمى الأثينوسفير (50-60 كم تحت المحيطات و 100-120 كم تحت القارات).

الجزء من الأرض الذي يرافقه قشرة الأرض والجزء العلوي من الوشاح ، حتى طبقة الأثينوسفير ، يسمى الغلاف الصخري.

1. يصبح الحد الفاصل بين الوشاح العلوي والسفلي (العمق 660 كم) الحد كل عام أكثر وضوحًا ووضوحًا ، ويبلغ سمكه 2 كم ، وتتغير سرعة الموجة وتكوين المادة عليه.
2. يصل الوشاح السفلي إلى عمق 2700 - 2900 كم ، بفضل العلماء الروس ، فقد ثبت أن هناك حدودًا أخرى في الوشاح السفلي ، أي وجود الوشاح الأوسط.
3. النواة الخارجية عبارة عن مادة سائلة (عمق 4100 كم) ، والتي لا تنقل موجات عرضية ، ليس من الضروري أن يبدو هذا الجزء وكأنه نوع من السائل ، بل له خصائص جسم سائل فقط.
4. النواة الداخلية هي حديد صلب مع شوائب من النيكل (Fe: 85.5٪ ؛ Ni: 5.20٪) ، عمق 5150 - 6371 كم.

تم الحصول على جميع البيانات بشكل غير مباشر ، حيث لم يتم حفر الآبار إلى هذا العمق ، ولكن تم إثباتها نظريًا.

تعتمد قوة الجاذبية في أي نقطة على الأرض على الجاذبية النيوتونية ، ولكن وضع تجانس الكثافة مهم ، وهو ما يفسر عدم تناسق قوة الجاذبية. هناك تأثير متوازنة (متوازنة) ، وكلما ارتفع الجبل ، زاد جذر الجبل. الجبل الجليدي هو مثال رئيسي على تأثير التساوي. المفارقة في شمال القوقاز ، لا يوجد عمل موازنة ، لماذا لا يزال هذا يحدث غير معروف.

الغلاف الجوي للأرض

الغلاف الجوي عبارة عن غلاف غازي يحيط بالأرض. تقليديا ، يحدها على مساحة بين الكواكب على مسافة 1300 كم. يُعتقد رسميًا أن حدود الغلاف الجوي يتم تحديدها على ارتفاع 118 كم ، أي فوق هذه المسافة ، يصبح الطيران مستحيلًا تمامًا.

الكتلة الهوائية (5.1 - 5.3) * 10 18 كجم. تبلغ كثافة الهواء على سطح البحر 1.2 كجم / م 3.

يعود سبب ظهور الغلاف الجوي إلى عاملين:

• تبخر مادة الأجسام الكونية عندما تسقط على الأرض.
• إزالة الغاز من عباءة الأرض - إطلاق الغاز أثناء الانفجارات البركانية.

مع ظهور المحيطات وظهور المحيط الحيوي ، بدأ الغلاف الجوي يتغير بسبب تبادل الغازات بالماء والنباتات والحيوانات ومنتجات تحللها في التربة والمستنقعات.

هيكل الغلاف الجوي:

1. الطبقة الحدودية الكوكبية هي الطبقة الدنيا من غلاف الغاز للكوكب ، ويتم تحديد خصائصه وخصائصه إلى حد كبير من خلال التفاعل مع نوع سطح الكوكب (السائل والصلب). سمك الطبقة هو 1-2 كم.
2. طبقة التروبوسفير هي الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي ، والأكثر دراستها ، عند خطوط العرض المختلفة لها قيم سمك مختلفة: في المناطق القطبية 8-10 كم ، خطوط العرض المعتدلة 10-12 كم ، عند خط الاستواء 16-18 كم.
3. طبقة التروبوبوز هي طبقة انتقالية بين طبقة التروبوسفير والستراتوسفير.
4. طبقة الستراتوسفير هي طبقة من الغلاف الجوي تقع على ارتفاع 11 كم إلى 50 كم. تغير طفيف في درجة الحرارة في الطبقة الأولية ، تليها زيادة في الطبقة 25-45 كم من -56 إلى 0 درجة مئوية.
5. الستراتوبوز هي الطبقة الحدودية بين الستراتوسفير والميزوسفير. في طبقة الستراتوبوز ، يتم الاحتفاظ بدرجة الحرارة عند مستوى 0 0 درجة مئوية.
6. الميزوسفير - تبدأ الطبقة على ارتفاع 50 كم بسمك حوالي 30-40 كم. تنخفض درجة الحرارة بمقدار 0.25-0.3 0 درجة مئوية مع زيادة في الارتفاع بمقدار 100 متر.
7. Mesopause هي طبقة انتقالية بين الغلاف المتوسط \u200b\u200bوالغلاف الحراري. تتقلب درجة الحرارة في هذه الطبقة عند مستوى - 90 0 درجة مئوية.
8. الغلاف الجوي هو أعلى نقطة في الغلاف الجوي على ارتفاع حوالي 800 كيلومتر. ترتفع درجة الحرارة إلى ارتفاعات 200 - 300 كم ، حيث يتم الوصول إلى قيم من 1500 كلفن ، ثم ، مع ارتفاع متزايد ، تتقلب في هذا الحد. تقع منطقة الأيونوسفير ، المكان الذي يحدث فيه تأين الهواء ("الأضواء القطبية") داخل الغلاف الحراري. يعتمد سمك الطبقة على مستوى النشاط الشمسي.

هناك خط محدد يفصل بين الغلاف الجوي للأرض والفضاء الخارجي ، ويسمى خط كرمان. ارتفاع 100 كم فوق مستوى سطح البحر.

المحيط المائي

يبلغ إجمالي حجم المياه على الكوكب حوالي 1390 مليون كيلومتر مكعب ، وليس من المستغرب أن 72 ٪ من المساحة الإجمالية للأرض تشغلها المحيطات. المحيطات جزء مهم جدًا من النشاط الجيولوجي. تبلغ كتلة الغلاف المائي حوالي 1.46 * 10 21 كجم - وهو ما يقرب من 300 مرة من كتلة الغلاف الجوي ، ولكن جزءًا صغيرًا جدًا من كتلة الكوكب بأكمله.

ينقسم الغلاف المائي إلى المحيط العالمي والمياه الجوفية والمياه السطحية.

تبلغ أعمق نقطة في المحيط العالمي (خندق ماريانا) 10994 مترًا ، ويبلغ متوسط \u200b\u200bعمق المحيط 3800 مترًا.

تحتل المياه القارية السطحية حصة صغيرة فقط من الكتلة الكلية للغلاف المائي ، ولكنها مع ذلك تلعب دورًا مهمًا في حياة المحيط الحيوي الأرضي ، كونها المصدر الرئيسي لإمدادات المياه والري والري. علاوة على ذلك ، فإن هذا الجزء من الغلاف المائي في تفاعل مستمر مع الغلاف الجوي وقشرة الأرض.

تسمى المياه الصلبة الغلاف الجليدي.

يحدد المكون المائي لسطح الكوكب المناخ.

يتم تمثيل الأرض على شكل مغناطيس ، تقربه ثنائي القطب (القطب الشمالي والجنوبي). في القطب الشمالي ، تدخل خطوط القوة إلى الداخل ، وفي القطب الجنوبي تخرج. في الواقع ، يجب أن يكون هناك القطب الجنوبي في القطب الشمالي (الجغرافي) ، والقطب الشمالي في الجنوب (الجغرافي) ، ولكن تم الاتفاق على العكس. لا يتطابق محور دوران الأرض والمحور الجغرافي ، والفرق في مركز الاختلاف حوالي 420-430 كم.

الأقطاب المغناطيسية للأرض ليست في نفس المكان ، هناك تحول مستمر. عند خط الاستواء ، يحتوي المجال المغناطيسي للأرض على تحريض 3.05 · 10-5 ت ولحظة مغناطيسية تبلغ 7.91 * 10 15 ت · م 3. قوة المجال المغناطيسي ليست كبيرة ، على سبيل المثال ، المغناطيس على باب الخزانة أعلى 30 مرة.

من المغنطة المتبقية ، تم تحديد أن المجال المغناطيسي غيّر علامته عدة مرات ، عدة آلاف.

يشكل المجال المغناطيسي غلافًا مغناطيسيًا يحجز الإشعاع الضار من الشمس.

يبقى أصل المجال المغناطيسي لغزا بالنسبة لنا ، هناك فقط فرضيات ، هي أن أرضنا هي هيدرو دينامو مغناطيسي. على سبيل المثال ، لا يوجد مجال مغناطيسي على عطارد.

الوقت الذي ظهر فيه المجال المغناطيسي لا يزال يمثل مشكلة أيضًا ، من المعروف أنه كان قبل 3.5 مليار سنة. ولكن في الآونة الأخيرة ، ظهرت البيانات أنه في معادن الزركون الموجودة في أستراليا ، التي يبلغ عمرها 4.3 مليار سنة ، هناك مغنطة متبقية ، والتي لا تزال لغزا.

تم اكتشاف أعمق مكان على الأرض في عام 1875 - خندق ماريانا. أعمق نقطة هي 990 10.

أعلى نقطة هي إيفرست ، تشومولونغما - 8848 متر.

تم حفر أعمق بئر في العالم في شبه جزيرة كولا ، على بعد 10 كم غرب مدينة زابوليارني. عمقها 12262 مترا.

هل هناك نقطة على كوكبنا حيث سنزن أقل من البعوض؟ نعم ، يوجد مركز كوكبنا ، قوة جاذبية الجاذبية هناك تساوي 0 ، وبالتالي ، فإن وزن الشخص في مركز كوكبنا أقل من وزن أي حشرة على سطح الأرض.

واحدة من أجمل الظواهر التي لوحظت بالعين غير المسلحة هي الشفق - توهج الطبقات العليا من الغلاف الجوي للكوكب ، والتي لها غلاف مغناطيسي ، بسبب تفاعلها مع جزيئات الرياح المشحونة.

أنتاركتيكا تحافظ على نفسها 2/3 احتياطيات المياه العذبة.

إذا ذابت جميع الأنهار الجليدية ، سيرتفع مستوى المياه بنحو 900 متر.

مئات الآلاف من الأطنان من الغبار الكوني تقع علينا كل يوم ، ولكن كل شيء تقريبًا يحترق في الغلاف الجوي.

الأرض هي الكوكب الثالث من الشمس وخامس أكبر بين جميع كواكب النظام الشمسي. كما أنها أكبر قطر وكتلة وكثافة بين الكواكب الأرضية.

يشار إليها أحيانًا باسم مير ، الكوكب الأزرق ، وأحيانًا تيرا (من تيرا اللاتينية). الجسد الوحيد المعروف للإنسان في الوقت الحالي هو جسم النظام الشمسي بشكل خاص والكون بشكل عام ، الذي يسكنه الكائنات الحية.

تشير الأدلة العلمية إلى أن الأرض تشكلت من سديم شمسي منذ حوالي 4.54 مليار سنة ، وبعد فترة وجيزة من اكتساب قمرها الطبيعي الوحيد ، القمر. ظهرت الحياة على الأرض قبل حوالي 3.5 مليار سنة ، أي في غضون مليار بعد أصلها. منذ ذلك الحين ، قام الغلاف الحيوي للأرض بتغيير كبير في الغلاف الجوي والعوامل اللاأحيائية الأخرى ، مما تسبب في النمو الكمي للكائنات الهوائية ، بالإضافة إلى تكوين طبقة الأوزون ، والتي ، إلى جانب المجال المغناطيسي للأرض ، تضعف الإشعاع الشمسي الضار للحياة ، وبالتالي الحفاظ على ظروف وجود الحياة على الأرض.

انخفض الإشعاع الناتج عن القشرة الأرضية بشكل كبير منذ تكوينها بسبب التحلل التدريجي للنويدات المشعة فيه. تنقسم القشرة الأرضية إلى عدة أجزاء ، أو صفائح تكتونية تتحرك عبر السطح بسرعات تصل إلى عدة سنتيمترات في السنة. تشغل المحيطات حوالي 70.8٪ من سطح الكوكب ، بينما تحتل القارات والجزر بقية السطح. تقع الأنهار والبحيرات في القارات ، إلى جانب المحيط العالمي الذي يشكلونه الغلاف المائي. المياه السائلة ، الضرورية لجميع أشكال الحياة المعروفة ، لا توجد على سطح أي من الكواكب المعروفة والكواكب الفلكية في النظام الشمسي بخلاف الأرض. أقطاب الأرض مغطاة بقشرة جليدية تشمل الجليد البحري في القطب الشمالي والغطاء الجليدي في القطب الجنوبي.

المناطق الداخلية للأرض نشطة للغاية وتتكون من طبقة سميكة ولزجة للغاية تسمى الوشاح ، والتي تغطي النواة الخارجية السائلة ، والتي هي مصدر المجال المغناطيسي للأرض ، والنواة الصلبة الداخلية ، التي يفترض أنها تتكون من الحديد والنيكل. سمحت الخصائص الفيزيائية للأرض وحركتها المدارية للحياة بالبقاء على مدى 3.5 مليار سنة الماضية. وفقًا لتقديرات مختلفة ، ستحافظ الأرض على ظروف لوجود كائنات حية لمدة 0.5 - 2.3 مليار سنة أخرى.

تتفاعل الأرض (تجذبها قوى الجاذبية) مع الأجسام الأخرى في الفضاء ، بما في ذلك الشمس والقمر. تدور الأرض حول الشمس وتقوم بثورة كاملة حولها في حوالي 365.26 يومًا شمسيًا - عام فلكي. يميل محور دوران الأرض بمقدار 23.44 درجة بالنسبة إلى العمودي على مستواه المداري ، مما يتسبب في تغيرات موسمية على سطح الكوكب مع فترة استوائية واحدة - 365.24 يوم شمسي. اليوم الآن حوالي 24 ساعة. بدأ القمر ثورته في مدار حول الأرض منذ حوالي 4.53 مليار سنة. إن تأثير الجاذبية للقمر على الأرض هو سبب المد والجزر في المحيط. يعمل القمر أيضًا على تثبيت إمالة محور الأرض وإبطاء دوران الأرض تدريجيًا. تعتقد بعض النظريات أن تأثيرات الكويكبات أدت إلى تغيرات كبيرة في البيئة وسطح الأرض ، مما تسبب ، على وجه الخصوص ، في انقراضات جماعية لأنواع مختلفة من الكائنات الحية.

الكوكب موطن لملايين الأنواع من الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر. تنقسم أراضي الأرض إلى 195 دولة مستقلة ، تتفاعل مع بعضها البعض من خلال العلاقات الدبلوماسية أو السفر أو التجارة أو العمل العسكري. شكلت الثقافة البشرية العديد من الأفكار حول هيكل الكون ، مثل مفهوم الأرض المسطحة ، ونظام مركزية الأرض في العالم وفرضية غايا ، والتي بموجبها تكون الأرض كائنًا فائقًا واحدًا.

تاريخ الأرض

الفرضية العلمية الحديثة لتكوين الأرض والكواكب الأخرى في النظام الشمسي هي فرضية السديم الشمسي ، والتي بموجبها تم تشكيل النظام الشمسي من سحابة كبيرة من الغبار والغاز بين النجوم. تتكون السحابة بشكل رئيسي من الهيدروجين والهيليوم ، والتي تشكلت بعد الانفجار الكبير والعناصر الثقيلة التي خلفتها انفجارات السوبرنوفا. منذ حوالي 4.5 مليار سنة ، بدأت السحابة في الانهيار ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى تأثير موجة صدمة من مستعر أعظم انفجرت على بعد بضع سنوات ضوئية. عندما بدأت السحابة بالانكماش ، دفعها الزخم الزاوي والجاذبية والقصور الذاتي إلى قرص كوكبي أولي عمودي على محور دورانها. بعد ذلك ، بدأ حطام القرص الكوكبي الأولي في الاصطدام تحت تأثير الجاذبية ، ودمج ، شكل أول الكواكب.

في عملية التراكم ، بدأت الكواكب والغبار والغاز والحطام المتبقية بعد تكوين النظام الشمسي في الاندماج في أجسام أكبر وأكبر ، لتشكيل الكواكب. التاريخ التقريبي لتشكيل الأرض هو 4.54 ± 0.04 مليار سنة مضت. استغرقت عملية تكوين الكوكب بأكملها حوالي 10-20 مليون سنة.

تشكل القمر في وقت لاحق ، قبل حوالي 4.527 ± 0.01 مليار سنة ، على الرغم من أن أصله لم يثبت بدقة بعد. الفرضية الرئيسية هي أنها تشكلت عن طريق التراكم من المادة المتبقية بعد تصادم عرضي للأرض مع جسم قريب من حجم المريخ وكتلة 10 ٪ من الأرض (أحيانًا يطلق على هذا الجسم "Theia"). أطلق التصادم طاقة أكثر بحوالي 100 مليون مرة من تلك التي تسببت في انقراض الديناصورات. كان هذا كافياً لتبخر الطبقات الخارجية للأرض وإذابة كلا الجسمين. تم إلقاء جزء من الوشاح في مدار الأرض ، والذي يتنبأ لماذا يحرم القمر من المواد المعدنية ويفسر تكوينه غير المعتاد. تحت تأثير جاذبيتها ، أخذت المادة المقذوفة شكلًا كرويًا وتم تشكيل القمر.

نمت الأرض الأولية بالتراكم ، وكانت ساخنة بما يكفي لإذابة المعادن والمعادن. ينحدر الحديد ، بالإضافة إلى العناصر الجيوفيزيائية المرتبطة بالجيوكيميائية ، ذات الكثافة الأعلى من السليكات والألوموسيليكات ، إلى مركز الأرض. وقد أدى ذلك إلى فصل الطبقات الداخلية للأرض إلى الوشاح والنواة المعدنية بعد 10 ملايين سنة فقط من بدء الأرض في التكوين ، مما أدى إلى إنشاء بنية طبقات الأرض وتشكيل المجال المغناطيسي للأرض. أدى إطلاق الغازات من القشرة والنشاط البركاني إلى تكوين الغلاف الجوي الأساسي. أدى تكثيف بخار الماء ، المعزز بالجليد الذي يحمله المذنبات والكويكبات ، إلى تكوين المحيطات. ثم يتكون الغلاف الجوي للأرض من عناصر الغلاف الجوي الخفيفة: الهيدروجين والهيليوم ، لكنه يحتوي على ثاني أكسيد الكربون بشكل ملحوظ أكثر مما هو عليه الآن ، وهذا أنقذ المحيطات من التجمد ، لأن لمعان الشمس لم يتجاوز بعد ذلك 70 ٪ من المستوى الحالي. منذ حوالي 3.5 مليار سنة ، تم تشكيل المجال المغناطيسي للأرض ، مما منع الرياح الشمسية من تفريغ الغلاف الجوي.

يتغير سطح الكوكب باستمرار لمئات الملايين من السنين: ظهرت القارات وانهارت. تحركوا عبر السطح ، وتجمعوا في بعض الأحيان في قارة عظمى. قبل حوالي 750 مليون سنة ، بدأت أول قارة عظمى معروفة ، رودينيا ، بالانقسام. في وقت لاحق ، اندمجت هذه الأجزاء في Pannotia (قبل 600-540 مليون سنة) ، ثم في آخر القارات العظمى - بانجيا ، التي تفككت قبل 180 مليون سنة.

ظهور الحياة

هناك عدد من الفرضيات عن أصل الحياة على الأرض. قبل حوالي 3.5-3.8 مليار سنة ، ظهر "آخر سلف مشترك عالمي" ، الذي انحدرت منه جميع الكائنات الحية الأخرى في وقت لاحق.

سمح تطور التمثيل الضوئي للكائنات الحية باستخدام الطاقة الشمسية مباشرة. أدى ذلك إلى أكسجة الغلاف الجوي ، الذي بدأ منذ حوالي 2500 مليون سنة ، وفي الطبقات العليا - إلى تكوين طبقة الأوزون. أدى تكافل الخلايا الصغيرة مع الخلايا الأكبر إلى تطوير خلايا معقدة - حقيقيات النوى. منذ حوالي 2.1 مليار سنة ، ظهرت كائنات متعددة الخلايا استمرت في التكيف مع بيئتها. بفضل امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الضارة من قبل طبقة الأوزون ، تمكنت الحياة من البدء في تطوير سطح الأرض.

في عام 1960 ، تم طرح فرضية Snowball Earth ، مشيرة إلى أنه قبل 750 إلى 580 مليون سنة ، كانت الأرض مغطاة تمامًا بالجليد. تشرح هذه الفرضية الانفجار الكمبري - زيادة حادة في تنوع أشكال الحياة متعددة الخلايا منذ حوالي 542 مليون سنة.

ظهرت الطحالب الأولى منذ حوالي 1200 مليون سنة ، وظهرت أولى النباتات الأعلى قبل حوالي 450 مليون سنة. ظهرت اللافقاريات خلال فترة Ediacaran ، والفقاريات خلال الانفجار الكمبري منذ حوالي 525 مليون سنة.

كانت هناك خمس حالات انقراض جماعي منذ الانفجار الكمبري. أدى الانقراض في نهاية العصر البرمي ، وهو الأكبر في تاريخ الحياة على الأرض ، إلى وفاة أكثر من 90 ٪ من الكائنات الحية على هذا الكوكب. بعد الكارثة البرمية ، أصبحت الفقاريات الأرضية الأكثر انتشارًا أركوصورات ، والتي تطورت منها الديناصورات في نهاية الفترة الترياسية. سيطروا على الكوكب خلال العصر الجوراسي والطباشيري. حدث الانقراض الطباشيري-الباليوجيني قبل 65 مليون سنة ، ربما بسبب سقوط نيزك. أدى إلى انقراض الديناصورات والزواحف الكبيرة الأخرى ، لكنه تجاوز العديد من الحيوانات الصغيرة مثل الثدييات ، والتي كانت لاحقًا حيوانات آكلة اللحوم والطيور ، وهي سلالة تطورية للديناصورات. على مدى 65 مليون سنة الماضية ، تطورت مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنواع الثدييات ، واكتسبت الحيوانات الشبيهة بالقرد القدرة على المشي بشكل مستقيم قبل بضعة ملايين من السنين. سمح ذلك باستخدام الأدوات والاتصال الميسر الذي ساعد في الحصول على الطعام وحفز الحاجة إلى دماغ كبير. سمح تطور الزراعة ، ثم الحضارة ، في وقت قصير للناس بالتأثير على الأرض مثل أي شكل آخر من أشكال الحياة ، للتأثير على طبيعة وعدد الأنواع الأخرى.

بدأ العصر الجليدي الأخير قبل حوالي 40 مليون سنة ، وبلغت ذروته في العصر الجليدي منذ حوالي 3 ملايين سنة. على خلفية التغيرات الكبيرة والممتدة في متوسط \u200b\u200bدرجة حرارة سطح الأرض ، والتي قد ترتبط بفترة ثورة النظام الشمسي حول مركز المجرة (حوالي 200 مليون سنة) ، هناك أيضًا حجم أصغر ومدة لدورات التبريد والاحترار التي تحدث كل 40-100 ألف سنة ، والتي تتأرجح بشكل واضح في الطبيعة ، والتي قد تكون ناجمة عن فعل ردود الفعل من رد فعل المحيط الحيوي بأكمله ، تسعى جاهدة لتحقيق الاستقرار في مناخ الأرض (انظر فرضية غايا ، التي طرحها جيمس لوفلوك ، وكذلك نظرية التنظيم الحيوي ، التي اقترحها VG Gorshkov).

انتهت الدورة الأخيرة من التجلد في نصف الكرة الشمالي منذ حوالي 10 آلاف سنة.

هيكل الأرض

وفقًا لنظرية الصفائح التكتونية ، يتكون الجزء الخارجي من الأرض من طبقتين: الغلاف الصخري ، الذي يتضمن قشرة الأرض ، والجزء العلوي المتصلب من الوشاح. تحت الغلاف الصخري يوجد الأثينوسفير ، الذي يشكل الجزء الخارجي من الوشاح. يتصرف الأثينوسفير مثل سائل فائق الحرارة ولزج للغاية.

ينقسم الغلاف الصخري إلى صفائح تكتونية ، ويبدو أنه يطفو عبر الأثينوسفير. اللوحات عبارة عن مقاطع صلبة تتحرك بالنسبة لبعضها البعض. هناك ثلاثة أنواع من حركاتهم المتبادلة: التقارب (التقارب) ، الاختلاف (الاختلاف) ، وحركات القص على طول أخطاء التحويل. على الأخطاء بين الصفائح التكتونية ، يمكن أن تحدث الزلازل والنشاط البركاني وبناء الجبال وتشكيل أحواض المحيطات.

تظهر قائمة بأكبر الصفائح التكتونية بأبعاد في الجدول على اليمين. من بين الألواح الأصغر ، يجب ملاحظة لوحات هندوستان والعربية والكاريبي ولوحة نازكا ولوحة سكوتيا. اندمجت الصفيحة الأسترالية بالفعل مع صفيحة هندوستان قبل 50 إلى 55 مليون سنة. تتحرك لوحات المحيط أسرع. على سبيل المثال ، تتحرك صفيحة جوز الهند بسرعة 75 ملم في السنة ، وتتحرك صفيحة المحيط الهادئ بسرعة 52-69 ملم في السنة. أدنى سرعة للوحة الأوراسية 21 مم في السنة.

مظروف جغرافي

عادة ما تسمى الأجزاء القريبة من سطح الكوكب (الجزء العلوي من الغلاف الصخري ، الغلاف المائي ، الطبقات السفلية للغلاف الجوي) الغلاف الجغرافي ويتم دراستها من قبل الجغرافيا.

الإغاثة من الأرض متنوعة للغاية. حوالي 70.8٪ من سطح الكوكب مغطى بالمياه (بما في ذلك الأرفف القارية). السطح تحت الماء جبلي ويتضمن نظامًا من التلال وسط المحيطات ، وكذلك البراكين تحت الماء ، والخنادق المحيطية ، والأخاديد تحت الماء ، والهضاب المحيطية والسهول السحيقة. 29.2 ٪ المتبقية ، غير مغطاة بالمياه ، تشمل الجبال والصحاري والسهول والهضاب ، وما إلى ذلك.

خلال الفترات الجيولوجية ، يتغير سطح الكوكب باستمرار بسبب العمليات التكتونية والتآكل. يتم تشكيل تخفيف الصفائح التكتونية تحت تأثير التجوية ، والتي هي نتيجة هطول الأمطار وتقلبات درجة الحرارة والتأثيرات الكيميائية. تغيير سطح الأرض والأنهار الجليدية ، والتآكل الساحلي ، وتشكيل الشعاب المرجانية ، والتصادم مع النيازك الكبيرة.

مع تحرك الصفائح القارية عبر الكوكب ، يغرق قاع المحيط تحت حوافها المتقدمة. في الوقت نفسه ، تخلق مادة الوشاح ، التي ترتفع من الأعماق ، حدودًا متباينة على التلال وسط المحيط. تؤدي هاتان العمليتان معًا إلى التجديد المستمر لمادة الألواح المحيطية. معظم قاع المحيط عمره أقل من 100 مليون سنة. تقع أقدم قشرة محيطية في الجزء الغربي من المحيط الهادئ ، ويبلغ عمرها حوالي 200 مليون سنة. للمقارنة ، فإن أقدم الحفريات الموجودة على الأرض يبلغ عمرها حوالي 3 مليار سنة.

تتكون الألواح القارية من مواد منخفضة الكثافة مثل الجرانيت البركاني والأنديسايت. أقل شيوعًا هو البازلت ، وهو صخرة بركانية كثيفة تشكل المكون الرئيسي لقاع المحيط. ما يقرب من 75 ٪ من سطح القارات مغطى بالصخور الرسوبية ، على الرغم من أن هذه الصخور تشكل حوالي 5 ٪ من قشرة الأرض. ثالث الصخور الأكثر شيوعًا على الأرض هي الصخور المتحولة التي تكونت نتيجة للتغيرات (التحول) للصخور الرسوبية أو النارية تحت تأثير الضغط العالي أو درجة الحرارة المرتفعة أو كليهما في نفس الوقت. السليكات الأكثر شيوعًا على سطح الأرض هي الكوارتز ، الفلسبار ، الأمفيبول ، الميكا ، البيروكسين ، والأوليفين. الكربونات - الكالسيت (في الحجر الجيري) والأراجونيت والدولوميت.

يشمل الغلاف الجوي - الطبقة العليا من الغلاف الصخري - التربة. وهي تقع على الحدود بين الغلاف الصخري والغلاف الجوي والغلاف المائي. واليوم ، تبلغ المساحة الإجمالية للأراضي المزروعة 13.31٪ من مساحة الأرض ، منها 4.71٪ فقط تشغلها باستمرار المحاصيل الزراعية. تُستخدم اليوم حوالي 40٪ من مساحة الأرض في الأراضي الزراعية والمراعي ، والتي تبلغ مساحتها حوالي 1.3 · 107 كم² من الأراضي الصالحة للزراعة و 3.4 · 107 كم² من المراعي.

المحيط المائي

الغلاف المائي (من اليونان القديمة Yδωρ - الماء و σφαῖρα - الكرة) - إجمالي جميع احتياطيات المياه من الأرض.

إن وجود الماء السائل على سطح الأرض خاصية فريدة تميز كوكبنا عن الأجسام الأخرى في النظام الشمسي. تتركز معظم المياه في المحيطات والبحار ، ناهيك عن شبكات الأنهار والبحيرات والمستنقعات والمياه الجوفية. كما توجد احتياطيات كبيرة من الماء في الغلاف الجوي على شكل سحب وبخار ماء.

جزء من الماء في حالة صلبة على شكل أنهار جليدية ، وغطاء ثلجي وتجمد دائم ، مما يشكل الغلاف الجليدي.

يبلغ إجمالي كتلة المياه في المحيط العالمي حوالي 1.35 · 1018 طنًا ، أو حوالي 1/4400 من إجمالي كتلة الأرض. تغطي المحيطات مساحة حوالي 3.618108 كم 2 بمتوسط \u200b\u200bعمق 3682 م ، مما يسمح لنا بحساب إجمالي حجم المياه فيها: 1.332109 كم 3. إذا تم توزيع كل هذه المياه بالتساوي على السطح ، فستكون الطبقة أكثر من 2.7 كم. من بين جميع المياه الموجودة على الأرض ، 2.5 ٪ فقط هي مياه عذبة ، والباقي مالح. توجد معظم المياه العذبة ، حوالي 68.7٪ ، في الأنهار الجليدية. ظهرت المياه السائلة على الأرض منذ حوالي أربعة مليارات سنة.

يبلغ متوسط \u200b\u200bملوحة محيطات الأرض حوالي 35 جرامًا من الملح لكل كيلوغرام من مياه البحر (35 ‰). تم إطلاق الكثير من هذا الملح عن طريق الانفجارات البركانية أو المستخرجة من الصخور البركانية المبردة التي شكلت قاع المحيط.

الغلاف الجوي للأرض

الغلاف الجوي عبارة عن غلاف غازي يحيط بكوكب الأرض ؛ يتكون من النيتروجين والأكسجين ، مع كميات ضئيلة من بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى. منذ بدايتها ، تغيرت بشكل كبير تحت تأثير المحيط الحيوي. إن ظهور التمثيل الضوئي للأكسجين قبل 2.4-2.5 مليار سنة عزز تطور الكائنات الهوائية ، وكذلك تشبع الغلاف الجوي بالأكسجين وتشكيل طبقة الأوزون ، التي تحمي جميع الكائنات الحية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. يحدد الغلاف الجوي الطقس على سطح الأرض ، ويحمي الكوكب من الأشعة الكونية ، وجزئياً من القصف النيزكي. كما أنها تنظم العمليات الرئيسية لتشكيل المناخ: دورة المياه في الطبيعة ، وتداول الكتل الهوائية ، ونقل الحرارة. يمكن للجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي التقاط الطاقة الحرارية ، ومنعها من الدخول إلى الفضاء الخارجي ، وبالتالي زيادة درجة حرارة الكوكب. تُعرف هذه الظاهرة باسم ظاهرة الاحتباس الحراري. غازات الدفيئة الرئيسية هي بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان والأوزون. بدون تأثير العزل الحراري هذا ، سيكون متوسط \u200b\u200bدرجة حرارة سطح الأرض من ناقص 18 إلى ناقص 23 درجة مئوية ، على الرغم من أنه في الواقع هو 14.8 درجة مئوية ، وعلى الأرجح لن تكون الحياة موجودة.

ينقسم الغلاف الجوي للأرض إلى طبقات ، تختلف في درجة الحرارة والكثافة والتركيب الكيميائي ، إلخ. يبلغ إجمالي كتلة الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي للأرض حوالي 5.15 · 1018 كجم. عند مستوى سطح البحر ، يمارس الضغط الجوي 1 ضغط جوي (101.325 كيلو باسكال) على سطح الأرض. يبلغ متوسط \u200b\u200bكثافة الهواء على السطح 1.22 جم / لتر ، وينخفض \u200b\u200bبسرعة مع ارتفاع متزايد: على سبيل المثال ، على ارتفاع 10 كم فوق مستوى سطح البحر ، لا يزيد عن 0.41 جم / لتر ، وعلى ارتفاع 100 كم - 10−7 ز / لتر.

يحتوي الجزء السفلي من الغلاف الجوي على حوالي 80٪ من كتلته الكلية و 99٪ من كل بخار الماء (1.3-1.5 · 1013 طن) ، وتسمى هذه الطبقة طبقة التروبوسفير. سمكها ليس هو نفسه ويعتمد على نوع المناخ والعوامل الموسمية: على سبيل المثال ، في المناطق القطبية حوالي 8-10 كم ، في المنطقة المعتدلة تصل إلى 10-12 كم ، وفي المناطق الاستوائية أو الاستوائية تصل إلى 16-18 كم. في هذه الطبقة من الغلاف الجوي ، تنخفض درجة الحرارة بمعدل 6 درجات مئوية لكل كيلومتر عند التحرك في الارتفاع. أعلاه ، هناك طبقة انتقالية - التروبوبوز ، الذي يفصل التروبوسفير عن الستراتوسفير. درجة الحرارة هنا في نطاق 190-220 ك.

الستراتوسفير عبارة عن طبقة من الغلاف الجوي تقع على ارتفاع 10-12 إلى 55 كم (اعتمادًا على الظروف الجوية والوقت من السنة). ولا يمثل أكثر من 20٪ من الكتلة الكلية للغلاف الجوي. تتميز هذه الطبقة بانخفاض درجة الحرارة إلى ارتفاع 25 كم تقريبًا ، تليها زيادة عند الحدود مع الغلاف الجوي إلى ما يقرب من 0 درجة مئوية. تسمى هذه الحدود الستوبوبوز وتقع على ارتفاع 47-52 كم. يحتوي الستراتوسفير على أعلى تركيز للأوزون في الغلاف الجوي ، والذي يحمي جميع الكائنات الحية على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة للشمس. يؤدي الامتصاص المكثف للإشعاع الشمسي بواسطة طبقة الأوزون إلى ارتفاع سريع في درجة الحرارة في هذا الجزء من الغلاف الجوي.

يقع الغلاف المتوسط \u200b\u200bعلى ارتفاع 50 إلى 80 كم فوق سطح الأرض ، بين الستراتوسفير والغلاف الحراري. يتم فصله عن هذه الطبقات بواسطة ميزوبوز (80-90 كم). هذا هو أبرد مكان على وجه الأرض ، تنخفض درجة الحرارة هنا إلى -100 درجة مئوية. عند درجة الحرارة هذه ، يتجمد الماء في الهواء بسرعة ليشكل سحبًا صافية. يمكن ملاحظتها بعد غروب الشمس مباشرة ، ولكن يتم إنشاء أفضل رؤية عندما تكون 4 إلى 16 درجة تحت الأفق. في الغلاف الجوي ، يتم حرق معظم النيازك التي تخترق الغلاف الجوي للأرض. من سطح الأرض ، لوحظت كنجوم إطلاق النار. على ارتفاع 100 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر ، هناك حدود مشروطة بين الغلاف الجوي والفضاء - خط كرمان.

في الغلاف الحراري ، ترتفع درجة الحرارة بسرعة إلى 1000 كلف ، ويرجع ذلك إلى امتصاص الإشعاع الشمسي قصير الموجة فيه. هذه هي أطول طبقة من الغلاف الجوي (80-1000 كم). على ارتفاع حوالي 800 كيلومتر ، يتوقف ارتفاع درجة الحرارة ، حيث أن الهواء هنا نادر للغاية ويمتص الإشعاع الشمسي بشكل ضعيف.

يشمل الأيونوسفير الطبقتين الأخيرتين. هنا ، يحدث تأين الجزيئات تحت تأثير الرياح الشمسية وتنشأ الشفق.

الغلاف الخارجي هو الجزء الخارجي والمنتشر جدا من الغلاف الجوي للأرض. في هذه الطبقة ، تستطيع الجزيئات التغلب على السرعة الكونية الثانية للأرض والهروب إلى الفضاء الخارجي. يؤدي هذا إلى عملية بطيئة ولكنها ثابتة تسمى تبديد (تشتيت) الغلاف الجوي. تتدفق جزيئات الغازات الخفيفة بشكل رئيسي إلى الفضاء: الهيدروجين والهليوم. يمكن لجزيئات الهيدروجين ، التي لديها أقل وزن جزيئي ، أن تصل بسهولة أكبر إلى سرعة الفضاء الثانية وتهرب إلى الفضاء بمعدل أسرع من الغازات الأخرى. ويعتقد أن فقدان عوامل الاختزال ، مثل الهيدروجين ، كان شرطًا أساسيًا للتراكم المستدام للأكسجين في الغلاف الجوي. وبالتالي ، فإن خاصية الهيدروجين لمغادرة الغلاف الجوي للأرض ربما أثرت على تطور الحياة على الكوكب. في الوقت الحاضر ، يتم تحويل معظم الهيدروجين الذي يدخل الغلاف الجوي إلى ماء دون مغادرة الأرض ، ويحدث فقدان الهيدروجين بشكل رئيسي من تدمير الميثان في الغلاف الجوي العلوي.

التركيب الكيميائي للغلاف الجوي

على سطح الأرض ، يحتوي الهواء على ما يصل إلى 78.08٪ من النيتروجين (من حيث الحجم) ، و 20.95٪ من الأكسجين ، و 0.93٪ من الأرجون وحوالي 0.03٪ من ثاني أكسيد الكربون. بقية المكونات لا تمثل أكثر من 0.1 ٪: هذه هي الهيدروجين والميثان وأول أكسيد الكربون وأكاسيد الكبريت والنيتروجين وبخار الماء والغازات الخاملة. اعتمادًا على الموسم والمناخ والتضاريس ، قد يحتوي الغلاف الجوي على غبار وجزيئات من المواد العضوية والرماد والسخام وما إلى ذلك. ويصبح النيتروجين المكون الرئيسي للغلاف الجوي فوق 200 كم. على ارتفاع 600 كم ، يسود الهيليوم ، ومن 2000 كم - الهيدروجين ("كورونا الهيدروجين").

الطقس والمناخ

الغلاف الجوي للأرض ليس له حدود محددة ؛ يصبح تدريجيا أرق وأرق ، ويمر إلى الفضاء الخارجي. يتم احتواء ثلاثة أرباع كتلة الغلاف الجوي في أول 11 كيلومترًا من سطح الكوكب (التروبوسفير). تسخن الطاقة الشمسية هذه الطبقة بالقرب من السطح ، مما يتسبب في تمدد الهواء وتقليل كثافته. ثم يرتفع الهواء الساخن ، ويحل مكانه الهواء البارد والأكثر كثافة. هذه هي الطريقة التي ينشأ بها دوران الغلاف الجوي - نظام للتدفقات المغلقة للكتل الهوائية عن طريق إعادة توزيع الطاقة الحرارية.

أساس الدوران الجوي هو الرياح التجارية في المنطقة الاستوائية (تحت خط عرض 30 درجة) والرياح الغربية من المنطقة المعتدلة (في خطوط العرض بين 30 درجة و 60 درجة). تيارات البحر هي أيضًا عوامل مهمة في تكوين المناخ ، وكذلك الدوران الحراري الذي يوزع الطاقة الحرارية من المناطق الاستوائية إلى المناطق القطبية.

يشكل بخار الماء المتصاعد من السطح غيومًا في الغلاف الجوي. عندما تسمح الظروف الجوية بارتفاع الهواء الدافئ الرطب ، يتكثف هذا الماء ويسقط على السطح على شكل مطر أو ثلج أو بَرَد. ينتهي معظم هطول الأمطار في الغلاف الجوي على اليابسة في الأنهار ، ويعود في النهاية إلى المحيطات أو يبقى في البحيرات ، ثم يتبخر مرة أخرى ، مكررًا الدورة. إن دورة المياه هذه في الطبيعة أمر حيوي لوجود الحياة على الأرض. تختلف كمية هطول الأمطار في السنة ، وتتراوح من بضعة أمتار إلى عدة مليمترات ، اعتمادًا على الموقع الجغرافي للمنطقة. يحدد الدوران الجوي والسمات الطوبولوجية للمنطقة وانخفاضات درجة الحرارة متوسط \u200b\u200bكمية هطول الأمطار التي تقع في كل منطقة.

تقل كمية الطاقة الشمسية التي تصل إلى سطح الأرض بزيادة خط العرض. عند خطوط العرض الأعلى ، يضرب ضوء الشمس السطح بزاوية أكثر حدة من خطوط العرض الدنيا ؛ ويجب أن تسير في مسار أطول في الغلاف الجوي للأرض. ونتيجة لذلك ، ينخفض \u200b\u200bمتوسط \u200b\u200bدرجة حرارة الهواء السنوية (عند مستوى سطح البحر) بنحو 0.4 درجة مئوية عند تحريك درجة واحدة على جانبي خط الاستواء. تنقسم الأرض إلى مناطق مناخية - مناطق طبيعية ذات مناخ متجانس تقريبًا. يمكن تصنيف أنواع المناخ حسب نظام درجة الحرارة وكمية هطول الأمطار في الشتاء والصيف. نظام تصنيف المناخ الأكثر شيوعًا هو تصنيف كوبن ، والذي وفقًا لأفضل معيار لتحديد نوع المناخ هو ما تنمو النباتات في منطقة معينة في الظروف الطبيعية. يتضمن النظام خمس مناطق مناخية رئيسية (الغابات المطيرة الاستوائية والصحاري والمناطق المعتدلة والمناخ القاري والأنواع القطبية) ، والتي تنقسم بدورها إلى أنواع فرعية أكثر تحديدًا.

المحيط الحيوي

الغلاف الحيوي عبارة عن مجموعة من أجزاء قذائف الأرض (الليثو ، والمائية ، والغلاف الجوي) ، التي تسكنها الكائنات الحية ، تقع تحت تأثيرها وتشغلها منتجات نشاطها الحيوي. ابتكر عالم الجيولوجيا النمساوي وعالم الحفريات إدوارد سوس مصطلح "المحيط الحيوي" لأول مرة عام 1875. المحيط الحيوي هو قشرة الأرض ، التي تسكنها الكائنات الحية وتحولها. وقد بدأ يتشكل قبل ما لا يقل عن 3.8 مليار سنة ، عندما بدأت الكائنات الحية الأولى في الظهور على كوكبنا. وهو يشمل الغلاف المائي بأكمله ، والجزء العلوي من الغلاف الصخري والجزء السفلي من الغلاف الجوي ، أي أنه يسكن الغلاف البيئي. المحيط الحيوي هو مجموعة من جميع الكائنات الحية. فهي موطن لأكثر من 3،000،000 نوع من النباتات والحيوانات والفطريات والكائنات الدقيقة.

يتكون المحيط الحيوي من النظم البيئية ، والتي تشمل مجتمعات الكائنات الحية (التكاثر الحيوي) ، وموائلها (النطاق الحيوي) ، وأنظمة الاتصال التي تتبادل المادة والطاقة فيما بينها. على الأرض ، يتم فصلها بشكل رئيسي عن خطوط العرض الجغرافية والارتفاعات والاختلافات في هطول الأمطار. النظم الإيكولوجية الأرضية الموجودة في القطب الشمالي أو القطب الجنوبي ، على ارتفاعات عالية أو في المناطق القاحلة للغاية ، فقيرة نسبيًا في النباتات والحيوانات ؛ قمم تنوع الأنواع في الغابات المطيرة الاستوائية.

المجال المغناطيسي للأرض

في التقريب الأول ، المجال المغناطيسي للأرض هو ثنائي القطب ، وتقع أقطابه بالقرب من القطبين الجغرافيين للكوكب. يشكل المجال غلافًا مغناطيسيًا يحرف الجسيمات من الرياح الشمسية. تتراكم في أحزمة الإشعاع - منطقتان متحدتان على شكل حيد حول الأرض. بالقرب من الأقطاب المغناطيسية ، يمكن لهذه الجسيمات "انسكاب" في الغلاف الجوي وتؤدي إلى ظهور الشفق. عند خط الاستواء ، يحتوي المجال المغناطيسي للأرض على تحريض 3.05 · 10-5 ت ولحظة مغناطيسية تبلغ 7.91 · 1015 ت · م 3.

وفقًا لنظرية "الدينامو المغناطيسي" ، يتم توليد الحقل في المنطقة الوسطى من الأرض ، حيث تخلق الحرارة تدفق التيار الكهربائي في قلب المعدن السائل. وهذا بدوره يؤدي إلى ظهور مجال مغناطيسي على الأرض. تكون حركات الحمل الحراري في القلب فوضوية ؛ الأقطاب المغناطيسية تنجرف وتغير قطبيتها بشكل دوري. هذا يتسبب في انقلابات المجال المغناطيسي للأرض ، والتي تحدث في المتوسط \u200b\u200bعدة مرات كل بضعة ملايين من السنين. حدث الانقلاب الأخير قبل حوالي 700000 سنة.

الغلاف المغناطيسي هو منطقة من الفضاء حول الأرض تتكون عندما ينحرف تدفق الجسيمات المشحونة من الرياح الشمسية عن مسارها الأصلي تحت تأثير المجال المغناطيسي. على الجانب المواجه للشمس ، يبلغ سمك صدمة القوس حوالي 17 كم وتقع على بعد حوالي 90.000 كم من الأرض. على الجانب الليلي من الكوكب ، يمتد الغلاف المغناطيسي إلى شكل أسطواني طويل.

عندما تتصادم الجسيمات عالية الطاقة مع الغلاف المغناطيسي للأرض ، تظهر أحزمة الإشعاع (أحزمة Van Allen). تحدث الشفق عندما تصل البلازما الشمسية إلى الغلاف الجوي للأرض بالقرب من القطبين المغناطيسيين.

مدار الأرض ودورانها

تستغرق الأرض ، في المتوسط \u200b\u200b، 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.091 ثانية (أيام فلكية) لإكمال ثورة واحدة حول محورها. تبلغ سرعة دوران الكوكب من الغرب إلى الشرق حوالي 15 درجة في الساعة (درجة واحدة في 4 دقائق ، 15 درجة في الدقيقة). هذا يعادل القطر الزاوي للشمس أو القمر كل دقيقتين (الأحجام الظاهرة للشمس والقمر هي نفسها تقريبًا).

دوران الأرض غير مستقر: سرعة دورانها بالنسبة إلى الكرة السماوية تتغير (في أبريل ونوفمبر يختلف طول اليوم عن المرجع بمقدار 0.001 ثانية) ، محور الدوران يسبق (بمقدار 20.1 ″ في السنة) ويتقلب (مسافة القطب اللحظي من المتوسط \u200b\u200bلا تتجاوز 15 ′ ). على نطاق واسع من الوقت ، يتباطأ. زادت مدة ثورة واحدة على الأرض خلال 2000 عام الماضية بمتوسط \u200b\u200b0.0023 ثانية في القرن (وفقًا للملاحظات على مدار الـ 250 عامًا الماضية ، هذه الزيادة أقل - حوالي 0.0014 ثانية لكل 100 عام). نظرًا لتسارع المد والجزر ، في المتوسط \u200b\u200b، يكون كل يوم تالٍ ~ 29 نانوثانية أطول من اليوم السابق.

تبلغ فترة دوران الأرض بالنسبة إلى النجوم الثابتة في خدمة دوران الأرض الدولية (IERS) 86164.098903691 ثانية وفقًا لـ UT1 أو 23 ساعة و 56 دقيقة. 4.098903691 ثانية.

تتحرك الأرض حول الشمس في مدار بيضاوي الشكل على مسافة حوالي 150 مليون كيلومتر بمتوسط \u200b\u200bسرعة 29.765 كم / ثانية. تتراوح السرعة من 30.27 كم / ثانية (عند الحضيض) إلى 29.27 كم / ثانية (في الأوج). تتحرك في المدار ، تقوم الأرض بثورة كاملة في 365.2564 متوسط \u200b\u200bأيام الطاقة الشمسية (سنة فلكية واحدة). من الأرض ، تكون حركة الشمس بالنسبة إلى النجوم حوالي 1 درجة في اليوم في اتجاه الشرق. سرعة الحركة المدارية للأرض غير مستقرة: في يوليو (عندما يمر الأوج) يكون الحد الأدنى ويبلغ حوالي 60 دقيقة قوسية في اليوم ، وعندما يمر الحضيض في يناير ، يكون الحد الأقصى ، حوالي 62 دقيقة في اليوم. تدور الشمس والنظام الشمسي بأكمله حول مركز مجرة \u200b\u200bدرب التبانة في مدار دائري تقريبًا بسرعة حوالي 220 كم / ثانية. في المقابل ، يتحرك النظام الشمسي كجزء من درب التبانة بسرعة حوالي 20 كم / ثانية نحو نقطة (قمة) تقع على حدود كوكبي Lyra و Hercules ، وتتسارع مع توسع الكون.

يدور القمر مع الأرض حول مركز كتلة مشترك كل 27.32 يومًا بالنسبة إلى النجوم. الفترة الزمنية بين مرحلتين متطابقتين من القمر (الشهر السينودسي) هي 29.53059 يومًا. عند النظر إليه من القطب الشمالي للعالم ، يتحرك القمر عكس اتجاه عقارب الساعة حول الأرض. في نفس الاتجاه ، تدور جميع الكواكب حول الشمس ، وتدور الشمس والأرض والقمر حول محورها. ينحرف محور دوران الأرض من عمودي إلى مستوى مدارها بمقدار 23.5 درجة (يتغير اتجاه وزاوية محور الأرض بسبب الاستباقية ، ويعتمد الارتفاع الواضح للشمس على الموسم) ؛ يميل مدار القمر 5 درجات بالنسبة لمدار الأرض (بدون هذا الانحراف ، سيكون هناك كسوف شمسي واحد وقمر قمري واحد في كل شهر).

بسبب إمالة محور الأرض ، يتغير ارتفاع الشمس فوق الأفق على مدار العام. بالنسبة للمراقب في خطوط العرض الشمالية ، في الصيف ، عندما يميل القطب الشمالي نحو الشمس ، يستمر ضوء النهار لفترة أطول وتكون الشمس أعلى في السماء. هذا يؤدي إلى ارتفاع متوسط \u200b\u200bدرجات حرارة الهواء. عندما يميل القطب الشمالي بعيدًا عن الشمس ، يكون العكس صحيحًا ويصبح المناخ أكثر برودة. في هذا الوقت ، هناك ليلة قطبية خارج الدائرة القطبية الشمالية ، والتي تستمر لمدة يومين تقريبًا عند خط عرض الدائرة القطبية الشمالية (لا تشرق الشمس في يوم الانقلاب الشتوي) ، وتصل إلى ستة أشهر في القطب الشمالي.

هذه التغيرات المناخية (بسبب إمالة محور الأرض) تؤدي إلى تغير المواسم. يتم تحديد الفصول الأربعة من خلال الانقلابات - اللحظات التي يميل فيها محور الأرض قدر الإمكان نحو الشمس أو بعيدًا عن الشمس - والاعتدال. يحدث الانقلاب الشتوي في حوالي 21 ديسمبر ، والانقلاب الصيفي في حوالي 21 يونيو ، والاعتدال الربيعي في 20 مارس ، والخريف حوالي 23 سبتمبر. عندما يميل القطب N نحو الشمس ، يميل القطب الجنوبي بعيدًا عنه. وهكذا ، عندما يكون الصيف في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ، الشتاء في نصف الكرة الجنوبي ، والعكس بالعكس (على الرغم من أن الأشهر تحمل نفس الاسم ، على سبيل المثال ، فبراير في نصف الكرة الشمالي هو آخر (وأبرد) فصل الشتاء ، وفي النصف الجنوبي من الكرة الأرضية هو الأخير (والأكثر دفئًا) ) شهر الصيف).

زاوية ميل محور الأرض ثابتة نسبيًا على مدى فترة طويلة. ومع ذلك ، فإنه يخضع لتحولات طفيفة (تعرف باسم الإيماءة) بتردد 18.6 سنة. هناك أيضًا تذبذبات طويلة المدى (حوالي 41000 سنة) تعرف باسم دورات Milankovitch. يتغير اتجاه محور الأرض أيضًا مع الوقت ، ومدة فترة الاستباقية هي 25000 سنة ؛ هذه البادرة هي المسؤولة عن الفرق بين السنة الفلكية والسنة الاستوائية. كل من هذه الحركات ناتجة عن تغيير الجذب من الشمس والقمر على الانتفاخ الاستوائي للأرض. تتحرك أقطاب الأرض عدة أمتار بالنسبة لسطحها. تحتوي حركة القطبين هذه على مجموعة متنوعة من المكونات الدورية ، والتي تسمى مجتمعة حركة شبه دورية. بالإضافة إلى المكونات السنوية لهذه الحركة ، هناك دورة مدتها 14 شهرًا تسمى حركة تشاندلر لأقطاب الأرض. كما أن معدل دوران الأرض ليس ثابتًا ، وهو ما ينعكس في التغير في طول اليوم.

في الوقت الحاضر ، تمرر الأرض الحضيض حوالي 3 يناير والأوج حوالي 4 يوليو. كمية الطاقة الشمسية التي تصل إلى الأرض في الحضيض هي 6.9 ٪ أكثر من الأوج ، لأن المسافة من الأرض إلى الشمس في الأوج هي 3.4 ٪ أكثر. هذا بسبب قانون التربيع العكسي. نظرًا لأن النصف الجنوبي من الكرة الأرضية يميل نحو الشمس في نفس الوقت الذي تكون فيه الأرض أقرب إلى الشمس ، فإنها تتلقى طاقة شمسية أكثر بقليل خلال العام من الشمال. ومع ذلك ، فإن هذا التأثير أقل أهمية بكثير من التغير في الطاقة الإجمالية بسبب إمالة محور الأرض ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم امتصاص معظم الطاقة الزائدة من خلال كمية كبيرة من الماء في نصف الكرة الجنوبي.

بالنسبة للأرض ، يبلغ نصف قطر مجال التلة (مجال تأثير جاذبية الأرض) حوالي 1.5 مليون كيلومتر. هذه هي أقصى مسافة يكون فيها تأثير جاذبية الأرض أكبر من تأثير جاذبية الكواكب الأخرى والشمس.

الملاحظة

تم تصوير الأرض لأول مرة من الفضاء في عام 1959 بواسطة جهاز Explorer-6. كان يوري غاغارين أول شخص يرى الأرض من الفضاء في عام 1961. كان طاقم أبولو 8 في عام 1968 أول من لاحظ ارتفاع الأرض من مدار القمر. في عام 1972 ، أخذ طاقم أبولو 17 الصورة الشهيرة للأرض - "الرخام الأزرق".

من الفضاء الخارجي ومن الكواكب "الخارجية" (الواقعة خارج مدار الأرض) ، يمكن ملاحظة مرور الأرض عبر مراحل مشابهة للقمر ، تمامًا كما يمكن لمراقب الأرض رؤية مراحل كوكب الزهرة (اكتشفها جاليليو جاليلي).

القمر

القمر هو قمر صناعي كبير نسبيًا يشبه الكوكب وقطره يساوي ربع الأرض. إنه أكبر قمر صناعي في النظام الشمسي بالنسبة لحجم كوكبه. باسم قمر الأرض ، تسمى الأقمار الطبيعية للكواكب الأخرى أيضًا "أقمار".

جاذبية الجاذبية بين الأرض والقمر هي سبب انحسار الأرض وتدفقها. يتجلى تأثير مماثل على القمر في حقيقة أنه يواجه الأرض باستمرار مع نفس الجانب (فترة ثورة القمر حول محوره تساوي فترة ثورته حول الأرض ؛ انظر أيضًا تسارع المد والجزر للقمر). وهذا ما يسمى تزامن المد والجزر. خلال ثورة القمر حول الأرض ، تضيء الشمس أجزاء مختلفة من سطح القمر الصناعي ، والتي تتجلى في ظاهرة أطوار القمر: يتم فصل الجزء المظلم من السطح عن الضوء بواسطة فاصل.

بسبب تزامن المد والجزر ، يتحرك القمر بعيدًا عن الأرض بنحو 38 ملم في السنة. بعد ملايين السنين من الآن ، سيؤدي هذا التغيير الطفيف ، بالإضافة إلى زيادة يوم الأرض بمقدار 23 ميكروثانية سنويًا ، إلى تغييرات كبيرة. لذلك ، على سبيل المثال ، في الديفونية (قبل حوالي 410 مليون سنة) كان هناك 400 يوم في السنة ، واستمر اليوم 21.8 ساعة.

يمكن للقمر أن يؤثر بشكل كبير على تطور الحياة عن طريق تغيير المناخ على الكوكب. تظهر اكتشافات الحفريات ونماذج الكمبيوتر أن ميل محور الأرض مستقر من خلال تزامن المد والجزر للأرض مع القمر. إذا اقترب محور دوران الأرض من مستوى مسير الشمس ، ونتيجة لذلك سيصبح المناخ على الكوكب قاسياً للغاية. سيتم توجيه أحد القطبين مباشرة إلى الشمس ، والآخر في الاتجاه المعاكس ، وعندما تدور الأرض حول الشمس ، فإنها تغير الأماكن. تشير القطبين مباشرة إلى الشمس في الصيف والشتاء. يجادل علماء الكواكب الذين درسوا مثل هذه الحالة ، في هذه الحالة ، أن جميع الحيوانات الكبيرة والنباتات الأعلى قد ماتت على الأرض.

الحجم الزاوي الظاهر للقمر من الأرض قريب جدًا من الحجم الظاهري للشمس. تتشابه الأبعاد الزاوية (والزاوية الصلبة) لهذين الجسمين السماويين ، لأنه على الرغم من أن قطر الشمس أكبر 400 مرة من القمر ، إلا أنه يبعد 400 مرة عن الأرض. بسبب هذا الظرف ووجود انحراف كبير في مدار القمر ، يمكن ملاحظة الكسوف الكلي والحلقي على الأرض.

الفرضية الأكثر شيوعًا لأصل القمر ، فرضية الاصطدام العملاقة ، تنص على أن القمر تم تشكيله نتيجة اصطدام الكوكب الأولي ثيا (حول حجم المريخ) مع الأرض الأولية. هذا ، من بين أمور أخرى ، يفسر أسباب أوجه التشابه والاختلاف في تكوين التربة القمرية والأرضية.

في الوقت الحالي ، لا تحتوي الأرض على أقمار صناعية أخرى إلى جانب القمر ، ومع ذلك ، هناك على الأقل اثنين من الأقمار الصناعية الطبيعية المدارية - الكويكبات 3753 Cruithney ، 2002 AA29 والعديد من الأقمار الصناعية.

الكويكبات القريبة من الأرض

إن سقوط الكويكبات الكبيرة (التي يبلغ قطرها عدة آلاف كيلومترات) على الأرض يشكل خطر تدميرها ، ومع ذلك ، فإن جميع هذه الأجسام التي تمت ملاحظتها في العصر الحديث صغيرة جدًا لهذا ، وسقوطها خطير على المحيط الحيوي فقط. وفقًا للافتراضات الشائعة ، يمكن أن تتسبب مثل هذه السقوط في العديد من الانقراضات الجماعية. الكويكبات ذات مسافات الحضيض أقل من أو تساوي 1.3 وحدة فلكية ، والتي قد تقترب في المستقبل المنظور من الأرض على مسافة أقل من أو تساوي 0.05 AU. أي أنها تعتبر أشياء يحتمل أن تكون خطرة. في المجموع ، تم تسجيل حوالي 6200 جسم ، والتي تمر على مسافة تصل إلى 1.3 وحدة فلكية من الأرض. يعتبر خطر سقوطهم على هذا الكوكب ضئيلاً. وفقًا للتقديرات الحديثة ، من غير المرجح أن تحدث الاصطدامات مع مثل هذه الهيئات (وفقًا للتنبؤات الأكثر تشاؤمًا) أكثر من مرة كل مائة ألف عام.

معلومات جغرافية

منطقة

• المساحة: 510.072 مليون كيلومتر مربع
• الأرض: 148.94 مليون كيلومتر مربع (29.1٪)
• المياه: 361.132 مليون كيلومتر مربع (70.9٪)

طول الساحل: 356000 كم

استخدام السوشي

بيانات عام 2011

• الأراضي الصالحة للزراعة - 10.43٪
• المزارع المعمرة - 1.15٪
• أخرى - 88.42٪

الأرض المروية: 3.096.621.45 كيلومتر مربع (2011)

الجغرافيا الاجتماعية والاقتصادية

في 31 أكتوبر 2011 ، بلغ عدد سكان العالم 7 مليارات نسمة. وفقًا لتقديرات الأمم المتحدة ، سيصل عدد سكان العالم إلى 7.3 مليار في عام 2013 و 9.2 مليار في عام 2050. ومن المتوقع أن يحدث معظم النمو السكاني في البلدان النامية. يبلغ متوسط \u200b\u200bالكثافة السكانية على اليابسة حوالي 40 شخصًا / كم 2 ، وتتفاوت بشكل كبير في أجزاء مختلفة من الأرض ، وهي الأعلى في آسيا. وفقًا للتوقعات ، سيصل مستوى التحضر للسكان بحلول عام 2030 إلى 60٪ ، بينما يبلغ الآن 49٪ في المتوسط \u200b\u200bفي العالم.

دور في الثقافة

تعود الكلمة الروسية "الأرض" إلى براسلاف. * zemja بنفس المعنى ، والتي بدورها تواصل العظيمة أي. * ذيهم "الأرض".

في اللغة الإنجليزية ، الأرض هي الأرض. تستمر هذه الكلمة في اللغة الإنجليزية القديمة واللغة الإنجليزية الوسطى. تم استخدام الأرض لأول مرة كاسم للكوكب حوالي عام 1400. هذا هو الاسم الوحيد للكوكب الذي لم يؤخذ من الأساطير اليونانية الرومانية.

العلامة الفلكية القياسية للأرض هي صليب ، تحدده دائرة. تم استخدام هذا الرمز في ثقافات مختلفة لأغراض مختلفة. نسخة أخرى من الرمز هي صليب في أعلى دائرة (♁) ، مدار منمق ؛ تم استخدامه كرمز فلكي مبكر لكوكب الأرض.

في العديد من الثقافات ، يتم تأليه الأرض. وهي مرتبطة بالإلهة ، إلهة الأم ، تسمى أمنا الأرض ، غالبًا ما يتم تصويرها على أنها إلهة الخصوبة.

دعا الأزتيك الأرض Tonantsin - "أمنا". من بين الصينيين ، هذه هي الإلهة Hou-Tu (后土) ، على غرار آلهة الأرض اليونانية - Gaia. في الأساطير الاسكندنافية ، كانت إلهة الأرض جورد أم ثور وابنة أنار. في الأساطير المصرية القديمة ، على عكس العديد من الثقافات الأخرى ، يتم تحديد الأرض مع رجل - الإله جيب ، والسماء مع امرأة - الإلهة البندق.

في العديد من الأديان ، هناك أساطير حول أصل العالم ، تحكي عن إنشاء الأرض بواسطة إله واحد أو أكثر.

في العديد من الثقافات القديمة ، اعتبرت الأرض مسطحة ، لذلك في ثقافة بلاد ما بين النهرين ، تم تمثيل العالم كقرص مسطح يطفو على سطح المحيط. الافتراضات حول الشكل الكروي للأرض تم وضعها من قبل الفلاسفة اليونانيين القدماء. تم التقيد بوجهة النظر هذه من قبل فيثاغورس. في العصور الوسطى ، اعتقد معظم الأوروبيين أن الأرض كانت على شكل كرة ، والتي شهد عليها مفكر مثل توماس الأكويني. قبل ظهور الرحلات الفضائية ، استندت الأحكام حول الشكل الكروي للأرض على مراقبة العلامات الثانوية وعلى الشكل المماثل للكواكب الأخرى.

لقد غيّر التقدم التكنولوجي في النصف الثاني من القرن العشرين التصور العام للأرض. قبل بدء السفر إلى الفضاء ، غالبًا ما تم تصوير الأرض على أنها عالم أخضر. ربما كان كاتب الخيال العلمي فرانك بول أول من صور كوكبًا أزرقًا صافياً (مع أرض محددة جيدًا) على ظهر عدد يوليو 1940 من مجلة Amazing Stories.

في عام 1972 ، التقط طاقم أبولو 17 الصورة الشهيرة للأرض ، والتي أطلق عليها اسم "الرخام الأزرق" (الرخام الأزرق). دفعت صورة الأرض التي التقطتها فوييجر 1 عام 1990 من مسافة بعيدة منها كارل ساجان لمقارنة الكوكب بنقطة زرقاء شاحبة (نقطة زرقاء شاحبة). أيضا ، تمت مقارنة الأرض بسفينة فضائية كبيرة مع نظام دعم الحياة الذي يجب الحفاظ عليه. وقد تم وصف المحيط الحيوي للأرض أحيانًا بأنه كائن حي كبير.

علم البيئة

على مدى القرنين الماضيين ، أبدت الحركة البيئية المتنامية اهتمامًا بشأن التأثير المتزايد للأنشطة البشرية على طبيعة الأرض. المهام الرئيسية لهذه الحركة الاجتماعية والسياسية هي حماية الموارد الطبيعية والقضاء على التلوث. يدافع المحافظون عن الحفاظ على الاستخدام المستدام لموارد الكوكب والإدارة البيئية. وهذا ، في رأيهم ، يمكن تحقيقه من خلال إجراء تغييرات في السياسة العامة وتغيير الموقف الفردي لكل شخص. وينطبق هذا بشكل خاص على الاستخدام الواسع النطاق للموارد غير المتجددة. تفرض الحاجة إلى مراعاة تأثير الإنتاج على البيئة تكاليف إضافية ، مما يؤدي إلى تضارب بين المصالح التجارية وأفكار الحركات البيئية.

مستقبل الأرض

يرتبط مستقبل الكوكب ارتباطًا وثيقًا بمستقبل الشمس. نتيجة لتراكم الهيليوم "المستهلك" في قلب الشمس ، سيزداد لمعان النجم ببطء. وستزداد بنسبة 10٪ خلال 1.1 مليار سنة مقبلة ، ونتيجة لذلك ، ستنتقل المنطقة الصالحة للسكن في النظام الشمسي خارج حدود مدار الأرض الحديث. وفقًا لبعض النماذج المناخية ، ستؤدي زيادة كمية الإشعاع الشمسي التي تسقط على سطح الأرض إلى عواقب وخيمة ، بما في ذلك إمكانية التبخر الكامل لجميع المحيطات.

ستؤدي الزيادة في درجة حرارة سطح الأرض إلى تسريع الدوران غير العضوي لثاني أكسيد الكربون ، مما يقلل تركيزه إلى المواد المميتة للنباتات (10 جزء في المليون لعملية التمثيل الضوئي C4) في 500-900 مليون سنة. سيؤدي اختفاء الغطاء النباتي إلى انخفاض محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي وستصبح الحياة على الأرض مستحيلة في عدة ملايين من السنين. في مليار سنة أخرى ، ستختفي المياه من سطح الكوكب تمامًا ، وسيبلغ متوسط \u200b\u200bدرجات الحرارة السطحية 70 درجة مئوية. ستصبح معظم الأرض غير صالحة للاستعمال مدى الحياة ، ويجب أن تظل في المقام الأول في المحيط. ولكن حتى لو كانت الشمس أبدية وغير متغيرة ، فإن التبريد الداخلي المستمر للأرض يمكن أن يؤدي إلى فقدان معظم الغلاف الجوي والمحيطات (بسبب انخفاض النشاط البركاني). بحلول ذلك الوقت ، ستكون الكائنات الحية الوحيدة على الأرض هي المتطرفة ، والكائنات الحية التي يمكنها تحمل درجات الحرارة المرتفعة ونقص المياه.

بعد 3.5 مليار سنة من الوقت الحالي ، ستزداد لمعان الشمس بنسبة 40٪ مقارنة بالمستوى الحالي. ستكون الظروف على سطح الأرض في ذلك الوقت مماثلة لظروف سطح كوكب الزهرة الحديث: ستتبخر المحيطات تمامًا وتختفي في الفضاء ، وسيصبح السطح صحراء ساخنة قاحلة. ستجعل هذه الكارثة من المستحيل وجود أي أشكال للحياة على الأرض. في 7.05 مليار سنة ، سينفد النواة الشمسية من احتياطيات الهيدروجين. سيؤدي ذلك إلى نزول الشمس من التسلسل الرئيسي ودخول المرحلة العملاقة الحمراء. يوضح النموذج أنه سيزيد في نصف القطر إلى قيمة تساوي حوالي 77.5٪ من نصف القطر الحالي لمدار الأرض (0.775 AU) ، وسيزداد لمعانه 2350-2700 مرة. ومع ذلك ، بحلول ذلك الوقت قد يكون مدار الأرض قد ارتفع إلى 1.4 AU. أي أن جاذبية الشمس ستضعف بسبب حقيقة أنها ستفقد 28-33٪ من كتلتها بسبب تقوية الرياح الشمسية. ومع ذلك ، تظهر الدراسات في عام 2008 أن الشمس قد تستمر في امتصاص الأرض بسبب تفاعلات المد والجزر مع غلافها الخارجي.

بحلول ذلك الوقت ، سيكون سطح الأرض في حالة منصهرة ، حيث ستصل درجات الحرارة على الأرض إلى 1370 درجة مئوية. من المحتمل أن يجتاح الغلاف الجوي للأرض أقوى رياح شمسية تنبعث من العملاق الأحمر. في 10 مليون سنة من الوقت الذي تدخل فيه الشمس المرحلة العملاقة الحمراء ، ستصل درجات الحرارة في النواة الشمسية إلى 100 مليون كلفن ، وسيحدث وميض هيليوم ، وسيبدأ تفاعل نووي حراري لتوليف الكربون والأكسجين من الهليوم ، وستنخفض الشمس في نصف قطر يصل إلى 9.5 الحديثة. ستستمر مرحلة "حرق الهيليوم" (مرحلة حرق الهيليوم) 100-110 مليون سنة ، وبعدها سيتكرر التوسع السريع للأغلفة الخارجية للنجم ، وسيصبح مرة أخرى عملاقًا أحمر. عند القدوم إلى الفرع العملاق المقارب ، ستزداد قطر الشمس بمقدار 213 مرة. بعد 20 مليون سنة ، ستبدأ فترة من النبضات غير المستقرة لسطح النجم. ستصاحب هذه المرحلة من وجود الشمس مشاعل قوية ، في بعض الأحيان سوف يتجاوز لمعانها المستوى الحالي بمقدار 5000 مرة. هذا يرجع إلى حقيقة أن بقايا الهيليوم التي لم تمس من قبل ستدخل في تفاعل نووي حراري.

بعد حوالي 75000 سنة (وفقًا لمصادر أخرى - 400000) ، ستقوم الشمس بإلقاء قذائفها ، وفي النهاية سيبقى قلبها المركزي الصغير فقط من العملاق الأحمر - قزمًا أبيضًا ، جسمًا صغيرًا حارًا ولكن كثيفًا للغاية ، مع كتلة تبلغ حوالي 54.1 ٪ من الطاقة الشمسية الأصلية. إذا استطاعت الأرض تجنب امتصاصها بواسطة الأصداف الخارجية للشمس خلال المرحلة العملاقة الحمراء ، فستظل موجودة لعدة مليارات (وحتى تريليونات) سنوات ، طالما أن الكون سيكون موجودًا ، ولكن شروط عودة الحياة (على الأقل في تيارها الحالي) شكل) على الأرض لا. مع دخول الشمس إلى مرحلة القزم الأبيض ، سوف يبرد سطح الأرض تدريجياً ويغرق في الظلام. إذا تصورنا حجم الشمس من سطح الأرض في المستقبل ، فلن يبدو مثل القرص ، ولكن كنقطة مشرقة بأبعاد زاوية تبلغ حوالي 0 ° 0'9 ″.

سيكون للثقب الأسود بكتلة مساوية لكتلة الأرض نصف قطر Schwarzschild يبلغ 8 مم.

(تمت زيارته 1،058 مرة ، وزيارة واحدة اليوم)