Ziemia

Ziemia jest trzecią według oddalenia od Słońca planetą Układu Słonecznego. Jest ona największa ze wszystkich planet wewnętrznych.

DANE LICZBOWE:

Średnia odległość od słońca 149 600 000 km
Średnica na równiku 12 756 km
Okres obiegu wokół słońca 365,26 dni
Okres obrotu 23 godz. 56 min. 04 sek.
Prędkość orbitalna 29,79 km/s
Temperatura powierzchni -55 do + 70 °C
Masa (masa Ziemi = 1) 1,00
Średnia gęstość (gęstość wody = 1) 5,52
Grawitacja na powierzchni (grawitacja Ziemi = 1) 1
Liczba księżyców 1

Średnica planety wynosi 12756 km, a więc promień równikowy ma 6378 km i jest on dłuższy od promienia biegunowego, co jest spowodowane ruchem wirowym planety. Równik Ziemi, czyli najdłuższy równoleżnik (obwód) ma 40070km. Masa planety wynosi 6x10 27g i stanowi 2 milionowe części masy Słońca. Ziemia krąży w średniej odległości 150mln km od Słońca po orbicie w kształcie elipsy. Najbliżej Słońca znajduje się 3.I i odległość wynosi wtedy 147mln km (perihelium). Najdalej od Słońca jest natomiast 4.VII, kiedy to jej odległość od niego wynosi 152mln km (aphelium). W trakcie ruchu obiegowego oś ziemska nachylona jest do płaszczyzny orbity pod kątem 66°33`. Czas, jaki zajmuje Ziemi okrążenie Słońca wynosi 365,2564 dnia, natomiast jeden pełny obrót wokół własnej osi planeta robi w czasie 23h56min4,09s.

Porównanie Ziemi do Słońca

 

Skorupa ziemska jest zewnętrzną powłoką Ziemi. Rozciąga się od nieciągłości Mohorovičicia (zwanej też powierzchnią Moho) aż do powierzchni Ziemi. Powierzchnia Moho znajduje się na głębokości około 50-60 km, a została odkryta przez chorwackiego geofizyka Andriję Mohorovičicia w 1910 r. Pomiędzy powierzchnią Ziemi a powierzchnią Moho znajduje się jeszcze jedna powierzchnia nieciągłości, zwana powierzchnią Conrada. Została ona odkryta w 1925 r. przez V. Conrada. Według najnowszych badań powierzchnia ta w wielu rejonach świata nie występuje lub jest bardzo niewyraźna. Skorupę ziemską możemy podzielić na skorupę kontynentalną i oceaniczną.

 

WARSTWA GRUBOŚĆ SKŁAD
skorupa 6-40km skały krzemianowe
płaszcz 2800km głównie skały krzemianowe
jądro zewnętrzne 2300km płynne żelazo i nikiel
jądro wewnętrzne 1200km żelazo i nikiel w stanie stałym

Płaszcz

Płaszcz ziemski sięga do głębokości 2890 km. Ciśnienie u podstawy płaszcza wynosi ok. 140 GPa (1,4 Matm). Płaszcz, w którym rozróżnia się dwie warstwy, składa się głównie z substancji bogatych w żelazo i magnez.

Płaszcz dolny, zwany też wewnętrznym - zbudowany głównie z niklu (Ni), żelaza (Fe), krzemu(Si) i magnezu (Mg) (tzw. nifesima). Średnia gęstość płaszcza wewnętrznego waha się w granicach 5,0 - 6,6 g/cm³. W płaszczu Ziemi zachodzą prawdopodobnie zjawiska zwiazane z powolnym przemieszczaniem sie w górę plastycznych mas materii pod wpływem ciepła (ruchy konwekcyjne).

Płaszcz górny, zwany zewnętrznym - budują go związki: chromu (Cr), żelaza (Fe), krzemu (Si) i magnezu (Mg) (tzw. crofesima). Średnia gęstość tej sfery wynosi 4,0 g/cm³. Górna częśc zewnętrznego płaszcza ma od 80 do 150 km głębokości; jest już warstwą o cechach plastycznych - stanowi jak gdyby podściółkę zapewniającą skorupie ziemskiej ruchliwość. Zachodzą w niej wszystkie procesy tektoniczne.

Jądro

Ciężar właściwy Ziemi wynosi 5515 kg/m3, czyniąc ją najbardziej gęstą planetą w Układzie Słonecznym. Ciężar właściwy przy powierzchni wynosi tylko ok. 3000 kg/m3. Jądro Ziemi składa się z bardziej gęstych substancji. W dawniejszych epokach, ok. 4,5 mld (4,5×109) lat temu, podczas formowania się planety, Ziemia stanowiła półpłynną stopioną masę. Cięższe substancje opadały w kierunku środka, podczas gdy lżejsze materiały odpływały ku powierzchni. W efekcie jądro składa się głównie z żelaza (80%), niklu i krzemu. Inne cięższe pierwiastki, jak ołów i uran, występują zbyt rzadko, żeby przewidzieć ich dokładne rozmieszczenie oraz mają tendencję do tworzenia wiązań z lżejszymi pierwiastkami, zatem pozostają w płaszczu.

Jądro podzielone jest zasadniczo na dwie części, stałe jądro wewnętrzne o promieniu ok. 1250 km i płynne jądro zewnętrzne wokół niego sięgające promienia ok. 3500 km. Przyjmuje się, że wewnętrzne jądro jest w stanie stałym i składa się głównie z żelaza z domieszką niklu. Niektórzy uważają, że jądro wewnętrzne może tworzyć żelazny monokryształ. Jądro zewnętrzne otacza jądro wewnętrzne i składa się przypuszczalnie z ciekłego żelaza zmieszanego z ciekłym niklem i śladowymi ilościami pierwiastków lekkich. Ogólnie uważa się, że konwekcja jądra zewnętrznego połączona z ruchem rotacyjnym Ziemi (zob.: Siła Coriolisa), wytwarza pole magnetyczne Ziemi przez proces znany jako efekt dynama. Stałe jądro wewnętrzne jest zbyt gorące aby utrzymać stałe pole magnetyczne (zob. Temperatura Curie) ale prawdopodobnie działa stabilizująco na pole magnetyczne wytwarzane przez ciekłe jądro zewnętrzne.

Błękitna planeta - Ziemia widziana z pokładu statku Apollo 17 podczas jego podróży na Księżyc. Widoczne Afryka, Półwysep Arabski oraz (w centrum) Madagaskar.

Wersję tej grafiki w bardzo wysokiej rozdzielczości można obejrzeć na stronie NASA.

Powierzchnię Ziemi zajmują w 29% lądy i w 71% oceany. I to właśnie oceany dały początek życiu na Ziemi, jak dotąd znanemu tylko tutaj. Lądy, czyli w rzeczywistości siedem kontynentów, maja różną formę ukształtowania powierzchni. Są na nich zarówno depresje, niziny, wyżyny, jak i góry. Najwyższe góry na Ziemi to oczywiście Himalaje, w których znajduje się Mount Everest o wysokości 8850 m n.p.m.. Na naszej planecie występują również aktywne wulkany, a ich największym skupiskiem jest Półwysep Kamczatka w Rosji na kontynencie azjatyckim. Atmosfera ziemska składa się w 77% z azotu, 22% z tlenu, a pozostały 1% tworzą takie gazy jak argon, dwutlenek węgla, para wodna, ozon.

 

Średnia temperatura na powierzchni Ziemi wynosi 14°C. Najniższa jest w strefach biegunowych (rekordowa ponad -90°C), a najwyższa w strefie równikowej. Ziemską atmosferę można podzielić na kilka warstw. Najniżej znajduje się troposfera sięgająca średnio do 12 kilometra nad powierzchnię planety. To w tej warstwie zawarte jest 80% całej masy powietrza, jak również zachodzą tu wszystkie zjawiska pogodowe. W górnych strefie tej warstwy temperatura spada do -55°C. Następna warstwa rozciąga się powyżej troposfery między 12 a 50 kilometrem i nosi nazwę stratosfery. Pośrodku tej warstwy występuje miedzy 20 a 30 kilometrem warstwa ozonu, która pochłania ultrafioletowe promieniowanie słoneczne. Kolejna warstwa to mezosfera sięgająca od 50 do 80 kilometra nad Ziemie. Powyżej tejże warstwy znajduje się termosfera, w której temperatura rośnie nawet do 1000°C ze względu na duże rozrzedzenie atmosfery. Wyżej jest jonosfera, w której to powstają piękne zorze polarne. Ostatnia warstwa atmosfery to egzosfera, w której temperatura spada do zera absolutnego, czyli -273°C.

Ziemia ma pewne cechy wspólne z innymi planetami. Można na niej spotkać się z aktywnością wulkaniczną, taką jak na księżycu Jowisza – Io, albo Neptuna – Trytonie. Występują też na niej kratery meteorytowe, tak jak na prawie wszystkich ciałach Układu Słonecznego (aczkolwiek w wyniku działania erozji i innych czynników, większość z nich uległa zatarciu). Na wielu innych ciałach w Układzie Słonecznym odkryto też różnego rodzaju utwory geologiczne występujące na Ziemi, jak np. łańcuchy górskie czy kaniony.

Wokół Ziemi krąży jeden naturalny satelita - Księżyc, dwa księżyce pyłowe (księżyce Kordylewskiego) i znaczna liczba sztucznych satelitów. Uformowała się około 4,57 miliarda lat temu. Ziemia ma właściwą masę i grawitację dla utrzymania atmosfery, która chroni przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym, a także pole magnetyczne chroniące przed pochodzącym ze Słońca promieniowaniem korpuskularnym. Oddalenie od Słońca jest właściwe dla utrzymania odpowiedniej temperatury. Uważa się, że czynniki te sprzyjały powstaniu życia na naszej planecie. Jest największą z planet skalistych w Układzie Słonecznym, a także jedynym znanym miejscem występowania życia. Dominującym gatunkiem na Ziemi jest człowiek (Homo sapiens sapiens).

Przyszłość Ziemi

Przyszłość naszej planety, tak jak wszystkich innych planet Układu Słonecznego, jest ściśle związana ze Słońcem. Ponieważ Słońce nie jest jakąś gigantyczną gwiazdą, należy raczej do kategorii maluchów (i bardzo dobrze, inaczej spłonęlibyśmy na popiół i to wiele milionów lat temu!), skończy najprawdopodobniej jako czerwony olbrzym, a potem biały karzeł, by w końcu wystygnąć całkowicie i zamienić się w czarnego karła. Słońce ma około pięć miliardów lat, więc w chwili obecnej wodoru, czyli paliwa, starczy mu jeszcze na drugie pięć. Potem centrum gwiazdy skurczy się i rozgrzeje, a reszta niebywale rozszerzy i wyziębi, pochłaniając pobliskie obiekty (Merkurego, Wenus, Ziemię i może nawet Marsa). Nieprawdopodobny wzrost temperatury wysuszy oceany i Ziemia opustoszeje. W kolejnym etapie, w miarę wyczerpania paliwa nuklearnego, Słońce zamieni się w białego karła, wyrzucając uprzednio otoczkę z gazów i pyłów, któa utworzy mgławicę planetarną (uwaga, nazwa myląca - mgławica planetarna nie ma nic wspólnego z planetami). Przyszłość naszej planety zależy też w dużej mierze od nas. Gdy na Ziemi mówimy o "efekcie cieplarnianym", niepokoi nas wzrost ilości dwutlenku węgla w powietrzu, emitowanego przez samochody i fabryki. Drzewa i rośliny usuwają go z atmosfery - niestety, my usuwamy drzewa i rośliny. Jeśli poziom dwutlenku węgla będzie wciąż rósł, w końcu warunki na Ziemi będą przypominać te na Wenus - tam temperatura powietrza wynosi 459°C, ponieważ atmosfera zawierająca duże ilości dwutlenku węgla ciepło słoneczne wchłania, ale go już nie wypuszcza.

Odsłony: 40616