Масса земли

Алан-э-Дейл       20.10.2022 г.

Интересные факты о Венере

     Венера является третьим по яркости природным объектом на небосклоне Земли после Луны и Солнца. Планета имеет зрительную величину от -3.8 до -4.6, что делает ее видимой даже в ясный день.•       Венеру иногда называют «утренней звездой» и «вечерней звездой». Это связано связано с тем, что представители древних цивилизаций принимали эту планету за две разных звезды, в зависимости от времени суток.•       Один день на Венере дольше, чем один год. Из-за медленного вращения вокруг своей оси день длится 243 земных дней. Оборот по орбите планеты занимает 225 земных дней.•       Венера названа в честь римской богини любви и красоты. Считается, что древние римляне назвали ее так из-за высокой яркости планеты, что в свою очередь могло прийти от времен Вавилона, жители которого называли Венеру «яркая королева неба».•       У Венеры нет спутников и колец.•       Миллиарды лет назад, климат Венеры мог быть похож на Земной.  Ученые считают, что Венера когда-то обладала большим количеством воды и океанами, однако из-за высоких температур и парникового эффекта вода выкипела, и поверхность планеты в настоящее время слишком раскалена и враждебна для поддержания жизни.•       Венера вращается в противоположном направлении по отношению к другим планетам. Большинство других планет вращаются вокруг своей оси против часовой стрелки, однако Венера, как и Уран, вращается по часовой стрелке. Это известно как ретроградное вращение и, возможно, было вызвано столкновением с астероидом или другим космическим объектом, который изменил направление ее вращения.•       Венера является самой горячей планетой в Солнечной системе со средней температурой поверхности 462°C. Кроме того, Венера не имеет наклона своей оси, что означает, что на планете нет сезонов. Атмосфера очень плотная и содержит 96,5% углекислого газа, который задерживает тепло и вызывает парниковый эффект, который испарил источники воды миллиарды лет назад.•       Температура на Венере практически не меняется при смене дня и ночи. Это происходит из-за слишком медленного движения солнечного ветра по всей поверхности планеты.•       Возраст венерианской поверхности составляет около 300-400 миллионов лет. (Возраст поверхности Земли составляет около 100 миллионов лет).•       Атмосферное давление Венеры в 92 раза сильнее, чем на Земле. Это означает, что любые небольшие астероиды, входящие в атмосферу Венеры будут раздавлены огромным давлением. Это объясняет фактор отсутствия небольших кратеров на поверхности планеты. Данное давление эквивалентно давлению на глубине около 1000 км. в океанах Земли.

•       Венера имеет очень слабое магнитное поле. Это удивило ученых, которые ожидали, что у Венеры магнитное поле, аналогичное по силе земному. Одной из возможных причин этого является то, что Венера имеет твердое внутреннее ядро или, что оно не охлаждается.•       Венера единственная планета в Солнечной системе названая в честь женщины.•       Венера — ближайшая к Земле планета. Расстояние от нашей планеты до Венеры составляет 41 миллион километров.

Жизнь в Афинах

В Афинах он не терял времени даром и продолжил обучение. Поэзию ему в своё время, помогал постигать великий Каллимах грамматику — Лисаний. Кроме этого, он ознакомился с философскими учениями и школами стоиков и платонистов. Себя он называл приверженцем последней. Впитывая знания в двух знаменитейших центрах науки и культуры Древней Греции, он лучше всех подходил на роль наставника для наследника. Птолемей III, не скупясь на посулы и обещания, уговорил ученого вернуться в Александрию. И Эратосфен не смог устоять перед возможностью поработать в Александрийской библиотеке, а впоследствии он стал её главой.

Зависимость для вычисления меры инертности «дома людей»

Для гравитационного взаимодействия сфер вслед за Ньютоном будем считать, что их вещество сосредоточено в центре. Теперь, какая масса Земли, можно вычислить с помощью классической теории тяготения Ньютона:

F = G⋅(m1 * m2 )/R2 , где, где

F – сила взаимного притяжения между телами;

G – гравитационная постоянная, составляющая 6,67408(31)·10−11 м³/(кг·с²);

m1 и m2 – взаимодействующие меры инертности;

R – расстояние меду телами.

Если одно количество материи представить земным, а другое – в виде шара весом 1 кг, тогда взаимодействие составит 9,8 кг × м/сек2. Радиус нашей обители равен 6,4 млн м. Подставив эти значения в вышеприведённую формулу, путём несложных вычислений, получим результат, равный 6 × 1024 кг. Такова масса Земли.

Магнитное поле

В центре Земли находится железоникелевое ядро. Вращаясь, оно создает магнитное поле нашей планеты. Пространство вокруг Земли, в границах которого действую силы магнитного поля, называется магнитосферой. Благодаря ей все живое на ее поверхности защищено от воздействия солнечного ветра — потока заряженных частиц, летящих от Солнца. Магнитосфера отклоняет этот поток в стороны.

Земля — это гигантский магнит, около которого возникает магнитное поле. Credit: geologyin.com

Магнитное поле Земли имеет 2 полюса, которые почти совпадают с географическими полюсами планеты. В этих областях частицы могут проникать в атмосферу, из-за чего возникает северное (полярное) сияние (Аврора). При столкновении частиц солнечного ветра с молекулами кислорода возникает красное и желтое свечение, а с молекулами азота — синее.

Форма Земли

Проекция Хаммера-Аитова

Окружность и диаметр Земли различаются, потому что ее форма представляет сплющенный сфероид или эллипсоид вместо истинной сферы. Полюса планеты немного сплющиваются, что приводит к выпуклости на экваторе и, следовательно, к большей окружности и диаметру.

Экваториальная выпуклость Земли составляет 42,72 км и вызвана вращением и гравитацией планеты. Сама гравитация заставляет планеты и другие небесные тела сжиматься и формировать сферу. Это связано с тем, что она тянет всю массу объекта как можно ближе к центру тяжести (земное ядро в данном случае).

Поскольку планета вращается, то сфера искажается центробежной силой. Это сила, которая заставляет объекты перемещаться наружу от центра тяжести. Когда Земля вращается, наибольшая центробежная сила на экваторе, поэтому она вызывает небольшую наружную выпуклость, придавая этой области большую окружность и диаметр.

Местная топография также играет роль в форме Земли, но в глобальном масштабе она незначительная. Наибольшее различия в местной топографии по всему миру – это гора Эверест, высочайшая точка над уровнем моря – 8 848 м и Марианская впадина, самая низкая точка ниже уровня моря – 10 994±40 м. Эта разница составляет всего лишь около 19 км, что очень незначительно в планетарных масштабах. Если рассматривать экваториальную выпуклость, то высшая точка мира и место, наиболее отдаленное от центра Земли – это вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре, который является самым высоким пиком вблизи экватора. Его высота составляет 6 267 м.

Жизнь на планете Земля

26. Люди существуют на Земле всего 500,000 лет. Если представить все время существования Земли (4,5 миллиарда лет), как небоскрёб высотой 450 метров, история людей уместилась бы на верхушке и была бы длиной 5 сантиметров.

27. Люди разговаривают примерно на 6,000 разных языках.

28. В Китае и Индии живут 1,43 миллиарда и 0,37 миллиардов людей соответственно – это более трети населения всей планеты.

29. На Земле насчитывается около 8,7 миллиона различных видов растений и животных.

30. Самое сильное зафиксированное землетрясение было зарегистрировано в Чили 22 мая 1960 года, силой в 9.5 баллов.

31. Толщина земной коры на суше может составлять 50 километров, а в океанах — 5 километров.

32. Луна меньше Солнца в 400 раз, но также в 400 раз ближе к Земле – из-за этого Луна и Солнце одинаково выглядят с Земли.

33. Тихий Океан является самым большим океаном на Земле, и по своим размерам он превосходит все остальные океаны вместе взятые на 14 миллионов квадратных километров.

Мы в соцсетях

Getty Images Pro

34. Земля является самой большой планетой из земной группы, в которую входит Меркурий, Венера, Земля и Марс.

35. 71% поверхности Земли занимает вода, на сушу приходится только 29% площади.

36. На данный момент на Земле проживает около 7.7 миллиардов человек и существуют 195 независимых и суверенных стран, однако их количество постоянно меняется.

37. На протяжении более 2000 лет люди верили, что Земля является центром Вселенной.

38. Земная атмосфера состоит на 78% из азота, на 21% из кислорода и остальными газами нашей атмосферы являются аргон, углекислый газ и остальные.

39. Из-за экстремальных погодных явлений с 1980 по 2000 год умерло почти 250,000 человек.

40. 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин стал первым человеком, совершившим полёт в космическое пространство.

41. Международная Космическая Станция является самым большим искусственным спутником на орбите Земли.

pixabay

42. Орбита Земли при обращении вокруг Солнца не является ровным кругом.

43. Длина окружности Земли составляет 40,075 километра, а объём Земли составляет 1,1*10^12 кубических километра.

44. Земля легче Солнца в 330,000 раз и составляет 6,000*10^24 килограмма.

45. Скорость вращения Земли у экватора составляет 465 м/с.

46. Чтобы преодолеть гравитацию Земли, необходимо развить скорость более 11 километров в секунду.

47. Температура самой горячей точки, зафиксированной на Земле, составляет 56,9 градуса, а самая низкая -89,2 градуса по Цельсию.

48. Железо и кислород составляют 62% земной массы, а ядро Земли состоит из железа на 88.8%.

49. Примерно через 1 миллиард лет вода на Земле испарится из-за увеличения температуры Солнца, а через 5 миллиардов лет ожидается расширение Солнца, которое приведёт к полному уничтожению Земли.

50. Земля находится на расстоянии 28,000 световых лет от центра галактики Млечный путь.

Луна (спутник)

Единственный естественный спутник Земли — Луна. Диаметр Луны примерно равен 3 474,2 км.

Земля со своим спутником Луной

Это пятый по величине спутник в Солнечной системе, а самый крупный — Ганимед, спутник Юпитера. Расстояние от Земли до Луны составляет примерно 385 000 км.

Луна смягчает колебания нашей планеты вокруг своей оси и это приводит к относительно стабильному климату (т.е. смягчает наш климат и делает Землю более пригодной для жизни).

Также именно Луна вызывает приливы, что создают ритм, которым руководствовались люди на протяжении тысяч лет.

На данный момент учёные считают, что Луна образовалась при столкновении Земли с планетой Тейя (тело размером с Марс).

Геодезия

Геоид

Для правильного изучения размеров и формы Земли используется геодезия, отрасль науки, ответственная за измерение размера и формы Земли с помощью обследований и математических расчетов.

На протяжении всей истории, геодезия была важной отраслью науки, так как ранние ученые и философы пытались определить форму Земли. Аристотель – первый человек, которому приписывают попытку рассчитать размер Земли и, следовательно, ранний геодезист

Затем последовал греческий философ Эратосфен, оценивший окружность Земли в 40 233 км, что лишь немного больше принятого в наши дни измерения.

Чтобы исследовать Землю и использовать геодезию, исследователи часто ссылаются на эллипсоид, геоид и референц-эллипсоид. Эллипсоид является теоретической математической моделью, которая показывает гладкое, упрощенное представление о поверхности Земли. Он используется для измерения расстояний на поверхности без учета таких факторов, как изменения высоты и формы рельефа

С учетом реальности земной поверхности, геодезисты используют геоид – модель планеты, которая строится с помощью глобального среднего уровня моря и, следовательно, принимает во внимание перепады высот

Основой геодезии на сегодняшний день являются данные, которые выступают в качестве ориентиров для глобальных геодезических работ. Сегодня такие технологии, как спутники и глобальные системы позиционирования (GPS), позволяют геодезистам и другим ученым делать чрезвычайно точные измерения поверхности Земли. На самом деле они настолько точны, что позволяют получать данные о поверхности Земли с точностью до сантиметров, обеспечивая наиболее точные измерения размера и формы Земли.

Мне нравится6Не нравится2

Поверхностные особенности

Площадь поверхности Марса составляет 144 млн. , что представляет лишь 28,3% от площади нашей планеты. Общая площадь Марса практически приравнивается в площади суши на Земле. В 2012 году на поверхность Марса  высадился марсоход «Curiosity», который в течение пяти лет позволил добыть NASA массу новых сведений о нашем космическом соседе. Благодаря аппарату мы узнали, что основные различия Марса и Земли кроются как раз-таки на поверхности.

Мы часто слышали, что Землю называют Голубым шаром. Такое прозвище пошло из-за того, что над дом на 71% покрыта водой: океанами, морями, озерами и реками. Остальные 29% занимает суша. Марс же в свою очередь называют Красной планетой.

Красному цвету Марс обязан толстому слою пыли и ржавчины, который покрывает собой в том числе и замерзшие миллиарды лет назад океаны. Наличие ржавчины также говорит о том, что раньше на поверхности присутствовала вода в жидком состоянии в высоком процентном соотношении с сушей. Для реакции также был необходим высокий процент кислорода в атмосфере. Следовательно, миллиарды лет назад космический объект был пригоден для развитой жизни. Сейчас поверхность Марса похожа на пустыню, где признаки присутствия даже одноклеточной жизни отсутствуют.

Ученые условно разделяют всю поверхность на две неравные между собой половины: материки и моря. Более светлые участки называют материками, а темные, которые составляют 1\3 всей площади – морями. Вот только не стоит предполагать, что ранее в этих областях были настоящие моря и океаны. Долгие годы велись споры, почему же эти темные пятна остаются таковыми даже после многочисленных бурь. Один из вариантов – с этих участков просто выдувается пыль, и черная вулканическая порода всегда остается открытой.

Одна из ключевых особенностей поверхности является необычный рельеф на Южном и Северном полушарии. Южная часть просто усеяна вулканами и различными неровностями, тогда как северная – относительно ровная.

Итак, что общего у Земли и Марса? Убедимся, что у поверхностей этих двух планет есть общее. Если сравнить ландшафты, то в обоих случаях мы увидим:

  • горы;
  • плато;
  • равнины;
  • каньоны;
  • долины и так далее.

Именно на Марсе находится самая высокая гора-вулкан во всей Солнечной системе – мы назвали ее Олимпом. Только представьте себе, высота Олимпа составляет невероятных 27 километров. Это практически в 4 раза больше, нежели самая высокая точка на нашей планете – гора Эверест. Свое название вулкан получил в честь вымышленной горы из древнегреческих мифов, на которой жили боги. Кроме того, на Красной планете расположена Долина Маринер, которая представляет собой гигантскую систему каньонов, достигает в глубину 10 км, что позволяет ей почти сравниться с нашей земной Марианской впадиной (почти 11 км).

Что еще общего? Обе планеты пострадали от многочисленных падений метеоритов и астероидов, которые изменили внешний облик поверхности. В случае Земли, численные кратеры сокрыты слоем воды. Тогда как там они прослеживаются гораздо лучше.

Как и на полюсах Земли, на Марсе также имеются ледяные шапки. В отличие от земных, шапки Красной планеты состоят из так называемого сухого льда, в котором огромная доля углекислого газа. Шапки Марса существенно меняются с переменой сезонов. К примеру, в самое холодное время они могут достигать толщины в более чем 3 км, тогда как в самой теплое их толщина едва ли достигает нескольких метров.

Отдельного внимания заслуживает разговор о схожести грунтов. На поверхности полно обширных регионов, в которых показатель pH в грунте схож с Земным. Напомним, что pH – это водородный показатель. Так вот, во многих регионах водорода вполне достаточно для выращивания растений и сейчас, и в будущем. По мнениям ботаников, отлично будет себя чувствовать в условиях марсианской почвы спаржа.

Единица массы в астрономии [ править ]

Масса Земли оценивается в:

M⊕знак равно(5,9722±0,0006)×1024kграмм{\ displaystyle M _ {\ oplus} = (5.9722 \; \ pm \; 0,0006) \ times 10 ^ {24} \; \ mathrm {kg}},

что может быть выражено через массу Солнца как:

M⊕знак равно1332946.0487±0,0007M⊙≈3,003×10-6M⊙{\displaystyle M_{\oplus }={\frac {1}{332\;946.0487\;\pm \;0.0007}}\;\mathrm {M_{\odot }} \approx 3.003\times 10^{-6}\;\mathrm {M_{\odot }} }.

Отношение массы Земли к массе Луны было измерено с большой точностью. Текущая наилучшая оценка:

M⊕ML=81.3005678±0.0000027{\displaystyle M_{\oplus }/M_{L}=81.3005678\;\pm \;0.0000027}
Массы примечательных астрономических объектов относительно массы Земли
Объект Масса Земли M Ссылка
Луна 0,012 300 0371 (4)
солнце 332 946 0,0487 ± 0,0007
Меркурий 0,0553
Венера 0,815
земной шар 1 По определению
Марс 0,107
Юпитер 317,8
Сатурн 95,2
Уран 14,5
Нептун 17,1
Плутон 0,0025
Эрис 0,0027
Gliese 667 Cc 3.8
Кеплер-442б 1,0 — 8,2

Произведение G M для Земли называется геоцентрической гравитационной постоянной и равно(398 600 441 0,8 ± 0,8) × 10 6  м 3 с -2 . Он определяется с использованием данных лазерной локации со спутников на околоземной орбите, таких как LAGEOS-1 . Произведение G M также можно рассчитать, наблюдая движение Луны или период маятника на различных высотах. Эти методы менее точны, чем наблюдения искусственных спутников.

Относительная неопределенность геоцентрической гравитационной постоянной составляет всего 2 × 10 −9 , т. Е.В 50 000 раз меньше, чем относительная погрешность для самого M . M можно определить только путем деления произведения G M на G , а G известно только с относительной неопределенностью4,6 × 10 −5 ( рекомендованное значение NIST 2014 г. ), поэтому M в лучшем случае будет иметь такую ​​же неопределенность. По этой и другим причинам астрономы предпочитают использовать неуменьшенное произведение G M или отношения масс (массы, выраженные в единицах массы Земли или Солнечной массы ), а не массу в килограммах при сопоставлении и сравнении планетных объектов.

Орбита и вращение

Земля удалена от Солнца на 150 млн км. Она вращается вокруг него по эллиптической орбите с запада на восток, а также вокруг собственной оси в том же направлении. Протяженность орбиты — 940 млн км. Средняя скорость движения по орбите — 29,8 км/с.

Время прохождения орбиты составляет 365,24 суток, а 1 оборот вокруг своей оси занимает 23 часа 56 минут. Эти величины определили длину года и суток на нашей планете. Земля вращается вокруг своей оси быстрее других теллурических планет, но медленнее, чем газовые.

Кроме того, вместе с Солнцем и всеми планетами Солнечной системы Земля по круговой орбите вращается вокруг центра Млечного Пути — нашей галактики. Скорость этого движения составляет 220 км/с.

Атмосфера земли

Атмосфера — это воздушная оболочка Земли, простирающаяся на высоту 550 км. В ее состав входят:

  • тропосфера (до 12 км);
  • стратосфера (12-50 км);
  • мезосфера (50-80 км);
  • термосфера (80-1000 км);
  • экзосфера.

Атмосфера Земли — газовая оболочка, окружающая планету Земля. Credit: wallbox.ru

Свойства разных слоев не похожи между собой. Нижние слои атмосферы являются наиболее плотными, а с набором высоты плотность падает. Тропосфера составляет почти 80% всей массы атмосферы и содержит 99% газообразной воды на Земле. В ее химический состав входят следующие газы:

  • азот (78%);
  • кислород (21%);
  • инертный газ аргон (1%);
  • углекислый газ или диоксид углерода;
  • водяной пар.

Стратосфера — второй слой атмосферы. Здесь располагается озоновый слой, который защищает Землю от избытка ультрафиолета. С увеличением высоты температура слоев сначала падает, а затем начинает повышаться благодаря поглощающим способностям озонового слоя. В нижней части стратосферы летают самолеты.

При переходе в мезосферу падение температуры возобновляется и достигает -80…-100 °C. В этом слое происходит формирование серебристых облаков, состоящих из кристаллов замерзшей воды. Несмотря на то что мезосфера — самый холодный атмосферный слой Земли, здесь сгорают почти все метеориты, падающие на планету.

Экзосфера состоит в основном из водорода и гелия — самых легких газов. Она не имеет четких границ и является переходным слоем между атмосферой и космической пустотой. Здесь частицы способны приобретать скорость, достаточную для того, чтобы покинуть атмосферу Земли и улететь в космическое пространство. Вместе термосфера и экзосфера составляют ионосферу — слой, в котором под воздействием солнечного ветра ионизируются частицы воздуха.

Географическая оболочка

Земля состоит из таких оболочек, как:

  1. Атмосфера.
  2. Гидросфера.
  3. Литосфера.

Помимо этого теперь принято выделять еще такую оболочку, как биосферу, которая населена живыми организмами. Все перечисленные оболочки зависят друг от друга и тесно взаимодействуют. 

Под географической оболочкой принято понимать материальную систему, в зоне которой взаимодействует литосфера, атмосфера, биосфера и гидросфера. 

Литосфера Земли

Землю делят на 3 части:

  1. Земная кора(литосфера).
  2. Мантия.
  3. Ядро.

Предполагается, что ядро полностью состоит из железа с минимальной примесью кремния. Радиус ядра составляет примерно 3500 км. Внешняя часть ядра расплавлена, а вот внутренняя, по всей видимости, твердая. 

После ядра следует мантия, протяженностью 3000 км. Считается, что она достаточно пластичная, несмотря на то, что твердая. Самой верхней оболочкой является литосфера. Земля покрыта так называемой земной корой, она неоднородна, ее мощность варьируется от 5 км до 75 км. Литосфера состоит из базальтового, гранитного и осадочного слоя. 

Гидросфера Земли

Гидросферой Земли является водное прерывистое пространство, которое располагается между атмосферой и земной корой. Целых 70% нашей планеты покрыты водой, при этом 96% массы гидросферы составила вода Мирового океана, 4% подземные воды, а остальное это льды и снега, находящие в Антарктиде. 

Атмосфера Земли

Пожалуй, самым главным условием для развития жизни на Земле является атмосфера. В составе атмосферы Земного шара 78% оставляет азот, аргона и кислорода всего по 1%. Стоит отметить, что в составе есть различные газы и двуокись углерода. Примечательным фактом является то, что азот в сочетании с кислородом просто необходим для создания ДНК и производства энергии биологического происхождения, без которых существование жизни просто невозможно.

Биосфера Земли

Биосфера – это зона активной жизни организмов, которая располагается в нижней части атмосферы, гидросфере и верхней части литосферы. Жизнь в этих областях сильно взаимодействует друг с другом и связана биохимическими процессами перераспределения энергии и веществ. 

Дневной свет не способен глубоко проникать в толщу воду. По этой причине живые организмы здесь можно наблюдать примерно на глубине до 50 метров. Под водой жизнь кипит даже в местах смешивания течений, в устьях рек, в зонах подъема воды и так далее. Шельфы материков также разнообразны живыми организмами. Здесь достаточно света, а толщина воды отлично прогревается. Реки, которые впадают в океаны, приносят большое количество питательных веществ. 

Гравитация

Какая гравитация на Марсе по отношению к Земле? Мягко говоря, гравитация у нас в три раза выше, нежели на Красной планете. Если на Земле ты весишь 90 кг, то там эта цифра упадет до 34 кг.

Кроме того, сила притяжения на Марсе относительно Земли также, следовательно, ниже. Эту разницу можно наглядно показать на обычном прыжке вверх. Сила тяжести на Марсе позволит человеку, который прыгал на 50 см вверх, прыгнуть на целых 1, 5 метра.

Гравитация Марса составит огромные проблемы для колонизации. Как известно, кости под воздействием более низкой силы тяжести со временем станут становится все тоньше, а мышцы начнут атрофироваться. После пребывания на объекте человек просто не сможет устоять на ногах, попав на Землю, так как давление по сравнению с Земным на Марсе в разы ниже. Но современные технологии позволят человеку создать искусственную гравитацию, приближенную к земной, что исправит эту острую проблему.

Форма и размеры Земли

Традиционно принято считать, что Земля имеет форму шара. Однако это не совсем так.

Первые исследователи считали, что Земля плоская и представляет собой диск, плавающий на поверхности воды. Их взгляды кардинально изменил Аристотель, который не просто предположил, что наша планета круглая, но и доказал это. Сегодня для простоты Землю также называют шаром. Однако не секрет, что из-за вращения вокруг своей оси и возникающей при этом центробежной силы наша планета не может иметь абсолютно шарообразную форму.

Параметры Земли

  • Масса — 5,97 х 1024 кг.
  • Объем — 108,3 х 1010 км3.
  • Длина экватора — 40 075,7 км.
  • Длина меридиана — 40 008,5 км.
  • Экваториальный радиус — 6378,2 км.
  • Полярный радиус — 6356,8 км.

Соотношение размеров Солнца, Земли и других планет Солнечной системы

Земля — эллипсоид?

Первоначально предполагалось, что Земля имеет форму эллипсоида — она несимметрична и сплюснута у полюсов. Подтверждением этому служит тот факт, что экваториальный радиус на 21,4 км больше, чем расстояние от центра Земли до полюсов (полярный радиус). Кроме того, более точные измерения показали, что расстояние от экватора до Северного полюса меньше, чем до Южного.

Наглядная разница между шаром и эллипсоидом

А может, все-таки геоид?

Эллипсоид (как и шар) — идеальная форма, которую в действительности Земля не может иметь. Данная форма удобна для проведения математических расчетов, поэтому часто используется. Реальная же форма Земли далека от эталона. Она определяется неровностями рельефа материков и океанического дна, такими как впадины и возвышенности, и называется геоидом (что в переводе с греческого языка означает «землеподобный»).

Модель Земли

Сравнение поверхностей. Геоид — форма Земли, полученная мысленным продолжением поверхности Мирового океана под континентами

Формирование и эволюция планеты Земля

Земля как планета сформировалась 4,5 млрд лет назад из протопланетного облака. Росла ее масса, скорость частиц, которые падали на поверхность. Энергия частиц преобразовалась в тепло, планета стала разогреваться. На поверхность планеты падали различные космические объекты, которые способствовали образованию кратеров. Энергия от падающих тел оставалась в толще Земли, таким образом повышалась температура внутри.

Первыми расплавами на планете были смеси железа, серы и никеля. Так началось образование ядра Земли. Формирование слоев началось еще на этапе первичного развития планеты.

Через несколько сот миллионов лет закончилось формирование ядра. Планета начала остывать, вследствие чего никелевый сплав стал кристаллизоваться, что и привело к формированию внутреннего ядра. Далее начали формироваться другие слои планеты и, как считают ученые, их формирование не закончилось до сих пор.

Литосфера в первые годы своего существования была сравнительно небольшой толщины. Она постоянно поглощалась мантией из-за частых метеоритных ударов.

Около 3,8 млрд лет назад появилась первая непотопляемая кора, которую называют гранитной. В это время на Земле уже сформировались океаны, атмосфера. В ней было мало кислорода, преобладали углекислый газ, пары воды и азот.

Около 300-200 млн лет назад сформировался сверхматерик, который называют Пангея. Потом он распался на несколько частей, составляющих сейчас современные материки.

Мера энергии есть, веса нет

У всех физических предметов есть конкретные свойства, в частности источник тяготения и вес. Вопрос же: сколько весит планета Земля, не имеет смысла. На первый взгляд это кажется странным, но ничего не вероятного в этом нет. Наша планета несётся в космическом пространстве в режиме свободного падения, когда понятие веса физически теряется. А вот количество материи у неё всегда присутствует, и она представляется немалым.

Проще всего определить, какая масса Земли, если использовать гравитационную зависимость. Небольшой груз подвешивается на нити и по соседству располагается массивный предмет. Согласно закону Ньютона, лёгкий груз отклонится от вертикали и расстояние между телами уменьшится на небольшую величину. Измерив это сокращение, можно вычислить источник тяготения планеты, т. к. ускорение земного притяжения известно и равно 9,81 м/сек2.

Вывод формулы для ускорения свободного падения на основании закона всемирного тяготения

Однако почему именно такое значение у этого ускорения, стало ясно только после открытия закона всемирного тяготения. Вспомним, что сила тяжести на Земле – это проявление действия закона всемирного тяготения для тел, которые находятся на поверхности Земли.

Рис. 1. Сила тяжести, действующая на тело на Земле

При этом вся масса Земли условно полагается сосредоточенной в ее центре. Радиус Земли – это расстояние между телами (рис. 1). Само тело, которое находится над поверхностью Земли, – то самое тело, которое притягивается. Запишем соответствующие формулы.

Сила тяжести на Земле:

, где – масса тела, которое находится на поверхности Земли, — ускорение свободного падения.

Закон всемирного тяготения в данном случае имеет вид:

Здесь – масса Земли, – масса тела, – радиус Земли, – гравитационная постоянная. Если сравнить выражение для силы тяжести и для гравитационной силы, получим для ускорения свободного падения:

Обратите внимание: ускорение свободного падения зависит от массы Земли и от радиуса Земли. Если они будут изменяться, значит, будет изменяться и ускорение свободного падения

Вывод

Анализируя все выше сказанное, мы приходим к выводу, что Марс от Земли отличается довольно сильно. Марс к Земле трудно сравнивать если говорить о пригодности для жизни.

Проанализировав факты, мы наблюдаем, что планеты схожи по своей структуре. Обе состоят из камня и железа, у них есть атмосфера, которая сильно отличается. Что еще общего? Земля в отличие от Марса защищена очень сильным магнитным полем, которое защищает ее от воздействия прямых солнечных лучей. Магнитное поле соседа в свою очередь едва ли живо, а потому поверхность страдает от солнечного ветра, который способен убить любую жизнь.

Соотношение Марса и Земли в размерах составляет 1:2 – площадь поверхности ровно в два раза меньше, нежели у Голубого шара. Объем Земли составляет 10,8321·1011 км³, а Марса – 1,6318·1011 км³. Таким образом, объем Красной планеты достигает всего 0,151 от земного.

Кто же старше: Земля или Марс? Возраст голубого шара составляет 4,54 млрд. лет. В свою очередь возраст Красной планеты достигает 4,60 млрд. лет. Таким образом, он немногим старше, но разница в возрасте не критическая. Ученые также доказали, что наш сосед погибнет быстрее, причем значительно – он остывает в разы быстрее, из-за чего та и потеряла жидкое ядро.

Чтобы наглядно увидеть разницу Марса по отношению к Земле необходимо составить табличку, где нет лишней информации – только сухие цифры.

Показатель Земля Марс
Радиус 6371 км 3396 км
Масса 59.7 ×  кг 6.42 х  кг
Объем 10.8 x  км3 1.63 × 10¹¹ км³
Гравитация 9.8 м/с² 3.711 м/с²
Наличие воды Во всех трех агрегатных состояниях Замершая
Средняя температура +14 градусов за Цельсием -46 градусов за Цельсием
Продолжительность дня 24 часа 24 часа и 40 минут
Длина года 365, 25 дней 686, 971 дней

Если человечество соберется начинать колонизацию, то первым участникам будет трудно – их встретят неприятная погода и гравитация. Из-за отсутствия магнитного поля, озонового шара, достаточно количества кислорода и воды в жидком состоянии людям, даже с новыми технологиями потребуется на это десятки лет. Если же в ближайшем будущем произойдет резкий научный скачок, то люди освоят объект быстрее предполагаемого NASA срока.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.