15 paź, 2009
Charakterystyka ogólna Ziemi
Ziemia jest trzecią skalistą planetą liczoną od Słońca. Od niego dzieli ją średnio 149,5 milionów kilometrów. Orbita jest nieznacznie rozciągnięta, co sprawia, że planeta może zbliżać się do Słońca na 147 mln km i oddalać na 152 mln km. Rok na planecie trwa 365,25 dni a dzień 23 godzin 56 minut 4 sekund. Ziemia, jako największa planeta skalista Układu Słonecznego, ma 12742 km średnicy. Posiada jednego naturalnego satelitę – Księżyc. Nachylenie równika względem płaszczyzny orbity wynosi 23,45 stopni. Powierzchnia planety wynosi 5,10×108 km kwadratowych. Objętość ma wartość 1,08321×1012 km sześciennych. Masa zaś sięga 5,9736×1024 kg. Prędkość przemieszczania się po orbicie wynosi 29,780 km na sekundę. Planeta może też nieco zwalniać – do 29,290 km na sekundę lub oraz przyspieszać – do 30,290 km na sekundę. Prędkość niezbędna do opuszczenia przed dany obiekt planety (prędkość ucieczki) wynosi 11,186 km na sekundę. Prędkość obrotu wokół własnej osi (rotacji) wynosi na równiku 1667 km na godzinę. Temperatury wahają się od -88 oC do +71 oC (rekordowe, skrajne wartości).
Troszkę o wnętrzu ziemi
Jądro Ziemi dzieli się na dwie warstwy. Centralną jest jądro wewnętrzne. Ma średnicę 2500 km i jest stałe. Im głębiej, tym jest gęstsze i gorętsze. Jądro zewnętrzne o grubości 2080 km ma postać płynną. Jego temperatura osiąga 4000-5000 oC. Ruchy wewnątrz jego płynnego wnętrze odpowiadają za istnienie pola magnetycznego. Oba elementy jądra składają się z żelaza i niklu. Wokół jądra znajduje się płaszcz o grubości 2900 km. Od jądra płaszcz dzieli gruba na 700 km astenosfera. Także płaszcz dzieli się na dwa elementy. Wewnętrzny – dolny płaszcz składa się z magnezu, żelaza, chromu i krzemu. Zewnętrzny – górny płaszcz, jest bardzo plastyczny i zbudowany jest z tych samych pierwiastków (jedynie zamiast magnezu jest nikiel). Obie warstwy oddziela strefa przejściowa. Całość płaszcza cechuje się prądami konwekcyjnymi. Nad płaszczem znajduje się skorupa ziemska. Ma ona grubość od 35 km (strefy sejsmiczne) do 70 km (obszary stabilne). Jej skład chemiczny to tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, sód, magnes, potas i inne pierwiastki, przy czym występują one w związkach chemicznych.
Ziemię otacza gruba warstwa atmosfery, co jest możliwe dzięki istnieniu silnego pola magnetycznego. Nie pozwala one na uciekanie cząsteczek atmosfery w kosmos. Dzieli się ona na kilka warstw. Dolna warstwa troposfera ma swoją granicę przy powierzchni Ziemi. Górna warstwa sięga 100 km wzwyż, dochodząc do umownej granicy kosmosu. Mimo tego ponad nią, jeszcze w odległości 1900 km występują pojedyncze cząstki atmosfery. Składa się głównie z azotu (78,084 %) oraz tlenu (20,946 %). W ilości poniżej 1 % są również argon, dwutlenek węgla, para wodna, hel, neon, krypton, ksenon, metan, wodór, tlenek siarki, podtlenek azotu i ozon. Na ilość niektórych tych związków ma wpływ działalność człowieka – szczególnie jeśli chodzi o gazy cieplarniane. Na biegunach pojawiają się zorze polarne. Całość mieszaniny tych gazów zwie się powietrzem. Występują cztery zasadnicze pory roku, różniące się w każdej ze stref klimatycznych. Istnienie atmosfery jest gwarantem bytowania form życia na Ziemi, mając na uwadze przede wszystkim jeden z pierwiastków – tlen.
To, co miałoby się wydarzyć w przeciągu następnych wielu milionów lat wynika z rozważań naukowców w oparciu o przeszłość planety. Ponadto związane jest nierozerwalnie z losami macierzystej gwiazdy – Słońca. Wiadomo, że za kilka miliardów lat umierając, rozszerzy się kilkusetkrotnie, by odrzucić zewnętrzne warstwy i przekształcić w małego Białego Karła. Nieco wcześniej sama Ziemia albo będzie bardzo blisko rozdymanej gwiazdy albo zostanie wchłonięta i spalona na popiół. Nim się to stanie, w przeciągu tysięcy lat planetę czekać mają kolejne epoki lodowcowe. Kontynenty w przeciągu milionów lat mają się dalej przemieszczać, aż za 250 milionów lat ponownie scalą się w wielki kontynent – Pangea Ultima. Ma go zdominować pustynia, na której 50oC upały byłyby czymś powszechnym a wzdłuż wybrzeży pojawiałyby się huragany większe nawet od tornada Katrina z 2005 roku. Z czasem jednak pod wpływem coraz gorętszego Słońca, oceany miałyby wyparować i pozostawić skalną, pozbawioną życia powierzchnię. Z czasem wzrostu temperatury Słońca, także i na Ziemi miałaby dojść do 1370oC topiąc skały.
Wiek Ziemi ocenia się na 4,6 mld lat. Była ona jedną z planet, która powstawała wówczas wraz z całym Układem Słonecznym. Budulcem była wielka chmura gazu, pyłu i skał, która wirowała wokół jednocześnie powstającego Słońca. Materia ta zaczęła się zapadać z czasem i większość niej skupiła się wewnątrz tej chmury, tworząc swoisty dysk. Mająca w tym udział grawitacja sprawiała, że atomy wodoru i helu zaczęły się łączyć, tworząc Słońce. Wirowanie okolicznej materii sprawiało, że pył, skały wpadały na siebie, tworząc coraz większe obiekty. Przy pomocy gazów z dysku, obiekty te mogły się zlepiać ze sobą, dając początek tworom, mającym rozmiar pomiędzy rozmiarami Księżyca i Marsa. Wzajemna ich grawitacja oraz obecność Jowisza, obiekty te stopniowo zderzały się ze sobą. Trwało to ok. 100 lat, po czym Ziemia zaczęła rozmiarami przypominać znaną nam dziś planetę. Niedługo potem w młodą Ziemię trafiła planetoida Thea, co dało początek naszemu satelicie – Księżycowi. Wówczas część materiału Ziemi została oderwana i uformowała z czasem satelitę.