ZIEMIA

Ziemia
Ziemia
     Trzecia w kolejności od Słońca i piąta co do wielkości planeta Układu Słonecznego.

Wokół Ziemi krąży jeden naturalny satelita - Księżyc oraz prawdopodobnie dwa księżyce pyłowe (księżyce Kordylewskiego) i znaczna liczba sztucznych satelitów. Stałą, stabilną orbitę posiada także planetoida 3753 Cruithne, która pozostając w rezonansie z orbitą Ziemi, przez niektórych naukowców jest uważana za drugi księżyc.

Uformowała się około 4,5 miliarda lat temu. Jest największą z planet skalistych w Układzie Słonecznym, a także jak dotychczas jedynym znanym miejscem występowania życia. Ziemia porusza się po eliptycznej orbicie wokółsłonecznej, przeciętna Oś Ziemiodległość od Słońca to 149,6 mln km, minimalna odległość 147 mln km na początku stycznia, maksymalna 152 mln km na początku lipca. Ze średnią prędkością 29,8 km/s, obiega Słońce w ciągu 365,2564 dni. Obraca się wokół własnej osi z okresem 23 godz. 56 min 22,10 s- doba gwiazdowa. Doba słoneczna równa 24 godz. jest dłuższa od gwiazdowej na skutek złożenia ruchów obrotowego i orbitalnego.

Następstwem obrotu Ziemi jest noc i dzień. Oś obrotu Ziemi nachylona jest pod kątem 66°33' względem płaszczyzny orbity, czego rezultat stanowi zjawisko pór roku. Długość doby nie jest stała, wydłuża się o ok. 2 ms na stulecie, głównie na skutek dyssypacji energii związanej z pływami oceanicznymi, obserwuje się ponadto krótkookresowe, cykliczne zmiany jej długości (rzędu 1 ms), związane z porami roku, powoduje je wymiana momentu pędu z atmosferą, zaleganie powłok śnieżnych itd. kierunek osi Ziemi podlega
precesji.

 - Powierzchnia całkowita: 510,072 milionów km²
 - Powierzchnia lądowa: 148,94 milionów km² (29,2% powierzchni całkowitej)
 - Powierzchnia wodna: 361,132 milionów km² (70,8% powierzchni całkowitej)

Skorupa ziemska jest zewnętrzną powłoką Ziemi. Rozciąga się od nieciągłości Mohorovičicia (zwanejZiemia 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. Zewnętrzna warstwa skorupy ziemskiej zbudowana jest ze skał o gęstości 2,6 - 2,7 g/cm3 co odpowiada średniej gęstości skał granitowych.

Prędkość rozchodzenia się fali 5,9 - 6,3 km/s. Pod centralnymi częściami oceanów ta skorupa nie występuje w ogóle. Jej miąższość wynosi 12 - 15 km. Pod wysokimi górami zanurza się do 30 km.

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 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 część 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.

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 związane z powolnym przemieszczaniem się w górę plastycznych mas materii pod wpływem ciepła (ruchy konwekcyjne).
Punkt topnienia substancji zależy od ciśnienia, jakiemu jest poddawana. Im głębiej, tym ciśnienie większe, zatem uważa się, że płaszcz dolny jest stanu stałego, a górny - stanu plastycznego (półpłynnego). Lepkość płaszcza górnego waha się między 1021, a 1024Pa·s, w zależności od głębokości. Wobec tego płaszcz górny może pływać bardzo powoli.

Dlaczego uważa się, że jądro wewnętrzne jest stanu stałego, jądro zewnętrzne - stanu ciekłego, a płaszcz - stałego bądź plastycznego? Punkty topnienia substancji bogatych w żelazo są wyższe niż czystego żelaza. Jądro Ziemi składa się prawie wyłącznie z czystego żelaza, podczas gdy substancje bogate w żelazo częściej występują poza jądrem. Zatem substancje żelazowe przy powierzchni są stałe, w płaszczu górnym - półpłynne (z powodu wysokiej temperatury i względnie niskiego ciśnienia), w płaszczu dolnym - stałe (poddawane są olbrzymiemu ciśnieniu), w jądrze zewnętrznym czyste żelazo jest płynne, jako że ma niską temperaturę topnienia (pomimo ogromnego ciśnienia), zaś jądro wewnętrzne jest stałe z powodu najwyższego ciśnienia występującego w centrum.

Ciężar właściwy Ziemi wynosi 5515 kg/m3, czyniąc ją najgęstszą planetą w Układzie Słonecznym. Ciężar właściwy przy powierzchni wynosi tylko ok. 3000 kg/m3. Jądro składa się z bardziej gęstych substancji. W dawniejszych epokach, ok. 4,5 mld 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 wewnętrzne jest otoczone przez jądro zewnętrzne 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, wytwarza ziemskie pole magnetyczne przez proces znany jako efekt dynama. Stałe jądro wewnętrzne jest zbyt gorące aby utrzymać stałe pole magnetyczne ale prawdopodobnie działa stabilizująco na pole magnetyczne wytwarzane przez ciekłe jądro zewnętrzne. Ostatnie badania wskazują, że jądro wewnętrzne Ziemi obraca się szybciej niż reszta planety, około 2° rocznie.

Istnieje również hipoteza, zaproponowana przez geochemika J. Marvina Herdona, mówiąca iż wewnętrzne jądro Ziemi może być wciąż działającym reaktorem jądrowym, w którym uran ulega rozszczepieniu w reakcji łańcuchowej. Choć niewątpliwym jest, że uran i inne radioaktywne jądra rozpadają się, dając tym samym pewien wkład do bilansu energetycznego jądra Ziemi, to hipoteza ta budzi jednak wiele kontrowersji.



Widok Ziemi ze Słońca


Widok Ziemi ze Słońca

Ziemia w liczbach

parametrwartość
Średnia odległość od Słońca 149 600 000 km
Najmniejsza odległość od Słońca 147 100 000 km
Największa odległość od Słońca 152 100 000 km
Mimośród orbity 0,0167
Nachylenie orbity względem ekliptyki 23°27'
Gwiazdowy okres obiegu 365d6h9m11s
Okres obrotu wokół osi 23h56m4,099s
Średnia prędkość orbitalna 29,8 km/s
Nachylenie równika względem orbity 23°27'
Średnica równikowa planety 12 756,320 km
Średnica biegunowa planety 12 713,690 km
Spłaszczenie 0,004146412
Masa planety 5,976*1027 g
Objętość planety 10 833,2*108 km3
Ogólna powierzchnia planety 510 101 tys. km2
Powierzchnia lądów 148 130 tys. km2
Powierzchnia mórz i oceanów 361 971 tys. km2
Średnia gęstość 5,517 g/cm3
Siła ciężkości na równiku 978,044 cm/s2
Prędkość ucieczki 11,11 km/s
Średnia temperatura powierzchni 14°C
Najwyższa temperatura powierzchni 58°C*
Najniższa temperatura powierzchni -88°C**
Cinienie atmosferyczne 1013,25 mb
Glówny składnik atmosfery N(78%), O(21%)
Albedo optyczne 0,35
Liczba księżyców 1