Тема 2. Земля как планета Строение и состав Земли
Земля имеет форму геоида – эквипотенциальной поверхности, сила тяжести к которой повсеместно направлена перпендикулярно, обладает неоднородностью физических свойств и дифференцированностью состава сферических оболочек.
А Б В
Рис. 1. Сопоставление реальной земной поверхности (А), геоида (Б) и эллиисоида (В)
О глубинном строении Земли судят по продольным и поперечным сейсмическим волнам, которые, распространяясь внутри Земли, испытывают преломление, отражение и затухание, что свидетельствует о расслоенности Земли.
Выделяют три главные области (оболочки): земная кора; мантия: верхняя до глубины 900 км, нижняя до глубины 2900 км; ядро Земли внешнее (жидкое) до глубины 5120 км, внутреннее (твердое) до глубины 6371 км. Земная кора и верхняя часть верхней мантии, образующие твердую литосферу, подстилаются пластичной астеносферой, играющей важную роль в глубинных геологических процессах. В пределах мантии происходит последовательная смена основных минеральных фаз и плотности упаковки в них на различных глубинах. Ядро состоит из никелистого железа с присутствием серы.
Рис. 2. Прохождение сейсмических волн в недрах Земли
Внутреннее тепло Земли связано с распадом радиоактивных элементов, гравитационным расслоением и фазовыми превращениями вещества в недрах. Средняя величина теплового потока составляет 1,4-1,5 мккал/см2 с. Земля обладает сильным магнитным полем, генерируемым во внешнем ядре конвективными движениями проводящей жидкости. Магнитное поле Земли дипольное, оно защищает планету от жесткого космического излучения. Ускорение силы тяжести g является равнодействующей силы притяжения Земли и центробежной силы, его значение закономерно уменьшается от 9,83 м/с2 у полюсов до 9,78 м/с2 у экватора. Химический состав Земли близок к среднему химическому составу метеоритов, а состав сферических оболочек резко неоднороден и изменяется с глубиной.
Рис. 3. Схематический разрез Земл с геосферами и границами геосфер
Земля́ — крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.
Чаще всего упоминается как Мир, Голубая планета, иногда Терра (от лат. Terra). Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми существами.
Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из Солнечной туманности около 4,54 миллиардов лет назад, и вскоре после этого приобрела свой единственный естественный спутник — Луну. Жизнь появилась на Земле около 3,5 миллиардов лет назад. С тех пор биосфера Земли значительно изменила атмосферу и прочие абиотические факторы, обусловив количественный рост аэробных организмов, так же, как и формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную солнечную радиацию, тем самым сохраняя условия для жизни на Земле. Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит, которые постепенно мигрируют по поверхности за периоды во много миллионов лет. Приблизительно 70,8 % поверхности планеты занимает Мировой океан, остальную часть поверхности занимают континенты иострова. Жидкая вода, необходимая для всех известных жизненных форм, не существует на поверхности какой-либо из известных планет и планетоидов Солнечной системы. Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, относительно твёрдого слоя называемого мантией, которая покрывает жидкое внешнее ядро (которое и является источником магнитного поля Земли) и внутреннее твёрдое железное ядро.