Тема 2. Земля як планета. Будова Землі.

2.1. Положення Землі в Сонячній системі і Всесвіті

За сучасними уявленнями Всесвіт - весь існуючий матеріальний світ, безмежний в просторі і часі і нескінченно різноманітний за формами, котрі здобуває матерія в процесі свого розвитку. Частина Всесвіту, яка доступна вивченню астрономічними засобами називається Мегалактика. Остання являє собою колосальну сукупність зіркових систем – галактик. Наша галактика, в котрій знаходиться Земля і Сонячна система, налічує понад 150 млрд. зірок, газових і пилових туманностей. В сукупності вони утворюють тіло дисковидної форми, найбільший діаметр якого перевищує 90 тис. світових років (світовий рік – це відстань, яку долає світло зі швидкістю 300 000 км/ с за 1 рік, тобто 9,46 · 10 ¹² км). Земля розміщена на краю галактики, тому галактичний диск спостерігається на нічному небі у вигляді зоряної смуги, що на Україні носить назву Чумацький шлях. Наша галактика обертається навколо свого центру з періодом близько 200 млн. земних років. З цим “галактичним роком” пов’язується ряд природних явищ, що відбуваються на Землі, зокрема , періодичність епох горотворення (тепер триває альпійська епоха, приблизно 200 млн. р. тому була герцинська, 400 млн. р.- каледонська, 600 млн. р.- байкальська і т.д.).

Сонячна система складається із дев’яти планет із 32 супутниками та значної кількості більш дрібних космічних тіл – астероїдів, комет, метеоритів. Планети Сонячної системи ділять на дві групи. Чотири близькі до Сонця – Меркурій, Венера, Земля і Марс – називають внутрішніми, а п’ять дальших – Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун та Плутон – зовнішніми (мал.1).

2.2. Фізичні поля Землі.

Планета Земля має власні фізичні поля: гравітаційне, магнітне та теплове.

Гравiтацiйне поле - простiр навколо Землі, в межах якого проявляються сили притягання нашої планети. Силі притягання на поверхні Землі протидіє вiдцентрова сила, що ви­никає внаслiдок обертання Землі. Тому, сила притягання на Землі ,фактично, це сила ваги, котра є результатом складання сили притягання i вiдцентрової сили, дiючих на одиницю ма­си речовини. Силу ваги вимiрюють в галах - одиницях, названих в честь Галiлея (1 гал. дорiвнює 1 см/с²). Середнє значення сили ваги прийняте за 980,63 гала.

Магнітне поле навколо Землі існує завдяки тому, що в її ядрі знаходиться багато заліза. Iснування магнiтного поля легко виявляється за допомогою магнiтної стрiлки, котра одним своїм кiнцем завжди направлена на пiвнiч вздовж магнітних силових ліній. Останні оточують земну кулю, утворюючи магнiтосферу, яка поширюється до висоти 93 тис. км. Сила дії магнітного поля вимірюється в одиницях гамах або ерстедах.

Теплове поле. Земля має два джерела тепла- вiд сонячної радiацiї i вiд енергiї, котра звiльняється в процесi розпаду радiоак­тивних речовин в її надрах.

Вплив сонячного тепла на змiну температури нижче денної поверхнi Землi вiдчутний лише до певної границі. У верхнiй частинi земної ко­ри видiляють три температурнi зони: I - сезонних коливань температу­ри, II - сталої температури i III - закономiрного зростан-ня темпе­ратури. Змiни температури в зонi I визначаються її сезонними коливаннями в різні пори року. Верхня границя зони II (сталої температури) закономірно понижується вiд екватора до полюсiв: на екваторi вона знаходиться на глибині 1-2 м, в помiрних широтах - на глибині 20-30 м, в полярних областях - на глибині 100 м i бiльше. В зонi II вода, що знаходиться в породах цiєї зони, в арктичних і субарктичних широтах замерзає, утво­рюючи багаторiчну (“вiчну”) мерзлоту. Нижче зони сталої темпера­тури пiд впливом внутрiшньої теплоти Землі температура закономірно пiдвищується.

Г е о т е р м і ч н и й г р а д і є н т - величина змiни температури в градусах, яка вiдбу­вається з заглибленням на кожнi 100 м нижче зони сталої темпера­тури. Г е о т е р м і ч н и й с т у п і н ь - глибина в метрах нижче зони сталої температури, якої потрiбно досягнути, щоб температура пiднялась на 1°С. Прийнято вважати, що в межах зони III лiтосфери температура Землі в середньому збiльшується на один градус при заглибленні на кожнi 30-33 м.

В різних точках Землі вказані фізичні поля діють з різною силою, значення якої відхиляється від фонових та теоретичних показників. Такі відхилення сили ваги, сили земного магнетизму та температури проявляються в аномаліях відповідних фізичних полів, котрі утворюються завдяки неоднорідностям в будові і складі Землі. Наприклад, відома магнітна аномалія в Курській обл. Росії завдячує своїм існуванням потужним покладам магнітних залізних руд в її надрах. Гравітаційні позитивні аномалії спричинені масами високо щільних гірських порід, теплові аномалії – локальним розігрівом земної кори.