Category Archives: Planeta ziemia

Wnętrze Ziemi

Ziemia posiada trzy warstwy: skorupę, płaszcz oraz jądro.Skorupa stanowi sztywny, niejednorodny twór, którego struktura jest zależna od obecności oraz sposobu wykształcenia trzech warstw – osadowej, granitowej, bazaltowej. Ze względu na występowanie tych warstw istnieją trzy typy skorupy ziemskiej: kontynentalna, oceaniczna oraz suboceaniczna (inaczej zwana subkontynentalną) Grubość skorupy ziemskiej wynosi od 5 do 12 km pod oceanami, a pod lądem od 35 do 40 km. Jeszcze grubsza jest pod niedawno wypiętrzonymi górami (nawet do 80km). Skorupa łączy się z płaszczem Ziemi wzdłuż nieciągłości Mohorovičicia.Płaszcz Ziemi obejmuje warstwę perodytową, astenosferę oraz mezosferę. Zbudowany jest ze skał przeważnie w stałym stanie skupienia, czego dowodzi rozchodzenie się w nim podłużnych i poprzecznych fal sejsmicznych. Ich prędkość maleje między warstwą perodytową i astenosferą, a wzrasta od astenosfery do samego jądra. Wyróżnia się płaszcz górny i dolny. Płaszcz górny obejmuje warstwę perodytową oraz astenosferę, czyli warstwę skał do głębokości ok. 700 km. Płaszcz dolny to obszar pomiędzy głębokością 700 km a jądrem Ziemi. Płaszcz łączy się z jądrem powierzchnią nieciągłości Gutenberga.Jądro Ziemi zwane jest inaczej barysferą, jest to najbardziej wewnętrzna część Ziemi. To stop żelaza i niklu o znacznej gęstości (od 9,6 do 18,5 g na cm3), jego promień wynosi 3470 km. W obrębie jądra wyróżnia się dwie strefy, zewnętrzną (ciekłą lub gazową) oraz wewnętrzną (stałą).

Powstanie Ziemi

W ciągu wielu lat powstawały różne teorie na temat powstania Ziemi. Łączyło je stwierdzenie, że Ziemia i cały Układ Słoneczny powstały dość późno, gdy ewolucja Wszechświata była już bardzo zaawansowana. Obecnie istnieją dwie główne hipotezy:1) tzw. Teoria przypływowa – zakładająca, że Ziemia oraz inne planety powstały przez oderwanie się od Słońca. Po raz pierwszy wysunął ją Buffon w 1749r., jego następcami byli m.in. F. R. Moulton, Harold Jeffreys, James Jeansem i T. C. Chamberlin. Uznali oni, że w przeszłości miało miejsce zderzenie innej gwiazdy ze Słońcem, w wyniku czego do przestrzeni kosmicznej została uwolniona materia, a z niej powstały planety. Hipoteza ta jednak wydaje się mało prawdopodobna.2) Teoria (hipoteza) mgławicowa (lub kondensacyjna) – ciesząca się znacznie większą akceptacją uczonych – zaproponowana po raz pierwszy przez Kanta w 1755r., a opracowana przez Laplace’a w 1796r. Teoria ta zakłada, że wszystkie części Układu Słonecznego powstawały w tym samym czasie. Po ewolucji innych układów w obszarze naszej galaktyki znajdował się obłok pyłowo-gazowy, który następnie uległ zagęszczeniu pod wpływem światła, a do formowania się planet przyczyniły się siły grawitacji. Mówiąc o powstaniu Ziemi nie sposób nie wspomnieć choć słowa o jej przewidywanej przyszłości. Za 4-5 miliardów lat zostanie ona prawdopodobnie pochłonięta przez Słońce, które z życiodajnej gwiazdy zamieni się w czerwonego olbrzyma. Ostateczność tą poprzedzą wieloletnie i powolne procesy, takie jak np. obniżenie temperatury wnętrza Ziemi, a co za tym idzie zahamowanie tektoniki płyt, powstawania i zanikania kontynentów i zbiorników wodnych. Nie da się jednak dokładnie określić „ram czasowych” wydarzeń w przyszłości ze względu na człowieka – to jedyny gatunek, który na tak wielką skalę potrafi zmieniać powierzchnię planety.

Ruchy Ziemi oraz ich następstwa

W Układzie Słonecznym wszystkie ciała oddziałują na siebie nawzajem. Z powodu różnorodnych sił, w dużej mierze przyciągania, Ziemia podlega ciągłemu ruchowi. Jest on złożony, możemy wyróżnić ruch obiegowy, ruch obrotowy oraz ruch precesyjny. Ruchem obiegowym Ziemi nazywamy ruch po eliptycznej orbicie. Ziemia obiega Słońce w ciągu jednego roku (365 dni). W wyniku nachylenia osi ziemskiej do płaszczyzny orbity pod kątem 66 stopni 33 min (obecnie) oświetlenie Ziemi zmienia się, ponieważ zmienia się kąt padania promieni słonecznych na różne punkty powierzchni. Skutkiem tego zjawiska jest występowanie pór roku. Ziemia obiega Słońce, zlokalizowane w jednym z ognisk eliptycznej orbity. Prędkość ruchu Ziemi po tej orbicie nie jest stała, w peryhelium rośnie, natomiast w aphelium maleje. Efektem tego zjawiska jest różna długość pór roku na obu półkulach.Ruchem obrotowym Ziemi nazywamy ruch naszej planety wokół własnej osi. Ruch ten odbywa się ze wschodu na zachód i wynosi 23 godziny, 56 minut i 4 sekundy. Ponieważ jako 1 doba przyjmowane są 24 godziny, wynikła konieczność dołożenia raz na cztery lata dodatkowego dnia w kalendarzu (29 lutego). Rok taki, z dodatkowym dniem, nosi nazwę roku przestępnego. Ruch obrotowy Ziemi powoduje następowanie dnia i nocy, a także zjawisko pozornej wędrówki Słońca po niebie. Wyróżniamy tzw. górowanie Słońca, czyli moment najwyższego położenia Słońca nad widnokręgiem. Moment ten nazywamy również południem słonecznym, albo prawdziwym. Okres czasu pomiędzy dwoma górowaniami nosi nazwę średniej doby słonecznej.Trzeci ruch Ziemi – ruch precesyjny – jest mniej znany od wyżej wymienionych, polega na ruchu osi obrotu Ziemi, która w ciągu 25 700 lat (rok Platona) zakreśla powierzchnię boczną stożka. Wynikiem tego ruchu jest nachylenie osi ziemskiej ku peryhelium w pewnych okresach, natomiast w innych w aphelium.

Czas

Ruchy Ziemi wyznaczają pewne prawidłowości, które sterują życiem człowieka i wymuszają dostosowanie się do nich. Jedną z takich prawidłowości jest właśnie czas. Za jego najprostszą jednostkę możemy uważać dobę słoneczną (odstęp czasu między dwoma kolejnymi górowaniami Słońca). To jednostka, którą narzuca nam przyroda – następujące po sobie okresy jasności i ciemności wyznaczają rytm życia na Ziemi.Czas jest jednakowy na jednym południku. Żeby móc posługiwać się określeniami czasu, należy wyjść od tego, że jeden obrót Ziemi wokół własnej osi odpowiada 1 dobie. Co za tym idzie, obrót o 15o odpowiada jednej godzinie, a jeden stopień odpowiada 4 minutom. Czas nie jest jednakowy dla różnych miejsc na kuli ziemskiej, związane jest to z dobowym i rocznym ruchem Słońca. Słońce wschodzi i zachodzi o różnych porach. Konieczna jednak jest pewna synchronizacja, różne kultury wytworzyły różne systemy mierzenia czasu oraz sposoby prezentacji jego upływu. Pod koniec XIXw. uznano południk w Greenwich (0o) za podstawowy do określania czasu uniwersalnego. Kulę ziemską podzielono na 24 strefy czasowe, zostały także wyróżnione południki strefowe. Szerokość każdej ze stref wynosi 15o. Jest to najczęściej stosowany system mierzenia czasu. Czas uniwersalny wyznacza tzw. umowną granicę zmiany daty, przebiegającą wzdłuż południka 180o. Ta granica powoduje, że podróżując na wschód, tracimy jedną dobę, a podróżując na zachód, jedną zyskujemy. Ze względów praktycznych (aby nie przestawiać zegarków poruszając się wewnątrz jednego kraju), powstał system tzw. czasu strefowego, zwykle jednakowy dla całego kraju. Niektóre rozległe państwa, jak Rosja, czy Stany Zjednoczone podzielone zostały na kilka stref czasowych. W obszarze strefy używa się jednego czasu. Dopiero po przekroczeniu granicy strefy przestawia się zegarek o godzinę lub dwie.

Wymiary Ziemi

Mówimy często o Ziemi, że jest ona kulą, ale to nieprawda. Kula ta jest spłaszczona, taka spłaszczona kula nosi nazwę geoidy. Równikowa średnica Ziemi wynosi 12 756 km, a południkowa 12 714. Spłaszczenie spowodowane jest obracaniem się Ziemi wokół własnej osi, co trwa obecnie 23 godziny 56 minut. Na początku istnienia Układu Słonecznego Ziemia kręciła się pięć razy szybciej niż teraz. Jej rotację dodatkowo spowalnia Księżyc, dążąc do wyrównania czasu swojego obiegu wokół Ziemi z czasem jej obrotu wokół własnej osi. Obwód Ziemi wynosi 40 070 km. Ziemia waży (…). Jej duża masa spowodowana jest równie dużą średnią gęstością, która wynosi 5,52 kg/l. Rośnie ona w głąb Ziemi, w jądrze wynosi od 9 do 18kg/l. Gęstość spowodowana jest większą siłą przyciągania. Temperatura na Ziemi jest zróżnicowana i zależy od wielu różnych czynników, m.in. od odległości od mórz, ukształtowania terenu czy szerokości geograficznej. Najniższe temperatury notuje się na biegunach lub w ich okolicy, najwyższe w okolicach równika (choć nie jest to regułą). Najniższa zanotowana temperatura wyniosła -88oC, najwyższa 58oC.Atmosfera wokół Ziemi pełni funkcję ochronną, chroni np. przed szkodliwym dla życia promieniowaniem słonecznym i kosmicznym, wchłania także mniejsze meteoryty. Głównie dzięki atmosferze temperatura na Ziemi utrzymuje się w przyzwoitych granicach, zachowując wodę w stanie ciekłym, a co za tym idzie, życie. Rozciąga się na ok. 190 km nad powierzchnią. Dzieli się na 5 warstw.