Земля, со средним расстоянием 149 597 890 км от Солнца, является третьей и одной из самых уникальных планет в Солнечной системе. Она сформировался около 4,5-4,6 миллиарда лет назад и является единственной планетой, которая, как известно, поддерживает жизнь. Это связано с рядом факторов, например, атмосферный состав и физические свойства, такие как присутствие воды, занимающей около 70,8% поверхности планеты, позволяют жизни процветать.

Земля также уникальна тем, что она является самой большой из планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс), состоящих из тонкого слоя горных пород, в сравнении с газовыми гигантами (Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран). С учетом массы, плотности и диаметра, Земля является пятой по величине планетой во всей Солнечной системе.

Размер земли: масса, объем, окружность и диаметр

Как крупнейшая из планет земной группы, Земля имеет оценочную массу 5.9722±0.0006×10²⁴ кг. Ее объем также является самым большим из этих планет и составляет 1.08321×10¹² км³.

Кроме того, наша планета наиболее плотная из планет земной группы, так как состоит из коры, мантии и ядра. Земная кора является самым тонким из этих слоев, в то время как мантия составляет 84% объема Земли и простирается на 2900 км ниже поверхности. Ядро является той составляющей, которая делает Землю самой плотной. Это единственная планета земной группы с жидким внешним ядром, окружающим твердое, плотное внутреннее ядро.

Средняя плотность Земли составляет 5,514×10 г/см³. Марс, самая маленькая из землеподобных планет Солнечной системы, имеет лишь около 70% от плотности Земли.

Земля, также классифицируется как самая большая из планет земной группы по окружности и диаметру. Экваториальная окружность Земли составляет 40 075,16 км. Она немного меньше между Северным и Южным полюсами — 40 008 км. Диаметр Земли у полюсов составляет 12 713,5 км, а на экваторе — 12 756,1 км. Для сравнения, самая большая планета в Солнечной системе, Юпитер, имеет диаметр 142 984 км.

Форма Земли

Окружность и диаметр Земли различаются, потому что ее форма представляет сплющенный сфероид или эллипсоид вместо истинной сферы. Полюса планеты немного сплющиваются, что приводит к выпуклости на экваторе и, следовательно, к большей окружности и диаметру.

Экваториальная выпуклость Земли составляет 42,72 км и вызвана вращением и гравитацией планеты. Сама гравитация заставляет планеты и другие небесные тела сжиматься и формировать сферу. Это связано с тем, что она тянет всю массу объекта как можно ближе к центру тяжести (земное ядро в данном случае).

Поскольку планета вращается, то сфера искажается центробежной силой. Это сила, которая заставляет объекты перемещаться наружу от центра тяжести. Когда Земля вращается, наибольшая центробежная сила на экваторе, поэтому она вызывает небольшую наружную выпуклость, придавая этой области большую окружность и диаметр.

Местная топография также играет роль в форме Земли, но в глобальном масштабе она незначительная. Наибольшее различия в местной топографии по всему миру — это гора Эверест, высочайшая точка над уровнем моря — 8 848 м и Марианская впадина, самая низкая точка ниже уровня моря — 10 994±40 м. Эта разница составляет всего лишь около 19 км, что очень незначительно в планетарных масштабах. Если рассматривать экваториальную выпуклость, то высшая точка мира и место, наиболее отдаленное от центра Земли — это вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре, который является самым высоким пиком вблизи экватора. Его высота составляет 6 267 м.

Геодезия

Для правильного изучения размеров и формы Земли используется геодезия, отрасль науки, ответственная за измерение размера и формы Земли с помощью обследований и математических расчетов.

На протяжении всей истории, геодезия была важной отраслью науки, так как ранние ученые и философы пытались определить форму Земли. Аристотель — первый человек, которому приписывают попытку рассчитать размер Земли и, следовательно, ранний геодезист. Затем последовал греческий философ Эратосфен, оценивший окружность Земли в 40 233 км, что лишь немного больше принятого в наши дни измерения.

Чтобы исследовать Землю и использовать геодезию, исследователи часто ссылаются на эллипсоид, геоид и референц-эллипсоид. Эллипсоид является теоретической математической моделью, которая показывает гладкое, упрощенное представление о поверхности Земли. Он используется для измерения расстояний на поверхности без учета таких факторов, как изменения высоты и формы рельефа. С учетом реальности земной поверхности, геодезисты используют геоид — модель планеты, которая строится с помощью глобального среднего уровня моря и, следовательно, принимает во внимание перепады высот.

Основой геодезии на сегодняшний день являются данные, которые выступают в качестве ориентиров для глобальных геодезических работ. Сегодня такие технологии, как спутники и глобальные системы позиционирования (GPS), позволяют геодезистам и другим ученым делать чрезвычайно точные измерения поверхности Земли. На самом деле они настолько точны, что позволяют получать данные о поверхности Земли с точностью до сантиметров, обеспечивая наиболее точные измерения размера и формы Земли.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

Мы все живем на прекрасной планете Земля, о которой человечество уже успело узнать очень многое, но еще больше по-прежнему скрыто от нас и ждет своего часа пока стремление человека к познанию, не раскроет все тайны нашего мира.

Давайте вспомним, что нам известно о планете Земля. Земля единственная обитаемая планета в нашей солнечной системе, даже более того, единственная на которой есть жизнь. Земля – это третья по счету планета, если считать от Солнца, перед  Землей еще две планеты Меркурий и Венера. Земля вращается вокруг Солнца и наклон оси вращения относительно Солнца составляет 23, 439281°, благодаря такому наклону мы можем наблюдать в течении года смену времен года. Расстояние от земли до солнца 149 600 000 км, чтобы поток света преодолел расстояние от Солнца до Земли ему нужно 500 секунд или 8 минут. У нашей планеты также имеется спутник, Луна, который вращается вокруг Земли, подобно тому, как Земля вращается вокруг солнца. Расстояние от Земли до Луны  384400 км. Скорость движение Земли по своей орбите составляет 29,76 км/сек.  Земля делает полный оборот вокруг своей оси за 23 часа 56 минут и 4,09 секунд. Для удобства принято считать, что в сутках 24 часа, но что бы компенсировать оставшееся время в календаре раз в 4 года добавляется еще один день и этот год называют високосный. День добавляется в феврале месяце, в котором обычно 28 дней, в високосный год 29 дней. В году 365 дней и 366 дней при високосном годе  это полный цикл смены сезонов (зима, весна, лето, осень).

Теперь перенесемся из космоса к самой планете Земля. Для того что бы на планете возникла жизнь должно быть много факторов и условий которые и создают благоприятную среду обитания для бесчисленного множества живых организмов населяющих Землю. На самом деле, чем больше мы узнаем о нашем общем доме, тем отчетливее понимаем насколько сложным и совершенным организмом является планета Земля. Нет ничего лишнего, всему есть свое место, и своя важная роль отведена каждому.

Всего в нашей солнечной системе 8 планет, 4 из которых относятся к планетам земной группы и 4 к газовой группе. Планета Земля является самой крупной планетой земной группы и имеет наибольшую массу, плотность, магнитное поле и гравитацию. Структура Земли не однородна, и условно ее можно разделить на слои (уровни): земная кора; мантия; ядро.
Земная кора – самый верхний слой твердой оболочки Земли, он в свою очередь разделяется на три слоя: 1) осадочный слой; 2)гранитный слой; 3) базальтовый слой.
Толщина земной коры может быть в пределах от 5 — 75 км вглубь Земли.
кой разбег зависит от мест измерений, например на дне океана толщина минимальная, а на материках, на горных массивах максимальная.  Как мы уже говорили, земная кора делится на три части, базальтовый слой был сформирован первым, поэтому является самым нижним, далее следует гранитный слой, который отсутствует на океаническом дне, и самый верхний осадочный слой. Осадочный слой формируется и видоизменяется постоянно и человек играет в этом не последнюю роль.
Мантия – слой, следующий после земной коры, который является самым объемным, порядка 83 % от всего объема Земли и примерно 67 % ее массы, толщина мантии достигает 2900 км. Верхний слой мантии, который составляет 900 км, называют магмой. Магма представляет собой расплавленные минералы, также выход жидкой магмы называют лава.
Ядро – это центр планеты Земля, состоит преимущественно из железа и никеля. Радиус земного ядра примерно 3500 км. Ядро также делят на внешнее ядро толщиной 2200 км, оно имеет жидкую структуру и внутреннее ядро, радиус которого около 1300 км. Температура в центре ядра близко 10000 °C, на поверхности ядра температура значительно ниже 6000 °C.

Если задать вопрос, «какой формы Земля?», услышим  варианты ответов: круглая, шар, эллипсоид, но это не совсем так, для обозначения формы Земли был введен специальный термин Геоид. Геоид, по сути, представляет собой эллипсоид вращения. Определение формы планеты позволило точно установить диаметры планеты Земля. Да, именно диаметры  Земли из-за неправильной формы их выделяют несколько:
1)    средний диаметр Земли составляет 12 742 км;
2)    экваториальный диаметр Земли 12756,2 км;
3)    полярный диаметр Земли 12713,6 км.

Длина окружности по экватору составляет 40 075,017 км, а по меридиану несколько меньше 40 007,86 км.
Масса Земли довольно относительная величина, которая постоянно изменяется.  Масса земли составляет 5,97219 × 10²⁴ кг. Масса увеличивается за счет оседания на поверхность планеты космической пыли, падения метеоритов и пр., благодаря чему масса Земли ежегодно увеличивается примерно на 40000 тонн.  А вот из-за рассеивания газов в космическое пространство масса Земли снижается примерно на 100000 тонн в год.
кже на потерю массы Земли влияет увеличение температуры на планете, что способствует боле интенсивному тепловому движению и утечке газов в космос. Чем меньше становится масса Земли, тем меньше ее притяжение и тем сложнее становится удерживать атмосферу вокруг планеты.
Благодаря методу радиоизотопной датировки ученым удалось установить возраст Земли, он составляет 4,54 миллиардов лет. Возраст Земли был более-менее точно определен еще в 1956 году, впоследствии с развитием технологий и методов измерений, немного корректировался.

Площадь поверхности Земли составляет 510 072 000 км,² из которых водные просторы занимают 361 132 000 км², что составляет 70,8% поверхности Земли.  Площадь суши 148 940 000 км² это составляет 29,2 % площади поверхности Земли. Из-за того что вода покрывает значительно больше поверхности планеты, логичнее было назвать нашу планету Вода.
Объем  Земли равен 10,8321 х 10¹¹ км³.
Самая высокая точка поверхности земли над уровнем моря это гора Эверест высота, которой 8848 м, а самым глубоким местом в мировом океане считается Марианская впадина ее глубина 11022 м. Ну а если приводить средние значения, то средняя высота поверхности Земли над уровнем моря составляет 875 м, а средняя глубина океана 3800 м.
Ускорение свободного падения оно же ускорение силы тяжести в разных частях планеты будет немного отличаться.
экваторе g= 9,780 м/с² и постепенно увеличивается, достигая на полюсах g=9,832 м/с². Среднее значение ускорения свободного падения принято g = 9,80665 м/с²
Состав атмосферы планеты Земля: 1) 78,08 % -азот (N2); 2) 20,95 %-кислород(O2); 3) 0,93 %-аргон (Ar); 0,039 %- углекислый газ (СO2); 4) 1% водяного пара. В незначительных количествах присутствуют и другие элементы из периодической таблицы Менделеева.
Планета Земля настолько велика и интересна, что, несмотря на то сколько нам уже известно о Земле, она не перестает нас удивлять теми тайнами и непознанным с которым мы продолжаем сталкиваться.

Источник: 1sovetnik.net

Кратко о предыстории вопроса

Парадоксальность и настойчивость, с которой о внутреннем строении планеты витают самые невероятные гипотезы, легко объяснима разницей менталитетов, мировоззрений и возможностей проведения научных исследований. Человечество склоняется к разным вариантам.

В России и на территории бывшего Советского Союза используются цифры, полученные еще в 1940 году Феодосием Николаевичем Красовским, выдающимся советским астрономом, геодезистом, членом-корреспондентом Академии Наук СССР.

От расхожей, преподаваемой в школе научной версии, согласно которой у Земли есть кора, ядро и мантия, со всеми необходимыми сведениями для существования. И вплоть до невероятной, предполагающей, что внутри планеты имеются пустоты, в которых обитают странные и непонятные существа или располагается преисподняя.

У поисков ответа в этом очередном вопросе – сколько километров до ядра, есть свои теоретические, практические и даже мистические предпосылки:

1. Попытки проникнуть внутрь голубого шара потерпели фиаско на глубине около 12 км, и о них рассказывают самые невероятные истории, а академик Обручев написал о путешествии к центру Земли научно-фантастический роман, который некогда пользовался огромной популярностью. Даже поверхность все еще не исследована полностью, что уж говорить о мировом океане, который считают выразителем истинной формы Земли, а на самом деле он находится на расстоянии нескольких десятков метров от поверхности описанного Красовским эллипсоида.
2. Для решения вопроса, о том, какое расстояние до центра Земли, например, в километрах будет соответствовать реальности, обычно применяют усредненную цифру. Как и в Галактике, пребывающей в состоянии непрерывного движения и связанных с этим трансформаций, это расстояние может быть вариативным и зависеть от места и способа измерений. При этом никто толком не знает, что находится в этом самом центре, действительно ли твердое ядро, благодаря которому у планеты есть магнитное поле, или там живут таинственные гномы, принимающие кору за небесную твердь.
3. Тема содержимого земного шара для псевдонаучных порталов – самая благодатная из всех имеющихся, и, судя по многочисленным версиям ада, далеких предков не меньше занимало то, что у них под ногами, чем далекие небеса.
4. Для астрономов, увлеченных строением Вселенной, окончательное решение ученической задачи, сколько км до центра Земли, – не более чем поиск еще одной астрономической величины, которую можно было бы использовать в своих вычислениях.

Нумерологи и энтузиасты магии цифровых совпадений хотели бы ввести земной радиус в какую-нибудь категорию из разряда – все планеты Солнечной системы, вместе с Плутоном, поместить в 384000 км. Это расстояние до Луны, принятое за условную аксиому.

В поисках подобных закономерностей они закрывают глаза на существование других планет-карликов или на то, что Плутон исключен из разряда планет Солнечной системы.

А уж тем более их не интересуют предположения о существовании еще одной, регулирующей карликовые волнения. При утверждении о том, что Земля помещается в расстояние 384400 ровно 30 раз, они легко забывают о тысячах километров, остающихся после такого расположения.

Галактика

Млечный путь настолько далекий, что цифры не помещаются в голове у простого человека. Это тоже опосредованно влияет на Землю и на то, сколько километров составляет удаленность поверхности до центра. Согласно закону всемирного тяготения, каждое небесное тело во Вселенной влияет на соседние.

При большом желании найти взаимосвязь между настоящей формой Земли и Млечным путем достаточно просто. Это можно обнаружить при проведении вычислений траекторий, орбит или взаимодействий.

Первооткрывателем эллипсоида – модели планеты, более приближенной к реальности формы Земли, чем традиционный глобус, изображающий ее в форме шара, был Ф. Н. Красовский. Как и его выдающийся соавтор, А. А. Изотов, он был геодезистом. При этом Красовский был астрономом, а Изотов состоял во Всесоюзном астрономо-геодезическом обществе при Академии Наук СССР.

Это говорит о том, что еще перед Великой Отечественной люди, обладающие глубокими познаниями, прекрасно понимали невозможность изучения планеты отдельно от космоса, так же как и исследований космического пространства без глубоких познаний о строении, форме, скорости и орбите Земли.

Чтобы узнать, каково расстояние до условного центра шара, достаточно вычислить диаметр и разделить его пополам. Это простой и понятный способ проведения расчетов дистанции до центра Земли, при условии, что планета действительно имеет форму шара.

Но, находясь в перманентном движении, под влиянием крупных и мелких космических объектов, она была вынуждена изменить конфигурацию, а значит, и радиус может составлять в разных местах вариативные цифры.

Поскольку тогда космические исследования не проводились, а только планировались, необходимые сведения для определения истинной формы были проведены другим путем. Но уже первые данные с запущенного три десятилетия спустя искусственного спутника подтвердили правоту Изотова и Красовского.

Масштабы и модели Земли

Средняя цифра удаленности от поверхности до центра Земли весьма условна. Она составляет 6371,032 километра – это значение между экваториальным и полярным радиусами.

Если учесть, что наибольшая дистанция между поверхностью и центром составляет 6378,160 км (на экваторе), а наименьшее значение – 6356,777 км (на полюсе), то диапазон между большим и маленьким показателем будет целых 21383 км.

Нетрудно предположить, что на огромной территории поверхности Земли (510,2 миллиона кв. км) найдутся и другие многочисленны точки, где это расстояние будет варьироваться в разных пределах.

Оно может видоизменяться под влиянием тектонических сдвигов, измерений с вершины горы или океанских впадин, но на экваторе Земли будет наибольшим, а в Антарктиде – неизменно наименьшим. Для примирения разных научных точек зрения было принято определение – геоид.

Это форма Земли, сформировавшейся под влиянием собственной скорости вращения вокруг свой оси и вокруг центра массы Солнечной системы. На ее формирование оказало действие присутствие спутника, к тому же не одного. Особенно значительно повлияли ее два ближайших по космосу соседа, но и все остальные, ближние и дальние, тоже в этом поучаствовали.

Чтобы больше не затрудняться в поисках определений, выбрали новообразованное, на манер геометрических терминов. Гравитационное, магнитное и электрическое поля Земли, действительно, совместно оказали уникальное действие на ее очертания.

В поисках подходящего обозначения выдвигались – трехосный эллипсоид и сфероид. Научные школы были поставлены перед необходимостью выбирать более соответствующий истинному положению вещей.

Парадоксальность такого устройства состоит в том, что гора, расположенная на полюсе, высотой в 10 км находится ближе к центру планеты, чем такая же впадина в районе экватора.

Наглядный пример с горами тоже интересен: Джомолунгма, которая на 2,5 км выше экваториального пика Чимборасо, находится ближе к центру Земли на 2 км, потому что уровень моря на экваторе выше на четыре километра, чем в месте дислокации самой высокой точки Азии.

Ученые

Огромная заслуга в определении формы Земли и значения дистанции, чему же равно расстояние от центра до поверхности земного шара (который на самом деле вовсе не шар), принадлежит Советскому Союзу и его ученым.

Отметим некоторые факты:

• Феодосий Красовский – основатель Центрального НИИ геодезии, аэрофотосъемки и картографии;
• он же разработал программу исследований по астрономии и геодезии, в результате которой на территории Союза были построены астрономо-геодезические сети;
• страна, испытывавшая нужду во многих аспектах, нашла и выделила средства на их построение, чтобы можно было проводить топографические съемки;
• целью их проведения было определение фигуры и размеров планеты, представлявших пусть не самую насущную, но перспективную в дальнейшем научную проблему;
• результатом проводимых измерений в 1940 году стало определение формы Земли как эллипсоида, этот результат используется в России и других странах, правда, не во всех.

По масштабам приводимых астрономо-геодезических измерений у Советского Союза не было конкурентов. К 1970 году, несмотря на колоссальные потери в Великой Отечественной войне, отбросившие благосостояние страны и ее науку на несколько десятилетий назад, всю территорию государства покрывали сети государственной триангуляции.

Результатом проводимых измерений можно назвать не только возможность рассчитать расстояние от поверхности до центра (условный радиус неправильного шара) в любом месте планеты, но и бесспорный приоритет СССР в исследовании космического пространства.

Итоги

Имя Феодосия Красовского присвоено одному из кратеров на лунной поверхности. Инициатором этого стал Международный астрономический союз. Эллипсоид, открытый отечественным гением картографии и геодезии, тоже получил название в честь открытия – эллипсоид Красовского.

Если бы не проведенные исследования, сведения о разных диаметрах и радиусах планеты, возможно, так и остались бы в числе неизвестных науке фактов, и они определялись бы по результатам общих вычислений.

Теперь, зная широту, экваториальный и полярный радиус, можно определить с похвальной точностью удаленность любой точки земной поверхности (неважно, гора это или впадина) от центра голубой планеты. Экваториальный радиус составляет 6378,160 км, а полярный – 6356,777 км.

Источник: ProNormy.ru