地球的奥秘
公元前3世纪,古希腊地理学家厄拉多塞成功地用三角测量法测出了阿斯旺和亚历山大之间的子午线长度。中国唐朝时期,南宫朔率领的测量队在一个代表团的指导下,在河南省黄河南北平原地区进行了最早的弧形测量,计算出北极水平高度差一度,相当于南北地面距离差0约3565438+80步(唐朝长度单位为5尺=1步,300步=1里)这项工作比阿拉伯人的类似工作早大约100年。在现代,除了大地测量方法;重力测量也可以用来确定地球的平衡形状。人造地球卫星发射后,地球动力学测地学方法有了很大发展。各种方法的结合使用大大提高了确定地球形状和大小的精确度。在1976国际天文学联合会的天文常数体系中,地球赤道半径α为6378140m,地球扁率因子为1/f为298.257。地球不是一个正球体,而是一个扁球体,或者更像一个梨形的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明,地球赤道也是一个椭圆,因此可以认为地球是一个三轴椭球体。地球自转的惯性离心力使球形地球从两极逐渐向赤道扩张,成为现在的略扁的旋转椭球形状,极地半径比赤道半径短约21 km。地球内部物质分布的不均匀性进一步造成了地球表面形状的不规则性。在大地测量学中,所谓地球的形状是指大地水准面的形状,在大地水准面上重力势处处相同,是一个等势面。太阳和月亮对地球的引力作用,使地球上的海洋和大气产生潮汐,也使固体地球(某种程度上是一个弹性体)发生弹性形变,称为“固体潮”。
3.重力的质量和加速度
地球质量为5.976×l027,根据万有引力定律确定。地球质量的确定为确定其他天体的质量提供了基础。从地球的质量可以得出地球的平均密度为5.52g/cm3。地球上任何一个质点都受到重力和惯性离心力的作用,它们的合力就是重力。重力随着高度的增加而减小,也随着纬度的变化而变化。赤道的重力加速度为978.gal (cm/s 2),两极为983.2 gal。有些地方会出现重力异常,反映了地球内部物质分布的不均匀。重力异常与地质构造和矿床有关。由于太阳和月球的潮汐力,地球的重力加速度也有微小的周期性变化,最大可达十分之几毫伽。
第四,结构
地球可以被看作是一系列同心层。地球内部有地核、地幔和壳层结构。在地球外部,有水圈、大气圈和磁圈,在固体地球周围形成一个外套。磁层和大气层阻挡了来自太空的紫外线、X射线、高能粒子和无数流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上被蓝色的海洋覆盖,湖泊和河流只占地球表面水域的一小部分。地球表面的液态水层,称为水圈,已经形成了至少30亿年。地球表面由各种岩石和土壤组成,地面崎岖不平,低洼处泛滥成海洋和湖泊;水面以上的陆地有平原和山脉。地球固体表面总垂直起伏约20km,是珠穆朗玛峰顶(据中国登山队测定珠穆朗玛峰海拔8844.43m)与海洋最深处(马里亚纳海沟深度约11km)的高度差,超过大陆地壳平均厚度的一半。海底和陆地一样不平坦,不稳定。海底的岩石比陆地上的岩石年轻得多。大多数陆地上的岩石年龄不到20亿年。陆地上随处可见沉积岩,说明这些地方在古代可能是海洋。虽然地球表面有几个环形山,但很难找到像月球、火星和水星那么多的环形山。这是因为地球表面不断受到外力(水和大气)和内力(地震和火山)的风化、侵蚀和解体。
长期以来,人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆升和沉降,以垂直运动为主,水平运动为辅。近十年来,越来越多的科学家认为,地球上部不仅有垂直运动,还有更大的水平运动,海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化的。魏格纳提出了大陆漂移假说。此后,一些地质学家认为地球上存在两个古老的大陆——南半球的冈瓦纳大陆和北半球的劳亚大陆。但是,很长一段时间,很多科学家都拒绝承认大陆漂移的假说,因为很难相信有这么大的力量把原来的大陆块撕开,让碎片逐渐漂移到现在的位置。20世纪60年代初,赫斯和迪茨提出了海底扩张假说,认为全球构造是海底扩张的直接结果。正是由于海底扩张假说和板块运动理论的发展,大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上面一层,大概几十公里厚,是强度很大的岩石圈,下面一层,几百公里厚,是强度很低的软流圈,这一层的物质在长期的应力下是可塑的。岩石圈漂浮在软流圈上。当地球内部的能量(原生热和放射性热)释放时,地球内部温度和密度的不均匀分布引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底洋中脊的裂缝向两侧移动,不断形成新的洋底。此外,老洋底不断向外扩张,在接近大陆边缘时,在地幔对流的牵引下插入大陆地壳之下,导致岩石圈的一系列构造运动。这种对流可以让整个海底大约3亿年更新一次。岩石圈被一些活动构造带分隔,分成若干不连续的单元,这些单元称为大陆板块。Rebichon将全球岩石圈划分为六大板块:欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳大利亚板块和南极板块。海床的扩张导致了大陆板块的移动。板块的相互挤压造成了一个巨大的山系,从阿尔卑斯山经土耳其、高加索到喜马拉雅山正是如此。在某些地方,两个板块的岩石同时下沉,导致了海底的深渊。此外,板块运动还引发了火山和地震。目前,板块运动理论仍在发展中,也存在许多有争议的问题。
动词 (verb的缩写)起源和演变
对地球起源和演化的系统科学研究始于十八世纪中叶,至今提出了许多理论。现在流行的观点是,地球作为一颗行星,起源于46亿年前的原始太阳星云。和其他行星一样,它也经历了吸积、碰撞等一些相同的物理演化过程。地球胚胎形成之初,温度较低,没有层状结构。只是由于陨石物质的轰击,放射性衰变和原始地球的引力收缩,地球的温度才逐渐升高。随着温度的升高,地球中的物质越来越具有可塑性,出现局部熔化现象。此时在重力作用下,物质分化开始,地球外部较重的物质逐渐下沉,地球内部较轻的物质逐渐上升,部分重元素(如液态铁)下沉到地心,形成致密的地核(地震波观测显示地球外核为液态)。物质的对流伴随着大规模的化学分离,最终地球逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核。
在地球演化的早期,原始大气完全逃逸。随着物质的重组和分化,地球中的各种气体上升到地表成为第二代大气,后来由于绿色植物的光合作用,进一步发展成为现代大气。另一方面,地球内部温度上升,使得内部结晶水汽化。随着地表温度的逐渐降低,气态水凝结并降落到地面形成水圈。大约三四十亿年前,地球上开始出现单细胞生物,然后逐渐进化成各种生物,直到像人类这样的高级生物形成了生物圈。
地球数据
轨道长半径(天文距离单位)1.000
轨道长半径(千万公里)149.6
旋转恒星时(日本)365.26
公转会合周期(天)
轨道偏心率0.017
轨道倾斜度(度)0.0
升交点经度(度)0.0
近日点经度(度)102.3
平均轨道速度(公里)29.79
赤道半径(公里)6378
统一费率0.0034
质量(地球质量=1) 1.000
密度(克/立方厘米)5.52
赤道重力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒)11.2
旋转周期(天)0.9973
黄色和红色的交角(度)23.44
反照率0.40
最大亮度-
卫星(已确认)1