Размеры земли

Расстояние до центра Земли

Для того, чтобы просчитать, сколько километров до центра Земли, нужно сначала понять, какую форму имеет наша планета. Это – слегка приплюснутый эллипсоид. Землю можно было бы назвать также геоидом, но в идеале она должна была бы быть тогда полностью жидкой. Свои нюансы вносит и рельеф. Несколько познавательных фактов о рельефе:

  • самая высокая точка поверхности Земли – гора Эверест (высота – 8848 метров над уровнем моря);
  • самая глубока точка Земли – Марианская впадина (глубина – 10994 метра под уровнем моря);
  • экваториальный диаметр имеет протяженность на 43 км больше, чем полярный;

Высчитывается расстояние до центра Земли в км, исходя из полярного и экваториального радиусов, которые составляют 6356,77 км и 6378,160 км соответственно.

Нижняя мантия: — 2900 км.

Нижняя мантия простирается от 660 км под поверхностью до 2900 км. Температуры, которые могут достигать 4000 ºC, достигаются в областях, уже близких к ядру. Учитывая эти температуры, кажется логичным, что все его материалы должны быть в жидком состоянии, поскольку даже золото имеет температуру плавления чуть выше 1000 ºC.

Но нет. И в том, что температура плавления увеличивается с давлением. То есть, чем больше давление, тем выше должна быть температура для плавления материала. Поэтому с учетом того, что в нижней мантии давление может быть в 1340 000 раз выше, чем в атмосфере, неудивительно, что нижняя мантия твердая..

Тропосфера: + 11 км.

Тропосфера — это первый слой атмосферы, простирающийся от земной коры до 11 км над ней. Это не только регион, где развивается жизнь, но и все атмосферные явления (облака находятся на высоте от 2 до 12 км над поверхностью) и даже в котором летают коммерческие самолеты.

Несмотря на то, что он составляет всего 0,11% от общей толщины атмосферы, он содержит более 80% массы газов.. В его составе 78% азота, 28% кислорода и 1% других газов, среди которых выделяются аргон и водяной пар, составляющие 0,93%. Остальные 0,07% соответствуют водороду, неону, гелию, двуокиси углерода и т. Д.

В отличие от стратосферы, температура понижается с высотой. Фактически, на каждый километр подъема температура падает в среднем примерно на 6 ºC. По этой причине при достижении конца температура составляет около -60 ºC, но на поверхности земли средняя температура на Земле составляет 15 ºC, с очевидными различиями между экосистемами.

Рекомендуем прочитать: «15 типов облаков (и их характеристики)»

Индивидуальные доказательства

  1. Эдвард Дж. Тарбак, Фредерик К. ЛутгенсОбщая геология . 9-е, обновленное издание. Исследования Пирсона, Мюнхен [а. а.] 2009, ISBN 978-3-8273-7335-9 , стр.
    390-404 .

  2. Мартин Окруш, Зигфрид Маттес: Минералогия: Введение в специальную минералогию, петрологию и месторождения . 8-й, полностью переработанный и обновленное издание. Springer, Берлин / Гейдельберг 2009, ISBN 978-3-540-78200-1 , стр.493 , DOI : .
  3. Кооперативный институт по исследованиям в области наук об окружающей среде — Университет Колорадо в Боулдере , доступ к 26 июню 2012 года .

  4. ^ Эдвард Дж. Тарбак, Фредерик К. ЛутгенсОбщая геология . 9-е, обновленное издание. Исследования Пирсона, Мюнхен [а. а.] 2009, ISBN 978-3-8273-7335-9 , стр.
    398 (Глава 12.3.4 — Ядро Земли ).
  5. NASA Goddard Space Flight Center, доступ к 28 июня 2012 года .

  6. Мартин Окруш, Зигфрид Маттес: Минералогия: Введение в специальную минералогию, петрологию и месторождения . 8-й, полностью переработанный и обновленное издание. Springer, Берлин / Гейдельберг 2009, ISBN 978-3-540-78200-1 , стр.477 , DOI : .

  7. ↑ С. Анзеллини и др.: Плавление железа на внутренней границе ядра Земли на основе быстрой дифракции рентгеновских лучей. Science 340, 2013, стр. 464-466, DOI : 10.1126 / science.1233514 .
  8. Жан-Поль Пуарье: Легкие элементы во внешнем ядре Земли: критический обзор. Физика Земли и планетных недр 85, 1994, стр. 319-337, DOI: 10.1016 / 0031-9201 (94) 90120-1 .
  9. Eiji Ohtani: Химические и физические свойства и тепловое состояние ядра . Мыс. 8 в: Shun-ichiro Karato: Physics and Chemistry of the Deep Earth . Wiley, 2013, ISBN 978-1-118-52951-5
  10. А. Хаусоэль и др.: Локальные магнитные моменты в железе и никеле в условиях окружающей среды и ядра Земли . В: Nature Communications, том 8, номер статьи: 16062 (2017) . 12 июля 2017 г. doi : .
  11. В. Рама Мурти, Вим ван Вестренен, Инвэй Фэй: экспериментальные доказательства того, что калий является значительным радиоактивным источником тепла в ядрах планет . В кн . : Природа
  12. ^ Эдвард Дж. Тарбак, Фредерик К. ЛутгенсОбщая геология . 9-е, обновленное издание. Исследования Пирсона, Мюнхен [а. а.] 2009, ISBN 978-3-8273-7335-9 , стр.
    408-413 (Глава 12.6 — Магнитное поле Земли ).
  13. Инге Арнольд: Исследовательский центр Карлсруэ в Ассоциации Гельмгольца, 24 января 2000 года, доступ к 26 июня 2012 года .

  14. Джон А. Тардуно и др.: Геодинамо от Хаде до Палеоархея, записанное с помощью одиночных кристаллов циркона . Science 349, 2015, стр. 521-524, DOI : .
  15. X. Песня, П.Г. Ричардс: сейсмологические свидетельства дифференциального вращения внутреннего ядра Земли. Nature 382, ​​1996, стр. 221-224, DOI: 10.1038 / 382221a0 .
  16. Колумбийский университет , доступ к 17 июля 2012 года .

  17. Хрвое Ткалчич и др.: Шаркающее вращение внутреннего ядра Земли, обнаруженное дублетами землетрясений. Nature Geoscience 6, 2013, стр. 497-502, DOI: 10.1038 / ngeo1813 .
  18. Лорен Вашек и др.: Согласование полусферической структуры внутреннего ядра Земли с ее супервращением . Nature Geoscience 4, 2011, стр. 264-267 DOI: 10.1038 / ngeo1083 .
  19. Матье Дамберри, Джон МаундГравитационная блокировка внутреннего ядра и мантии и супервращение внутреннего ядра . В: Международный геофизический журнал 181 . 2010, стр.
  20. JM AurnouМеханика супервращения внутреннего ядра . В: Письма о геофизических исследованиях . Лента
  21. Эдвард Дж. Тарбак, Фредерик К. ЛутгенсОбщая геология . 9-е, обновленное издание. Исследования Пирсона, Мюнхен [а. а.] 2009, ISBN 978-3-8273-7335-9 , стр.
    389 (Глава 12.2 — Отбор проб в недрах земли: «Видение» сейсмических волн ).
  22. Клод Ж. Аллегр и др .: Возраст Земли. Geochimica et Cosmochimica Acta 59, 1995, стр. 1445-1456, DOI: 10.1016 / 0016-7037 (95) 00054-4 .
  23. Стефан Лабросс и др.: Возраст внутреннего ядра. Письма о Земле и планетологии 190, 2001, стр. 111-123, DOI : 10.1016 / S0012-821X (01) 00387-9 .
  24. Такеси Юкутакэ: неправдоподобность тепловой конвекции в твердом внутреннем ядре Земли. Физика Земли и планетных недр 108, 1998, стр. 1-13, DOI: 10.1016 / S0031-9201 (98) 00097-1 .

Физические свойства

Скорость сейсмической волны

Скорость S-волн в ядре плавно изменяется от примерно 3,7 км / с в центре до примерно 3,5 км / с на поверхности. Это значительно меньше скорости S-волн в нижней коре (около 4,5 км / с) и менее половины скорости в глубокой мантии, чуть выше внешнего ядра (около 7,3 км / с).

Скорость продольных волн в ядре также плавно изменяется во внутреннем ядре, от примерно 11,4 км / с в центре до примерно 11,1 км / с на поверхности. Затем скорость резко падает на границе внутреннего и внешнего ядра примерно до 10,4 км / с.

Размер и форма

На основе сейсмических данных, внутреннее ядро ​​оценивается примерно в 1221 км в радиусе (2442 км в диаметре), что составляет около 19% радиуса Земли и 70% радиуса Луны.

Его объем составляет около 7,6 миллиарда кубических км ( 7,6 × 10 18 м 3 ), что составляет около 1 ⁄ 140 (0,7%) от объема всей Земли.

Считается, что его форма близка к сплющенному эллипсоиду вращения, как поверхность Земли, только более сферической: сглаживание f оценивается между 1 ⁄ 400 и 1 ⁄ 416 ; Это означает, что радиус вдоль оси Земли, по оценкам, примерно на 3 км короче, чем радиус на экваторе. Для сравнения, уплощение Земли в целом близко к 1 / 300 , а полярный радиус 21 км короче экваториального один.

Давление и гравитация

Давление во внутреннем ядре Земли немного выше, чем на границе между внешним и внутренним ядрами: оно колеблется от 330 до 360 гигапаскалей (от 3 300 000 до 3 600 000 атм).

Ускорение силы тяжести на поверхности внутреннего сердечника может быть вычислено как 4,3 м / с 2 ; что меньше половины значения на поверхности Земли (9,8 м / с 2 ).

Плотность и масса

Считается, что плотность внутреннего ядра плавно изменяется от примерно 13,0 кг / л (= г / см 3 = т / м 3 ) в центре до примерно 12,8 кг / л на поверхности. Как и в случае с другими свойствами материала, плотность на этой поверхности внезапно падает: жидкость чуть выше внутреннего ядра считается значительно менее плотной, около 12,1 кг / л. Для сравнения, средняя плотность в верхних 100 км Земли составляет около 3,4 кг / л.

Это означает плотность массу около 10 23 кг для внутреннего сердечника, который является 1 / 60 (1,7%) от массы всей Земли.

Температура

Температуру внутреннего ядра можно оценить по температуре плавления нечистого железа при давлении, под которым железо находится на границе внутреннего ядра (около 330  ГПа ). Исходя из этих соображений, в 2002 году Д. Альфе и другие оценили его температуру в диапазоне от 5400 К (5100 ° C; 9300 ° F) до 5700 К (5400 ° C; 9800 ° F). Однако в 2013 г. С. Анзеллини и другие экспериментально получили существенно более высокую температуру плавления железа — 6230 ± 500 К.

Железо может быть твердым при таких высоких температурах только потому, что его температура плавления резко возрастает при таком давлении (см. Соотношение Клаузиуса – Клапейрона ).

Магнитное поле

В 2010 году Брюс Баффет определил, что среднее магнитное поле в жидком внешнем ядре составляет около 2,5  миллитесла (25  гаусс ), что примерно в 40 раз больше максимальной силы на поверхности. Он начал с известного факта, что Луна и Солнце вызывают приливы в жидком внешнем ядре, точно так же, как они вызывают океаны на поверхности. Он заметил, что движение жидкости через локальное магнитное поле создает электрические токи , которые рассеивают энергию в виде тепла в соответствии с законом Ома . Эта диссипация, в свою очередь, гасит приливные движения и объясняет ранее обнаруженные аномалии нутации Земли . По величине последнего эффекта он мог рассчитать магнитное поле. Поле внутри внутреннего ядра предположительно имеет аналогичную силу. Хотя это косвенное измерение, оно не зависит существенно от каких-либо предположений об эволюции Земли или составе ядра.

Вязкость

Хотя сейсмические волны распространяются через ядро, как если бы оно было твердым, измерения не могут отличить идеально твердый материал от чрезвычайно вязкого . Поэтому некоторые ученые решили, может ли быть медленная конвекция во внутреннем ядре (как считается, существует в мантии). Это могло быть объяснением анизотропии, обнаруженной при сейсмических исследованиях. В 2009 г. Б. Баффет оценил вязкость внутреннего ядра в 10 18  Па · с; что в секстиллион раз больше вязкости воды и более чем в миллиард раз больше вязкости смолы .

Немного размышлений

Как известно, средняя плотность планеты равна средней плотности Земли, т. е. эти показатели находятся в соотношении 1:1. Чтобы выяснить точные размеры: массу, вес и другие габариты, используют самые разные формулы.

Земля – это уникальная планета. Здесь есть множество неразгаданных тайн. Одной из загадок является то, что находится под поверхностью земли, в глубинах океанов, и какова плотность на глубине свыше семнадцати километров под поверхностью.

Ученых всего мира интересуют вопросы о возникновении Вселенной и ее истинном устройстве. Изучение космоса не дает ответы на все возникающие вопросы, но на некоторые уже нашлись ответы.

Еще факты

  1. Стоя на одном месте, человек считает, что он стоит. На самом деле он двигается, но вместе с Землей. Это происходит из-за вращения планеты вокруг Солнца и вокруг своей оси. В зависимости от места, где стоит объект, скорость его движения в пространстве может составлять 1600 км/ч. На экваторе люди двигаются быстрее, а вот те, кто живет в северных и южный районах планеты, практически стоят на месте.
  2. Земля движется вокруг Солнца со скоростью 107826 км/ч.
  3. Считается, что возраст Земли около 4,5 млн лет.
  4. В центре планеты располагается магма.
  5. На планете происходят водные приливы и отливы. Это явление возникает из-за воздействия Луны – естественного спутника Земли.
  6. Самая холодная точка на планете – Антарктида. Здесь температура может опускаться до -80 и более градусов Цельсия.
  7. Некоторые ученые предполагают, что когда-то у Земли было два спутника.

На планете есть множество загадочных мест, где происходят странные явления. Ученые пытались их объяснить: что-то им раскрыть удалось, а что-то все так же остается тайной. Одной из таких тайн являются движущиеся камни на плато Плайя в США. На этом участке горные породы совершают перемещения по пескам, оставляя следы в виде борозд. Это уникальное явление не имеет аналогов, и нет другого места, где происходило бы подобное.

Есть мнения, что когда-то, планета была фиолетовой. Этот окрас ей придавали бактерии, проживающие на всей территории Земли. Позже планета стала зелено-голубой.

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.

Виды растений, которые помогают человеку выжить

Зеленые насаждения не только преображают внешний вид нашей планеты, но и несут огромную пользу. В суровые военные годы такие представители флоры, как подорожник, лук и лебеда спасали ослабленных людей от цинги. Чилим использовали для изготовления муки, варили каши и употребляли в сушеном виде.

При помощи Plantae лечили раненых. В качестве антисептиков применяли лук, чеснок, подорожник, календулу. Перо и головки лука разжевывали и делали примочки.

Сладкий на вкус сырой паслен давали детям, а также заготавливали на холодный период и добавляли в вареники в качестве начинки.

Ранним летом люди собирали тополиный пух, который далее обезжиривали и использовали в качестве перевязочного материала для раненых. С этой же целью применяли стерильный лесной мох. Натуральный перевязочный материл — хлопок — производят и сегодня. Антисептическими и противомикробными свойствами обладает и лен.

Восстанавливать силы раненым помогали:

  • лекарства из сосновых иголок;
  • средства на основе оболочек зеленых грецких орехов;
  • настойка лимонника.

Последнюю также применяли для улучшения зрения у летчиков, выполнявших боевые задания в темное время суток.

Незаменимым подспорьем для солдат и мирного населения была тыква, а ее семена помогали справиться с глистами. Этим овощем кормили и скот.

Для лечения пищевых отравлений заготавливали:

  • шишки ольхи;
  • травы льнянку и володушку;
  • корни бадана и кровохлебки.

Если человек заблудился в лесу, а запасов пищи у него нет, на помощь придут дары леса. Как правило, подобные ситуации случаются летом или осенью, когда в лесах благоухает растительность, есть много трав, ягод и грибов.

Поддержать и восстановить силы путника помогут:

  • съедобные ягоды;
  • семенные коробочки;
  • хвоя и побеги сосны, ели;
  • кора березы, тополя, клена, ивы;
  • дикий щавель;
  • кислица;
  • листья одуванчика;
  • ежевика и малина (листья);
  • трава и цветки съедобных ягодников;
  • мать-и-мачеха;
  • корни лопуха и аира;
  • ряска (на прудах и болотах).

Важно использовать в пищу только знакомые растения во избежание отравления организма. На картинке можно увидеть, что дают растения человеку

На картинке можно увидеть, что дают растения человеку.

Методы изучения внутреннего строения и состава Земли

Методы изучения внутреннего строения и состава Земли можно разделить на две основные группы: геологические методы и геофизические методы. Геологические методы базируются на результатах непосредственного изучения толщ горных пород в обнажениях, горных выработках (шахтах, штольнях и пр.) и скважинах. При этом в распоряжении исследователей имеется весь арсенал  методов исследования строения и состава, что определяет высокую степенью детальности получаемых результатов. Вместе с тем, возможности этих методов при изучении глубин планеты весьма ограничены – самая глубокая в мире скважина имеет глубину лишь -12262 м (Кольская сверхглубокая в России), ещё меньшие глубины достигнуты при бурении океанического дна (около -1500 м, бурение с борта американского исследовательского судна «Гломар Челленджер»). Таким образом, непосредственному изучению доступны глубины, не превышающие 0,19% радиуса планеты.

Сведения о глубинном строении базируются на анализе косвенных данных, полученных геофизическими методами, главным образом закономерностей изменения с глубиной различных физических параметров (электропроводности, механической добротности и т.д.), измеряемых при геофизических исследованиях. В основу разработки моделей внутреннего строения Земли положены в первую очередь результаты сейсмических исследований, опирающиеся на данные о закономерностях распространения сейсмических волн. В очагах землетрясений и мощных взрывов возникают сейсмические волны – упругие колебания. Эти волны разделяются на объёмные – распространяющиеся в недрах планеты и «просвечивающие» их подобно рентгеновским лучам, и поверхностные – распространяющиеся параллельно поверхности и «зондирующие» верхние слои планеты на глубину десятки – сотни километров.
Объемные волны, в свою очередь, разделяются на два вида – продольные и поперечные. Продольные волны, имеющие большую скорость распространения, первыми фиксируются сейсмоприёмниками, их называют первичными или Р-волнами (от англ. рrimary — первичные), более «медленные» поперечные волны называют S-волны (от англ. secondary — вторичные)

Поперечные волны, как известно, обладают важной особенностью – они распространяются только в твёрдой среде

На границах сред с разными свойствами происходит преломление волн, а на границах резких изменений свойств, помимо преломлённых, возникают отраженные и обменные волны. Поперечные волны могут иметь смещение, перпендикулярное плоскости падения (SH-волны) или смещение, лежащее в плоскости падения (SV-волны). При переходе границы сред с разными свойствами волны SH испытывают обычное преломление, а волны SV, кроме преломлённой и отражённой SV-волн, возбуждают P-волны. Так возникает сложная система сейсмических волн, «просвечивающих» недра планеты.

  Анализируя закономерности распространения волн можно выявить неоднородности в недрах планеты — если на некоторой глубине фиксируется скачкообразное изменение скоростей распространения сейсмических волн, их преломление и отражение, можно заключить, что на этой глубине проходит граница внутренних оболочек Земли, различающихся по своим физическим свойствам.

Луна длина экватора. Насколько велика Луна? Попробуем представить…

Несмотря на то, что мы можем наблюдать Луну в ночном небе (а иногда и при свете дня), представить ее размер и удаленность от Земли в перспективе довольно сложно.

Насколько велика Луна? Ответ на этот вопрос не так прост, как может показаться на первый взгляд. Так же как и Земля, Луна не является идеально круглой и имеет слегка сплющенную форму (приплюснутый шар). Это означает, что диаметр Луны от полюса к полюсу меньше ее диаметра на экваторе.

Тем не менее, разница между этими диаметрами не велика и составляет всего лишь четыре километра. Экваториальный диаметр Луны составляет примерно 3476км, а полярный – 3472 км. Для простоты понимания это расстояние можно сравнить с похожей по размеру территорией, например, с Австралией.

От побережья к побережью

Расстояние между двумя крайними австралийскими городами, Перт и Брисбен, по прямой составляет 3606 км. Такова протяженность Австралии. Таким образом, если поместить Австралию и Луну рядом, растянув последнюю по диаметру, их протяженность будет примерно одинакова.

С другой стороны, такой взгляд является слишком односторонним. Хотя Луна имеет одинаковую протяженность с Австралией, на самом деле она гораздо больше. Площадь Австралии составляет примерно 7,69 миллионов квадратных километров, тогда как площадь Луны равна 37,94 миллионов квадратных километров, что почти в пять раз превышает территорию Австралии.

Как далеко находится Луна?

Ответ на вопрос о расстоянии до Луны также может показаться сложнее, чем мы думаем.  Луна вращается вокруг Земли по эллиптической орбите, то есть ее удаленность от нашей планеты постоянно меняется, причем разница может достигать 50000 км, именно поэтому размер Луны в нашем небе постоянно меняется. Кроме того, орбита Луны подвергается влиянию других объектов Солнечной системы. Кроме того, Луна постепенно отдаляется от Земли в результате приливного влияния.

Более тщательно исследовать последнюю информацию позволили миссии «Аполло». Побывавшие на Луне в 1969 году американские астронавты установили на ее поверхности несколько зеркальных отражателей, которые не требуют энергии и работают до сих пор. Система отражателей расположена так, что отправленный с Земли лазерный луч, отразившись, возвращается назад отправителю.

Вычислив время, которое требуется лазеру, чтобы достичь Луны и попасть обратно, ученые получили возможность очень точно измерять расстояние до Луны и отслеживать удаление Луны от Земли. В результате было установлено, что Луна отдаляется от Земли со скоростью 38 мм в год или около 4 метров в столетие.

Как добраться до Луны

Среднее расстояние между Луной и Землей составляет 384402 км. Попробуем представить эту цифру в сравнении с земными расстояниями.

Если мы захотим добраться все от того же Брисбена до Перта на автомобиле, нам придется  преодолеть расстояние в 4310 км, на что потребуется около 46 часов. Для преодоления расстояния, равное расстоянию между Землей и Луной, подобное путешествие придется совершить более 89 раз. На это потребуется пять с половиной месяцев непрерывной езды на автомобиле, без учета пробок и возможных ДТП.

К счастью, астронавты «Аполло-11» не были ограничены австралийскими скоростными нормами, и в 1969 году командный модуль «Колумбия» достиг лунной орбиты всего за три дня и четыре часа.

Солнечное затмение

Экваториальный диаметр Солнца составляет почти 1,4 миллиона километров, что приблизительно  в 400 раз превышает диаметр Луны. Любопытно, что расстояние между Землей и Солнцем (равное 149,6 миллионам километров) составляет примерно 400 расстояний между Землей и Луной.

Именно поэтому Луна и Солнце кажутся нам с Земли одинаковыми по размеру. В результате, когда Луна и Солнце находятся  на одной линии (как кажется с Земли), мы можем наблюдать удивительное явление – полное затмение Солнца.

К сожалению, ученые пришли к выводу, что в будущем солнечные затмения на Земле прекратятся. Благодаря своему удалению, Луна однажды окажется слишком далеко, чтобы затмевать Солнце. Большинство ученых сходятся во мнении, что это произойдет примерно через 600 миллионов лет.

Луноходы

Несмотря на прогресс в развитии космоса, Луна до сих пор остается единственным небесным телом, по которому ходил человек, причем случилось это полвека лет назад. Спустя пятьдесят лет после первого (и совершенного единственной страной) прилунения из двенадцати побывавших на спутнике Земли человек в живых осталось только четверо.

Мезосфера: + 90 км.

Мезосфера — это слой атмосферы, который простирается от края озоносферы (мы увидим его ниже) до 90 км над земной корой. В начале этого слоя происходит резкое уменьшение плотности и массы газов, которые превращаются в легкие атомы (водород и гелий), но водяного пара больше нет.

Как бы то ни было, все это вызывает колоссальный перепад температур по отношению к нижним слоям. Фактически, температура в этой области атмосферы составляет около -110 ºC, поскольку, поскольку она больше не покрыта озоновым слоем, тепло не может удерживаться. Это самый холодный регион на планете Земля..

Рекомендуем прочитать: «10 самых холодных мест во Вселенной».

Строение

Недра Земли можно делить на слои по их механическим (в частности реологическим) или химическим свойствам. По механическим свойствам выделяют литосферу, астеносферу, мезосферу, внешнее ядро и внутреннее ядро. По химическим свойствам Землю можно разделить на земную кору, верхнюю мантию, нижнюю мантию, внешнее ядро и внутреннее ядро.

Схематическое изображение внутреннего строения Земли: 1 — континентальная кора; 2 — океаническая кора; 3 — верхняя мантия; 4 — нижняя мантия; 5 — внешнее ядро; 6 — внутреннее ядро; А — поверхность Мохоровичича; B — граница Гутенберга; C — разрыв Леманн-Буллен

Геологические слои Земли находятся на следующих глубинах под поверхностью[нет в источнике]:

Глубина Слой
Километры Мили
0—60 0—37 Литосфера (глубина разнится от 5 до 200 км)
0—35 0—22 Кора (глубина разнится от 5 до 70 км)
35—60 22—37 Верхняя часть мантии
35—2890 22—1790 Мантия
100—200 62—125 Астеносфера
35—660 22—410 Верхняя мезосфера (верхняя мантия)
660—2890 410—1790 Нижняя мезосфера (нижняя мантия)
2890—5150 1790—3160 Внешнее ядро
5150—6371 3160—3954 Внутреннее ядро

Слои Земли были определены косвенно с помощью измерения времени распространения преломлённых и отражённых сейсмических волн, созданных землетрясениями. Ядро не пропускает поперечные волны, а скорость распространения волн отличается в разных слоях. Изменения в скорости сейсмических волн между различными слоями вызывает их преломление благодаря закону Снелла.

Ядро

Основная статья: Ядро Земли

Средняя плотность Земли 5515 кг/м3. Поскольку средняя плотность вещества поверхности составляет всего лишь около 3000 кг/м3, мы должны заключить, что плотные вещества существуют в ядре Земли. Ещё одно доказательство высокой плотности ядра основано на сейсмологических данных. Следует учитывать и уплотнение вещества давлением. Имеются данные лабораторных исследований с выводом об изменения плотности веществ более плотной упаковкой атомов, например, железо уже при 1 млн атмосфер уплотняется примерно на 30%. «…Плотность верхней мантии начиная от значения 3,2 г/см3 на поверхности постепенно возрастает с глубиной вследствие сжатия её вещества… …В нижней мантии существенных перестроек в кристаллическом строении вещества больше не происходит, поскольку все окислы в этой геосфере уже находятся в состоянии предельно плотной упаковки атомов и сжатие мантийного вещества происходит только благодаря сжатию самих атомов.»

Сейсмические измерения показывают, что ядро делится на две части — твёрдое внутреннее ядро радиусом ~1220 км и жидкое внешнее ядро радиусом ~3400 км.

Мантия

Основная статья: Мантия Земли

Мантия Земли простирается до глубины 2890 км, что делает её самым толстым слоем Земли. Давление в нижней мантии составляет около 140 ГПа (1,4·106атм). Мантия состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием по отношению к вышележащей коре. Высокие температуры в мантии делают силикатный материал достаточно пластичным, чтобы могла существовать конвекция вещества в мантии, выходящего на поверхность через разломы в тектонических плитах. Плавление и вязкость вещества зависят от давления и химических изменений в мантии. Вязкость мантии разнится от 1021 до 1024Па·с в зависимости от глубины. Для сравнения, вязкость воды составляет около 10−3 Па·с, а песка — 107 Па·с.

Кора

Основная статья: Земная кора

Толщина земной коры разнится от 5 до 70 км в глубину от поверхности. Самые тонкие части океанической коры, которые лежат в основе океанических бассейнов (5—10 км), состоят из плотной (мафической (англ.)) железо-магниевой силикатной породы, такой как базальт.

Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами — она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы.

Астрофизические параметры Млечного Пути

Для того чтобы представить, как выглядит Млечный Путь в масштабах космоса, достаточно взглянуть на саму Вселенную и сравнить отдельные ее части. Наша галактика входит в подгруппу, которая в свою очередь является частью Местной группы, более крупного образования. Здесь наш космический мегаполис соседствует с галактиками Андромеда и Треугольника. Окружение троице составляют более 40 мелких галактик. Местная группа уже входит в состав еще более крупного образования и является частью сверхскопления Девы. Некоторые утверждают, что это только приблизительные предположения о том, где находится наша галактика. Масштабы образований настолько огромны, что все это представить практически невозможно. Сегодня мы знаем расстояние до ближайших соседствующих галактик. Другие объекты глубокого космоса находятся за пределами видимости. Только теоретически и математически допускается их существование.

Что касается обозримого мира, то сегодня имеется достаточно информации о том, как выглядит наша галактика. Существующая модель, а вместе с ней и карта Млечного Пути, составлена на основании математических расчетов, данных полученных в результате астрофизических наблюдений. Каждое космическое тело или фрагмент галактики занимает свое место. Это, как и во Вселенной, только в меньшем масштабе. Интересны астрофизические параметры нашего космического мегаполиса, а они впечатляют.

https://youtube.com/watch?v=QUmLohLA0uM

Наша галактика спирального типа с перемычкой, которую на звездных картах обозначают индексом SBbc. Диаметр галактического диска Млечного Пути составляет порядка 50-90 тысяч световых лет или 30 тысяч парсек. Для сравнения радиус галактики Андромеды равен 110 тыс. световых лет в масштабах Вселенной. Можно только представить насколько больше Млечного Пути наша соседка. Размеры же ближайших к Млечному Пути карликовых галактик в десятки раз меньше параметров нашей галактики. Магеллановы облака имеют диаметр всего 7-10 тыс. световых лет. В этом огромном звездном круговороте насчитывается порядка 200-400 миллиардов звезд. Эти звезды собраны в скопления и туманности. Значительная ее часть – это рукава Млечного Пути, в одном из которых находится наша солнечная система.

Все остальное — это темная материя, облака космического газа и пузыри, которые заполняют межзвездное пространство. Чем ближе к центру галактики, тем больше звезд, тем теснее становится космическое пространство. Наше Солнце располагается в области космоса, состоящем из более мелких космических объектов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.

Масса Млечного Пути составляет 6х1042 кг, что в триллионы раз больше массы нашего Солнца. Практически все звезды, населяющие нашу звездную страну, расположены в плоскости одного диска, толщина которого составляет по разным оценкам 1000 световых лет. Узнать точную массу нашей галактики не представляется возможным, так как большая часть видимого спектра звезд, скрыта от нас рукавами Млечного Пути. К тому же неизвестна масса темной материи, которая занимает огромные межзвездные пространства.

Центр галактики имеет диаметр 1000 парсек и состоит из ядра с интересной последовательностью. Центр ядра имеет форму выпуклости, в которой сосредоточены крупнейшие звезды и скопление раскаленных газов. Именно эта область выделяет огромное количество энергии, которая по совокупности больше, чем излучают миллиарды звезд, входящие в состав галактики. Эта часть ядра самая активная и самая яркая часть галактики. По краям ядра имеется перемычка, которая является началом рукавов нашей галактики. Такой мостик возникает в результате колоссальной силы гравитации, вызванной стремительной скоростью вращения самой галактики.

Рассматривая центральную часть галактики, парадоксальным выглядит следующий факт. Ученые долгое время не могли понять, что находится в центре Млечного Пути. Оказывается, в самом центре звездной страны под названием Млечный Путь устроилась сверхмассивная черная дыра, диаметр которой составляет порядка 140 км. Именно туда и уходит большая часть энергии, выделяемой ядром галактики, именно в этой бездонной бездне растворяются и умирают звезды. Присутствие черной дыры в центре Млечного Пути свидетельствует о том, что все процессы образования во Вселенной, должны когда-то закончиться. Материя превратится в антиматерию и все повторится снова. Как будет себя вести это чудовище через миллионы и миллиарды лет, черная бездна молчит, что указывает на то, что процессы поглощения материи только набирают силу.