美麗的藍色世界,人類唯一的家園——地球!

地球這個稱呼,是源於對大地形狀的認識,最早可以追溯到古希臘學者亞里士多德從球體哲學上“完美性”和數學上的“均衡性”提出“地球”這個名稱和概念的。在西方,古西方人常稱地球為蓋亞,意為大地之神,東方古人常稱為天下。地球上太陽系的第三顆行星,是四顆類地行星中質量最大,直徑最大的行星,也是太陽系中密度最大的行星。

美麗的藍色世界,人類唯一的家園——地球!

地球

從太空上看地球,地球是一個美麗的藍色球體,但其實,地球是個不規則的球體,地球的赤道半徑6378.38km,而極半徑為6356.89km,所以地球看上去是個橢球體,而如果把地球上的水去掉,那麼你會發現,地球看上去像是個畸形球體,像個梨子,也可以比喻成“梨形體”。地球公轉一週需要365.26天,也就是一年,自轉一週圍23小時56分4秒,也就是一個恆星日,一天24小時是太陽日,兩者是有區別的,因為存在四分鐘的差異,所以在日曆記錄上會有閏年和非閏年之分,區別就是每隔四年會在2月增加一天,即29號,以此來確保曆法的正確記錄,所以每個閏年是366天。

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“梨形體”地球

關於地球的起源,現在普遍分為兩個觀點,即傳統學派的系內起源說和現代學派的系外起源說。傳統學派的系內起源說認為地球是在太陽系形成早期,也就是在太陽形成幾億年後,由太陽系內的塵埃隕石相互吸引凝聚成具有引力的地核後,逐漸吸納周圍塵埃物質,最終成為一顆熾熱的岩漿星球圍繞太陽進行公轉,而現代學派的系外起源說則認為地球是在太陽系外的宇宙空間形成的,在運行至太陽附近時被太陽捕獲,成為繞太陽公轉的行星。現代學派將地球歷史劃分為:地核形成時期、地殼形成時期、進入太陽系前時期、進入太陽系時期、地月系形成時期、新生時期。兩種學說都有其理論依據,但又缺乏直接證據,地球形成地時間太過久遠,而我們又沒有見證地球的起源經過,所以現在關於地球的起源並不能直接下定論。

地球是上百萬種生物的家園,地球也是人類目前所知宇宙中唯一存在生命的天體。根據一些探測結果,科學家認為地球誕生於45.67億年前,而生命誕生於地球形成後的10億年內。從那以後,地球的生物圈改變了大氣層的其他環境,使得需要氧氣的生物得以誕生,也使得臭氧層得以形成,臭氧層以地球磁場一起阻擋了來自宇宙的宇宙射線,保護了陸地上的生物。地球的物理特性、地質歷史和軌道,使得地球上的生命能週期性的持續,科學家預測,地球將在15億年內繼續擁有生命,直到太陽不斷增加的亮度滅絕地球上的生物圈。水是生命之源,地球表面大約71%是海洋,剩下的29%為陸地,所以有三分陸地七分海洋的說法。液態水是已知生命所必須的,而如此多的液態水存在於地表,這在其他星球上是沒有的。

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三分陸地七分海洋

地球擁有一顆天然衛星,俗稱月球,誕生於45.3億年前,月球的誕生,造成了地球上的潮汐現象,穩定了地軸的傾角,而且減慢了地球的自轉速度,使得地球的一天逐漸加長。同時,地月之間的潮汐現象還使得月球正以每年3~4釐米的距離遠離地球,也許在很遠的將來,月球將擺脫地球的引力,獨自在宇宙空間中運轉,到時候地球也將同水星金星一樣,成為沒有衛星的行星。

地球在自轉的時候,它的自轉軸並不是同黃道平面垂直的,而是呈一個23.5度的傾斜,這就使得地球在圍繞太陽公轉的時候有著四季之分,在地球的北半球,每年的1、2、3月份為春季,4、5、6月份為夏季,7、8、9月份為秋季,10、11、12月份為冬季,而南半球則正好與北半球的季節相反。地球的公轉軌道也並不是正圓的,而是橢圓的,每年的1月3日左右地球達到軌道的近日點,每年的7月4日,達到遠日點。

地球的表面平均溫度為15℃,北半球地表冷極為奧伊米亞康,1961年測得最冷溫度為-71℃,南半球最冷溫度在南極大陸上,1960年8月24日測得氣溫為-88.3℃。而地球上最熱的地方位於地核中,大約是6880℃,比太陽表面溫度還高近千度。

地球的內部結構是多層次的,自地表到地心依次為地殼、地幔、地核,而地幔和地核有分為上下兩層,在地表至地下45km之間為地殼,50km至400km處為上地幔,400km至650km之間為上下地幔的過渡地帶,650km至2700km之間為下地幔,在2700km到2892km之間又有一個過渡帶,是下地幔同上地核的過渡,2880km至5150km之間為外地核,5140km至6378km之間為內地核。地殼是這些結構中最薄的,而其中海洋處的地殼又要比陸地處的薄;在這些結構中,內核和地殼為實體,地幔和外核為流體,不同的層有不連續斷面分隔開,這是由以往的地震數據得到的結論。據專家推測,地核可能是由鐵或鎳和鐵構成,下地幔可能是由硅、鎂、氧和一些鐵、鈣、鋁構成,上地幔大多由鐵/鎂硅酸鹽、鈣、鋁構成,地殼主要是由氧化硅和類長石構成。就組成元素來看,地球大致是以37.6%的鐵、29.5%的氧、15.2%的硅、12.7%的鎂、2.4%的鎳、1.9%的硫以及0.05%的鈦組成。

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地球內部結構劃分

地球上有大氣層,大氣層的存在保障著生物的生存,地球上的大氣由77%的氮、21%的氧以及微量的氬、二氧化碳和水組成。在地球形成初期,大氣中可能存在大量的二氧化碳,但後來幾乎都被組成了碳酸鹽岩石,只有少部分溶入了海洋或被活著的植物消耗了。現在板塊構造與生物活動維持了大氣中二氧化碳到其他場所再返回的不停流動,大氣中存在的少量二氧化碳通過溫室效應對地表的氣溫維持有著極其深遠的意義,溫室效應是地球的氣溫從凍人的-21℃上升到了適宜的15℃,沒有它,海洋將結冰,生命將不可能存在。

地球的未來與太陽有密切的關係,由於氦的灰燼在太陽核心積累,太陽的光度將不斷增加,在未來的11億年中,太陽的光度將增加10%,之後的35億年又將增加40%,到時候抵達地球的輻射增加,將會有可怕的後果,包括地球上的海洋可能消失,到時候地球將成為和金星一樣的死星。

地球只有一個,愛護我們的地球,人人有責,每年的4月22日為世界地球日,愛護地球,從你我做起!

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愛護地球

天文系列將結束,接下來將是地理系列!


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