我們的星球「地球的奧祕」

我們的地球
說起地球,我們真是再熟悉不過了,因為這是我們共同的家園!不過我們這個家可真是太神奇、太偉大了、它身上的秘有限多到現在還都沒有解開。而且我們在前面也講過,我們的地球是整個太陽系中唯一有生命存在的星體。它孕育瞭如此多姿多的生命、又為我們提供了這麼好的生存條件,所以我們一定要守護地球、保衛我們的家園。

我們的星球「地球的奧秘」


要看到地球的全景、就必須走出地球,到太空去看。隨著科學技術的發展,這一願望終於得以實現。只可惜我們現在逐不能親自到太空去看看、據航天員說,在太空放眼望去,我有的地球是最美的。漆黑的天幕村託著一個蔚藍的大盤,如同被一個的淡燕色璃籠罩著,其間還穿插著黃綠相間的花紋和晶瑩閃耀的白色珠寶。宇宙江端無、神秘莫測,而人類生活的地球只是宇宙中的滄海一粟。宇宙不因為地球及生活在地球上的人類而存在、而人類的未來卻取決於對宇宙的瞭解程度。讓我們一起走近太陽系中這顆題普通又特殊的行星、我們所賴以生存的家園一一地球,去探索這顆母親星球的種種奧秘.


地球的大小怎樣測定
世界上第一個測量地球大小的人是古代希臘天文學家埃拉托色尼,他是在亞歷由大城長大的。在亞歷山大城正南方的785千米處有一個叫塞尼的城市。塞尼城中有一個非常有趣的現象:每到夏至那天的中午12點,陽光都能垂直照到城中一口井的底部。也就是說,在夏至那天的正午,太陽正好懸掛在塞尼城的天頂。


雖然塞尼城與亞歷山大城大致處於同一子年線上,但亞歷山大城在同一時刻卻不會出現這樣的景象,太陽總是處於稍稍偏離天頂的位置。在一個夏至日的正午,埃拉托色尼在城裡影起一根小木棍,測出太陽光線與天頂方向之間的夾角是7.2度,相當於360°的1/50.

鑑於太陽與地球之間遙遠的距離,太陽的光線可以近似地被看做是彼此平行的。埃拉托色尼根據有關平行的定理得出了∠1=∠2的結論。在幾何學裡,∠2被稱為圓心角。根據圓心角定理圓心角的度數等於它所對應的弧的度數。因為∠2=∠1,所以∠2的度數也是360的1/50,所以,圖中表示亞歷山大城和塞尼城距離的那段圓弧的長度,應該等於圓周長度的1/50。也就是說,亞歷山大城與塞尼城的實際距離,正好等於地球周長的1/50.

由此可知,測出亞歷山大城與塞尼城的實際距離之後,再乘以50,就可以得出地球的周長。埃拉托色尼計算的地球周長為39250千米。
由於這個計算結果是按照大地是球狀的假設來運算的,而且得出的數字大得驚人,所以沒有人相信。從此以後,對大地的測量和計算在相當長的一段時間內在歐洲中斷了。公元8世紀初我國唐代天文學家張遂曾親自指導和織織了一次規模龐大的大地測量。測量的範圍北起北緯51附近,南至北緯17附近,圍繞黃河南北平地這個中心,在全國13個點用傳統的圭表測量法對各地冬至、夏至、春分和秋分的正午日影長和漏刻晝夜分差進行了測量。此外,張遂還對各點的北天極高度(即當地的緯度)進行了實地測量。例如,在河南省平原地區,他測得該地一緯度的經線的弧長約為129.41千米。它與現代測算的北緯345地方的子午線一度弧長110.6千米相比,相差20.7千米,相對誤差為18.7%。18世紀時,法國科學院曾派出兩個大地測量隊,一個隊去了南美洲的赤道地區,另一個隊到了瑞典的拉普蘭,兩隊分別測定兩個區域裡的經線一度的長短。結果證實:地球上經線度的長度在赤道要比在極區路短些,這說明地球是個扁球體。


科學家們從19世紀以來又對地球的大小進行了無數次的測量和計算。前蘇聯學者克拉素夫斯基和他的學生在前蘇聯、西歐和美國等地進行弧度重力測量後所得出的數值,在當時是較為精確的。
由於近年來測量技術不斷進步,人類已獲得了對地球測量的各種方法。特別是利用宇宙飛船和人造衛星進行測量,能夠使人們獲得更為精確的地球數據:地球的赤道半徑是6378.14千米,極半徑是6356.755千米。赤道半徑和極半徑之差同赤道半徑之比是1:298.25。如果按照這個扁平率做成一個半徑為298.25毫米的地球儀,極半徑與赤道半徑只有1毫米之差,這樣一來,就像一個真正的圓球了。
運用現代科技測量出的相關數據顯示:地球的經線周長約為400005千米。赤道周長大約是40075.5千米,整個地球的平均密度約為5.517克/立方厘米,表面積約為5.1億平方千米,體積約為1083億立方千米。
我們所說的重量是指地球作用於某人或某物之上的重力。所以說探究地球的重量有多少基本是沒有意義的,因為只有和其他物體相比較時地球オ會有重量。
在太空時代到來之前,估計地球質量是件相當複雜的事情。1714年,內維爾・馬斯基林第一個計算出了相對準確的地球質量值。他根據一個鐘擺在重力作用下的擺動規律,估算出蘇格蘭境內一座高山的質量並計算出它的重力效應相對於地球重力。

現在,通過觀察圍繞地球旋轉的人造衛星的運動,人們可以更準確地估算出地球的質量。

地球上存在生命的條件

我們知道,生命的存在是需要非常嚴格的條件的,而這樣的條件,只有地球具各,其他的行星都不具備所以在太陽系中生命只能在地球上繁衍生息。如地球與太陽的距離適中、因此它有適宜生命存在的地表溫度。另外,地球的外圍有一層厚厚的大氣層,可以調節白天和夜晚的溫度,否則晝夜的溫差會更大。地球還是唯一一顆在表面存在液態水的行星,這也是生命存在的重要條件。正是因為有了這些生命存在的必備條件,才使得地球孕育瞭如此眾多的生命,包括擁有著無限智慧的人類。


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