El nacimiento de la tierra
La tierra gira de oeste a este y gira alrededor del sol. La combinación de la rotación y revolución de la tierra produce el cambio de día y de noche y los cambios de las estaciones. Tierra (la rotación y revolución de la Tierra). La velocidad no es uniforme. Al mismo tiempo, los cambios en la orientación del eje de rotación de la Tierra en el espacio y dentro de la Tierra son causados por muchos factores, incluida la gravedad de la Tierra. el sol, la luna y los planetas cercanos, así como la rotación de la atmósfera terrestre, los océanos y los materiales del interior de la Tierra. La fuerza centrífuga inercial resultante hace que la Tierra esférica se expanda gradualmente desde los polos hasta el ecuador, convirtiéndose en un elipsoide con una ligera inclinación. polos planos y un ecuador ligeramente abultado. El radio del polo es unos 21 kilómetros más corto que el radio ecuatorial en el que se encuentra la nave espacial Apolo. La Tierra vista desde la Luna es una serie de capas concéntricas. el interior tiene una estructura de núcleo (núcleo), manto (manto) y corteza (corteza). El exterior de la Tierra tiene una hidrosfera, una atmósfera y una magnetosfera, que forma alrededor de la Tierra sólida una hermosa capa. p>La Tierra fue creada como planeta a partir de la nebulosa solar original hace más de 5.600 millones de años.
Los parámetros básicos de la Tierra son planos: 298,257
Densidad media: 5,52 g/cm3
Radio ecuatorial: ae = 6378136,49 metros
Radio polar: ap = 6356755,00 metros
Radio medio: a = 6371001,00 metros.
Aceleración de la gravedad en el ecuador: ge = 9,780327 m/s2
Velocidad angular de rotación media: ωe = 7,292115 × 10-5 rad/s
Planitud: f = 0.003352819
Masa: M⊕ = 5.9742 × 10^24 kg
Constante gravitacional centrífuga: GE = 3.986004418 × 10^14 m3/s2
Densidad promedio: ρe = 5,515 g/cm3
La relación entre la masa del sol y la masa de la Tierra: S/E = 332946,0
La relación entre la masa del sol y la masa del sistema tierra-luna: S/(M E) = 328900,5
Tiempo de giro: T = 365,2422 días
Distancia media del sol: A = 1,49597870 × 1011 metros
Velocidad de rotación: v = 11,19 km/ segundos
Temperatura superficial: t = - 30 a 45
Presión atmosférica superficial: p = 1013.250 milibares
Aceleración superficial debida a la gravedad (ecuador): 978,0 cm/ s2
Aceleración superficial de la gravedad (polar): 983,2 cm/s2
Periodo de revolución: 23 horas, 56 minutos, 4,0096 segundos (tiempo de paridad)
Radio orbital de revolución: 149597870 kilómetros
Periodo orbital: 23 horas, 56 minutos, 4,0096 segundos (tiempo de verificación de paridad)
Orbital radio: 149597870 kilómetros 149597870 kilómetros
Excentricidad orbital: 0,0167
Período de revolución: 1 año sidéreo
Ángulo amarillo y rojo: 23 grados 26 minutos
Superficie oceánica de la Tierra: 361.745.300 kilómetros cuadrados
Ángulo amarillo-rojo: 23 grados 26 minutos 361.745.300 kilómetros cuadrados
Espesor de la corteza: 80,465 kilómetros
Profundidad del manto : 2808,229 kilómetros
Radio del núcleo de la Tierra: 3482,525 kilómetros
¿Cuántos planetas hay en la Tierra? 3482,525 km
Superficie: 5.10067.866 km
Hasta hace poco no se entendía claramente la estructura de la Tierra. La Tierra entera no es un cuerpo homogéneo, sino que tiene una estructura en capas evidente. Cada círculo de la Tierra es diferente en cuanto a composición, densidad, temperatura, etc. En astronomía, estudiar la estructura interna de la Tierra es de gran importancia para comprender el movimiento, origen y evolución de la Tierra, explorar la estructura de otros planetas y el origen y evolución de todo el sistema solar.
La estructura de la esfera terrestre
La esfera terrestre se divide en dos partes: el círculo exterior de la tierra y el círculo interior de la tierra. El círculo exterior de la Tierra se puede dividir en cuatro círculos básicos, a saber, la atmósfera, la hidrosfera, la biosfera y la litosfera; el círculo interior de la Tierra se puede dividir en tres círculos básicos, a saber, el manto, la esfera líquida del núcleo exterior y la esfera sólida del núcleo interior. Además, existe una astenosfera entre el círculo exterior de la tierra y el círculo interior de la tierra. Es el círculo de transición entre el círculo exterior de la tierra y el círculo interior de la tierra. Se encuentra a una profundidad media de. unos 150 kilómetros bajo tierra. De esta manera, toda la Tierra se compone de ocho círculos, entre los cuales la litosfera, la astenosfera y el círculo interior de la Tierra constituyen juntos la llamada Tierra sólida. La atmósfera exterior, la hidrosfera y la biosfera de la Tierra, así como la superficie litosférica, generalmente se estudian mediante observaciones y mediciones directas. El círculo interior de la Tierra se estudia actualmente principalmente mediante métodos geofísicos, como la sismología, la gravimetría y la inversión de las modernas observaciones geodésicas espaciales de alta precisión.
La distribución de las esferas terrestres tiene una característica distintiva, es decir, el interior de la tierra sólida y la gran altitud sobre la superficie se distribuyen básicamente paralelas entre sí hacia arriba y hacia abajo, cerca de la superficie terrestre, las esferas se penetran entre sí o incluso. Entre ellos, la biosfera es la más obvia, seguida de la hidrosfera.
Atmósfera
La atmósfera es la capa más externa de la atmósfera exterior de la Tierra, que rodea los océanos y la tierra. La atmósfera no tiene un límite superior exacto y todavía hay gases finos y partículas elementales en altitudes entre 2.000 y 16.000 kilómetros. También existen pequeñas cantidades de aire bajo tierra, en el suelo y en algunas rocas, y también pueden considerarse componentes de la atmósfera. Los principales componentes de la atmósfera terrestre son nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono y gases traza en proporciones inferiores a 0,04. La masa total de gases en la atmósfera terrestre es de aproximadamente 5,136×1021 g, lo que equivale a 0,86 millonésimas de la masa total de la Tierra. Debido al efecto de la gravedad, casi todos los gases se concentran a una altitud de 100 kilómetros sobre el suelo, de los cuales el 75% de la atmósfera se concentra en la troposfera por encima de los 10 kilómetros sobre el suelo. Según las características de distribución de la atmósfera, la atmósfera sobre la troposfera también se puede dividir en estratosfera, mesosfera, termosfera, etc.
Hidrosfera
La hidrosfera incluye océanos, ríos, lagos, pantanos, glaciares y aguas subterráneas y es una capa continua pero irregular. Al observar la atmósfera de la Tierra desde una altitud de decenas de miles de kilómetros de la Tierra, se pueden ver las nubes blancas formadas por el vapor de agua y el océano azul que cubre la mayor parte de la Tierra, lo que convierte a la Tierra en un "planeta azul". La masa total de la hidrosfera de la Tierra es 1,66 × 1024 gramos, que es aproximadamente 1/3600 de la masa total de la Tierra. La masa del agua del océano es aproximadamente 35 veces la del agua terrestre (incluidos ríos, lagos y poros de las rocas superficiales). suelo). Si toda la Tierra no tuviera ondulaciones en sus partes sólidas, la Tierra estaría uniformemente cubierta por una capa de agua de hasta 2.600 metros de profundidad. La atmósfera y la hidrosfera juntas constituyen el sistema de fluidos superficiales.
Biosfera
Debido a la existencia de la atmósfera terrestre, la hidrosfera terrestre y los minerales de la superficie terrestre, se forma un entorno natural adecuado para la supervivencia biológica en las condiciones de temperatura adecuadas. en la tierra. La gente suele referirse a los organismos como objetos vivos, incluidas plantas, animales y microorganismos. Se estima que existen alrededor de 400.000 especies de plantas vivas, más de 1,1 millones de especies de animales y al menos 100.000 especies de microorganismos. Según las estadísticas, hay entre 5 y 1 mil millones de especies de organismos que han sobrevivido en la historia geológica, pero la mayoría de ellas se extinguieron durante la larga evolución de la Tierra. Los organismos supervivientes viven en la parte superior de la litosfera, la parte inferior de la atmósfera y todas las hidrosferas, formando un círculo único en la Tierra, la biosfera. La biosfera es la única esfera única que existe en la Tierra entre todos los planetas del sistema solar.
Litosfera
En cuanto a la litosfera terrestre, no se puede observar directamente salvo las estructuras superficiales. Está formado principalmente por la corteza y la parte superior del manto superior en los anillos del manto, que se extienden hacia abajo desde la superficie de la Tierra sólida, a través de la primera discontinuidad (el Moho) revelada por las ondas sísmicas a casi 33 kilómetros, hasta la astenosfera. El espesor de la litosfera no es uniforme, con un espesor medio de unos 100 km. Debido a que la litosfera y su morfología superficial están estrechamente relacionadas con la geofísica y la geodinámica modernas, la litosfera es la parte de la Tierra sólida más estudiada, detallada y completa en las ciencias terrestres modernas. Dado que el área del fondo del océano representa 2/3 del área total de la superficie terrestre, el área de la cuenca oceánica representa aproximadamente el 45% del área total del fondo del océano. , con una profundidad media de 4000 a 5000 metros. En la cuenca oceánica hay una gran cantidad de volcanes submarinos y a su alrededor se extiende una vasta zona de colinas submarinas. Por tanto, se puede considerar que la principal morfología superficial de todo el cuerpo sólido de la Tierra está formada por cuencas oceánicas y plataformas continentales. Su estudio constituye una teoría "tectónica global" que está directamente relacionada con la estructura litosférica y la geodinámica.
Astenósfera
En el manto superior, a unos 100 kilómetros debajo de la superficie terrestre, hay una capa obvia de ondas sísmicas de baja velocidad. Fue propuesta por primera vez por Gutenberg en 1926 y se llama. la astenosfera, que se encuentra en la parte superior del manto superior, la capa B.
Debajo del fondo del océano, su profundidad es de unos 60 kilómetros, en las zonas continentales su profundidad es de unos 120 kilómetros, con una profundidad promedio de unos 60 a 250 kilómetros; Las observaciones y estudios modernos confirman la existencia de esta astenosfera. Precisamente gracias a la existencia de esta astenosfera se pueden distinguir los círculos exterior e interior de la Tierra.
Esfera del manto
A excepción de una discontinuidad obvia (llamada Moho) a unos 33 kilómetros debajo de la superficie de la Tierra, las ondas sísmicas pertenecen al manto debajo del círculo de la astenosfera y a la interfaz en una profundidad. de unos 2.900 kilómetros dentro de la Tierra. Dado que el núcleo externo de la Tierra es líquido, las ondas S sísmicas en el manto no pueden propagarse a través de esta interfaz en el núcleo externo, y la velocidad de la curva de la onda P cae bruscamente en esta interfaz. Descubierta por Gutenberg en 1914, esta interfaz también se conoce como superficie de Gutenberg y forma la interfaz entre el anillo del manto y el anillo fluido del núcleo externo. Todo el anillo del manto está formado por el manto superior (la capa B con una profundidad de 33 a 410 kilómetros y la capa C con una profundidad de 410 a 1000 kilómetros, también conocida como capa de zona de transición), y la capa D′ del manto inferior (la profundidad es de 1000 a 2700 kilómetros) y la capa D ″ del manto inferior (profundidad de 2700 a 2900 km). Los estudios geofísicos han demostrado que la capa D″ tiene una fuerte heterogeneidad lateral, y su heterogeneidad puede incluso compararse con la de las capas de roca. No es sólo una capa límite térmica la que transfiere calor desde el núcleo al manto, sino que también es probable que sea una capa química con una composición química diferente a la del manto.
Exoatmósfera
Debajo del anillo del manto se encuentra la llamada atmósfera exterior, que se encuentra a una profundidad de unos 2.900 kilómetros a 5.120 kilómetros bajo la superficie. Toda la atmósfera exterior puede estar compuesta principalmente de líquidos con una viscosidad de energía cinética muy baja. La capa que se encuentra a una profundidad de 2900 a 4980 kilómetros se llama capa E, que está completamente compuesta de la capa que se encuentra a una profundidad de 4980 a 5120 kilómetros; Se llama capa F, que es la atmósfera exterior y la capa de transición muy delgada.
Núcleo Sólido
Dentro de las ocho capas de la Tierra, la más cercana a la Tierra es el llamado núcleo sólido, que se encuentra entre 5120 y 6371 kilómetros del centro del Tierra y también se llama capa G. A partir de la detección y estudio de las velocidades de las ondas sísmicas se demuestra que la capa G es una estructura sólida. Las capas internas de la Tierra no son uniformes, siendo la densidad promedio de la Tierra de 5,515 g/cm3, mientras que la litosfera de la Tierra tiene una densidad de sólo 2,6 a 3,0 g/cm3. Por lo tanto, la densidad de las capas internas de la Tierra debe ser mucho mayor y la densidad cambia significativamente con la profundidad. La temperatura del interior de la Tierra aumenta con la profundidad. Según estimaciones recientes, la temperatura a una profundidad de 100 kilómetros es de 1.300 grados centígrados, a una profundidad de 300 kilómetros es de 2.000 grados centígrados, el límite entre el anillo del manto y el anillo líquido del núcleo exterior es de unos 4.000 grados centígrados y a el núcleo es de 5.500 ~ 6.000 grados Celsius.
Forma y tamaño
En la antigua China existía la llamada teoría Huntiana del cielo y la tierra. Zhang Heng, de la dinastía Han del Este, escribió en "Notas sobre la esfera armilar": "El cielo es redondo como una bolita y la tierra es amarilla como un pollo... El cielo envuelve la tierra, como un caparazón amarillo". ". El concepto de que la Tierra es redonda ha existido vagamente en la antigüedad. En 723, Tang Xuanzong envió a Xian, Nangong Shuo y otros a seleccionar 13 ubicaciones en el mismo meridiano en la actual provincia de Henan para medir la longitud de la sombra del solsticio de verano y la altura del Polo Norte, y descubrió que la longitud de un grado de el meridiano medía 351 millas y 80 pasos (unidades de grados y longitudes de la dinastía Tang). Convertida a escala moderna, la longitud de un grado de latitud es de 132,3 kilómetros, lo que equivale al radio de la Tierra de 7.600 kilómetros, aproximadamente 20 más que el valor moderno. Esta es la escala terrestre estimada más antigua (las mediciones egipcias fueron anteriores, pero los puntos de observación no están en el mismo meridiano y se desconoce el estándar de contabilidad para las unidades de longitud, por lo que no se puede estimar la precisión).
Las mediciones topográficas precisas fueron posibles sólo después de que Newton descubrió la ley de la gravedad y el concepto de la forma de la Tierra se volvió más claro. La Tierra no es una esfera cuadrada muy regular. Su superficie puede aproximarse excelentemente a la superficie de un elipsoide de achatamiento moderado. El achatamiento e, que es la relación entre la diferencia entre los ejes mayor y menor de un elipsoide, es una covariable importante en la forma de la Tierra.
Después de años de mediciones geométricas, astronómicas e incluso artificiales mediante satélites terrestres, la precisión de las mediciones de elipsoides ha alcanzado un nivel muy alto. Este elipsoide no es la superficie real de la Tierra, sino un mejor resumen científico del suelo. Se utiliza como estándar para mediciones geodésicas globales, por lo que también se le llama elipsoide de referencia. Según este elipsoide de referencia, el grado medio en los meridianos es de 111,1 kilómetros y en el ecuador es de 111,3 kilómetros. La energía potencial gravitacional en el elipsoide de referencia es igual, por lo que se puede calcular la aceleración gravitacional de cada punto en él. La fórmula de cálculo es la siguiente:
g0=9.780318 (1 0.0053024sin2j-0.0000059sin2j) metros. / segundos 2, donde g0 es la aceleración de la gravedad a altitud cero y j es la latitud geográfica. Según la forma de la Tierra, la aceleración de la gravedad y la constante gravitacional G = 6,670 × 10-11 Newton-metro2/kg2, se puede calcular que la masa M de la Tierra es 5,976 × 1027 gramos.
Rotación
Debido a la relativa estabilidad de la rotación de la Tierra, siempre se ha utilizado como estándar para medir el tiempo en la vida humana. En pocas palabras, una revolución de la Tierra alrededor del sol. se llama año y la rotación de la Tierra es. Una semana se llama día. Sin embargo, la rotación de la Tierra es realmente muy complicada debido a razones externas e internas. La complejidad de la rotación de la Tierra se manifiesta en cambios en la dirección del eje de rotación y cambios en la velocidad de rotación, es decir, cambios en la duración del día.