Земля (частина 2)
Земна кора – це верхня частина твердої землі. Від мантії відокремлена кордоном із різким підвищенням швидкостей сейсмічних хвиль — кордоном Мохоровичіча. Товщина кори коливається від 6 км під океаном до 30-50 км на континентах. Буває два типи кори - континентальна та океанічна. У будові континентальної кори виділяють три геологічні шари: осадовий чохол, гранітний та базальтовий. Океанічна кора складена переважно породами основного складу плюс осадовий чохол. Земна кора розділена різні за величиною літосферні плити, які рухаються щодо одне одного. Кінематику цих рухів визначає тектоніка плит.
Мантія землі
Мантія — це силікатна оболонка Землі, складена переважно перидотитами — породами, що складаються з силікатів магнію, заліза, кальцію та ін.
Мантія складає 67 відсотків усієї маси Землі та близько 83 % всього обсягу Землі. Вона простягається від глибин 5 - 70 кілометрів нижче за кордон із земною корою, до кордону з ядром на глибині 2900 км. Мантія розташована у величезному діапазоні глибин, і зі збільшенням тиску в речовині відбуваються фазові переходи, при яких мінерали набувають все більш щільної структури. Найбільше перетворення відбувається на глибині 660 кілометрів. Термодинаміка цього фазового переходу така, що мантійна речовина нижче цієї межі не може проникнути через неї, і навпаки. Вище за межу 660 кілометрів знаходиться верхня мантія, а нижче, відповідно, нижня. Ці дві частини мантії мають різний склад та фізичні властивості. Хоча відомості про склад нижньої мантії обмежені, і кількість прямих даних дуже невелика, можна впевнено стверджувати, що їїсклад із часів формування Землі змінився значно менше, ніж верхньої мантії, що породила земну кору.
Теплоперенесення у мантії відбувається шляхом повільної конвекції, за допомогою пластичної деформації мінералів. Швидкості руху речовини при мантійній конвекції становлять близько кількох сантиметрів на рік. Ця конвекція надає руху літосферні плити (див. тектоніка плит). Конвекція у верхній мантії відбувається окремо. Існують моделі, які передбачають ще складнішу структуру конвекції.
Ядро Землі
Ядро складається із залізо-нікелевого сплаву з домішкою інших сидерофільних елементів.
Тектонічні платформи
Відповідно до теорії тектонічних плит, зовнішня частина Землі складається з двох шарів: літосфери, що включає земну кору, і затверділа верхня частина мантії. Під літосферою розташовується астеносфера, що становить внутрішню частину мантії. Астеносфера поводиться як перегріта і надзвичайно в'язка рідина.
Літосфера, розбита на так звані тектонічні плити, як би плаває по астеносфері. Плити є жорсткими сегментами, які рухаються відносно один одного. Існує три типи їх взаємного переміщення: конвергенція, дивергенція та зсувні переміщення трансформними розломами. На розломах між тектонічними плитами можуть відбуватися землетруси, вулканічна активність, гороутворення, утворення океанських западин.
Найбільші тектонічні плити:
| Африканська плита | 61,3 | Африка |
| Антарктична плита | 60,9 | Антарктика |
| Австралійська плита | 47,2 | Австралія |
| Євразійська плита | 67,8 | Азія та Європа |
| Північноамериканська плита | 75,9 | Північна Америка та північно-східний Сибір |
| Південноамериканська плита | 43,6 | Південна Америка |
| Тихоокеанська плита | 103,3 | Тихий океан |
Серед плит менших розмірів слід відзначити індостанську, арабську, карибську плити, плиту Наска та плиту Скотія. Австралійська плита фактично злилася з Індостанською між 50 та 55 млн років тому. Найбільшу швидкість переміщення мають океанські плити; так, плита Кокос рухається зі швидкістю 75 мм на рік, а тихоокеанська плита - зі швидкістю 52-69 мм на рік. Найнижча швидкість у євразійської плити – 21 мм на рік.
Поверхня
Рельєф Землі дуже різноманітний. Близько 70,8% поверхні планети покрито водою (зокрема континентальні шельфи). Підводна поверхня гориста, включає систему серединно-океанічних хребтів, а також підводні вулкани, океанські жолоби, підводні каньйони, океанічні плато та абісальні рівнини. 29,2%, що залишилися, непокриті водою, включають гори, пустелі, рівнини, плоскогір'я та ін.
Протягом геологічних періодів поверхня планети, через тектонічні процеси та ерозію, постійно змінюється. Рельєф тектонічних плит формується під впливом вивітрювання, яке є наслідком опадів, температур, хімічних впливів. Льодовики, берегова ерозія, утворення коралових рифів, зіткнення з великими метеоритами також впливають зміну земної поверхні.
При переміщенні континентальних плит по планеті, океанічне дно занурюється під їх краї, що насуваються. У той же час речовина мантії, що піднімається з глибин,створює дивергентний кордон на серединно-океанічних хребтах. Разом ці два процеси призводять до постійного оновлення матеріалу океанічної плити. Вік більшості океанського дна менше 100 млн років. Найдавніша океанічна плита розташована в західній частині Тихого океану, а її вік становить приблизно 200 млн. років. Для порівняння, вік найстаріших копалин, знайдених на суші, досягає близько 3 млрд. років.
Континентальні плити складаються з матеріалу з низькою щільністю, такого як вулканічний граніт та андезит. Менш поширений базальт - щільна вулканічна порода, що є основною складовою океанічного дна. Приблизно 75% поверхні материків покрито осадовими породами, хоча ці породи становлять приблизно 5% земної кори. того й іншого водночас. Найбільш широко поширені силікати на поверхні Землі - це кварц, польовий шпат, амфібол, слюда, піроксен та олівін; карбонати - кальцит (у вапняку), арагоніт і доломіт.
Педосфера являє собою верхній шар Землі, включає грунт і процеси грунтоутворення. Вона знаходиться на кордоні між літосферою, атмосферою, гідросферою та біосферою. На сьогодні загальна площа культивованих земель складає 13,31% поверхні суші, з яких лише 4,71% постійно зайняті сільськогосподарськими культурами. земель та 3,4×10 7 км 2 пасовищ.
Висота земної суші варіюється від найнижчої точки - 418 м в Мертвому морі.найвищою - 8848 м (у 2005 році) на вершині Евересту. Середня висота суші над рівнем моря становить 686 м-коду.
Гідросфера
Гідросфера – сукупність усіх водних запасів Землі. Більшість води зосереджена в океані, значно менше — в континентальній річковій мережі та підземних водах. Також великі запаси води є в атмосфері, у вигляді хмар і водяної пари. Частина води знаходиться в твердому стані у вигляді льодовиків, снігового покриву, і у вічній мерзлоті, складаючи кріосферу.
Атмосфера - газова оболонка, що оточує планету Земля. Сукупність розділів фізики та хімії, що вивчають атмосферу, прийнято називати фізикою атмосфери. Атмосфера визначає погоду лежить на поверхні Землі, вивченням погоди займається метеорологія, а тривалими варіаціями клімату — кліматологія.
Біосфера - це сукупність частин земних оболонок (літо-, гідро-і атмосфера), яка заселена живими організмами, знаходиться під їх впливом і зайнята продуктами їхньої життєдіяльності.
Орбіта та обертання Землі
Землі потрібно в середньому 23 години 56 хвилин і 4091 секунд (зоряна доба), щоб зробити один оборот навколо осі, що з'єднує північний і південний полюси. Швидкість обертання планети із заходу на схід становить приблизно 15 градусів на годину (1 градус на 4 хвилини, 15' на хвилину). Це еквівалентно видимому діаметру Сонця чи Місяця кожні дві хвилини. (Відомі розміри Сонця та Місяця приблизно однакові.)
Обертання землі уповільнюється з часом. Приблизно, за одне століття земля повертається на 33 секунди дуги (не плутати з часом!) менше, ніж у попереднє століття. Тобто, кутове уповільнення становить 33 секунди/століття 2 .
Місяць звертається разом із Землею навколо загального центру мас кожні 27,32діб щодо зоряного фону. Проміжок часу між двома однаковими фазами місяця (синодичний місяць) становить 29,53059 дня. Якщо дивитися на орбіту Місяця із північного полюса світу, то Місяць рухається навколо Землі проти годинникової стрілки. Вісь обертання Землі відхилена від перпендикуляра до площини Земля-Сонце на 23,5 градуса (залежить від пори року); площина Земля-Місяць відхилена на 5 градусів щодо поверхні Земля-Сонце (без цього відхилення кожні два тижні відбувалося б одне з затемнень: сонячне або місячне).
Через нахил осі Землі, висота Сонця над горизонтом протягом року змінюється. Для спостерігача в північних широтах, коли північний полюс нахилений до Сонця, світлий час доби триває довше, і Сонце в небі вище. Це призводить до вищих середніх температур повітря. Коли північний полюс відхиляється в протилежний від Сонця бік, все стає навпаки і клімат стає холоднішим. За північним полярним колом у цей час майже півроку встановлюється ніч (полярна ніч).