目錄·地球簡介 ·自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn) ·形狀和大小 ·質(zhì)量和重力加速度 ·地球構(gòu)造 ·起源和演化 ·地球數(shù)據(jù) ·板塊 ·命名 ·地球的成分 ·衛(wèi)星和地震波
地球簡介
太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序為第三顆,。它有一個天然衛(wèi)星——月球,,二者組成一個天體系統(tǒng)——地月系。地球大約有46億年的歷史,。地球的壽命還有l兩億年長,。
自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)
1543年,哥白尼在《天體運行論》一書中首先完整地提出了地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的概念,。此后,,大量的觀測和實驗都證明了地球自西向東自轉(zhuǎn),同時圍繞太陽公轉(zhuǎn),。1851年,,法國物理學(xué)家傅科在巴黎成功地進行了一次著名的實驗(傅科擺試驗),證明地球的自轉(zhuǎn),。地球自轉(zhuǎn)周期約為23時56分4秒平太陽時,,地球公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓的。公轉(zhuǎn)軌道的半長徑為149597870公里,,軌道的偏心率為0.0167,,公轉(zhuǎn)周期為一恒星年,,公轉(zhuǎn)平均速度為每秒29.79公里,,黃道與赤道交角(黃赤交角)為23°27′。地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運動的結(jié)合產(chǎn)生了地球上的晝夜交替,、四季變化和五帶(熱帶,、南北溫帶和南北寒帶)的區(qū)分,。地球自轉(zhuǎn)的速度是不均勻的,,有長期變化、季節(jié)性變化和不規(guī)則變化,。同時,,由于日、月,、行星的引力作用以及大氣,、海洋和地球內(nèi)部物質(zhì)的各種作用,使地球自轉(zhuǎn)軸在空間和地球本體內(nèi)的方向都要產(chǎn)生變化,,即歲差和章動,、極移和黃赤交角變化。
形狀和大小
地球是球形這個概念的出現(xiàn),,可上溯到公元前五,、六世紀。當時,,希臘的畢達哥拉斯學(xué)派的哲學(xué)家只是從球形最美的觀念出發(fā)產(chǎn)生這一概念的,。亞里士多德根據(jù)月食時月球上地影是一個圓,第一次科學(xué)地論證了地球是個球體,。中國早在戰(zhàn)國時期,,哲學(xué)家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世紀,,古希臘的地理學(xué)家埃拉托斯特尼成功地用三角測量法測量了阿斯旺和亞歷山大城之間的子午線長,。中國唐朝時期,在一行的指導(dǎo)下,,由南宮說率領(lǐng)的測量隊在河南省黃河南北的平原地帶進行了最早的弧度測量,,算出了北極的地平高度差一度,相當于南北地面距離相差約351里80步(唐朝的長度單位5尺=1步,,300步=1里),,從而可算出地球的半徑。這項工作比阿拉伯人的類似工作約早100年,。在現(xiàn)代,,除用大地測量方法外;還可用重力測量確定地球的均衡形狀,。人造地球衛(wèi)星上天后,,地球動力學(xué)測地方法得到很大發(fā)展。各種方法的聯(lián)合使用,,使得地球形狀和大小的測定精度大大提高,。1976年國際天文學(xué)聯(lián)合會天文常數(shù)系統(tǒng)中,地球赤道半徑α為6378140米,,地球扁率因子1/f為298.257,。地球不是正球體,,而是扁球體,或者說,,更象個梨狀的旋轉(zhuǎn)體,。人造地球衛(wèi)星的觀測結(jié)果表明、地球的赤道也是個橢圓,,據(jù)此可認為地球是個三軸橢球體,。地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)主的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹,成為目前的略扁的旋轉(zhuǎn)橢球體形狀,,極半徑比赤道半徑約短21公里,。地球內(nèi)部物質(zhì)分布的不均勻性,進一步造成地球表面形狀的不規(guī)則性,。在大地測量學(xué)中,所謂的地球形狀是指大地水準面的形狀,,在這個面上重力位各處相同,,是個等位面。日,、月對地球的引力作用使地球上的海洋,、大氣產(chǎn)生潮汐現(xiàn)象,也使固體地球(在某種程度上是個彈性體)發(fā)生彈性形變,,這就是所謂“固體潮”,。
質(zhì)量和重力加速度
地球的質(zhì)量為5.976×l0^27克,這是根據(jù)萬有引力定律測定的,。地球質(zhì)量的確定提供了測定其他天體質(zhì)量的依據(jù),。從地球的質(zhì)量可得出地球的平均密度為5.52克/厘米3。地球上任何質(zhì)點都受到地球引力和慣性離心力的作用,,二者的合力就是重力,。重力隨高度遞增而減小,也隨緯度而變化,。赤道上的重力加速度為978.伽(厘米/秒2),,兩極處為983.2伽。有些地方還會出現(xiàn)重力異?,F(xiàn)象,,這反映出地球內(nèi)部物質(zhì)分布的不均勻性。重力異常同地質(zhì)構(gòu)造和礦床有關(guān),。地球因受到日,、月引潮力的作用,它的重力加速度也有微小的周期變化,,最大的可達十分之幾毫伽,。地球的重力常數(shù)為9.8N/kg,,為月球的6倍。
地球構(gòu)造
地球可以看作由一系列的同心層組成,。地球內(nèi)部,,有核、幔,、殼結(jié)構(gòu),。地球外部,有水圈,、大氣圈,,還有磁層,形成了圍繞固態(tài)地球的外套,。磁層和大氣圈阻擋著來自空間的紫外線,、X射線、高能粒子和眾多的流星對地面的直接轟擊,。 地球表面十分之七以上為藍色的海洋所覆蓋,,湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分,。地球表面的液態(tài)水層,,叫做水圈,從形成至今至少已有30億年,。地球的表層由各種巖石和土壤組成,,地面崎嶇不平,低洼部分被水淹沒成為海洋,、湖泊,;高出水面的陸地則有平原、高山,。地球固體表面總垂直起伏約為20公里,,它是珠穆朗瑪峰頂(據(jù)中國登山隊測定,珠穆朗瑪峰海拔高度為8844.43米) 和最深的海洋深度(馬里亞納海溝深度約11公里)之間的高差,,它超過大陸地殼平均厚度的一半,。洋底象陸地一樣不平坦,也不平靜,。洋底巖石年齡要比陸地年輕得多,。陸地上大多數(shù)巖石的年齡小于二十幾億年。陸地上到處可以找到沉積巖,,說明在遠古時期這些地方可能是海洋,。地表雖有少量的環(huán)形山,但難以找到類似月球,、火星和水星那樣多的環(huán)形山,,這是因為地球表面受到外力(水和大氣)和內(nèi)力(地震和火山)的作用,,不斷風化、侵蝕和瓦解的結(jié)果,。 長期以來,,人們認為地殼構(gòu)造運動主要表現(xiàn)為地面的隆起和沉降,以垂直運動為主,,水平運動是次要的,。近十多年來,愈來愈多的科學(xué)家認為,,地球上部不僅有垂直運動,,而且還有更大的水平運動,海洋和大陸的相對位置在地質(zhì)時期也是變化著的,。1912年魏格納提出大陸漂移假說,。此后,有的地質(zhì)學(xué)家認為,,地球早先存在兩塊古大陸——南半球的岡瓦納古陸和北半球的勞亞古陸,。但在很長時期里許多科學(xué)家拒絕承認大陸漂移假說,因為當時人們很難相信有這么大的力量把原先的大陸塊撕開,,使各碎塊分別逐漸漂移到今天的位置。六十年代初,,黑斯和迪茨提出了洋底擴張假說,,認為全球大地構(gòu)造是洋底不斷擴張的直接結(jié)果。正是由于洋底擴張假說和板塊運動理論的發(fā)展,,又使大陸漂移學(xué)說重新受到重視,。 地球最上層約幾十公里厚的一圈是強度很大的巖石圈,其下幾百公里厚的一層是軟流層,,強度較小,,在長期的應(yīng)力作用下這一層的物質(zhì)具有可塑性。巖石圈漂浮在軟流圈上,。在地球內(nèi)部能量(原始熱量和發(fā)射性熱)釋放時,,地內(nèi)溫度和密度的不均勻分布,引起地幔物質(zhì)的對流運動,。地幔對流物質(zhì)沿著洋底的洋中脊的裂隙向兩側(cè)方向運動,,不斷形成新的洋底。此外,,老的洋底不斷向外擴張,,當它們接近大陸邊緣時,在地幔對流向下拖曳力的作用下,,插入大陸地殼下面,,致使巖石圈發(fā)生一系列的構(gòu)造運動,。這種對流作用可使整個洋底在三億年左右更新一次。巖石圈被一些活動構(gòu)造帶所割裂,,分成幾個不連續(xù)的單元,,稱為大陸板塊。勒比雄把全球巖石圈分成六大板塊:歐亞板塊,、美洲板塊,、非洲板塊、太平洋板塊,、澳洲板塊和南極板塊,。海底的擴張導(dǎo)致大陸板塊發(fā)生運動。板塊的相互擠壓造成了巨大的山系,,自阿爾卑斯山經(jīng)過土耳其和高加索,,最后到喜馬拉雅山的山系正是屬于這種情況;也有的地方,,兩個板塊的巖石同時下沉,,造成洋底的深淵,此外,,板塊的運動還造成了火山和地震,。關(guān)于板塊運動的理論,目前還在不斷發(fā)展之中,,同時也存在許多有爭論的問題,。
起源和演化
對地球起源和演化問題進行系統(tǒng)的科學(xué)研究始于十八世紀中葉,至今已經(jīng)提出多種學(xué)說?,F(xiàn)在流行的看法是:地球作為一個行星,,遠在46億年以前起源于原始太陽星云。它同其他行星一樣,,經(jīng)歷了吸積,、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。地球胎形成開始,,溫度較低,,并無分層結(jié)構(gòu),只是由于隕石物質(zhì)的轟擊,,放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮,,才使地球溫度逐漸增加。隨著溫度的升高,,地球內(nèi)部物質(zhì)也就具有越來越大的可塑性,,且有局部熔融現(xiàn)象。這時,在重力作用下物質(zhì)分異開始,,地球外部較重的物質(zhì)逐漸下沉,,地球內(nèi)部較輕的物質(zhì)逐漸上升,一些重的元素(如液態(tài)鐵)沉到地球中心,,形成一個密度較大的地核(地震波的觀測表明,,地球外核是液態(tài)的)。物質(zhì)的對流伴隨著大規(guī)模的化學(xué)分離,,最后地球就逐漸形成現(xiàn)今的地殼,、地幔和地核等層次。 在地球演化早期,,原始大氣逃逸殆盡,。伴隨著物質(zhì)的重新組合和分化,原先在地球內(nèi)部的各種氣體通過火山噴發(fā)等作用上升到地表成為第二代大氣,,后來,,因綠色植物的光合作用,進一步發(fā)展成為現(xiàn)代大氣,。另一方面,,地球內(nèi)部溫度升高,使內(nèi)部結(jié)晶水汽化,。隨著地表溫度逐漸下降,,氣態(tài)水經(jīng)過凝結(jié)、降雨落到地面形成水圈,。約在三,、四十億年前,地球上開始出現(xiàn)單細胞生命,,然后逐步進化為各種各樣的生物,直到人類這樣的高級生物,,構(gòu)成了一個生物圈,。
地球數(shù)據(jù)
軌道長半徑(天文距離單位) 1.000 軌道長半徑(百萬公里) 149.6 公轉(zhuǎn)的恒星周期(日) 365.26 公轉(zhuǎn)的會合周期(日) - 軌道偏心率 0.0167 軌道傾角(度) 0.0 升交點黃經(jīng)(度) 0.0 近日點黃經(jīng)(度) 102.3 平均軌道速度(公里) 29.79 赤道半徑(公里) 6371 (此數(shù)據(jù)為最新數(shù)據(jù),此前數(shù)據(jù)為6,378) 極半徑(公里)6350 (此數(shù)據(jù)為最新數(shù)據(jù),,此前數(shù)據(jù)為6,357) 地球周長(公里)40030 扁率 0.0034 質(zhì)量(地球質(zhì)量=1) 1.000 密度(克/立方厘米) 5.52 赤道引力(地球=1) 1.00 逃逸速度(公里/秒) 11.2 自轉(zhuǎn)周期(日) 0.9973 黃赤交角(度) 23.44 反照率 0.30 最大亮度 - 衛(wèi)星(已確認的) 1
板塊
目前全球有八個主要板塊:
歐亞板塊-北大西洋東半部,、歐洲及亞洲 (印度除外);歐亞板塊-北大西洋東半部,、歐洲及亞洲(印度除外),; 非洲板塊-非洲、南大西洋東半部及印度洋西側(cè),;非洲板塊-非洲,、南大西洋東半部及印度洋西側(cè); 印澳板塊-印度、澳洲,、新西蘭及大部分的印度洋,;印澳板塊-印度、澳洲,、新西蘭及大部分的印度洋,; 太平洋板塊-大部分的太平洋 (包含美國南加州海岸地區(qū));太平洋板塊-大部分的太平洋(包含美國南加州海岸地區(qū)),; 納斯卡板塊-緊臨南美洲的太平洋東側(cè),;納斯卡板塊-緊臨南美洲的太平洋東側(cè); 北美板塊-北美洲,、北大西洋西半部及格陵蘭,;北美板塊-北美洲、北大西洋西半部及格陵蘭,; 南美板塊-南美洲與南大西洋西半部,;南美板塊-南美洲與南大西洋西半部; 南極板塊-南極洲與南大洋,。南極板塊-南極洲與南大洋,。 此外還有至少二十個小板塊,如阿拉伯板塊,、科克斯板塊及菲律賓海板塊等,。此外還有至少二十個小板塊,如阿拉伯板塊,、科克斯板塊及菲律賓海板塊等,。 在板塊邊界的地震發(fā)生異常頻繁,將震央一一點出即可明顯看出板塊的邊界何在,。
地球上29%是陸地,71%是海洋.全球的陸地可以分為七大洲:亞洲,非洲,歐洲,大洋洲,南美洲,北美洲和南極洲,。全球的海洋可以分為四大洋;太平洋、大西洋,、印度洋和北冰洋,。
命名
地球是唯一一個不是從希臘或羅馬神馬中得到的名字。Earth一詞來自于古英語及日耳曼語,。這里當然有許多其他語言的命名,。在羅馬神話中,地球女神叫Tellus-肥沃的土地(希臘語:Gaia, 大地母親)
地球是離太陽第三近的行星,,軌道半徑為14960萬公里(1.00 AU ),;直徑為12756.3公里,在九大行星中大小排行是第五,;質(zhì)量是5.9736x10 24公斤,。
地球的成分
直到十六世紀的哥白尼時代之後,,人類才瞭解到地球只不過是太陽系的另一顆行星而已。直到十六世紀的哥白尼時代之后,,人類才了解到地球只不過是太陽系的另一顆行星而已,。
地球當然不需太空探測船才可認識,但是直到二十世紀我們才真正勾勒出整個地球的全貌,。 當然能自太空中取得它的影像是其中相當重要的因素,,地球的太空影像對天氣預(yù)測,尤其是臺風 (颶風) 的預(yù)報來說有很大的幫助,,而且從太空看到的地球真是非常美麗,。
由化學(xué)組成成分及地震震測特性來看,地球本體可以分成一些層圈,,以下就標示出它們的名稱與范圍(深度,,單位為公里): 0- 40地殼40-2890地幔2890-5150外地核5150-6378內(nèi)陸核
固態(tài)的地殼厚度變化頗大,海洋地區(qū)的地殼較薄,,平均約7公里厚,;而大陸地殼就厚得多,平均約40公里厚,; 地函也是固態(tài),,不過在它上部有一層極小部分熔融的區(qū)域,稱為軟流圈 ,,其上的地函最頂部及整個地殼則稱為巖石圈 ,;至于外地核是液態(tài)而內(nèi)陸核是固態(tài)。固態(tài)的地殼厚度變化頗大,,海洋地區(qū)的地殼較薄,,平均約7公里厚;而大陸地殼就厚得多,,平均約40公里厚,; 地幔也是固態(tài),不過在它上部有一層極小部分熔融的區(qū)域,,稱為軟流圈 ,,其上的地幔最頂部及整個地殼則稱為巖石圈 ;至于外地核是液態(tài)而內(nèi)陸核是固態(tài),。 這些不同的層圈都是以不連續(xù)面為界,,最有名的就是在地殼與地函之間的莫氏不連續(xù)面 (Mohorovicic discontinuity),。
地幔占有地球的主要質(zhì)量,,地核反而位居其次,至于我們生存的空間則只是整個地球極小的一部分而已 (質(zhì)量,,單位為10的24次方公斤: 大氣層 = 0.0000051,,海洋 = 0.0014 ,地殼 = 0.026,地幔 = 4.043,,外地核= 1.835,,內(nèi)陸核 = 0.09675,大氣層= 0.0000051,,海洋= 0.0014,,地殼= 0.026,地函= 4.043,,外地核= 1.835,,內(nèi)陸核= 0.09675 。
地核主要的主要成分是鐵 (或鐵鎳質(zhì)),,不過也可能有一些較輕的物質(zhì)存在,,地心的溫度約有7,500K,比太陽表面溫度還來得高,;下部地函的主要成分可能是矽,、鎂、氧,,再加上一些鐵,、鈣及鋁;上部地幔主要成分則是橄欖石及輝石 (鐵鎂矽酸鹽巖石),,也有鈣和鋁,。地核主要的主要成分是鐵(或鐵鎳質(zhì)),不過也可能有一些較輕的物質(zhì)存在,,地心的溫度約有7500K,,比太陽表面溫度還來得高;下部地幔的主要成分可能是矽,、鎂,、氧,再加上一些鐵,、鈣及鋁,;上部地函主要成分則是橄欖石及輝石(鐵鎂矽酸鹽巖石),也有鈣和鋁,。 以上這些瞭解都是來自於地震震測資料,,雖然上部地幔的物質(zhì)有時會因著火山噴出熔巖而被帶到地表來,但是我們?nèi)詿o法到達固體地球的主要部分,,目前的海底鉆探行動連地殼都尚未挖穿,。以上這些了解都是來自于地震震測資料,雖然上部地函的物質(zhì)有時會因著火山噴出熔巖而被帶到地表來,,但是我們?nèi)詿o法到達固體地球的主要部分,,目前的海底鉆探行動連地殼都尚未挖穿,。 地殼的成分則主要是石英 (二氧化硅) 及硅酸鹽類如長石。地殼的成分則主要是石英(二氧化硅)及矽酸鹽類如長石,。 整體估算,,地球化學(xué)組成的重量百分比為: 鐵34.6% ,氧29.5% ,,矽15.2% ,,鎂12.7% ,鎳2.4% ,,硫1.9% ,,0.05% 鈦 。
地球是平均密度最大的主要星體,。地球是平均密度最大的主要星體,。
其它類地行星也都具有和地球類似的結(jié)構(gòu)與組成,但其中也有一些差異: 月球核所占比例最??; 水星核的比例最大;而火星及月球的函相對較厚,;月球和水星沒有化學(xué)組成明顯不同的函與殼之分,;地球可能是唯一可再分成內(nèi)外核的。其它類地行星也都具有和地球類似的結(jié)構(gòu)與組成,,但其中也有一些差異: 月球核所占比例最?。?/span> 水星核的比例最大,;而火星及月球的函相對較厚,;月球和水星沒有化學(xué)組成明顯不同的函與殼之分;地球可能是唯一可再分成內(nèi)外核的,。 不過請留意,,我們對行星內(nèi)部的認識主要是來自于理論推導(dǎo),就算是對地球的也是如此,。不過請留意,,我們對行星內(nèi)部的認識主要是來自于理論推導(dǎo),就算是對地球的也是如此,。
有別于其它類地行星 ,,地球的最外層 (包含地殼及上部地幔的頂端) 被切分為數(shù)塊,「飄浮」于其下的熾熱地幔之上,,這就是著名的板塊構(gòu)造運動學(xué)說 ,。有別于其它類地行星 ,地球的最外層(包含地殼及上部地函的頂端)被切分為數(shù)塊,,「飄浮」于其下的熾熱地函之上,,這就是著名的板塊構(gòu)造運動學(xué)說 。 這個學(xué)說主要描述兩種運動:拉張與隱沒,,前者發(fā)生在二個板塊互相遠離,,其下的巖漿涌出而生成新地殼之處;後者則發(fā)生在二個板塊互相碰撞,,其中一方潛入另一方之下,,終至消滅於地函中之處。這個學(xué)說主要描述兩種運動:拉張與隱沒,,前者發(fā)生在二個板塊互相遠離,,其下的巖漿涌出而生成新地殼之處;后者則發(fā)生在二個板塊互相碰撞,,其中一方潛入另一方之下,,終至消滅于地函中之處。 此外,,也有一些板塊邊界是橫向錯開式的相對運動或兩個大陸板塊硬碰硬地撞在一起,。此外,也有一些板塊邊界是橫向錯開式的相對運動或兩個大陸板塊硬碰硬地撞在一起,。
地球的表面很年輕 ,,只有5億年左右,以天文的角度來看確實很短,。地球的表面很年輕 ,,只有5億年左右,以天文的角度來看確實很短,。 侵蝕作用及構(gòu)造地質(zhì)運動不斷地破壞又重建大部分的地表,,因而幾乎完全消滅了地表早期的地質(zhì)記錄,例如撞擊坑 ,,所以早期地球歷史大部分都已不見蹤跡,。侵蝕作用及構(gòu)造地質(zhì)運動不斷地破壞又重建大部分的地表,因而幾乎完全消滅了地表早期的地質(zhì)記錄,,例如撞擊坑,,所以早期地球歷史大部分都已不見蹤跡。 地球約有45至46億年老,,然而目前已知最老的巖石只有大約40億年前,,而且老於30億年的巖石非常罕見。地球約有45至46億年老,,然而目前已知最老的巖石只有大約40億年前,,而且老于30億年的巖石非常罕見。 最老的生物化石不老于39億年前,,有關(guān)生命起源的關(guān)鍵時期則亳無記錄,。最老的生物化石不老于39億年前,,有關(guān)生命起源的關(guān)鍵時期則亳無記錄。
地球表面積71%為水所覆蓋,,地球是太陽系唯一在表面可以擁有液態(tài)水的行星 ( 土衛(wèi)六的表面有液態(tài)乙烷或甲烷,,而藏於木衛(wèi)二的表面之下則可能有液態(tài)水,不過地球表面有液態(tài)水仍是獨一無二的),。地球表面積71%為水所覆蓋,,地球是太陽系唯一在表面可以擁有液態(tài)水的行星( 土衛(wèi)六的表面有液態(tài)乙烷或甲烷,而藏于木衛(wèi)二的表面之下則可能有液態(tài)水,,不過地球表面有液態(tài)水仍是獨一無二的),。 液態(tài)水是我們已知的生命型式所不可或缺的要素;而緣於水具有的大比熱性質(zhì),,海洋的熱容積成為保持地球溫度恒定的一大功臣,;液態(tài)水還是陸地上侵蝕與風化作用的主要營力,這是太陽系中唯一有此作用的地方 (也許火星早期也曾有過這些作用,,但現(xiàn)在已無),。液態(tài)水是我們已知的生命型式所不可或缺的要素;而緣于水具有的大比熱性質(zhì),,海洋的熱容積成為保持地球溫度恒定的一大功臣,;液態(tài)水還是陸地上侵蝕與風化作用的主要營力,這是太陽系中唯一有此作用的地方(也許火星早期也曾有過這些作用,,但現(xiàn)在已無),。
地球大氣組成中,77%是氮氣而21%是氧氣,,再來就是微量的氬,、二氧化碳及水氣。地球大氣組成中,, 地球初形成時的大氣很可能大部分都是二氧化碳,,不過它們大多已被碳酸鹽類巖石給結(jié)合,其馀的則是溶入海洋及被綠色植物耗盡,;如今板塊構(gòu)造運動及生物作用是大氣中二氧化碳消長的持續(xù)主控者,。地球初形成時的大氣很可能大部分都是二氧化碳,不過它們大多已被碳酸鹽類巖石給結(jié)合,,其余的則是溶入海洋及被綠色植物耗盡,;如今板塊構(gòu)造運動及生物作用是大氣中二氧化碳消長的持續(xù)主控者。 大氣中存在的水氣及微量二氧化碳所造成的溫室效應(yīng)是維持地表溫度極重要的作用,,溫室效應(yīng)使地表溫度提高了大約35℃,,否則地表的平均溫度將是酷寒的-21℃! 若沒有水氣及二氧化碳,海水會凍結(jié),,而我們已知的生命型式將無從開展,。若沒有水氣及二氧化碳,海水會凍結(jié),,而我們已知的生命型式將無從開展,。 此外,水氣更是地球水循環(huán)及天氣變化中不可或缺的要角,。此外,水氣更是地球水循環(huán)及天氣變化中不可或缺的要角,。
自由氧的存在也是地球化學(xué)組成的一大特徵,,因為氧是活性很強的氣體,照理說應(yīng)該很容易就和大氣中其它元素相化合,,地球上的氧氣完全是由生物作用產(chǎn)生及維持,,若沒有生命就不會有自由氧。自由氧的存在也是地球化學(xué)組成的一大特征,,因為氧是活性很強的氣體,,照理說應(yīng)該很容易就和大氣中其它元素相化合,地球上的氧氣完全是由生物作用產(chǎn)生及維持,,若沒有生命就不會有自由氧,。
地球與月球之間的引潮力會使地球的自轉(zhuǎn)周期每一世紀增加約2毫秒,最新研究顯示在9億年前一天只有18小時,,而一年則有481天,。地球擁有適度的磁場,推測磁場是起因於液態(tài)外地核中的電流,。地球擁有適度的磁場,,推測磁場是起因于液態(tài)外地核中的電流。 由於太陽風與地球磁場及外層大氣的交互作用,, 極光于焉產(chǎn)生,;而上述因素的不均衡造成磁極會在地表移動,目前磁北極位於加拿大北境,。由于太陽風與地球磁場及外層大氣的交互作用,, 極光于焉產(chǎn)生;而上述因素的不均衡造成磁極會在地表移動,,目前磁北極位于加拿大北境,。
地球磁場及其與太陽風的交互作用也造成了范艾倫輻射帶 (Van Allen radiation belts),它是環(huán)繞著地球的成對環(huán)狀帶,,外型就像是甜甜圈,,由氣體離子 (電漿) 組成,其外圈由海拔19,000公里延伸到41,000公里,;內(nèi)圈則介于海拔13,000至7,600公里之間,。地球磁場及其與太陽風的交互作用也造成了范愛倫輻射帶 (Van Allen radiation belts),,它是環(huán)繞著地球的成對環(huán)狀帶,外型就像是甜甜圈,,由氣體離子(電漿)組成,,其外圈由海拔19000公里延伸到41000公里;內(nèi)圈則介于海拔13000至7600公里之間,。
衛(wèi)星和地震波
地球有一個衛(wèi)星,,就是月球 ,它距地球384,000公里遠,,半徑1,738公里,,質(zhì)量是7.35x10 22公斤。然而此外: 數(shù)千個小型人造衛(wèi)星也在繞地軌道運轉(zhuǎn),;小行星3753 (1986 TO) 的復(fù)雜軌道與地球相關(guān),,它不能算是地球的衛(wèi)星,一般是視之為「伴星」(companion),,比較像是土星的土衛(wèi)十與土衛(wèi)十一的地位,;1846年間曾有人宣稱找到了第二個月亮Lilith,後來證實它并不存在,。
地震波——打開地心之門的鑰匙,,20世紀初,南斯拉夫地震學(xué)家莫霍洛維奇忽然醒悟:原來地震波就是我們探察地球內(nèi)部的“超聲波探測器”,!地震波就是地震時發(fā)出的震波,,它有橫波和縱波兩種,橫波只能穿過固體物質(zhì),縱波卻能在固體,、液體和氣體任一種物資中自由通行,。通過的物質(zhì)密度大,地震波的傳播速度就快,,物質(zhì)密度小,,傳播速度就慢。莫霍洛維奇發(fā)現(xiàn),,在地下33千米的地方,,地震波的傳播速度猛然加快,這表明這里的物質(zhì)密度很大,,物質(zhì)成分也與地球表面不同,。地球內(nèi)部這個深度,就被稱為“莫霍面”,。
1914年,,美國地震學(xué)家古登堡又發(fā)現(xiàn),在地下2900千米的地方,縱波速度突然減慢,,橫波則消失了,,這說明,這里的物質(zhì)密度變小了,,固體物質(zhì)也沒有了,,地球之心在這里,只剩下了液體和氣體,。這個深度,,就被稱為“古登堡面”。
地球之心之謎終于搞清楚了:地球從外到里,,被莫霍面和古登堡面分成三層,,分別是地殼、地幔和地核,。地殼主要是巖石,,地幔主要是含有鎂,、鐵和硅的橄欖巖,,地核,也就是真正的地球之心,,主要是鐵和鎳,,那里的溫度超過2000攝氏度。
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