地球科普知識

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中地理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

地球是什么形狀的?她來自哪里? 早在170萬年前,人類就對自己的家園地球,產(chǎn)生了各種美麗的遐想,編織成許多絢麗多彩的傳說。中國古代就有盤古開天辟地的故事,古希臘神話講開天辟地時,傳說宇宙是從混沌之中誕生的,最先出現(xiàn)的神是大地之神該亞。天空、陸地、海洋都是由她而生,因此人們尊稱她為地母。

地球就像一只陀螺,沿著自轉(zhuǎn)軸自西向東不停地旋轉(zhuǎn)著。她的自轉(zhuǎn)周期為23小時56分4秒,約等于24小時。 同時,地球還圍繞太陽公轉(zhuǎn),她的公轉(zhuǎn)軌道是橢圓形,軌道的半長徑達(dá)到149,597,870公里。 公轉(zhuǎn)一周要365.25天,為一年。

地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為三層:地殼、地幔和地核。在地球引力的作用下,大量氣體聚集在地球周圍,形成包層,這就是地球大氣層。

地核可能大多由鐵構(gòu)成(或鎳/鐵),雖然也有可能是一些較輕的物質(zhì)。地核中心的溫度可能高達(dá)7500K,比太陽表面還熱;下地幔可能由硅,鎂,氧和一些鐵,鈣,鋁構(gòu)成;上地幔大多由橄欖石,輝石(鐵/鎂硅酸鹽),鈣,鋁構(gòu)成。這些都是通過地震技術(shù)獲得的資料(所謂地震技術(shù)是指在地表人工制造一個震源,如炸彈之類的,通過接受地下的回波來確知地下結(jié)構(gòu)的方法);我們只能在巖漿中獲得上地幔的采樣,對于其它層則無能為力。地殼主要由石英(硅的氧化物)和類長石的其他硅酸鹽構(gòu)成。就整體看,地球的化學(xué)元素組成為: 34.6% 鐵 29.5% 氧 15.2% 硅 12.7% 鎂 2.4% 鎳 1.9% 硫 0.05% 鈦 地球是太陽系中密度最大的星體。

其他的類地行星可能也有相似的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成,當(dāng)然也有一些區(qū)別:月球至少有一個小內(nèi)核;水星有一個超大內(nèi)核(相對于它的直徑);火星與月球的地幔要厚得多;月球與水星可能沒有由不同化學(xué)元素構(gòu)成的地殼;地球可能是唯一一顆有內(nèi)核與外核的類地行星。值得注意的是,我們的有關(guān)行星內(nèi)部構(gòu)造的理論只是適用于地球。

不像其他類地行星,地球的地殼由幾個實體板塊構(gòu)成,各自在熱地幔上漂浮。理論上稱它為板塊說。它被描繪為具有兩個過程:擴大和縮小。擴大發(fā)生在兩個板塊互相遠(yuǎn)離,下面涌上來的巖漿形成新地殼時。縮小發(fā)生在兩個板塊相互碰撞,其中一個的邊緣部份伸入了另一個的下面,在熾熱的地幔中受熱而被破壞。在板塊分界處有許多斷層(比如加利福尼亞的San Andreas斷層),大洲板塊間也有碰撞(如印度洋板塊與亞歐板塊)。目前有八大板塊:

北美洲板塊 - 北美洲,西北大西洋及格陵蘭島

南美洲板塊 - 南美洲及西南大西洋

南極洲板塊 - 南極洲及沿海

亞歐板塊 - 東北大西洋,歐洲及除印度外的亞洲

非洲板塊 - 非洲,東南大西洋及西印度洋

印度與澳洲板塊 - 印度,澳大利亞及大部分印度洋

納斯卡板塊 - 東太平洋及毗連南美部分地區(qū)

太平洋板塊 - 大部分太平洋(及加利福尼亞南岸)

還有超過廿個小板塊,如阿拉伯,菲律賓板塊。地震經(jīng)常在這些板塊交界處發(fā)生。

地球的表面十分年輕。在5億年的短周期中(天文學(xué)標(biāo)準(zhǔn)),不斷重復(fù)著侵蝕與構(gòu)造的過程,地球的大部分表面被一次又一次地形成和破壞,這樣一來,除去了大部分原始的地理痕跡(比如星體撞擊產(chǎn)生的火山口)。這樣一來,地球上早期歷史都被清除了。地球至今已存在了45到46億年,但已知的最古老的石頭只有40億年,連超過30億年的石頭都屈指可數(shù)。最早的生物化石則小于39億年。沒有任何確定的記錄表明生命真正開始的時刻。

71%的地球表面為水所覆蓋。地球是行星中唯一一顆能在表面存在有液態(tài)水(雖然在土衛(wèi)六的表面存在有液態(tài)乙烷與甲烷,木衛(wèi)二的地下有液態(tài)水)。我們知道,液態(tài)水是生命存在的重要條件。海洋的熱容量也是保持地球氣溫相對穩(wěn)定的重要條件。液態(tài)水也造成了地表侵蝕及大洲氣候的多樣化,目前這是在太陽系中獨一無二的過程(很早以前,火星上也許也有這種情況)。

地球的大氣由77%的氮,21%氧,微量的氬、二氧化碳和水組成。地球初步形成時,大氣中可能存在大量的二氧化碳,但是幾乎都被組合成了碳酸鹽巖石,少部分溶入了海洋或給活著的植物消耗了,F(xiàn)在板塊構(gòu)造與生物活動維持著二氧化碳的循環(huán)。大氣中穩(wěn)定存在的少量二氧化碳通過溫室效應(yīng)對維持地表氣溫有極其深遠(yuǎn)的重要性。溫室效應(yīng)使平均表面氣溫提高了35攝氏度(從凍人的-21℃升到了適人的14℃);沒有它海洋將會結(jié)冰,而生命將不可能存在。

豐富的氧氣的存在從化學(xué)觀點看是很值得注意的。氧氣是很活潑的氣體,一般環(huán)境下易和其他物質(zhì)快速結(jié)合。地球大氣中的氧的產(chǎn)生和維持由生物活動完成。沒有生命就沒有充足的氧氣。

地球與月球的交互作用使地球的自轉(zhuǎn)每世紀(jì)減緩了2毫秒。當(dāng)前的調(diào)查顯示出大約在9億年前,一年有481天,每天18小時。

地球有一個由內(nèi)核電流形成的適度的磁場區(qū)。由于太陽風(fēng)的交互作用,地球磁場和地球上層大氣引發(fā)了極光現(xiàn)象。這些因素的不定周期也引起了磁極在地表處相對地移動;北磁極現(xiàn)正在北加拿大。


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