La Tierra
Contenidos·Rotación y revolución
·Forma y tamaño
·Masa y aceleración gravitacional
·Tectónica
·Origen y Evolución
·Datos de la Tierra
Pinyin: di qiu
Introducción a la Tierra, una de las ocho Planetas del sistema solar, el tercero en orden de más cercano a más alejado del sol. Tiene un satélite natural, la Luna, y los dos forman un sistema de cuerpos celestes, el sistema Tierra-Luna. La Tierra tiene aproximadamente 4.600 millones de años.
Rotación y revolución
En 1543, Copérnico propuso por primera vez completamente los conceptos de rotación y revolución de la Tierra en su libro "Sobre la revolución de los cuerpos celestes". Desde entonces, numerosas observaciones y experimentos han demostrado que la Tierra gira de oeste a este y al mismo tiempo gira alrededor del Sol. En 1851, el físico francés Foucault llevó a cabo con éxito un famoso experimento (la prueba del péndulo de Foucault) en París para demostrar la rotación de la Tierra. El período de rotación de la Tierra es de aproximadamente 23 horas, 56 minutos y 4 segundos promedio del tiempo solar, y la órbita de la Tierra es elíptica. El diámetro semimayor de la órbita es de 149.597.870 kilómetros, la excentricidad de la órbita es de 0,0167, el período orbital es de un año sidéreo, la velocidad orbital promedio es de 29,79 kilómetros por segundo y el ángulo entre la eclíptica y el ecuador (la eclíptica ángulo) es 23°27′. La combinación de la rotación y revolución terrestre produce la alternancia del día y la noche, las cuatro estaciones y la distinción entre las cinco zonas (zona tropical, zona templada norte y sur y zona fría norte y sur) de la tierra. La velocidad a la que gira la Tierra es desigual, con cambios a largo plazo, cambios estacionales y cambios irregulares. Al mismo tiempo, debido a los efectos gravitacionales del Sol, la Luna y los planetas, así como a los diversos efectos de la atmósfera, los océanos y los materiales internos de la Tierra, la dirección del eje de rotación de la Tierra cambia en el espacio y dentro de él. la tierra misma, es decir, precesión y nutación, cambio polar y cambios en el ángulo transversal amarillo-rojo.
Forma y tamaño
La aparición del concepto de que la Tierra es esférica se remonta a los siglos V y VI a.C. En aquella época, a los filósofos griegos pitagóricos sólo se les ocurrió este concepto basándose en la idea de que la esfera es lo más bello. Aristóteles demostró científicamente por primera vez que la Tierra es una esfera basándose en el hecho de que la sombra de la Luna sobre la Luna es un círculo durante un eclipse lunar. Ya en el Período de los Reinos Combatientes en China, el filósofo Hui Shi ya había propuesto la opinión de que la Tierra es esférica.
En el siglo III a.C., el antiguo geógrafo griego Eratóstenes midió con éxito la longitud del meridiano entre Asuán y Alejandría mediante triangulación. Durante la dinastía Tang de China, bajo la dirección de un grupo, el equipo de investigación dirigido por Nangong Shuo realizó las primeras mediciones de arco en las llanuras al norte y al sur del río Amarillo en la provincia de Henan, y calculó la diferencia de altitud de un grado en el Polo Norte, lo que equivale a una diferencia de aproximadamente 351 grados entre el norte y el sur, 80 pasos en una milla (la unidad de longitud en la dinastía Tang era 5 pies = 1 paso, 300 pasos = 1 milla), por lo que el radio. de la Tierra se puede calcular. Este trabajo es anterior a trabajos similares realizados por los árabes en unos 100 años. En los tiempos modernos, además de utilizar métodos geodésicos, las mediciones de la gravedad también se pueden utilizar para determinar la forma de equilibrio de la Tierra. Después del lanzamiento del satélite terrestre artificial al espacio, el método geodésico geodinámico se ha desarrollado enormemente. El uso combinado de varios métodos ha mejorado enormemente la precisión a la hora de determinar la forma y el tamaño de la Tierra. En el sistema de constantes astronómicas de la Unión Astronómica Internacional de 1976, el radio ecuatorial de la Tierra α es 6378140 metros y el factor de achatamiento de la Tierra 1/f es 298,257. La Tierra no es una esfera perfecta, sino un esferoide achatado, o más bien un cuerpo giratorio con forma de pera. Los resultados de las observaciones de los satélites terrestres artificiales muestran que el ecuador terrestre también es una elipse. Por tanto, la Tierra puede considerarse como un elipsoide de tres ejes. La fuerza centrífuga de inercia causada por la rotación de la Tierra hace que la Tierra esférica se expanda gradualmente desde los polos hasta el ecuador, adquiriendo la actual forma de elipsoide ligeramente aplanada, siendo el radio polar unos 21 kilómetros más corto que el radio ecuatorial. La distribución desigual de la materia dentro de la Tierra provoca además irregularidades en la forma de la superficie terrestre. En geodesia, la llamada forma de la Tierra se refiere a la forma del geoide. En esta superficie, el potencial de gravedad es el mismo en todas partes y es una superficie equipotencial. Los efectos gravitacionales del Sol y la Luna sobre la Tierra provocan fenómenos de marea en los océanos y la atmósfera terrestres, y también provocan que la Tierra sólida (que es un cuerpo elástico hasta cierto punto) sufra una deformación elástica. "marea sólida".
Masa y aceleración gravitacional
La masa de la Tierra es de 5.976×l027 gramos, la cual está determinada según la ley de la gravitación universal. La determinación de la masa de la Tierra proporciona la base para determinar la masa de otros cuerpos celestes. De la masa de la Tierra se puede concluir que la densidad media de la Tierra es de 5,52 g/cm3. Cualquier partícula en la tierra se ve afectada por la gravedad terrestre y la fuerza centrífuga de inercia. La fuerza resultante de ambas es la gravedad. La gravedad disminuye con la altitud y también cambia con la latitud. La aceleración de la gravedad en el ecuador es 978 ga (cm/s2) y en los polos es 983,2 ga. También aparecerán anomalías de gravedad en algunos lugares, lo que refleja la distribución desigual de la materia dentro de la Tierra. Las anomalías de la gravedad están relacionadas con estructuras geológicas y depósitos minerales. Debido a la fuerza de marea del Sol y la Luna, la aceleración gravitacional de la Tierra también sufre ligeros cambios periódicos, alcanzando el máximo unas pocas décimas de miligal.
Tectónica
Se puede considerar que la Tierra está formada por una serie de capas concéntricas. Dentro de la Tierra hay estructuras de núcleo, manto y caparazón. Fuera de la Tierra, están la hidrosfera, la atmósfera y la magnetosfera, que forman la envoltura exterior que rodea la Tierra sólida. La magnetosfera y la atmósfera impiden que los rayos ultravioleta, los rayos X, las partículas de alta energía y numerosos meteoros espaciales bombardeen directamente el suelo.
Más de siete décimas partes de la superficie terrestre están cubiertas por océanos azules, y los lagos y ríos sólo representan una pequeña parte del agua superficial de la Tierra. La capa de agua líquida sobre la superficie terrestre, llamada hidrosfera, se ha formado durante al menos 3 mil millones de años. La superficie de la tierra está compuesta de diversas rocas y suelos. El suelo es accidentado. Las partes bajas están sumergidas por el agua y se convierten en océanos y lagos. La tierra sobre la superficie del agua está formada por llanuras y montañas. La fluctuación vertical total de la superficie sólida de la Tierra es de unos 20 kilómetros. Es la altura entre la cima del Monte Everest (según la determinación del equipo de montañismo chino, la altitud del Monte Everest es 8844,43 metros) y la profundidad más profunda del océano (. la profundidad de la Fosa de las Marianas es de unos 11 kilómetros). Pobre, es más de la mitad del espesor medio de la corteza continental. El fondo del océano es tan desigual y sin incidentes como la tierra. Las rocas del fondo del océano son mucho más jóvenes que las de la tierra. La mayoría de las rocas terrestres tienen menos de dos mil millones de años. Las rocas sedimentarias se pueden encontrar en todas partes de la tierra, lo que indica que estos lugares pueden haber sido océanos en la antigüedad. Aunque hay una pequeña cantidad de cráteres en la superficie terrestre, es difícil encontrar tantos cráteres como la Luna, Marte y Mercurio. Esto se debe a que la superficie terrestre está constantemente erosionada, erosionada y desintegrada por fuerzas externas (agua y atmósfera). y resultan fuerzas internas (terremotos y volcanes).
Durante mucho tiempo se ha creído que los movimientos tectónicos de la corteza terrestre se manifiestan principalmente en el levantamiento y hundimiento del suelo, siendo el movimiento vertical el componente principal y el movimiento horizontal el secundario. En la última década, cada vez más científicos creen que no sólo hay un movimiento vertical en la parte superior de la Tierra, sino también un mayor movimiento horizontal. Las posiciones relativas de los océanos y los continentes también cambian durante el tiempo geológico. En 1912 Wegener propuso la hipótesis de la deriva continental. Desde entonces, algunos geólogos creen que hubo dos continentes antiguos en la Tierra: Gondwana en el hemisferio sur y Laurasia en el hemisferio norte. Sin embargo, durante mucho tiempo muchos científicos se negaron a aceptar la hipótesis de la deriva continental porque a la gente de aquella época le resultaba difícil creer que existiera una fuerza tan poderosa que desgarrara los bloques continentales originales y provocara que los fragmentos se desplazaran gradualmente hasta su actual posiciones. A principios de la década de 1960, Hess y Dietz propusieron la hipótesis de la expansión del fondo del océano, argumentando que las estructuras geotectónicas globales eran un resultado directo de la expansión continua del fondo del océano. Precisamente debido al desarrollo de la hipótesis de la expansión del fondo oceánico y la teoría del movimiento de las placas, la teoría de la deriva continental ha recibido una atención renovada.
La capa superior de la Tierra, que tiene un espesor de unas decenas de kilómetros, es la muy fuerte litosfera. La capa inferior, que tiene un espesor de cientos de kilómetros, es la astenosfera, que es menos fuerte. la acción del estrés a largo plazo, El material de esta capa es plástico. La litosfera flota sobre la astenosfera. Cuando se libera la energía interna de la Tierra (calor original y calor emisivo), la distribución desigual de la temperatura y la densidad en la Tierra provoca un movimiento convectivo del material del manto. El material convectivo del manto se mueve hacia ambos lados a lo largo de las grietas en las dorsales oceánicas del fondo oceánico, formando constantemente nuevos fondos oceánicos. Además, los antiguos fondos oceánicos continúan expandiéndose hacia afuera cuando se acercan al margen continental, se insertan bajo la corteza continental bajo la fuerza de arrastre descendente de la convección del manto, provocando una serie de movimientos tectónicos en la litosfera. Esta convección puede renovar todo el fondo del océano aproximadamente cada 300 millones de años.
La litosfera está dividida por algunas zonas tectónicas activas y dividida en varias unidades discontinuas llamadas placas continentales. Le Buchon dividió la litosfera global en seis placas principales: la placa euroasiática, la placa americana, la placa africana, la placa del Pacífico, la placa australiana y la placa antártica. La expansión del fondo marino hace que las placas continentales se muevan. La compresión mutua de las placas ha creado un enorme sistema montañoso. Este es el caso del sistema montañoso desde los Alpes, pasando por Turquía y el Cáucaso, hasta llegar finalmente al Himalaya. En algunos lugares, las rocas de las dos placas se hundieron al mismo tiempo. tiempo, creando un abismo en el fondo del océano. Además, el movimiento de las placas también provoca volcanes y terremotos. La teoría del movimiento de las placas aún está en desarrollo y existen muchas cuestiones controvertidas.
Origen y Evolución
La investigación científica sistemática sobre el origen y la evolución de la Tierra comenzó a mediados del siglo XVIII, y hasta ahora se han propuesto muchas teorías. La opinión popular actual es que la Tierra, como planeta, se originó a partir de la primitiva nebulosa solar hace 4.600 millones de años. Al igual que otros planetas, ha experimentado algunos procesos de evolución física únicos, como la acreción y la colisión. Al comienzo de la formación de la Tierra, la temperatura era baja y no había una estructura en capas. Fue solo debido al bombardeo de materiales de meteoritos, el calentamiento causado por la desintegración radiactiva y la contracción gravitacional de la Tierra original que la temperatura de la Tierra aumentó gradualmente. aumentó. A medida que aumenta la temperatura, los materiales internos de la Tierra se vuelven cada vez más plásticos y se produce un derretimiento local. En este momento, la diferenciación de materiales comienza bajo la acción de la gravedad. Los materiales más pesados fuera de la tierra se hunden gradualmente, los materiales más ligeros dentro de la tierra se elevan gradualmente y algunos elementos pesados (como el hierro líquido) se hunden hasta el centro de la tierra, formándose. un más denso El núcleo de la Tierra (las observaciones de ondas sísmicas muestran que el núcleo externo de la Tierra es líquido). La convección de materiales fue acompañada de una separación química a gran escala, y finalmente la Tierra formó gradualmente las actuales capas de corteza, manto y núcleo.
En las primeras etapas de la evolución de la Tierra, la atmósfera original se escapó por completo. Junto con la recombinación y diferenciación de la materia, varios gases originalmente en el interior de la tierra subieron a la superficie a través de erupciones volcánicas y otros procesos para convertirse en la atmósfera de segunda generación. Posteriormente, debido a la fotosíntesis de las plantas verdes, se desarrollaron aún más hasta convertirse en la atmósfera de segunda generación. ambiente moderno. Por otro lado, la temperatura en el interior de la tierra aumenta, provocando que el agua cristalizada interna se vaporice. A medida que la temperatura de la superficie desciende gradualmente, el agua gaseosa se condensa y llueve hasta el suelo para formar una hidrosfera. Hace unos tres o cuatro mil millones de años, la vida unicelular comenzó a aparecer en la Tierra y luego evolucionó gradualmente hasta convertirse en una variedad de organismos, hasta que organismos avanzados, como los humanos, formaron una biosfera.
Datos de la Tierra
Radio orbital (unidad de distancia astronómica) 1.000
Radio orbital (millones de kilómetros) 149,6
Revolución Período sideral ( día) 365,26
Período de reunión (día) -
Excentricidad orbital 0,0167
Inclinación orbital (grados) 0,0
Longitud eclíptica de ascendente nodo (grados) 0,0
Longitud eclíptica del perihelio (grados) 102,3
Velocidad orbital media (km) 29,79
Radio ecuatorial (km) 6371
Circunferencia de la Tierra (km) 40030
Atraso 0.0034
Masa (Masa de la Tierra = 1) 1.000
Densidad (gramos/centímetro cúbico) 5,52
Gravedad ecuatorial (Tierra=1) 1,00
Velocidad de escape (km/s) 11,2
Periodo de rotación (día) 0,9973
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Ángulo de cruce amarillo-rojo (grados) 23,44
Albedo 0,30
Brillo máximo-
Satélite (confirmado) 1