Žemė

(angl. Earth)


Fizinės charakteristikos

masė 1 MŽ = 5.97×1024 kg
skersmuo 1 DŽ = 12 756 km
dėl sukimosi Žemė „suplota“:
spindulys ⟼ 6 378 km
spindulys ↧ 6 357 km
tankis 1 qŽ = 5 515 kg/m3
laisvo kritimo pagreitis 1 g = 9.7801 m/s2
pabėgimo greitis 11 186 km/s
paviršiaus temperatūra: 200-320 K

 

Žemė turi vieną gamtinį palydovą - Mėnulį:
masė 0.0123 MŽ = 7.3477×1022 kg
skersmuo 0.2724 DŽ = 3 475 km

Dėl santykinai didelio jo dydžio ir masės Žemė su Mėnuliu dažnai vadinami dvinare planeta.


Orbitinis judėjimas

Nuotolis nuo Saulės

vidutinis 149 597 887 km (1 av)      
perihelyje 147 098 074 km (0.983 av)
afelyje 152 097 701 km (1.017 av)

e 0.017
10 0000 m. periodu kinta nuo 0.005 iki 0.061.

apskriejimo periodas 365.26 d. = 1 m.

orbitos posvyris 0.0°

apsisukimo apie ašį periodas 23.93 h

ašies posvyris 23.44°
41 000 m. periodu kinta nuo 22.1º iki 24.5º.

Dėl precesijos ašis per 25 725 m. nubrėžia kūgį.

Daugiau apie Milankovičičiaus ciklus

Dėl ašies posvyrio planetoje yra metų laikų kaita.


Palydovas Mėnulis

Perigėjuje 362 570 km
(356 400–370 400 km)

Apogėjuje 405 410 km
(404 000–406 700 km)

Žemė MėnulisVidutinis Mėnulio nuotolis nuo Žemės centro - 384 400 km.
Šį atstumą šviesa nueina per 1.26 s .

 

 

 


Paviršius


Forma

Žemės Žemės paviršius yra elipsoidas - ties ašigaliais „suplotas“ rutulys: spindulys nuo centro link pusiaujo – 6 378.245 km,
spindulys nuo centro link ašigalių – 6 356.863 km.

Tikroji Žemės figūra - geoidas - yra gerokai sudėtingesnė.

Plačiau: http://www.esa.int/esaEO/index.html

 

https://www.google.com/maps/space/earth


Vidinė sandara


(1) Kontinentinė pluta sudaryta iš kieto granito ir nuosėdinių uolienų. Jis yra storesnė nei okeaninė pluta (nuo 30 km iki 100 km po kalnynais).
Pluta sudaro apie 1.5% viso Žemės tūrio, 4.4% Žemės masės ir 6.5% Žemės silikato masės (be metalinės Žemės šerdies).
Ji buvo vadinama SIAL (nuo silicio ir aliuminio).

(2) Kieta okeaninė pluta, sudaryta daugiausia iš bazalto uolų. Ji yra gana plona (apie 5 km).
Ji vadinama SIMA (nuo silicio ir magnio).

(3) Subdukcijos zona, kurioje viena Žemės litosferos plokštė grimzta po kita gilyn į mantiją iki kelių šimtų kilometrų.
(4) Viršutinė mantija, kuri yra mažiau klampi negu vidinė, sudaryta daugiausia iš peridotito uolienų: olivino, pirokseno, granato. Ji susideda iš trijų sluoksniai. Viršutinis yra suaugęs su pluta ir kartu su ja sudaro litosferą - kietą Žemės apvalkalą.
(5) Ugnikalnių išsiveržimai aktyvaus vulkanizmo srityse. Jie būna kelių tipų. Giliausi iš jų yra vadinami „karštaisiais taškais“. Tai ugnikalniai, kur mantijos gelmių magma yra netoli ribos su skystu branduoliu. Šie ugnikalniai nėra susiję su tektoninėmis plokštėmis ir jie beveik nejuda ant Žemės paviršiaus. Vykstant tektoninių plokščių judėjimui, palaipsniui virš jo atsiranda naujas, dar nepradegintas, litosferos plotas. Taip palaipsniui sudaro salynai.
(6) Kieta apatinė mantija turi savybę tekėti, bet tai pastebima tik didelėse laiko skalėse (daugiau, nei 100 m.). Mantija - tai ne skystis, kaip kad gali atrodyti, žiūrint į iš ugnikalnių besiveržiančius lavos srautus. Bet ji mažiau „standi“, negu kiti sluoksniai. Jos takumas panašus į ledynų takumą (~2 cm per metus). Kietai mantijos medžiagai leidžiantis žemyn, temperatūra kyla, ir, rodos, uolienos turėtų išsilydyti. Bet, dėl didėjančio slėgio jos išlieka kietos. Ir priešingai, kai karšta mantijos medžiaga kyla aukštyn, ji gali viršyti lydymosi temperatūrą, ir ima darytis pirminė magma. Tai įvyksta maždaug 100 km gylyje.
Mantija (viršutinė ir apatinė) sudaro 84% Žemės tūrio.

(7) Plumai - karštesni mantijos medžiagos srautai, kurie kyla nuo ribos su branduoliu į viršutinius mantijos lygius ir lydosi netoli Žemės paviršiaus, sukeldami vulkanizmo reiškinį.
(8) skystą išorinį branduolį sudaro 80-85% geležis, apie 10-12% lengvesni elementai. Jo klampumas yra maždaug 1 100 kartų didesnis, negu vandens, jo vidutinė temperatūra yra 4000°C, o tankis 10. Tai didžiulis kiekis išlydyto metalo, kuris dėl konvekcijos maišosi. Šie judesiai susiję su planetos judėjimu, daugiausia sukimusi apie ašį, bei Žemės ašies precesija. Geležies elektrinis laidumas sudaro sąlygas atsirasti elektros srovei, kuri sukuria kintamus magnetinius laukus, kurie sukuria Dinamo poveikį ir taip sustiprina šias sroves. Manoma, kad skystas branduolys yra geomagnetinio lauko šaltiniu. Energijos šaltinis, reikalingas palaikyti šio generatoriaus yra labiausiai tikėtina, latentinės šilumos kristalizacijos šerdyle.
(9) kietas vidinis branduolys (dar vadinamas "šerdimi") yra metalinis (geležies ir nikelio lydinys, proporcijomis apie 80%/20%). Slėgis, kuris siekia 3.5 mln. barų (350 GPa), saugo jo kietą būvį, nepaisant virš 5000° C temperatūros ir tankio apie 13.
(10) Mantijos konvekcinių srautų medžiaga lėtai juda (~2 cm per metus). Jie perneša didžiąją dalį šilumos energijos iš Žemės branduolio į paviršių. Šie srautai i6 dalies lemia kontinentų judėjimą.
(11) Litosfera susideda iš kelių sluoksnių: plutos (tektoninės plokštės) ir su ja suaugusios viršutinės mantijos dalies. Litosferos apatinė riba siekia 100-200 km gylį, kur temperatūra artima peridotitų lydymosi temperatūrai.
Litosfera yra suskilusi į litosferos blokus, vadinamus litosferos plokštėmis. Litosferos plokštės juda viena kitos atžvilgiu.

(12) Astenosfera - viršutinė mantijos dalis po litosfera, dar vadinama Gutenbergo sluoksniu. Jos apatinė riba yra 250–400 km gylyje. Astenosferos medžiagos tankis ir klampumas mažesnis negu aukščiau ir žemiau esančių sluoksnių. Čia vyksta ėtas horizontalus medžiagos masių judėjimas.
(13) Gutenbergo sluoksnis - tarpinis sluoksnis tarp mantijos ir branduolio.
(14) Mohorovičičiaus paviršius (Moho) - tarpinis sluoksnis tarp planetos plutos ir mantijos (litosferos sudėtinė dalis).
(?) Vidinis branduolys yra paslaptinga vieta, ir keletas klausimų išlieka neatsakyti:
• Neseniai atlikti tyrimai rodo, kad vidinis branduolys nėra stacionarus likusių Žemės dalių atžvilgiu. Jo sukimasis gali būti diferencialinis, t.y. jis gali suktis nevisai tokiu tokiu pačiu greičiu, kaip likusi planetos dalis. Jo kampinis greitis yra didesnis ~ 0.3-0.5 laipsnio per metus (remiantis šiais skaičiais, per maždaug 720-1200 metų vidinis branduolys jis turėtų padaryti visą papildomą apsisukimą, lyginant su likusia Žeme).
• Taip pat yra abejonių, kad vidinis branduolys tikrai yra kietas, nes kai kuriais aspektais jis elgiasi kaip skystas, o kiti duomenys patvirtina, kad jis yra kietas. Rusijos ir Švedijos mokslininkų tyrimai parodė, kad sąlygose, kokios yra mūsų planetos centre, metalų lydinys, iš kurio sudarytas vidinis branduolys, gali atrodyti visai kitoks, nei planetos paviršiuje. Jo mechaninės savybės gali būti panašios į smėlio, kas galėtų paaiškinti dviprasmiškus išvadas apie jo būseną.
• Galiausiai, naujausi tyrimai rodo, kad vidinis branduolys atrodo pats padalintas į dvi dalis: vidinę ir išorinę. Žinoma, kad vidinė grynos geležies dalis yra migdolo formos ir didesnė, nei išorinė. Jai būdinga anisotropinė kristalinė struktūra.
Branduolys (vidinis ir išorinis) sudaro ~15% Žemės tūrio.

Žemės vidinė sandara.

Planetą sudaro:

  • branduolys:
    vidinis branduolys - kietas, 1250 km spindulio, iš geležies ir nikelio,
    tankis ~12g/cm3, temperatūra 4000-4700°C;
    išorinis branduolys - skystas, 2200 km storio,
    tankis ~10g/cm3, temperatūra 3500-4000°C;

  • mantija:
    apatinė mantija - kieta, 2185 km storio,
    tankis ~5.5g/cm3, temperatūra 1000-3500°C;
    viršutinė mantija - kieta, 700 km storio,
    tankis ~3.5g/cm3, temperatūra <1000°C;

  • pluta:
    kontinentinė pluta - kieta, 35-75 km storio, sudaryta iš nuosėdinių uolienų, po ja - bazalto ir granito, tankis ~3g/cm3, temperatūra <1000°C;
    okeaninė pluta - kieta, 5-12 km storio, sudaryta daugiausia iš bazalto, tankis ~2.7g/cm3, temperatūra <1000°C;

  • atmosfera siekia 60 km aukštį.


Tektoninės plokštės

Litosfera yra suskilusi į blokus, vadinamus litosferos plokštėmis. Jos plūduriuoja ant pusiau išsilydžiusių astenosferos paviršiaus sunkesnių uolienų. Apie 94% Žemės paviršiaus dengia 7 didžiosios plokštės:

Ramiojo vandenyno plokštė,
Afrikos plokštė,
Eurazijos plokštė,
Australijos plokštė,
Šiaurės Amerikos plokštė,
Antarktidos plokštė,
Pietų Amerikos plokštė.

Didžiosioms dažnai priskiriamos ir kitos:

Arabijos plokštė,
Kokosų plokštė,
Indijos plokštė,
Filipinų plokštė,
Skotijos plokštė.

Plokščių pakraščiai yra seisminio, tektoninio ir magminio aktyvumo zonos.

Žemynų dreifas

Tektoninės plokštės visą laiką juda viena kitos atžvilgiu, nes jas traukia konvekciniai astenosferos srautai. Yra trys plokščių tarpusavio judėjimo tipai:

  • plėtimasis (divergencija), pasireiškianti spredingu;

  • susidūrimas (konvergencija);
  • slinkis (transforminiai, konservatyvieji lūžiai).

Žemėje buvę superkontinentai:

  • Rodinija - pirmasis, susidaręs maždaug prieš 1200 mln. m. ir gyvavęs iki 750 mln. m., suskilo į Protolauraziją, Kongo kratoną ir Protogondvaną.

  • Panotija (Vendo superkontinentas) - hipotetinis superkontinentas, egzistavęs nuo prieš 600 mln. m. iki prieš 550 mln. m. (prekambre).
  • Pangėja - egzistavo paleozojaus ir mezozojaus erose - susiformavo prieš 300 mln. m. ir skilo prieš 180 mln. m. juros periode (skilo į Gondvaną ir Lauraziją).


Daugiau apie Žemę


Hidrosfera

Dėl vandens gausos paviršiuje ir atmosferoje Žemės planeta atrodo žydra, todėl dažnai ji vadinama Žydrąja planeta. Vandenynai dengia ~75% Žemės paviršiaus. Bendra vandens masė yra ~1.4×1018 tonų (tai sudaro ~0.023% Žemės masės), tūris ~1 532 000 000 km3. Didžiausią hidrosferos dalį (94%) sudaro vandenynai, kurių vidutinis gylis yra 3.794 km. Giliausia Marianų įduba - 10.911 km.
Tik ~3% vandens masės sudaro gėlas vanduo. Daugiausia gėlo vandens (68.7%) dabar yra ledo pavidalu.

Projekte ECCO2 NASA ir „Jet Propulsion Laboratory“ sukūrė 20 min. filmuką „Amžinasis vandenynas“, Golfo srovės temperatūrinę vizualizaciją.

Daugiau skaitykite http://www.sciencedaily.com

Atmosfera

Žemės atmosferos tankis jūros lygyje yra apie 2,55×1019 molekulių viename kubiniame centimetre, arba 1,22×10-3 g/cm³. Ji susideda iš molekulinio azoto, molekulinio deguonies, dar yra argono, vandens garų, anglies dioksido ir kitų dujų. Žemės atmosfera vertikalia kryptimi skirstoma į šiuos sluoksnius (nuo žemiausio iki aukščiausio):

  • Troposfera (nuo Žemės paviršiaus iki 8-17 km) – joje dažniausiai keičiasi orai, vyksta atmosferos turbulencija. Kylant aukštyn, kas 1 km, temperatūra krinta 6°C, iki tropopauzės temperatūra nukrinta iki apie -60°C. Sudaro 80% visos atmosferos masės.

  • Stratosfera (nuo 8-17 iki 50-55 km) – žemutiniame jos sluoksnyje temperatūra pastovi, nuo 25 km pradeda kilti ir iki stratopauzės pasiekia 0°C.
    20-25 km aukštyje yra didžiausia ozono koncentracija.

  • Mezosfera (nuo 50-55 iki 80 km) – joje temperatūra krinta gan sparčiai. Iki mezopauzės ji pasiekia -90°C.
  • Termosfera (nuo 80 iki 800 km):
    80-90 km aukštyje temperatūra pastovi, tačiau vėliau pradeda didėti.
    150 km aukštyje ji pasiekia 230°C,
    500–600 km aukštyje >1500°C,
    ties viršutine riba pakyla iki 2000°C.
    Dideli paros temperatūrų skirtumai.

  • Egzosfera (virš 800 km) – atmosfera laipsniškai pereina į tarpplanetinę erdvę. Dujų tankis labai mažas. Temperatūra – keletas dešimčių tūkstančių laipsnių. Virš jos prasideda tarpplanetinė erdvė.

Žemės planetos orai - http://earth.nullschool.net

Magnetinis laukas

Žemės sukimasis ir išoriniame branduolyje susidarantys konvekciniai srautai sukuria stiprų Žemės magnetinį lauką, kurio ašis su planetos sukimosi ašimi sudaro ~11.5° kampą ir praeina 450 km šalia Žemės centro. Žemės magnetinai poliai neturi pastovios vietos, o nuolat (maždaug po 15 km per metus) nepriklausomai vienas nuo kito juda. Per paskutinį milijoną metų jie kelis kartus susikeitė vietomis. Magnetinio lauko pasikeitimo intervalas - nuo kelių tūkstančių iki daugelio milijonų metų (apskaičiuotas vidutinis periodas yra 250 000 metų). Paskutinis pasikeitimas įvyko prieš 780 000 m. Žmonija tuo metu jau buvo ir per jį išgyveno, bet tada ji nebuvo tokia priklausoma nuo technologijų, kaip dabar. O Žemės magnetinis laukas dabar silpsta – per paskutinius 100 metų jo galia sumažėjo net 5%.

Daugiau apie Žemės magnetinį lauką:
http://science.nasa.gov
http://mokslasplius.lt/eksperimentai/

Biosfera

Gyvieji organizmai klasifikuojami remiantis jų lastelių sandara ir maistingųjų medžiagų bei energijos perdavimo būdais. Populiariausias yra skirstymas į penkias karalystes: gyvūnų, augalų, pirmuonių, grybų ir monerų.

Vaizdžiai su Žemės planetos gyvąja gamta supažindina Wildscreen projektas http://www.arkive.org. ARKive renka geriausius filmus ir nuotraukas apie gyvybės rūšis į vieningą centralizuotą skaitmeninę biblioteką, siekia sukurti unikalų garso ir vaizdo pasakojimą apie gyvybę Žemėje (teikiant pirmenybę rūšims, kurioms labiausiai gresia išnykimas), kad visa tai išsaugotų ateities kartoms.

 

Nuo 1971 m. Jungtinių Tautų iniciatyva per pavasario lygiadienį (kovo 20 d.) pradėta švesti Žemės diena.

2009 m. Jungtinių Tautų Generalinė Asamblėja paskelbė ir Motinos Žemės dieną, kuri švenčiama balandžio 22 d.

 

Mitai

Daugumoje kultūrų Deivė Motina, dievų motina - sutapatinama su Žeme ir vadinama Motina Žemė, bet ir dangaus dievo žmona. Ji - dievybė, siejama su derlingumu, vaisingumu, Žemės sukūrimu.

Senovės šumerams tai žemės deivė Ki, senovės graikams - deivė Gaja, romėnams - Tera, kinams - Hou-T'u, skandinavų mitologijoje - Jordė.

Tik senovės Egipto kultūroje, skirtingai nuo daugelio kitų kultūrų, Žemė personifikuojama kaip vyriškos lyties dievas - Gebas, moteriška ten dangaus deivė Nut.

Lietuvių Žemyna, latvių Zeme-mate. Žemės Motinos vaisingumas buvo siejamas su Saule bei Mėnuliu.

Žemės planetos simbolis - kryžius rate. Jis naudojamas visame pasaulyje tūkstančius metų ir turi ne vieną simbolinę prasmę: elementas žemė (alchemijoje), Saulės kryžius, keltų kryžius, keturios pasaulio kryptys, keturi metų laikai, gaublys padalintas meridiano ir pusiaujo. XVI a. šis ženklas ėmė reikšti krikščionybę.
Dar naudojamas simbolis .

Apie pastebėtas klaidas ir netikslumus praneškite adresu info AT astronomija . lt

 

Saulės dėmės

Tikslus laikas