1.2.1. Планета Земля, развитие знаний о Земле

В начале мир был ничто:
Не было ни небес, ни земли, ни космоса.
Он был ничто и потому помыслил:
Я буду и извергнул жар

(Из древнеегипетского текста)

Согласно современным космогоническим гипотезам Земля, подобно другим планетам Солнечной системы, образовалась путем гравитационной конденсации из рассеянного в околосолнечном пространстве газово-пылевого вещества. Ее возраст оценивается в 4,5–4,6 миллиарда лет.

Земля движется по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится Солнце. Притяжение Солнца удерживает Землю на ее орбите, вместе с тем притяжение Луны и Солнца вызывает приливы и отливы в гидросфере, атмосфере и в твердой оболочке Земли. Гравитационное влияние Солнца, планет и Луны вызывает длительные периодические изменения эксцентриситета орбиты и наклона оси Земли, что является одной из причин изменения климата на Земле.

Рис. 1.4. Вид на Землю из космоса (фотография сделана с борта «Аполлона»)

Наиболее мощное влияние на земные процессы оказывает излучение Солнца, которое является главным источником энергии для этих процессов.

Расстояние от Солнца до Земли, составляющее около 150 млн. км, является оптимальным для возникновения жизни на Земле.

Земля имеет очень сложную шарообразную форму, несколько сплюснутую у полюсов и названную геоидом (рис. 1.4, 1.5). Первыми о шарообразности Земли заговорили древние греки (Пифагор, VI в. до н.э.). Аристотель (384–322 до н.э.), наблюдая лунные затмения, отметил, что тень, отбрасываемая Землей на Луну, всегда принимает округлую форму. Исходя из этого, ученый пришел к выводу о шарообразной форме Земли.

Древнегреческий астроном Аристарх Самосский уже в III в. до н.э. учил, что Земля и планеты вращаются вокруг Солнца, однако позже Птолемей Клавдий во II в. до н.э. развил геоцентрическую систему мира, продержавшуюся 1,5 тысячи лет.

Развитие науки, географические открытия привели к значительному прогрессу в представлениях о положении Земли в мировом пространстве, ее происхождении. Много замечательных догадок о строении и

развитии Земли высказал Леонардо да Винчи (1452–1519).

Рис. 1.5. Земля и Солнце

В 1543 г. была опубликована книга Н. Коперника (1474–1543) «Об обращениях небесных сфер», содержащая научно разработанную гелиоцентрическую систему мира, и установлено истинное место Земли в Солнечной системе.

Геология, изучающая состав, строение и историю развития Земли, особенно земной коры, сформировалась в XVII–XVIII вв., но корни ее теряются в глубокой древности, когда люди начали добывать полезные ископаемые из недр Земли.

М.В. Ломоносов (1711–1765) внес большой вклад в развитие геологии и установил ряд важных закономерностей развития Земли. В дальнейшем в XIX в. геология достигла значительных успехов в изучении строения Земли. В результате научных достижений XX в. сформировались представления о строении Земли и глобальных процессах, происходящих в ее недрах и в космосе.

Земля сложена твердыми, жидкими и газообразными веществами, которые располагаются в определенной последовательности, образуя внутреннее ядро и оболочки планеты. Основная масса Земли (свыше 99%) заключена под твердой земной поверхностью, за пределами которой находятся внешние геосферы - гидросфера и атмосфера.

Земля обладает гравитационным, магнитным, электрическим и геотермическим полями.

Водная оболочка Земли, включающая воды морей и океанов, воды суши, ледники, называется гидросферой.

Внешняя газовая оболочка – атмосфера, у которой плотность быстро падает по мере удаления от поверхности Земли и нет четко выраженной верхней границы, не учитывается при определении формы и размеров Земли. 19% массы атмосферы сосредоточено в ее нижнем слое – тропосфере толщиной 7–12 км.

Основные параметры Земли равняются: средний радиус – 6371 км, экваториальный радиус – 6378 км, полярный радиус – 6357 км; площадь поверхности – 510 млн. км 2, масса – 5,976·10 2 4 кг.

Суша составляет 29,2% поверхности Земли, а остальные 70,8% – водная поверхность морей и океанов.