Zemlja je del sončnega sistema, ki se nahaja na razdalji 149,8 milijona kilometrov od Sonca in je peti največji med drugimi planeti.
Malo o planetu Zemlja
Hitrost vrtenja nebesnega telesa okoli Sonca je 29,765 km/s. Popolno se vrti v 365,24 sončnih dneh.
Naš planet Zemlja ima en satelit. To je luna. Je v orbiti našega planeta na razdalji 384.400 km. Mars ima dve luni, Jupiter pa sedeminšestdeset. Povprečni polmer našega planeta je 6371 km, medtem ko je videti kot elipsoid, rahlo sploščen na polih in podolgovat vzdolž ekvatorja.
zemeljska masa in gostota
Njegova masa je 5,981024 kg, povprečna gostota Zemlje pa 5,52 g/cm3. Hkrati je ta indikator v bližini zemeljske skorje znotraj 2,71 g/cm3. Iz tega sledi, da se gostota planeta Zemlja znatno poveča v smeri globine. To je posledica njene naravezgradbe.
Prvič je povprečno gostoto Zemlje določil I. Newton, ki jo je izračunal v količini 5-6 g/cm3. Njegova kemična sestava je podobna zemeljskim planetom, kot sta Venera in Mars ter delno Merkur. Sestava Zemlje: železo - 32%, kisik - 30%, silicij - 15%, magnezij - 14%, žveplo - 3%, nikelj - 2%, kalcij - 1,6% in aluminij - 1,5%. Preostale postavke znašajo približno 1,2%.
Naš planet je modri popotnik v vesolju
Lokacija Zemlje blizu Sonca vpliva na prisotnost določenih kemikalij v tekočem in plinastem stanju. Zaradi tega je sestava Zemlje raznolika, nastala je atmosfera, hidrosfera in litosfera. Ozračje je v glavnem sestavljeno iz mešanice plinov: dušika in kisika 78 % oziroma 21 %. Pa tudi ogljikov dioksid - 1,6% in zanemarljiva količina inertnih plinov, kot so helij, neon, ksenon in drugi.
Hidrosfera našega planeta je sestavljena iz vode in zavzema 3/4 njegove površine. Zemlja je danes edini znani planet v sončnem sistemu, ki ima hidrosfero. Voda je imela odločilno vlogo v procesu nastanka življenja na Zemlji. Zaradi svojega kroženja in visoke toplotne zmogljivosti hidrosfera uravnoveša podnebne razmere na različnih zemljepisnih širinah in tvori podnebje na planetu. Predstavljajo ga oceani, reke in podzemne vode. Trden del našega planeta sestavljajo sedimentne formacije, granitne in baz altne plasti.
Struktura Zemlje in njena struktura
Zemlja ima tako kot ostali planeti zemeljske skupine večplastno notranjo strukturo. V njejsredišče je jedro.
Sledi plašč, ki zavzema pomemben del prostornine planeta, in nato zemeljska skorja. Med seboj se oblikovane plasti močno razlikujejo po svoji sestavi. V času obstoja našega planeta, več kot 4,5 milijarde let, so težje kamnine in elementi pod vplivom gravitacije prodirali vse dlje v središče Zemlje. Drugi elementi, lažji, so ostali bližje njeni površini.
Težavnost in nedostopnost raziskovanja podzemlja
Človek zelo težko prodre globoko v Zemljo. Ena najglobljih vrtin je bila izvrtana na polotoku Kola. Njegova globina doseže 12 kilometrov.
Razdalja od površja do središča planeta je več kot 6300 kilometrov.
Uporaba posrednih raziskovalnih orodij
Zaradi tega se črevesje našega planeta, ki se nahaja na precejšnji globini, analizira glede na rezultate potresnih raziskav. Vsako uro na različnih točkah na Zemlji opazimo približno deset nihanj njegove površine. Na podlagi pridobljenih podatkov na tisoče seizmičnih postaj izvaja študijo širjenja valov med potresom. Te vibracije se širijo na popolnoma enak način kot krogi na vodi iz vrženega predmeta. Ko val prodre v bolj strnjeno plast, se njegova hitrost močno spremeni. S pomočjo pridobljenih podatkov so znanstveniki lahko določili meje notranjih lupin našega planeta. V strukturi Zemlje se razlikujejo tri glavne plasti.
Zemljina skorja in njene lastnosti
Na vrhZemljina lupina je zemeljska skorja. Njegova debelina se lahko giblje od 5 kilometrov v oceanskih območjih do 70 kilometrov v gorskih območjih celine. Glede na celoten planet ta lupina ni debelejša od jajčne lupine, pod njo pa divja podzemni ogenj. Odmevi globokih procesov, ki se dogajajo v nedrih Zemlje, ki jih opazujemo v obliki vulkanskih izbruhov in potresov, povzročajo veliko uničenje.
Zemeljska skorja je edina plast, ki je ljudem na voljo za življenje in polno raziskovanje. Struktura zemeljske skorje pod celinami in oceani je drugačna.
Celinska skorja zavzema veliko manjšo površino zemeljske površine, vendar ima bolj zapleteno strukturo. Pod sedimentno plastjo vsebuje zunanjo granitno in spodnjo baz altno plast. Starejše kamnine najdemo v celinski skorji, stare skoraj dve milijardi let.
Oceanska skorja je tanjša, le približno pet kilometrov, in vsebuje dve plasti: spodnjo baz altno in zgornjo sedimentno. Starost oceanskih kamnin ne presega 150 milijonov let. Življenje bi lahko obstajalo v tej plasti.
Plašč in kaj vemo o njem
Pod skorjo leži plast, imenovana plašč. Meja med njim in lubjem je precej ostro označena. Imenuje se plast Mohorovich in jo najdemo na globini približno štirideset kilometrov. Mohorovičevo mejo sestavljajo predvsem trdni bazalci in silikati. Izjema so nekateri "žepi lave", ki so v tekoči obliki.
Debelina plašča je skoraj tri tisoč kilometrov. Podobne plasti so našli tudi na drugih planetih. Na tej meji je jasno povečanje potresnih hitrosti s 7,81 na 8,22 km/s. Zemljin plašč je razdeljen na zgornjo in spodnjo komponento. Meja med tema geosferama je plast Galicina, ki se nahaja na globini približno 670 km.
Kako se je oblikovalo znanje o plašču?
Na začetku 20. stoletja se je intenzivno razpravljalo o Mohorovičevi meji. Nekateri raziskovalci so verjeli, da tam poteka metamorfni proces, med katerim nastanejo kamnine z visoko gostoto. Drugi znanstveniki so močno povečanje hitrosti potresnih valov pripisali spremembi sestave kamnin iz relativno lahkih v težje vrste.
Zdaj to stališče velja za glavno pri razumevanju in metodah preučevanja procesov, ki se dogajajo znotraj planeta. Zemljin plašč zaradi svoje globoke lege ni neposredno dostopen za neposredne raziskave in ne pride na površje.
Zato so bile glavne informacije pridobljene z geokemičnimi in geofizikalnimi metodami. Na splošno je rekonstrukcija prek razpoložljivih virov zelo težka naloga.
Plašč, ki prejema sevanje iz središča, se segreje od 800 stopinj na vrhu do 2000 stopinj blizu jedra. Dejansko se domneva, da je snov plašča v stalnem gibanju.
Kolikšna je gostota Zemlje v območju plašča?
Gostota Zemlje znotraj plašča doseže približno 5,9 g/cm3. Pritiskraste z naraščajočo globino in lahko doseže 1,6 milijona atmosfer. Pri določanju temperature v plašču mnenja znanstvenikov niso nedvoumna in precej protislovna, 1500-10000 stopinj Celzija. To so prevladujoča mnenja v znanstvenih krogih.
Bližje središču, bolj vroče
Jedro je postavljeno v središče Zemlje. Njegov zgornji del se nahaja na globini 2900 kilometrov od površja (zunanje jedro) in predstavlja približno 30% celotne mase planeta. Ta plast ima lastnosti viskozne tekočine in električne prevodnosti. Vsebuje približno 12 % žvepla in 88 % železa. Na meji jedra in plašča se gostota Zemlje močno poveča in doseže približno 9,5 g/cm3. Na globini približno 5100 km se prepozna njegov notranji del, katerega polmer je približno 1260 kilometrov, masa pa 1,7 % celotne mase planeta.
Tlak v središču je tako velik da sta železo in nikelj, ki bi morala biti tekoča, v trdnem stanju. Po znanstvenih študijah je središče Zemlje kraj s super ekstremnimi pogoji s tlakom 3,5 milijona atmosfer in temperaturami nad 6000 stopinj.
V zvezi s tem zlitina železo-nikelj ne preide v tekoče stanje, kljub dejstvu, da je tališče takšnih kovin 1450-1500 stopinj Celzija. Zaradi velikanskega pritiska v središču sta masa in gostota Zemlje precej ogromni. En kubični decimeter snovi tehta približno dvanajst kilogramov in pol. To je edinstven in edini kraj, kjer je gostota planeta bistveno večja kot na katerem koli drugemplast.
Razkriti vse mehanizme interakcij znotraj Zemlje bi bilo ne le zanimivo, ampak tudi koristno. Razumeli bi nastanek različnih mineralov in njihovo lokacijo. Morda bi mehanizem nastanka potresov postal popolnoma razumljen, kar bi jih omogočilo natančno opozoriti. Danes so nepredvidljivi in prinašajo veliko žrtev in uničenja. Natančno poznavanje konvekcijskih tokov in njihove interakcije z litosfero lahko osvetli ta problem. Zato bodoči znanstveniki čakajo dolgo, zanimivo in koristno delo za vse človeštvo.
