Образование планеты Земля. Процесс образования каждой из планет Солнечной системы имел свои особенности. Около 5 млрд. лет на расстоянии 150 млн. км от Солнца зародилась наша планета. При падении на нее астероидных тел вещество нагревалось и дробилось. Первичное вещество сжималось под действием силы тяготения, принимало форму шара, недра которого разогревались. Земля в самом начале своего существования как планеты представляла собой холодное газопылевое облако. Постепенно за счет гравитационных сил и энергии распада радиоактивных веществ недра Земли стали разогреваться. Когда температура недр достигла уровня плавления окислов железа и других соединений, начались активные процессы формирования ядра и основных оболочек планеты. Тяжелые элементы, в основном металлы погружались вниз, а легкие по массе элементы поднимались вверх и образовывали земную кору. Происходили процессы перемешивания, шли химические реакции, более легкие силикатные породы выдавливались из глубины на поверхность и образовали земную кору, тяжелые - оставались внутри планеты. Разогревание сопровождалось бурной вулканической деятельностью, при этом пары и газы вырывались наружу. В процессе вулканической деятельности рождалась земная атмосфера, а водяные пары конденсировались в океанах. Земля не самая большая, но и не самая маленькая планета среди своих соседей. Экваториальный радиус ее, равен 6378 км, из-за центробежной силы, создаваемой суточным вращением, больше полярного на 21 км. Давление в центре Земли составляет 3 млн. атм., а плотность вещества - около 12г/см3. Форма и размеры Земли. Земля имеет шарообразную форму. Ее диаметр около 12 750 км. Поскольку человек видит лишь небольшую часть Земли, земная поверхность кажется ему плоским кругом, ограниченным линией, где небо как бы соприкасается с Землей. Недаром у многих народов наша планета отождествлялась с полоской поверхностью. Во времена древнегреческой цивилизации люди стали предполагать, что Земля это шар. Первые доказательства шарообразности принадлежат Аристотелю (4 век до нашей эры). Он наблюдал за лунными затмениями, во время которых тень от земли отражалась на поверхности Луны. Постепенно представления о Земле как о шаре стали основываться не на наблюдениях, а на математических расчетах. Древнегреческий математик, астроном и географ растофен Киренский (около 276-194 гг. до н.э.) с удивительной точностью определил размеры земного шара. Сейчас мы знаем, что вдень летнего солнцестояния (21-22 июня), в полдень Солнце на Тропике Рака (или Северном тропике) находится в зените, т.е. его лучи отвесно падают на поверхность Земли. Эрастофену же было известно, что в этот день Солнце освещает дно даже самых глубоких колодцев в окрестностях Сиены (Сиена древнее название Асуана). В полдень он по тени от вертикального столба, установленного в Александрии, в 800 км от Сиены, измерил угол между столбом и лучами солнца (для измерения Эрастофен сделал прибор - скафис, полусферу со стержнем, отбрасывающим тень) и нашел его равным 7,2 о, что составляет 7,2/360 долю полной окружности, т.е. 800 км ли 5 000 греческих стадий (1 стадия примерно равнялась 160 км, что примерно равно современному 1 градусу и соответственно 111 км). Отсюда Эрастофен вывел, что длина экватора = 40 000 км (согласно современным данным длина экватора 40 075 км). Следующим этапом в развитии теории о шарообразности земли является эпоха Великих географических открытий. С этого периода не стало сомнений в шарообразности Земли и в это же время была изготовлена первая модель Земли - глобус. Его автором являлся немецкий ученый Мартин Бехайм (1492 г.). С открытием Ньютоном силы тяжести и силы притяжения было доказано что земля приплюснута с полюсов вследствие осевого движения и поэтому имеет фигуру не настоящего шара а фигуру эллипса или эллипсоида вращения. В 19 веке было установлено, что фигура Земли сложнее. Она отклоняется от правильной формы эллипсоида из-за неоднородности распределения масс. Фигура земли стала называться геоидом - подобный Земле. Геоид определяют как фигуру, поверхность которой совпадает с уровенной поверхностью Мирового океана или можно сказать, что это линия поверхности земли без водной оболочки. Следовательно, Земля является и шаром и эллипсом и геоидом.
Доказательства шарообразности Земли.
1. При восходе Солнца его лучи освящают сначала облака и другие высокие предметы, тот же процесс наблюдается и во время заката.
2. На ровной открытой поверхности или на берегу моря, удаляющиеся от наблюдателя предметы постепенно скрываются за линией горизонта.
3. При подъеме вверх увеличивается кругозор. На ровной поверхности человек видит вокруг себя на 4 км, на высоте 20 м уже 16 км, с высоты 100 м кругозор расширяется на 36 км. На высоте 327 км можно наблюдать пространство диаметром 4000 км.
4. Все небесные тела нашей солнечной системы имеют шарообразную форму и Земля в этом случае не исключение.
5. Фотоснимки Земли из космоса.
Фигура и размеры Земли имеют большое географическое значение. Шарообразная фигура Земли обусловливает уменьшение угла падения солнечных лучей на земную поверхность от экватора к полюсам и образование нескольких тепловых поясов. Тепловые пояса, в свою очередь, наряду с другими факторами (величиной и массой Земли, определенного расстояния от Солнца) обуславливают закономерное изменение многих природных процессов и компонентов географической оболочки по направлению от экватора к полюсам, т.е. широтную зональность. Размеры и масса Земли предопределяют такую силу земного притяжения, которая удерживает атмосферу и гидросферу, без которых невозможно существование жизни.
Магнитные свойства Земли. Вокруг земного шара имеется магнитное поле. По предположениям ученых оно связано с плотным богатым железом ядром Земли. Он выполняет функцию естественного магнита. Являясь большим магнитом, Земля имеет ось и два полюса. Действие магнитного поля наиболее наглядно проявляется на магнитной стрелке компаса, которая всегда показывает направление север-юг. Магнитное поле Земли не является постоянным и подвержено периодическим изменениям. Изменения могут быть суточные, годовыми и вековыми. Причины их кроются в строении земной коры и в воздействии со стороны Солнца. Установлено что некоторые магнитные изменения или бури сопровождаются землетрясениями и извержениями вулканов. Магнитное поле простирается до высоты 90 тыс. км. Выше этой зоны оно теряет способность притягивать частицы вещества.
Внутреннее строение земного шара