Античные и современные исследования Земли

Античные и современные исследования Земли. Впервые получить довольно точные размеры нашей планеты удалось древнегреческому математику и астроному Эратосфену в I веке до нашей эры точность около 1,3. Эратосфен обнаружил, что в полдень самого длинного дня лета, когда Солнце в небе города Асуана находится в наивысшем положении и его лучи падают вертикально, в Александрии в это же время зенитное расстояние Солнца составляет 150 часть окружности те 7о 12. Зная расстояние от Асуана до Александрии, он смог вычислить радиус Земли, который по его подсчетам составил 6290 км. Не менее существенный вклад в астрономию внес мусульманский астроном и математик Бируни, живший в X-XI веке н. э. Несмотря на то, что он пользовался геоцентрической системой, ему удалось довольно точно определить размеры Земли и наклон экватора к эклиптике.

Размеры планет им хоть и были определены, но с большой ошибкой единственный размер, определенный им относительно точно размер Луны. В XV веке Коперник выдвинул гелиоцентрическую теорию о строении мира. Теория, как известно, довольно длительное время не имела развития, так как была преследуема церковью.

Окончательно система была уточнена И. Кеплером в конце XVI века. Так же Кеплер открыл законы движения планет и рассчитал эксцентриситеты их орбит, теоретически создал модель телескопа.

Галилей, живший несколько позднее Кеплера, сконструировал телескоп с увеличением в 34,6 раз, что позволило ему оценить даже высоту гор на Луне, также он обнаружил характерное различие при наблюдении в телескоп звезд и планет четкость вида и формы у планет была значительно больше, а также обнаружил несколько новых звезд. На протяжении почти 2000 лет астрономы считали, что расстояние от Земли до Солнца равно 1200 расстояниям Земли, т.е. допуская ошибку примерно в 20 раз Впервые эти данные были уточнены только в конце XVII века как 140 млн. км, т.е. с ошибкой на 6,3 астрономами Кассини и Рише. Они же определили скорость света как 215 кмc, что было существенным прорывом в астрономии, так как раньше считали, что скорость света бесконечна.

Примерно в это же время Ньютоном был открыт закон всемирного тяготения, и разложения света на спектр, что положило начало спектральному анализу через несколько веков.

Земля кажется нам такой огромной, такой наджной и так много значит для нас, что мы не замечаем е второстепенного положения в семье планет. Слабое единственное утешение состоит в том, что Земля - наибольшая из планет земной группы. К тому же она обладает атмосферой средней мощности, значительная часть земной поверхности покрыта тонким неоднородным слоем воды. А вокруг не вращается величественный спутник, диаметр которого равен четверти земного диаметра. Однако этих аргументов вряд ли достаточно для того, чтобы поддерживать наше космическое самомнение. Крошечная по астрономическим масштабам, Земля это наша родная планета, и поэтому она заслуживает самого тщательного изучения.

После кропотливой и упорной работы десятков поколений учных было неопровержимо доказано, что Земля вовсе не центр мироздания, а самая обыкновенная планета, т.е. холодный шар, движущийся вкруг Солнца. В соответствии с законами Кеплера Земля обращается вокруг Солнца с переменной скоростью по слегка вытянутому эллипсу. Ближе всего к солнцу она подходит в начале января, когда в Северном полушарии царит зима, дальше всего отходит в начале июля, когда у нас лето. Разница в удалении Земли от Солнца между январм и июлем составляет около 5 млн. км. Поэтому зима в северном полушарии чуть-чуть теплее, чем в Южном, а лето, наоборот, чуть-чуть прохладнее.

Это явственнее всего дат себя знать в Арктике и в Антарктиде. Эллиптичность орбиты Земли оказывает на характер времн года лишь косвенное и очень незначительное влияние.

Причина смены времн года кроется в наклоне земной оси. Ось вращения Земли расположена под углом в 66.5 к плоскости е движения вокруг Солнца. Для большинства практических задач можно принимать, что ось вращения Земли перемещается в пространстве всегда параллельно самой себе. На самом же деле ось вращения Земли, или, что-то же самое, ось мира, поскольку они параллельны, описывает на небесной сфере малый круг, совершая один полный оборот за 26 тыс. лет. В ближайшие сотни лет северный полюс мира будет находиться недалеко от Полярной звезды, затем начнт удаляться от не, и название последней звезды в ручке ковша Малой Медведицы Полярная утратит свой смысл.

Через 12 тыс. лет полюс мира приблизится к самой яркой звезде северного неба Веге из созвездия Лиры. Описанное явление носит название прецессии оси вращения Земли. Обнаружил явление прецессии уже Гиппарх, который сравнил положения звзд в свом каталоге с составленным задолго до него звздным каталогом Аристилла и Тимохариса.

Сравнение каталогов и указало Гиппарху на медленное перемещение оси мира. Различают три наружных оболочки Земли литосферу, гидросферу и атмосферу. Под литосферой понимают верхний твердый покров планеты, который служит ложем океана, а на материках совпадает с сушей. Гидросфера это подземные воды, воды рек, озер, морей и, наконец, Мирового океана. Вода покрывает 71 всей поверхности Земли. Средняя глубина Мирового океана 3900 м.