Землезнавство та краєзнавство

Планета Земля

 

Сонячна система

Наша Земля – одна із планет сонячної системи. У центрі Сонячної системи розташоване Сонце, навколо якого обертаються всі планети з їхніми супутниками, астероїди, комети, метеорна речовина.

Назва “планета” походить від латинського слова “planeta”, що означає „блукаючий”, бо вони, на відміну від зірок, змінюють своє місцеперебування на небі протягом ночі. Відомо 9 планет Сонячної системи: п’ять із них – Меркурій, Венера, Марс, Юпітер та Сатурн – видно неозброєним оком, а Уран, Нептун і Плутон можна побачити лише в телескоп. Назви планет походять від імен давньогрецьких богів.

Планети світяться завдяки віддзеркалюванню ними сонячного світла. Вони обертаються навколо Сонця за еліптичними орбітами приблизно в одній площині та в одному напрямку – проти годинникової стрілки.

Їх можна розділити на дві групи: планети типу Земля та планети-гіганти. Планети земної групи мають невелику масу, але велику щільність. Вони повільно обертаються навколо своєї вісі. У них мало або зовсім немає супутників. Це – Меркурій, Венера, Земля, Марс. Планети-гіганти – Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон – мають велику масу (окрім Плутона), але малу щільність, швидко обертаються навколо своєї вісі, оточені щільною атмосферою, яка складається переважно зі сполук водню (метан, аміак тощо).

Сонце являє собою величезну розпечену кулю. Діаметр його майже 1,5 млн. км, що в сто разів більше діаметра Землі. За масою Сонце більш як в 300 тисяч разів переважає Землю та в 750 разів всі тіла Сонячної системи разом. Іншими словами, на долю Сонця припадає 99,9% загальної маси Сонячної системи, тому воно є центром тяжіння для всіх її небесних тіл. Всі вони утримуються разом завдяки силі його гравітаційного поля.

Середня відстань від Землі до Сонця майже 150 млн. км..

Температура всередині Сонця перевищує 10 млн. градусів за Цельсієм, а на поверхні – близько 6000^оС. За такої температури всі речовини там перебувають у стані плазми, у складі якої виявлено близько 70 хімічних елементів. До 70% всієї маси Сонця складає водень і 29% гелій. Сонце постійно підтримує свій тепловий режим і випромінює світло завдяки внутрішнім термоядерним реакціям, внаслідок яких водень перетворюється в гелій.

Майже вся колосальна енергія, яку випромінює Сонце, розсіюється в космічному просторі. Дуже мала частка цієї енергії досягає Землі у вигляді видимого світла, теплових, ультрафіолетових та рентгенівських променів, радіохвиль. Через атмосферу вільно проникає лише теплове випромінювання та видиме світло, а для решти радіації вона майже непрозора.

Сонячне тепло і світло, що досягають земної поверхні, надають енергію різним природним процесам. Тепло впливає на клімат, приводить у дію кругообіг води, відіграє велику роль при вивітрюванні та ерозії, а також створює на Землі умови, сприятливі для життя.

Є таке поняття, як сонячна активність. Це – поява та зникнення так званих сонячних плям, факелів, протуберанців, спалахів. Сонячна активність має певну циклічність. Відомі 11-річні, 33-річні, 98-річні періоди коливання сонячної активності. На Землі сонячну активність ми відчуваємо через зміну інтенсивності сонячного випромінювання (гама-променів, рентгенівського, ультрафіолетового, видимого світла, інфрачервоного, електромагнітного), що суттєво впливає на біосферні процеси.

Найближчим небесним тілом до нас є супутник Землі Місяць. Діаметр Місяця в 4 рази менший від земного, а маса – у 80 разів, завдяки чому сила тяжіння на Місяці у 6 разів менша за земну.

Відстань від Землі до Місяця становить 384000 км.. Навколо Землі Місяць здійснює свій повний оберт за 27 з лишнім діб. Сам він не світиться, а лише віддзеркалює світло Сонця. На Місяці немає атмосфери та води, внаслідок чого спостерігаються різкі коливання температури. Так, під час місячного дня, який триває майже 2 земних тижні, поверхня супутника Землі нагрівається до 130^о С, а під час двотижневої ночі охолоджується до –160^о С.

Як і Сонце, Місяць значно впливає на земні процеси. Він викликає добре відомі морські припливи. Більше того, так звані припливні сили Місяця та Сонця спричиняють зміну форми Землі.

Між орбітами Марса та Юпітера знаходиться так званий пояс астероїдів, або малих планет, діаметр яких варіює від 1000 км. до сотень метрів. Астероїди являють собою космічні тіла у вигляді скелястих уламків різноманітної конфігурації.

До складу Сонячної системи входять також комети (від гр.. komētēs – хвостата зірка). Час від часу вони з’являються на небі на декілька тижнів і навіть місяців. Комети обертаються навколо Сонця за дуже видовженими орбітами, що виходять далеко за межи Сонячної системи.

Звичайно комета має ядро, „голову” та „хвіст”. Ядро складається з твердих уламків різних розмірів та форми, зцементованих замерзлими газами. Діаметр ядра не перевищує 30 км. „Голова” та „хвіст” комети мають величезні розміри. В окремих випадках діаметр „голови” може перевищувати діаметр Сонця, а „хвіст” простягатися на сотні мільйонів кілометрів.

Сонячна система містить метеорну речовину, яка поповнюється з двох джерел – свого пояса астероїдів та метеорних потоків з далекого космосу. Коли уламок метеорної речовини на великій швидкості (40-70 км/с) пронизує атмосферу, він розігрівається і згорає. Іноді метеорна речовина згорає не повністю і досягає поверхні землі у вигляді метеорита.

 

 

Галактика

На нічному небі неозброєним оком ми бачимо безліч зірок (біля 3,5 тисячі). Зірки – це сонця різних розмірів та характеристик. Вони розташовані на величезних відстанях від Землі – десятки, сотні та тисячі світових років (шлях, пройдений світовим променем за один земний рік – 9460 млрд. км).

Сонячна система входить у велику систему зірок, яка названа Галактикою. На зоряному нічному небі добре видно частину нашої Галактики у поперечному розрізі – відомий Молочний або Чумацький шлях. Галактика має форму сочевичної зернини. Сонячна система розташована на її околиці.

Усього в Галактиці до 120 млрд. зірок та понад 100 млн. газових туманностей. Діаметр галактичної “сочевиці” близько 100 тис. світлових років.

 

 

2.1.3. Гіпотези про походження планет Сонячної системи.

 

Існує цілий ряд гіпотез, або припущень про походження планет Сонячної системи. Загального визнання у свій час набули гіпотези, що базувалися на еволюції газово-пилової матерії. Перша наукова гіпотеза такого змісту була створена у ХVІІІ столітті німецьким філософом Е. Кантом та французьким астрономом П. Лапласом. Вона стверджує, що планети утворилися із газово-пилової речовини, яка спочатку була розпечена і поступово охолоджувалася.

На початку ХХ століття англійський фізик Дж. Джінс висунув свою гіпотезу, згідно з якою планети утворилися із матерії Сонця, яка була „вирвана” з нього в результаті проходження поряд великої зірки.

Сьогодні найбільш визнаною є гіпотеза російського вченого О.Ю.Шмідта, за якою планети Сонячної системи утворилися не з розпечених космічних газових мас матерії, як стверджували Кант та Лаплас, а з космічних охолоджених твердих частин під дією сил Сонця.

Ні одна з існуючих нині гіпотез про походження планет Сонячної системи не витримує критики, бо згідно з ними усі тіла Сонячної системи мають обертатися навколо своєї вісі у одному напрямку. В дійсності ж планети Венера і Уран, а також 10 супутників планет обертаються навколо своєї вісі за годинниковою стрілкою, тобто в протилежному напрямку порівняно з рештою планет і супутників.

2.1.4. Загальна характеристика планети Земля

 

Форма та розмір Землі

 

Довгий час вважали, що форма нашої Землі нагадує сфероїд, тобто тіло, утворене обертанням еліпса навколо своєї малої вісі. При цьому екваторіальний радіус більший за полярний на 21,4 км.. Однак найновіші дослідження з використанням штучних супутників Землі показали, що насправді наша планета має серцеподібну форму. Виявилося, що вона приплюснута не тільки полярно, а й екваторіально, тобто екватор являє собою не коло, а еліпс. Крім того Північний полюс вище за Південний на 30 м..

Коли говорять про розміри Землі взагалі, то вживають середній радіус, або радіус рівновеликої кулі – 6371 км.. Площа поверхні Землі складає 510 млн. кв. км, з яких майже 30% зайнято суходолом.