關于地球的簡介
地球是我們人類賴以生存的家園,也是目前已知具有生命系統(tǒng)的星球。地球是處于太陽系行星軌道由近到遠的第三顆行星,距離太陽約1.5億千米。目前地球上的物種可能多達1萬億之多,人類的數量目前多達近80億。下面和小編一起來看關于地球的簡介,希望有所幫助!
地球的起源
與其它類地行星類似,地球起源于約45.4億年前。大約46億年前,氫分子云的引力坍縮,在其中心形成了我們的太陽。其余部分圍繞太陽,并形成原始行星盤。隨后原行星盤內的冰粒、塵埃、氣體等等開始吸積,最終演化成了我們的地球。初生的地球表面是由巖漿組成的“海洋”,經過漫長的歲月才形成了我們今天看到的海洋。
地球有多大?
首先我們要了解1米的概念,以及1000米=1千米(公里)遠的概念。我們常人的身高不足2米,可以想象一下1千米有多遠?
地球的直徑約為12742千米,從而可以得出其周長約為40030千米。如果您現在乘坐一架速度約為每小時1000千米的民航客機的話,那么需要花費約40個小時才能環(huán)繞地球一周。
地球的結構
地球的構成由內向外是:地球的最中心是含有鐵和鎳的固體內核以及外圍包圍的液體外核、往外是富含鐵和鎂的硅酸鹽巖石的地幔、地球固體最外層的是地殼、地面大氣層最低層的是對流層,對流層與我們的天氣變化息息相關、往外是平流層,這一層中含有臭氧,有吸收紫外線的功能,從而保護地球上的生命免遭強烈紫外線的直接照射。再往外高一點的.是中間層、其次為熱層,這一層空氣已經很稀薄了,具有大量的等離子體。最后一層為散逸層,是外太空的起點,含元素中最輕的兩種氣體:氫(H)及氦(He)。
地球的自轉與公轉
地球的自轉是我們非常熟知的,太陽每日東升西落,1天約為24小時。從北極向下看去地球的自轉方向是逆時針的,當然南極看的話就是順時針的。
不過有趣的是因為地球與月球潮汐加速的緣故,現在地球的太陽日已經比19世紀略長一些,每天要長0至2毫米左右。
日月對海洋的引潮力使地球自轉速度變慢,令地球一日的長度每100年增加1.6毫秒,導致一年的日數減少,有證據表明泥盆紀中期的一年有400日。
地球繞太陽轉一圈便是地球的公轉,地球的公轉約為365天,也就是我們常說的1年。地球公轉方向為逆時針,與自轉方向相同。
地球的季節(jié)變化
由于地球具有大約23度的轉軸傾角,因此圍繞太陽公轉時,就有了季節(jié)之分。當太陽直射到赤道時,為春秋季節(jié)。當太陽直射到北半球時,北半球便處于夏季,而南半球處于冬季。
地球的天然衛(wèi)星-月球
在類地行星中,月球是一顆擁有球形狀態(tài)的天然衛(wèi)星。目前月球的自轉周期恰好與它的公轉周期一致,大約都為27.32天。這也使得月球總是一面朝向我們,因此在地球上看月球時,幾乎(要考慮天平動)只能看見它的一面。由于地月間的潮汐相互作用,月球會以每年大約38毫米的距離逐漸遠離地球。
太陽的直徑大約是月球的400倍,湊巧的是它與地球的距離也是400倍遠,因此從地球看到的月球和太陽目視大小幾乎相同,這就創(chuàng)造了日全食和日環(huán)食。月球的月相變化是由于其公轉地球造成的,當月球位于地球與太陽之間時,我們從地球上幾乎看不到月球(因為月球被日光照亮區(qū)域幾乎為0);當地球位于月球與太陽之間時,地球的夜面就可以看見滿月。
月球的形成目前有好幾種假說,其中大碰撞說是目前青睞的科學假說。該假說認為,大約45億年前,一顆火星般大。ū鹊厍蛐∫话耄┑奶祗w忒伊亞與早期的地球撞擊,殘留的碎片吸積后形成了月球。
月球的直徑大約3474.8千米,而地球直徑約為12742千米。因此大約3.7個月球并排一線才有地球直徑那么的寬大,同時也知曉其體積約為地球的0.0203倍,意思是大約49.3個月球才能裝滿一個地球。另外其質量的話,大約需要81.3個月球才有一個地球那么重。
起源與演化
地球形成
地球歷史非常久遠。根據放射性碳定年法的測量結果,太陽系大約在65±0.08億年前形成,而原生地球大約形成于65±0.04億年前。從理論上講,太陽的形成始于65億年前一片巨大氫分子云的引力坍縮,坍縮的質量大多集中在中心,形成了太陽;其余部分一邊旋轉一邊攤平,形成了一個原行星盤,繼而形成了行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體和其他太陽系小天體。星云假說主張,形成地球的微行星起源于吸積坍縮后剩下的由氣體、冰粒、塵埃形成的直徑為一至十千米的塊狀物。這些物質經過1000至2000萬年的生長,最終形成原生地球。初生的地球表面是由巖漿組成的“海洋”。
月球大約形成于45.3億年前,關于月球起源的研究還沒有定論,最受歡迎的是大碰撞假說。該假說認為,有一顆叫做忒伊亞的天體與地球發(fā)生了碰撞,這顆天體的尺寸和火星差不多,其質量為地球的10%,碰撞引發(fā)了巨大的爆炸,爆裂出的物質飛到了太空中,經吸積作用形成了月球,而忒伊亞的一部分質量也熔入了地球。在大約41億至38億年前這段時間,地月系統(tǒng)進入了后期重轟炸期,無數小行星撞擊了月球的表面,使月球表面發(fā)生了巨大的改變,可以推測出,當時的地球也遭遇了很多的撞擊。
從太古宙起地球表面開始冷卻凝固,形成堅硬的巖石,火山爆發(fā)所釋放的氣體形成了次生大氣。最初的大氣可能由水汽、二氧化碳、氮氣組成,水汽的蒸發(fā)加速了地表的冷卻,待到充分冷卻后,暴雨連續(xù)下了成千上萬年,雨水灌滿了盆地,形成了海洋。暴雨在減少空氣中水汽含量的同時,也洗去了大氣中的很多二氧化碳。此外,小行星、原行星和彗星上的水和冰也對是水的來源之一。黯淡太陽悖論指出,雖然早期太陽光照強度大約只有當前的70%,但大氣中的溫室氣體足以使海洋里的液態(tài)水免于結冰。約35億年前,地球磁場出現,有助于阻止大氣被太陽風剝離。其外層冷卻凝固,并在大氣層水汽的作用下形成地殼。陸地的形成有兩種模型解釋,一種認為陸地持續(xù)增長,另一種更可能的模型認為地球歷史早期陸地即迅速生成,然后保持到當今。內部的熱量不斷散失,驅動板塊構造運動形成大陸。根據大陸漂移假說,經過數億年,超大陸經歷三次分分合合。大約7.5億年前,最早可考的超大陸羅迪尼亞大陸開始分裂,又在6至4.5億年前合并成潘諾西亞大陸,然后合并成盤古大陸,最后于約1.8億年前分裂。地球處于258萬年前開始的更新世大冰期中,高緯度地區(qū)經歷了數輪冰封與解凍,每40到100萬年循環(huán)一次。最后一次大陸冰封在約10000年前。
生命進化
地球提供了僅有的能夠維持已知生命進化的環(huán)境。人們認為約40億年前的高能化學反應產生了能夠自我復制的分子,又過了5億年則出現了所有生命的共同祖先,而后分化出細菌與古菌。早期生命形態(tài)發(fā)展出光合作用的能力,可直接利用太陽能,并向大氣中釋放氧氣。大氣中積累的氧氣受到太陽發(fā)出的紫外線作用,在上層大氣形成臭氧(O3),進而出現了臭氧層。早期的生命以原核生物的形態(tài)存在。根據內共生學說,在生命進化過程中,部分小細胞被吞進大細胞,并內共生于大細胞之中,成為大細胞的細胞器,從而形成結構相對復雜的真核細胞。此后,細胞群落內部各部分的細胞逐漸分化出不同的功能,形成了真正的多細胞生物。由于臭氧層吸收了太陽發(fā)出的有害紫外線,陸地變得適合生命生存,生命開始在陸地上繁衍。已知生命留下的最早化石證據有西澳大利亞州砂巖里34.8億年前的微生物墊化石,西格林蘭島變質碎屑巖里37億年前的生源石墨。
約瑟夫·可西文克博士1992年首先提出猜測7.5億年到5.8億年前的新元古代成冰紀大冰期時,強烈的冰川活動使地球表面大部分處于冰封之下,是為雪球地球(Snowball Earth)假說。5.42億年前發(fā)生了埃迪卡拉紀末期滅絕事件,緊接著就出現了寒武紀生命大爆發(fā),地球上的多細胞生物種類猛增(如三葉蟲、奇蝦等)。寒武紀大爆發(fā)之后,地球又經歷了5次生物集群滅絕事件。其中,發(fā)生在2.51億年前的二疊紀-三疊紀滅絕事件是已知地質歷史上最大規(guī)模的物種滅絕事件;而距今最近的大滅絕事件是發(fā)生于6600萬年前的白堊紀-古近紀滅絕事件,小行星的撞擊使非鳥恐龍和其他大型爬行動物滅絕,但一些小型動物逃過一劫,例如那時還像鼩鼱一樣大的哺乳動物。在過去的6600萬年中,哺乳動物持續(xù)分化。數百萬年前非洲的類猿動物(如圖根原人)學會了直立。由此它們得以更好地使用工具、互相交流,從而獲得更多營養(yǎng)與刺激,大腦也越來越發(fā)達,最后進化成人類。人類借助農業(yè)和文明的發(fā)展享受到了地球上任何其他物種都未曾達到的生活品質,也反過來影響了地球和自然環(huán)境。
未來演化
在15至45億年后,地球的轉軸傾角最多可能出現90度的變化。據推測,地球表面的復雜生命發(fā)展還算年輕,活動能夠繼續(xù)達到極盛并維持約5到10億年,不過如果大氣中氧氣完全消失,這個時間將會延長到23億年。地球在遙遠未來的命運與太陽的進化緊密相連,隨著太陽核心的氫持續(xù)核聚變生成氦,太陽光度將持續(xù)會緩慢增加,在11億年后增加10%,35億年后則增加40%之多,太陽釋放熱量的速度也將持續(xù)增長。根據氣候模型,地球表面最終將會受到太陽輻射上升會產生嚴重后果,最初只是熱帶地區(qū),然后到極冠,長久下去,海洋將會汽化并消失。
地球表面溫度上升會加快無機碳循環(huán),降低大氣二氧化碳含量。大約5至9億年后,大氣中二氧化碳含量逐漸會低到10ppm,若沒會進化出光合的方法,C4類植物將沒有生存的權利。植被的缺失會使地球大氣含氧量下降,地球上的動植物會在數百萬年內滅絕。此后預計再過十幾億年,地表水消失殆盡,地球平均溫度,氣溫,也將上升到70 °C。即使太陽永遠保持穩(wěn)定,因為大洋中脊冒出的水蒸氣減少,約10億年后,27%的海水會進入地幔,海水的減少使得溫度劇烈變化而不適合復雜生命。
50億年后,太陽進化成為紅巨星,地球表面此時已經不能形成復雜分子了。模型預測太陽將膨脹至約當前半徑的250倍,也就是大約1天文單位(1.5億千米),地球的命運仍尚不明確。成為紅巨星時,太陽會失去30%的質量。因此若不考慮潮汐力的影響,當太陽體積最大時,地球會移動到約距太陽1.7天文單位(2.5億千米)遠處,擺脫了落入膨脹太陽外層大氣的命運;然而即使真是如此,太陽亮度峰值將是當前的5000倍,地球上剩余的生物也難逃被陽光摧毀的命運。2008年進行的一個模擬顯示,地球的軌道會因為潮汐效應的拖曳而衰減,使其落入已成為紅巨星的太陽大氣層而最終被蒸發(fā)掉。
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