Загальні відомості про Землю

Усі великі планети поділяються на дві групи: земну, до якої входять Меркурій, Венера, Земля і Марс та юпітерську, або як їх ще називають планети-велити – це Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун (рис. 2.1). Планети земної групи порівняно невеликі. Діаметр Меркурія становить 4 878км, Венери – 12 102км, Землі – 12 756км, Марса – 6 794км. Складені вони здебільшого зі сполук кремнію, алюмінію та заліза. Планети-велити характеризуються значно більшими розмірами. Діаметр Юпітера становить 142 800км, Сатурна – 120 000км, Урана 51 800км, Нептуна – 48 600км. Вони немають твердої оболонки і планетна речовина, за винятком невеликих ядер, знаходиться в гозово-рідкому стані, представленому сумішшю водню та гелію. Платон належить до маленьких твердих планет і згідно з припущеннями, які були зроблені вченими вкінці 2005 р. він не планета, а карликова зірка. У випадку підтвердження цієї версії в складі Сонячної системи буде не 9, а 8 планет, але це ще вимагає суттєвого додаткового вивчення.

Земля знаходиться від Сонця на відстані близько 149,6 млн. км і рухається по еліптичній орбіті близькій до кола радіусом 149,5 млн. км зі швидкістю 29,765 км/с, а період обертання становить 365,24 сонячних діб. Стиснення еліпса називається ексцентриситетом, величина якого визначається як відношення відстані між центром еліпса та одним з фокусів (c) до довжини великої півосі (a) (рис. 2.2). Для Землі с складає 2,6 млн. км, а – 149,5 млн. км, а ексцентриситет – 0,017. В найбільш віддаленій точці орбіти – афелії – Земля знаходиться більш ніж на 5 млн. км дальше від Сонця, ніж у точці найбільшого наближення до Сонця – перигелії. Стиснення земної орбіти не постійне і приблизно через 200 тис. років ексцентриситет орбіти Землі змінюється від 0,003 до 0,078. Повне обертання навколо своєї осі Земля здійснює за 23 години 56 хвилин і 4,1 секунди. Вісь обертання утворює з площиною орбіти кут рівний 66^о33΄. Проте ця величина непостійна. З періодом в 26 тис. років вісь Землі здійснює повільне дзигоподібне обертання по конічній поверхні відносно перпендикуляра до площини орбіти (рис. 2.2. В). Ці рухи осі називаються прецесією. Кут нахилу осі обертання Землі обумовлює відмінності кліматичних умов у північній та південній півкулях планети, при цьому ці відмінності періодично компенсуються прецесією. З періодом близько 80 тисяч років кут нахилу осі обертання Землі змінюється від 63,5^о до 68,5^о, що спричиняє періодичні зміни кліматичних поясів на планеті.

Маса Землі дорівнює 5,977 · 10²⁷г, а середня щільність – 5,52 г/см³. Середнє прискорення сили тяжіння на земній поверхні не перевищує 981 Гал, а відцентрове прискорення на екваторі сягає 3,4 Гал.

Характерною властивістю Землі є наявність гравітаційного, магнітного, електричного та геотермічного полів. Природа гравітаційного поля до сьогоднішнього часу залишається не виясненою. Причиною виникнення магнітного поля є рух електропровідної речовини ядра. Це дипольне поле з магнітним моментом, спрямованим під кутом 11,5^о до осі обертання Землі. З ним тісно пов’язане електричне поле. Для земної кори властивий негативний електричний заряд, який компенсується позитивним зарядом атмосфери. Геотермічне поле планети зумовлене внутрішнім теплом, джерелом якого є реакції радіоактивного розпаду в її надрах. Вигляд поверхні Землі визначають материки та океани. Середня площа материків і островів, тобто суходолу, становить 149 000 000 км², а площа океанів – 361 000 000 км². Середня висота материків над рівнем моря сягає 860 м, а середня глибина океанів – 3,9 км.

Рис. 2.2. Схема обертання Землі навколо Сонця