Интересно, а какова масса земли?

Почему изменяется масса Земли?

Масса планеты не может находиться в постоянной величине. Поскольку на этот показатель влияет множество факторов.Например, различные космические объекты и элементы, попадая на нашу планету, увеличивают её вес. Сюда можно отнести космическую пыль или метеоры, кометы и другие частицы Вселенной. Они оседают на поверхности, чем существенной влияют на массу Земли. Так, ежегодно она увеличивается в среднем на 40 тысяч тонн.

Космический мусор

Однако, некоторые моменты, происходящие в окружающем мире, напротив, уменьшают весовой показатель планеты. К примеру, земная атмосфера теряет газы, то есть они улетучиваются в космическое пространство. Данный процесс обусловлен увеличением теплового движения молекул. Собственно говоря, нагревание Земли, связанное с антропогенными процессами и глобальным потеплением, также способствует выходу веществ из атмосферы. Помимо этого, удалённые искусственные спутники периодически выходят в открытый космос, и больше не возвращаются на земную орбиту. Что явно сказывается на общей массе.В результате, уменьшение веса и массы планеты ведёт к снижению силы тяжести Земли. Из этого следует, что ослабляется способность к удержанию частиц и веществ в атмосфере.

Сила тяжести, масса и вес

Сила тяжести, масса и вес — одни из основных физических величин, однако, очень многие путают эти понятия. Нужно внести ясность в значение каждого из них.

• Сила тяжести — сила, которая действует на всякое тело, расположенное вблизи поверхности земли или относительно другого тела. Иными словами, сила тяжести — сила, с которой тела притягиваются к поверхности Земли;
• Вес — это физическая сила или величина, с которой тело действует на опору. Допустим, если тело находится в покое на поверхности земли, то вес — ничто иное как сила, с которой это тело действует на поверхность. Основная единица измерения — ньютоны;
• Масса тела — мера, которая измеряет возможность любого материального тела к гравитационному взаимодействию. Измеряется в граммах, килограммах, центнерах, тоннах. Гравитационное притяжение или взаимодействие в свою очередь лежит в основе всемирного тяготения открытого И. Ньютоном.

Масса Земли

Измерение массы Земли — длительный исторический процесс, к которому приложились умы многих величайших ученых. Размеры нашей планеты были впервые открыты Эратосфеном примерно в 240 г. до н. э.

На протяжении многих веков в физике и астрономии господствовала геоцентрическая система Птолемея, согласно которой Земля располагалась в центре Солнечной системы. Только после открытый Н. Коперника, И. Кеплера, Г. Галилея и др. началось детальное изучение параметров планеты Земля. Были открыты основные законы динамики — законы И. Ньютона, которые и положили начало измерениям массы Земли.

Массу Земли впервые измерил в 18 веке британский химик Г. Кавендиш. Для своего опыта он использовал установку крутильных весов с привязанными на концах свинцовыми шариками. Поочередно поднося к этим шарикам два больших свинцовых шара, ученый установил во сколько раз сила притяжения маленького шара к большому отличается от силы притяжения Земли. Масса Земли согласно вычислениям получилась 6·1021 килограммов. Такое число очень близко к значению массы Земли, принятому уже в наше время, оно составляет примерно 5,98·1024 килограммов.

Формула вычисления Земли согласно основным законам динамики выглядит следующим образом:

• M = q·r2/G, где:
• M — масса Земли;

q — гравитационное ускорение или ускорение свободного падения, придается телу силой тяжести. Измеряется в метрах в секунду и зависит в первую очередь от широты и времени суток на поверхности планеты Земля. В физике за гравитационное ускорение принимают цифру 9,8;

r — радиус Земли

G — гравитационная постоянная, определяющая гравитационное взаимодействие материальных тел на поверхности земли. В международной системе СИ G = 6,6742·10−11 м3с−2кг−1.

По данной теме, возможно, вам будут интересны статьи:

• Законы динамики
• Какой радиус Земли
• На что действует сила тяжести

Луна и астероиды Земли

Планета обладает всего одним спутником, который влияет не только на физические изменения планеты (например, приливы и отливы), но и отразился в истории и культуре. Если быть точным, то Луна – единственное небесное тело, по которому гулял человек. Это произошло 20 июля 1969 года и право первого шага досталось Нилу Армстронгу. Если брать в общем, то на спутнике приземлилось 13 астронавтов.

Луна — единственный спутник Земли

Луна появилась 4.5 миллиардов лет назад из-за столкновения Земли и объекта с марсианским размером (Тея). Можно гордиться нашим спутником, ведь это одна из крупнейших лун в системе, а также стоит на второй позиции по плотности (после Ио). Она находится в гравитационной блокировке (одна сторона всегда смотрит на Землю).

В диаметре охватывает 3474.8 км (1/4 земного), а масса – 7.3477 х 1022 кг. Средний показатель плотности – 3.3464 г/см3. По гравитации достигает лишь 17% земной. Луна влияет на земные приливы, а также активность всех живых организмов.

Не стоит забывать, что бывают лунные и солнечные затмения. Первое случается, когда Луна попадает в земную тень, а второе – когда спутник проходит между нами и Солнцем. Атмосфера спутника слабая, из-за чего температурные показатели сильно колеблются (от -153°C до 107°C).

Орбита астероида 2006 RH120

В атмосфере можно найти гелий, неон и аргон. Первые два создаются солнечным ветром, а аргон из-за радиоактивного распада калия. Также есть данные о замерзшей воде в кратерах. Поверхность делится на различные типы. Есть мария – плоские равнины, которые древние астрономы принимали за моря. Терры – земли, вроде высокогорья. Можно заметить даже горные области и кратеры.

Земля располагает пятью астероидами. Спутник 2010 TK7 проживает в точке L4, а астероид 2006 RH120 подходит к системе Земля-Луна каждые 20 лет. Если говорить об искусственных спутниках, то их насчитывают 1265, а также 300000 единиц мусора.

Как Эратосфен вычислил диаметр Земного шара

Например, древние греки – известные мореходы древности, к 250 г. до н. э. уже точно знали – есть земли и западнее Гибралтарского пролива, а на востоке, суша простирается вплоть до самой Индии — а это, уже само про себе давало протяженность в 10 000 км. Но и на таком немалом расстоянии, поверхность Земли не замыкалась в шар, то есть окружность Земли явно была не меньше тех самых 10 000 км, но вот насколько она была больше — никто сказать ещё не мог.

Первым, кто предложил точный ответ и методику измерения диаметра Земли, основанный целиком на наблюдениях и вычислениях ответ, был греческий ученый Эратосфен из Кирены (276—196 гг. до н. э.).

Эратосфен знал, что во время летнего солнцестояния (21 июня), когда полуденное Солнце выше всего поднимается над горизонтом, оно стоит прямо в зените над египетским городом Сиеной (нынешний Асуан). Это доказывалось тем, что палка, вертикально воткнутая в землю, в этот день не давала там тени.

Но палка, вертикально воткнутая в землю в Александрии, на 800 км севернее Сиены, в тот же день отбрасывала коротенькую тень, которая показывала, что полуденное Солнце находится на семь с лишним градусов южнее зенита.

Карта Египта и положение городов Александрия и Сиена (Асуан) – измерив длину тени в этих городах и зная расстояние между ними, Эратосфен вычислил размер Земли

Если бы Земля была плоской, Солнце и в Александрии, и в Сиене одновременно стояло бы в зените. Одно то, что это было не так, уже доказывало, что поверхность Земли между этими двумя городами не плоская, а немного искривленная. То есть палка, вертикально воткнутая в землю в одном из них, оказывалась направленной под углом к палке, воткнутой вертикально в другом. Проще говоря – одна палка точно указывала прямо на Солнце, а вот другая — нет.

Логично было предположить, что чем больше будет кривизна поверхности Земли, тем больше должны быть и угол между палками и разница в длине отбрасываемой ими тени. Эратосфен тщательно подкрепил свои расчеты геометрическими построениями, но мы можем просто сказать, что поскольку разница примерно в 7° соответствует 800 км, то разница в 360° (или полный оборот по окружности) будет соответствовать пропорционально 40 000 км.

Если окружность шара известна, то известен и его диаметр, так как диаметр любой окружности равен ее длине, деленной на число π, равное примерно 3,14.

Таким образом, Эратосфен пришел к выводу, что окружность Земли составляет примерно 40 000 км, а диаметр Земли равен приблизительно 12 800 км. Площадь поверхности такого шара равна примерно 500 000 000 кв. км, т.е. в шесть раз больше того мира, который был известен древним.

Однако, земной Шар Эратосфена, по-видимому, оказался для древних греков уж чрезмерно большим, и когда позднее другие астрономы повторили его наблюдения и получили меньшие цифры (окружность 29 000 км, диаметр 9 200 км, площадь 250 000 000 кв. км), то именно эти цифры и были охотно приняты, а об открытии Эратосфена поспешили забыть.

Строение

Недра Земли можно делить на слои по их механическим (в частности реологическим) или химическим свойствам. По механическим свойствам выделяют литосферу, астеносферу, мезосферу, внешнее ядро и внутреннее ядро. По химическим свойствам Землю можно разделить на земную кору, верхнюю мантию, нижнюю мантию, внешнее ядро и внутреннее ядро.

Схематическое изображение внутреннего строения Земли: 1 — континентальная кора; 2 — океаническая кора; 3 — верхняя мантия; 4 — нижняя мантия; 5 — внешнее ядро; 6 — внутреннее ядро; А — поверхность Мохоровичича; B — граница Гутенберга; C — разрыв Леманн-Буллен

Геологические слои Земли находятся на следующих глубинах под поверхностью[нет в источнике]:

Глубина	Слой
Километры	Мили
0—60	0—37	Литосфера (глубина разнится от 5 до 200 км)
0—35	0—22	Кора (глубина разнится от 5 до 70 км)
35—60	22—37	Верхняя часть мантии
35—2890	22—1790	Мантия
100—200	62—125	Астеносфера
35—660	22—410	Верхняя мезосфера (верхняя мантия)
660—2890	410—1790	Нижняя мезосфера (нижняя мантия)
2890—5150	1790—3160	Внешнее ядро
5150—6371	3160—3954	Внутреннее ядро

Слои Земли были определены косвенно с помощью измерения времени распространения преломлённых и отражённых сейсмических волн, созданных землетрясениями. Ядро не пропускает поперечные волны, а скорость распространения волн отличается в разных слоях. Изменения в скорости сейсмических волн между различными слоями вызывает их преломление благодаря закону Снелла.

Ядро

Основная статья: Ядро Земли

Средняя плотность Земли 5515 кг/м3. Поскольку средняя плотность вещества поверхности составляет всего лишь около 3000 кг/м3, мы должны заключить, что плотные вещества существуют в ядре Земли. Ещё одно доказательство высокой плотности ядра основано на сейсмологических данных. Следует учитывать и уплотнение вещества давлением. Имеются данные лабораторных исследований с выводом об изменения плотности веществ более плотной упаковкой атомов, например, железо уже при 1 млн атмосфер уплотняется примерно на 30%. «…Плотность верхней мантии начиная от значения 3,2 г/см3 на поверхности постепенно возрастает с глубиной вследствие сжатия её вещества… …В нижней мантии существенных перестроек в кристаллическом строении вещества больше не происходит, поскольку все окислы в этой геосфере уже находятся в состоянии предельно плотной упаковки атомов и сжатие мантийного вещества происходит только благодаря сжатию самих атомов.»

Сейсмические измерения показывают, что ядро делится на две части — твёрдое внутреннее ядро радиусом ~1220 км и жидкое внешнее ядро радиусом ~3400 км.

Мантия

Основная статья: Мантия Земли

Мантия Земли простирается до глубины 2890 км, что делает её самым толстым слоем Земли. Давление в нижней мантии составляет около 140 ГПа (1,4·106атм). Мантия состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием по отношению к вышележащей коре. Высокие температуры в мантии делают силикатный материал достаточно пластичным, чтобы могла существовать конвекция вещества в мантии, выходящего на поверхность через разломы в тектонических плитах. Плавление и вязкость вещества зависят от давления и химических изменений в мантии. Вязкость мантии разнится от 1021 до 1024Па·с в зависимости от глубины. Для сравнения, вязкость воды составляет около 10−3 Па·с, а песка — 107 Па·с.

Кора

Основная статья: Земная кора

Толщина земной коры разнится от 5 до 70 км в глубину от поверхности. Самые тонкие части океанической коры, которые лежат в основе океанических бассейнов (5—10 км), состоят из плотной (мафической (англ.)) железо-магниевой силикатной породы, такой как базальт.

Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами — она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы.

Чем ближе к центру, тем горячее

В центре Земли размещено ядро. Его верхняя часть находится на глубине 2900 километров от поверхности (внешнее ядро) и составляет около 30% от общей массы планеты. Этот слой обладает свойствами тягучей жидкости и электропроводностью. Содержит в себе около 12% серы и 88% железа. На границе ядра и мантии резко возрастает плотность Земли и достигает порядка 9,5 г/см3. На глубине приблизительно 5100 км распознают его внутреннюю часть, радиус которой составляет около 1260 километров, а масса — 1,7% от общей массы планеты.Давление в центре столь огромно, что железо и никель, которые должны быть жидкими, пребывают в твёрдом состоянии. По мнению научных исследований, центр Земли является местом со сверхэкстремальными условиями с давлением в 3,5 миллиона атмосфер и температурой выше 6000 градусов.

В связи с этим железоникелевый сплав не переходит в жидкое состояние, несмотря на то что температура плавления подобных металлов равна 1450-1500 градусов Цельсия. Из-за гигантского давления в центре масса и плотность Земли достаточно огромны. Один кубический дециметр вещества весит примерно двенадцать с половиной килограмм. Это уникальное и единственное место, где плотность планеты значительно выше, чем в любом другом её слое.

Раскрыть все механизмы взаимодействия внутри Земли было бы не только интересно, но и полезно. Нам бы стало понятно образование различных полезных ископаемых и их местонахождение. Возможно, полноценно стал бы понятен механизм возникновения землетрясений, что дало бы возможность точно их предупреждать. На сегодня они непредсказуемы и приносят много жертв и разрушений. Точные знания о конвекции потоков и их взаимодействии с литосферой, возможно, прольют свет на эту проблему. Поэтому будущим учёным предстоит долгая, интересная и полезная работа для всего человечества.

Термины

• Вес – сила на объекте, создаваемая гравитацией между ним и Землей.
• Гравитационная сила – относительно слабая фундаментальная сила притяжения, действующая между всеми частицами, обладающими массами.
• Точечная масса – теоретическая точка с назначенной массой.

Каждая вселенская точка приманивает другую точечную массу при помощи силы, прямо пропорциональной их массам и пребывающей в обратной пропорциональности квадрату дистанции между ними. Это выражается в формуле:

, где F – сила между массами, G – гравитационная постоянная, m₁ – первая масса, m₂ – вторая масса, r – дистанция между массовыми центрами.

Если объекты обладают пространственной протяжностью, то гравитацию вычисляют через суммирование вкладов условных точечных масс. Когда массы становятся бесконечно малыми, это вызывает интеграцию силы по экстентам двух объектов.

Поэтому объект со сферически-симметрическим распределением массы создает такое же гравитационное воздействие на внешние тела, как если бы вся масса была сконцентрирована в центральной части.

Можно использовать теорему оболочки Ньютона для вычисления гравитации. Она отображает как разные части распределения масс воздействуют на гравитацию, измеренную в точке, расположенной на дистанции r от центра распределения масс:

• если часть массы расположена в радиусах r0, то создает туже силу при r, как если бы вся масса концентрировалась в центре.
• если часть массы пребывает в радиусах r>r, то нет никакой чистой гравитационной силы. Есть отдельные гравитационные силы, которые взаимно компенсируют друг друга.

В итоге, в оболочке с одинаковой толщиной и плотностью нет никакого гравитационного ускорения. Также внутри однородной сферы гравитация возрастает линейно с расстоянием от центра. Увеличение в 1.5 раз уменьшается из-за большой дистанции от центра. Поэтому, если у сферически-симметричного тела есть однородное ядро и равномерная мантия и плотность, то гравитация сначала уменьшается наружу, а затем снова растет, пока не превысит показатели на границе между ядром и мантией.

Введение в равномерное круговое движение и гравитацию	Кинематика равномерного кругового движения Динамика равномерного кругового движения Осуществление виражей на изогнутом шоссе
Неравномерное круговое движение
Скорость, ускорение и сила	Вращательный угол и угловая скорость Центростремительное ускорение Центростремительная сила
Типы сил в природе	Приливы Сила Кориолиса Другие геофизические применения
Закон универсальной гравитации Ньютона	Закон всемирного тяготения Гравитационное притяжение сферических тел: однородная сфера Вес Земли
Законы Кеплера	Первый закон Кеплера Второй закон Кеплера Третий закон Кеплера Орбитальные маневры Спутники
Гравитационно потенциальная энергия
Энергосбережение
Угловые и линейные величины

Сколько весит Земля

Хотя Земля не самая крупная планета, она все же лидирует по плотности. Так что вес Земли достигает 5.9736 х 1024 кг.

Размер и состав

Благодаря радиусу в 6371 км это крупнейшая планета среди представителей земного типа. Представлена силикатной породой и металлами.

В составе присутствуют: железо (32%), кислород (30%), кремний (15%), магний (14%), сера (3%), никель (2%), кальций (1.5%) и алюминий (1.4%). В случае с ядром: железо (88.8%), никель (5.8%), сера (4.5%) и микроэлементы (меньше 1%).

Масса и плотность

Строение Земли

Стоит на первой позиции по плотности (5.514 г/см3), а масса – 5.9736 х 1024 кг. Но показатель плотности распределен неравномерно. У ядра – 12.8-13.1 г/см3, а коры – 2.2-2.9 г/см3.

Плотность и масса приводят к гравитационному притяжению в 9.8 м/с2.

История исследования

Гравитация основывается на показателе массы. Так что, чем она выше, тем сильнее объект притягивает к себе. Фактически ученые не могли назвать точную массу Венеры или Меркурия, пока не вывели зонды на орбиту. Нам даже удалось вычислить массу Плутона и его спутника Харона.

После изучения других объектов исследователи смогли улучшить методы изучения Земли. Именно после сравнения мы поняли, что наша планета опережает по массе Марс, Венеру и Меркурий.

• Интересные факты о планете Земля;
• Как погибнет Земля;
• Как закончится жизнь на Земле?
• Как Земля защищает нас от космоса?
• Самая похожая на  Землю планета
• Как появилась вода на Земле?
• Кто открыл Землю?
• Разрушение Земли
• Смогут ли люди передвинуть Землю?
• Как сформировалась Земля

Строение Земли

• Сколько спутников у Земли;
• Земля круглая?
• Почему Земля круглая?
• Есть ли у Земли кольца?
• Насколько большая Земля?
• Возраст Земли;
• Масса Земли;
• Земная гравитация
• Сколько весит Земля?
• Сколько весит Земля? Сравнение;
• Размер Земли
• Диаметр Земли;
• Окружность Земли
• Плотность Земли
• Магнитное поле Земли;
• Геомагнитный разворот

Поверхность Земли

• Поверхность Земли;
• Что такое поверхностная земная зона?
• Терминатор Земли
• Сколько километров займет путь вокруг Земли?
• Эффект Альбедо
• Альбедо Земли
• Гравитация Земли;
• Температура на Земле;

Положение и движение Земли

• Земля, Солнце и Луна;
• Что приводит к смене дня и ночи?
• Циклы Миланковича
• Солнечный день
• Как долго солнечный свет добирается к Земле?
• Вращение Земли вокруг Солнца;
• Что такое земное вращение?
• Почему Земля вращается?
• Что произойдет, если Земля перестанет вращаться?
• Почему Земля наклонена?
• Северный магнитный полюс
• Орбита Земли;
• Прецессии равноденствий
• Расстояние от Земли до Солнца;
• Ближайшая к Земле звезда;
• Ближайшая к Земле планета;

• Сколько длится день на Земле;
• Зимнее солнцестояние
• Сколько длится земной год;
• Скорость вращения Земли;
• Ось вращения Земли;
• Наклон Земли;

Как узнать массу Земли?

Но ведь интереснее узнать, как вообще смогли понять, какая масса Земли? Все дело в гравитации, которую наша планета оказывает на ближайшие объекты.

Физика говорит нам, что любые тела с массой притягиваются. Если вы положите рядом два бильярдных шарика, то они будут стремиться к соседнему. Эта сила не заметна нам, но приборы улавливают благодаря своей чувствительности. Это вычисление поможет вывести массу обоих.

Ньютон предположил, что масса сферических объектов сосредоточена в их центрах. Тогда можно воспользоваться уравнением:

F = G (M1* M2/R2).

• F – сила тяжести между ними.
• G – постоянная = 6.67259 × 10-11 м3/кг с2.
• -M1 и M2 – притягивающиеся массы.
• R – дистанция между ними.

Допустим, что одна из масс представлена Землей, а второй будет килограммовая сфера. Сила между ними – 9.8 кг * м/с2. Земной радиус – 6 400 000 м. Если добавите эти значения в формулу, то получите 6 x 1024 кг.

Важно отметить, что в вопросе правильно использовать слово «масса», а не «вес», потому что последнее понятие выступает силой, которая нужна для вычисления гравитационного поля. Можно взять мяч и взвесить его на Земле и Луне, и отметка будет меняться

Но масса – стабильное число и земная – постоянна.

Кажется, что это много, но не будем забывать, что в нашей системе есть объекты и крупнее. Например, наша звезда превосходит земную массу в 330000 раз, а Юпитер в 318 раз. Есть, конечно, и крошки. Так марсианская масса занимает лишь 11% земной.

Нам повезло из-за наивысшего показателя планетарной плотности в системе – 5.52 г/см3. Это значение досталось от металлического ядра, вокруг которого сосредоточен слой скалистой мантии. Менее плотные планеты, вроде гигантского Юпитера, представлены водородом и прочими газами. Теперь вы знаете чему равна масса Земли.

• Интересные факты о планете Земля;
• Как погибнет Земля;
• Как закончится жизнь на Земле?
• Как Земля защищает нас от космоса?
• Самая похожая на  Землю планета
• Как появилась вода на Земле?
• Кто открыл Землю?
• Разрушение Земли
• Смогут ли люди передвинуть Землю?
• Как сформировалась Земля

Строение Земли

• Сколько спутников у Земли;
• Земля круглая?
• Почему Земля круглая?
• Есть ли у Земли кольца?
• Насколько большая Земля?
• Возраст Земли;
• Масса Земли;
• Земная гравитация
• Сколько весит Земля?
• Сколько весит Земля? Сравнение;
• Размер Земли
• Диаметр Земли;
• Окружность Земли
• Плотность Земли
• Магнитное поле Земли;
• Геомагнитный разворот

Поверхность Земли

• Поверхность Земли;
• Что такое поверхностная земная зона?
• Терминатор Земли
• Сколько километров займет путь вокруг Земли?
• Эффект Альбедо
• Альбедо Земли
• Гравитация Земли;
• Температура на Земле;

Положение и движение Земли

• Земля, Солнце и Луна;
• Что приводит к смене дня и ночи?
• Циклы Миланковича
• Солнечный день
• Как долго солнечный свет добирается к Земле?
• Вращение Земли вокруг Солнца;
• Что такое земное вращение?
• Почему Земля вращается?
• Что произойдет, если Земля перестанет вращаться?
• Почему Земля наклонена?
• Северный магнитный полюс
• Орбита Земли;
• Прецессии равноденствий
• Расстояние от Земли до Солнца;
• Ближайшая к Земле звезда;
• Ближайшая к Земле планета;

• Сколько длится день на Земле;
• Зимнее солнцестояние
• Сколько длится земной год;
• Скорость вращения Земли;
• Ось вращения Земли;
• Наклон Земли;

Меркурий

И последняя, расположенная ближе всего к Солнцу планета, имеет наименьший диаметр, равный 4879 километрам. Он напоминает естественный спутник земли, так как на нем, как и на Луне, множество кратеров, а сама поверхность каменистая.

На Меркурии довольно жарковато, на стороне, обращенной к Солнцу, температура достигает +425 градусов, а вот ночью падает до −175.

Последние исследования показали, что на полюсах могут быть сконцентрированы большие ледяные образования, присыпанные пеплом и пылью. Это стало возможно, так на полюсах есть места, куда не попадают солнечные лучи.

Ежегодно астрономы открывают большое количество новых экзопланет, новых звёзд и миров. Поэтому информация об этих далёких объектах постоянно меняется. Но попробуем собрать все имеющиеся данные о известных планетах на начало 2018 года.

Определение планет Земной группы

Планета земного типа – небесное тело, представленное силикатными породами или металлом, и обладает твердым поверхностным слоем. Это главное отличие от газовых гигантов, наполненных газами. Термин взят от латинского слова «Terra», что переводится как «Земля». Ниже представлен список, где указано какие есть планеты земной группы.

Структура и особенности планет Земной группы

Все тела наделены схожей структурой: ядро из металла, наполненное железом и окруженное мантией из силикатов. Их поверхностный шар укрыт кратерами, вулканами, горами, каньонами и прочими формированиями.

Есть вторичные атмосферы, созданные вулканической активностью или прибытием комет. Обладают малым количеством спутников или вообще лишены подобных особенностей. У Земли – Луна, а у Марса – Фобос и Деймос. Не наделены кольцевыми системами. Давайте посмотрим, как выглядит характеристика планет земной группы, а также подметим в чем их сходства и отличия на примере Меркурия, Венеры, Земли и Марса.

Основные факты планет Земной группы

Меркурий – наименьшая планета в системе, достигающая 1/3 земного размера. Наделена тонким атмосферным слоем, из-за чего постоянно замерзает и накаляется. Характеризуется высокой плотностью с железом и никелем. Магнитное поле достигает лишь 1% от земного. На поверхности заметно множество глубоких кратерных шрамов и слабый слой силикатных частичек. В 2012 году заметили следы органического материала. Это строительные блоки для жизни, а также нашли водяной лед.

Строение планет Земной группы

Венера по размеру напоминает Землю, но ее атмосфера слишком плотная и переполнена монооксидом углерода. Из-за этого тепло удерживается на планете, делая ее самой раскаленной в системе. На большей части поверхности расположены активные вулканы и глубокие каньоны. Лишь нескольким аппаратам удалось проникнуть на поверхность и выжить на короткий временной промежуток. Кратеров мало, потому что метеоры сгорают.

Земля – самая крупная в земном типе и обладает огромным количеством жидкой воды. Она нужна для жизни, которая развивается во всех формах. Есть скалистая поверхность, укрытая каньонами и возвышенностями, а также тяжелое металлическое ядро. В атмосфере присутствует водяной пар, способствующий смягчению суточного температурного режима. Есть смена регулярных сезонов. Наибольший нагрев достается участкам возле экваториальной линии. Но сейчас показатели растут из-за человеческой деятельности.

Осевой наклон планет земной группы

Марс располагает самой высокой горой в Солнечной системе. Большая часть поверхности представлена древними отложениями и кратерными формированиями. Но можно найти и более молодые участки. Есть полярные шапки, сокращающие свой размер в летний и весенний периоды. По плотности уступает Земле, а ядро твердое. Исследователи пока не добыли доказательства жизни, но есть все намеки и условия в прошлом. Планета обладает водяным льдом, органикой и метаном.

Как было измерена длина окружности планеты

Для измерения земной окружности существуют сложные инструменты. Однако это можно сделать и с применением знаний из геометрии. Эти вычисления впервые проделал древнегреческий учёный Эратосфен.

Древние предания гласят, как в день летного солнцестояния, когда Солнце расположено выше всего над горизонтом, они видели, что окружающие предметы совсем не отбрасывают тень. В самых глубоких колодцах дно освещалось. Это явление наблюдалось в Сиене, в 500 милях на юг от египетской Александрии.

Эратосфену было известно, что в Александрии в двадцатых числах июня предметы всегда отбрасывают тень, а Солнце не освещает дно глубоких колодцев. Измерив длину тени от обелиска (высота ему была известной), Эратосфен определил, что Сиена находится на 7 градусов южнее Александрии. Это отличие ещё раз доказывало тот факт, что наша планета круглая. Если бы это было не так, то Солнце одновременно во всех пунктах планеты было бы в зените. А измерить диаметр, исходя из окружности легко, зная число π, не составляет труда. Радиус Земли будет в 2 раза меньше диаметра.

Для измерения зенитного расстояния древнегреческий ученый применил скафис, или солнечные часы. Основа этого прибора – чаша в виде полусферы, в центре которой находится острый стержень. На внутренней поверхности чаши имеются деления. Величина тени в астрономический день солнцестояния давало величину дневного светила в зените. С помощью этого же прибора удавалось узнать высоту Солнца в самый короткий день года.

Полученная величина угла являла собой одну пятидесятую часть окружности в 360 градусов. Продолжая свои вычисления, Эратосфен умножил расстояние от Александрии до Сиены на 50. Длина окружности у него была равной 25 тысячам миль (или 40 тысяч 75 километров). Погрешность была допущена из-за того, что учёный не учёл того, что Сиена и Александрия находятся на разных меридианах и применял приближенное расстояния между указанными городами. Для тех времён такое измерение было настоящим научным триумфом.

Метод Эратосфена для определения радиуса и окружности Земли.

Кругосветное путешествие Фернана Магеллана позволило ещё раз убедиться в том, что наша планета кругла и что её окружность превышает 40 тыс. км. Так что утверждение о «плоской» Земле были полностью опровергнуты.

Чтобы пройти свыше 40 тысяч километров по экватору пешком, следует затратить 333 суток при условии, что пешеход не будет останавливаться и скорость будет 5 км в час. Если же человек будет проходить экватор всего по 6 часов в день с такой же скоростью, то на такое пешее путешествие ему придётся потратить около 1 330 суток или 3,6 года.

Температура на поверхности Меркурии

На Меркурии наблюдается интересная ситуация, потому что температура колеблется между адом и льдом. Дело в том, что тонкий атмосферный слой не способен удерживать постоянный показатель. Да и особенности орбиты вокруг Солнца приводят к тому, что на осветленной стороне способен расплавиться свинец, а не холодной все замерзает.

Орбитальные характеристики

Самая маленькая планета отличается наиболее эксцентричным орбитальным путем в нашей системе. Из-за этого расстояние от Солнца к Меркурию способно расходиться между 46 миллионов км (перигелий) и 70 миллионов км (афелий). Из-за средней орбитальной скорости в 47.322 км/с у планеты уходит 87.969 дней на одно орбитальное путешествие.

Распределение температуры на поверхности Меркурия

Средняя скорость вращения – 10.892 км/ч, поэтому на один осевой оборот тратит 58.646 дней. Получается, что мы сталкиваемся с резонансом в 3:2, где на три осевых оборота уходит 2 орбитальных.

Фактически получается, что из-за замедленного вращения и эксцентричности Солнце тратит 176 дней, чтобы выполнить один небесный проход. Да, один день длится дольше года. Также Меркурий характеризуется наиболее низким показателем осевого наклона – 0.027° и не обладает сезонными температурными колебаниями.

Экзосфера

Меркурий располагает тонким атмосферным слоем. Но объект чересчур маленький и жаркий, поэтому присутствует только переменная экзосфера, химический состав которой представлен водородом, натрием, кислородом, кальцием, гелием, калием и водяным паром.

Газы создают общее давление в 10-14 бар. Полагают, что экзосфера создалась из захваченных Солнцем частичек, появившихся из вулканов, и осколков от метеоритных ударов.

Поверхностная температура

Без нормальной атмосферы планета не способна накапливать тепло. Высокий показатель эксцентриситета приводит к серьезному температурному колебанию между освещенной и затененной сторонами. В итоге, температура на Меркурии доходит до 427°C и остывает до -173°C.

Северная область Меркурия

Однако на поверхности нашли органические молекулы и ледяные запасы, спрятанные в кратерах на северных полярных участках. Дело в том, что они скрываются в тени и никогда не освещаются прямыми солнечными лучами.

Полагают, что в кратерах могло сохраниться примерно 1014-1015 кг замороженной воды, покрытой слоем реголита. Пока никто не может точно сказать, откуда взялся лед. Но среди вариантов: падение кометы или же дегазация воды от внутренней планетарной части.

Мы видим, что Меркурий представляет собою одно сплошное противоречие. Этот мир способен раскаляться и замерзать, а также пляшет по странному орбитальному пути. Поэтому на планете нет жизни. Но, возможно, нам удастся колонизировать кратерные участки и использовать водные залежи для формирования благоприятной среды. Теперь вы знаете, какая температура на Меркурии днем и ночью.

Полезные статьи:

• Интересные факты о Меркурии;
• Ближайшая к Солнцу планета;
• К какому типу планет принадлежит Меркурий?
• Ближайшая планета к Меркурию
• Возраст Меркурия
• Жизнь на Меркурии
• Обнаружение планеты Меркурий
• Кто открыл Меркурий?
• Посещали ли люди Меркурий?
• Как Меркурий получил свое имя?
• Терраформирование Меркурия

Положение и движение Меркурия

• Как далеко Меркурий от Солнца?
• Орбита Меркурия;
• Сколько лететь до Меркурия;
• Вращение Меркурия;
• Ретроградный Меркурий;
• Как долго длится день на Меркурии?;
• Год на Меркурии;

Строение Меркурия

• Из чего сделан Меркурий
• Структура Меркурия
• Строение Меркурия;
• Поверхность Меркурия
• Состав Меркурия;
• Вода на Меркурии
• Есть ли у Меркурия Кольца?;
• Есть ли у Меркурия спутники?;
• Сравнение Меркурия и Земли

Поверхность Меркурия

• Температура на Меркурии;
• Атмосфера Меркурия;
• Погода на Меркурии;
• Цвет Меркурия;
• Геология Меркурия
• Лед на Меркурии

Завершение

Не так давно TheBiggest.ru уже писал о самых больших звездах во Вселенной. Можете просесть, это очень занимательная статья.

А ниже ещё несколько интересных фактов о планетах.

• Юпитер выступает своеобразным щитом, защищая Землю от комет и других космических объектов, попадающих в нашу систему. Он просто притягивает их за счет своей сильной гравитации.
• Юпитер и самый быстрый по обращению вокруг своей оси. Если считать земными параметрами, это происходит за 12 часов.
• Наша Земля единственная, которую не назвали в честь древнегреческого или древнеримского божества.
• Вулкан Олимп, находящийся на поверхности Марса, самый большой из пока изученных подобных объектов в Космосе. Его вершина удалена на расстоянии в 27 километров от красноватой поверхности Марса.
• Из-за того, что орбита Меркурия расположена почти перпендикулярно плоскости вращения нашего светила, на нем по логике не должно быть сменяемости времен года. Но орбита планеты слишком вытянута. За счет этого планета то приближается к Солнцу до расстояния 46 млн. км, то удаляется от него до 70 млн. км. Именно удаление планеты от Солнца образует на Меркурии времена года.
• На Земле же времена года зависят от наклона оси планеты, а не от удаленности планеты от Солнца. Оказывается зимой Земля находится на более близком расстоянии к Солнцу, чем летом.

В заключение отметим, что наша Галактика, как и соседние, более мелкие, являются спутником крупной Галактики. Но в то же время сейчас происходит процесс поглощения Млечным путем Галактики Гнома-Стрельца, которая миллионы лет была нашим спутником.

Многие представленные планеты известны Человечеству с древнейших времен, и с первого момента открытия выступали объектами поклонения, религиозных верований, гармонично войдя в мифологию, легенды и религии многих народов мира.