地球[行星]

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地球(英語:Earth)是太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序排為第三顆。它有一個天然衛星——月球,二者組成一個天體系統——地月系統。地球作為一個行星,遠在46億年以前起源於原始太陽星雲。地球會與外層空間的其他天體相互作用,包括太陽和月球。地球是上百萬生物的家園,包括人類,地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一天體。地球上71%為海洋,29%為陸地,所以太空上看地球呈藍色。地球是目前發現的星球中人類生存的唯一星球。雖然其被人們稱為地球,但在空間站看來更像一個水球,地球的礦物和生物等資源維持了全球的人口。

基本信息

簡介

地球地球
地球 是太陽系八大行星之一,從誕生之日起,已歷46億年。按離太陽由近及遠的次序是第三顆,位於水星金星之後;在八大行星中大小排行是第四。在英語裡,地球是惟一一個不是從希臘及羅馬神話中得到的名字。英語的地球Earth一詞來自於古英語及日耳曼語。這裡當然有許多其他語言的命名。在羅馬神話中,地球女神叫Tellus——肥沃的土地(希臘語:Gaia,大地母親)。地球目前是人類所知道的惟一一個存在已知生命體的星球。

地球自西向東自轉,同時圍繞太陽公轉。地球自轉與公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替和四季變化。地球自轉的速度是不均勻的。同時,由於日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內部物質的各種作用,使地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生變化。地球自轉產生的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹,成為目前的略扁的鏇轉橢球體,極半徑比赤道半徑約短21千米。

阿波羅飛船曾看到的地球升起在月球的地平線上,地球可以看作由一系列的同心層組成。地球內部有核、幔、殼結構。地球外部有水圈和大氣圈,還有磁層,形成了圍繞固態地球的外套。

基本參數

年齡:46億歲。
公轉周期:365天。
公轉軌道:呈橢圓形。7月初為遠日點,1月初為近日點。
自轉周期:恆星日:約23.小時56分4秒。太陽日:24小時。
自轉方向:自西向東。
黃赤交角:黃道面與赤道面的交角。23°26‘
極半徑:是從地心到北極或南極的距離,大約3950英里(6356.9公里)(兩極的差極小,可以忽略)。
赤道半徑:是從地心到赤道的距離,大約3963英里(6378.5公里)。
平均半徑:大約3959英里(6371.3公里)。這個數字是地心到地球表面所有各點距離的平均值。
體積:10832億立方千米。

太陽繫結構圖太陽繫結構圖

質量:約600000億億噸。
地球表面積:5.1億平方千米。
海洋面積:3.61億平方千米。
大氣:主要成份:氮(78.5%)和氧(21.5%)。
地殼:主要成份:氧(47%)、矽(28%)和鋁(8%)。
衛星(天然):1顆(月球)。

平均赤道半徑:ae = 6378136.49 米
平均極半徑:ap = 6356755.00 米
平均半徑: a = 6371001.00 米
赤道重力加速度: ge = 9.780327 米/秒2
平均自轉角速度: ωe = 7.292115 × 10-5 弧度/秒
扁率: f = 0.003352819
質量: M = 5.9742 ×1024 公斤
地心引力常數: GE = 3.986004418 ×1014 米3/秒2
平均密度: ρe = 5.515 克/厘米3
太陽與地球質量比: S/E = 332946.0
太陽與地月系質量比: S/(M+E) = 328900.5
回歸年長度: T = 365.2422 天
離太陽平均距離: A = 1.49597870 × 1011 米
逃逸速度: v = 11.19 公里/秒
表面溫度: t = - 30 ~ +45
表面大氣壓: p = 1013.250毫巴
表面重力加速度(赤道):978.0厘米/秒2
表面重力加速度(極地):983.2厘米/秒2
自轉周期:23時56分4秒(平太陽時)
公轉軌道半長徑:149597870千米
公轉軌道偏心率: 0.0167
公轉周期:1恆星年
黃赤交角;23度27分
地球各圈層結構
地球海洋面積:361745300平方公里
地殼厚度:80.465公里
地幔深度:2808.229公里
地核半徑:3482.525公里
表面積:510067866平方公里

物理特徵

橢圓率0.0033529
平均半徑6,372.797km
赤道半徑6,378.137km
兩極半徑6,356.752km
縱橫比0.9966471
赤道圓周長40,075.02km
子午圈圓周長40,007.86km
平均圓周長40,041.47km
表面積510,065,600km^2
陸地面積148,939,100km^2(29.2%)
水域面積361,126,400km^2(70.8%)
體積1.0832073×10^12km^3
質量5.9742×10^24kg
平均密度5,515.3kg/m^3
赤道表面重力9.7801m/s^2(0.99732g)
宇宙速度11.186km/s(39,600km/h)
恆星日0.997258d(23.934h)
赤道鏇轉速率465.11m/s
軸傾斜23.439281°
北極赤經未定義
赤緯+90°
反照率0.367
平均表面溫度287K(14℃)
最大表面溫度331K(57.7℃)
最小表面溫度184K(-89.2℃)

大氣

表面壓力101.3kPa(海平面)
氮78.084%
氧20.946%
氬0.934%
二氧化碳0.0381%

地球圈層

地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分。

地球外圈

可進一步劃分為四個基本圈層,即大氣圈水圈生物圈岩石圈

地球內圈

可進一步劃分為三個基本圈層,即地幔圈、外核液體圈和固體核心圈。

此外在地球外圈和地球內圈之間還存在一個軟流圈,它是地球外圈與地球內圈之間的一個過渡圈層,位於地面以下平均深度約150公里處。這樣,整個地球總共包括八個圈層,其中岩石圈、軟流圈和地球內圈一起構成了所謂的固體地球。對於地球外圈中的大氣圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接觀測測量的方法進行研究。而地球內圈,目前主要用地球物理的方法,例如地震學、重力學和高精度現代空間測地技術觀測的反演等進行研究。地球各圈層在分布上有一個顯著的特點,即固體地球內部與表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈層則是相互滲透甚至相互重疊的,其中生物圈表現最為顯著,其次是水圈。

大氣圈

地球大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層,它包圍著海洋陸地。大氣圈沒有確切的上界,在2000 ~ 16000 公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也會有少量空氣,它們也可認為是大氣圈的一個組成部分。地球大氣的主要成份為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體。地球大氣圈氣體的總質量約為5.136×1021克,相當於地球總質量的百萬分之0.86。由於地心引力作用,幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度範圍內,其中75%的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層範圍內。根據大氣分布特徵,在對流層之上還可分為平流層、中間層、熱成層等。

水圈

水圈包括海洋江河湖泊沼澤冰川地下水等,它是一個連續但不很規則的圈層。從離地球數萬公里的高空看地球,可以看到地球大氣圈中水汽形成的白雲和覆蓋地球大部分的藍色海洋,它使地球成為一顆"藍色的行星"。地球水圈總質量為1.66×1024克,約為地球總質量的3600分之一,其中海洋水質量約為陸地(包括河流、湖泊和表層岩石孔隙和土壤中)水的35倍。如果整個地球沒有固體部分的起伏,那么全球將被深達2600米的水層所均勻覆蓋。大氣圈和水圈相結合,組成地表的流體系統。

生物圈

(圖)地球地球

由於存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物,在地球上這個合適的溫度條件下,形成了適合於生物生存的自然環境。人們通常所說的生物,是指有生命的物體,包括植物動物微生物。據估計,現有生存的植物約有40萬種,動物約有110多萬種,微生物至少有10多萬種。據統計,在地質歷史上曾生存過的生物約有5-10億種之多,然而,在地球漫長的演化過程中,絕大部分都已經滅絕了。現存的生物生活在岩石圈的上層部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部,構成了地球上一個獨特的圈層,稱為生物圈。生物圈是太陽系所有行星中僅在地球上存在的一個獨特圈層。

岩石圈

(圖)地球地球

對於地球岩石圈,除表面形態外,是無法直接觀測到的。它主要由地球的地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成,從固體地球表面向下穿過地震波在近33公里處所顯示的第一個不連續面(莫霍面),一直延伸到軟流圈為止。岩石圈厚度不均一,平均厚度約為100公里。由於岩石圈及其表面形態與現代地球物理學、地球動力學有著密切的關係,因此,岩石圈是現代地球科學中研究得最多、最詳細、最徹底的固體地球部分。由於洋底占據了地球表面總面積的2/3之多,而大洋盆地約占海底總面積的45%,其平均水深為4000~5000米,大量發育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周圍延伸著廣闊的海底丘陵。因此,整個固體地球的主要表面形態可認為是由大洋盆地與大陸台地組成,對它們的研究,構成了與岩石圈構造和地球動力學有直接聯繫的"全球構造學"理論。

軟流圈

(圖)內部結構(圖)內部結構
在距地球表面以下約100公里的上地幔中,有一個明顯的地震波低速層,這是由古登堡在1926年最早提出的,稱之為軟流圈,它位於上地幔的上部即B層。在洋底下面,它位於約60公里深度以下;在大陸地區,它位於約120公里深度以下,平均深度約位於60~250公里處。現代觀測和研究已經肯定了這個軟流圈層的存在。也就是由於這個軟流圈的存在,將地球外圈與地球內圈區別開來了。

地幔圈

地震波除了在地面以下約33公里處有一個顯著的不連續面(稱為莫霍面)之外,在軟流圈之下,直至地球內部約2900公里深度的界面處,屬於地幔圈。由於地球外核為液態,在地幔中的地震波S波不能穿過此界面在外核中傳播。P波曲線在此界面處的速度也急劇減低。這個界面是古登堡在1914年發現的,所以也稱為古登堡面,它構成了地幔圈與外核流體圈的分界面。整個地幔圈由上地幔(33~410公里??)、下地幔的D′層(1000~2700公里深度)和下地幔的D″層(2700~2900公里深度)組成。地球物理的研究表明,D″層存在強烈的橫向不均勻性,其不均勻的程度甚至可以和岩石層相比擬,它不僅是地核熱量傳送到地幔的熱邊界層,而且極可能是與地幔有不同化學成分的化學分層。

外核液體圈

地幔圈之下就是所謂的外核液體圈,它位於地面以下約2900公里至5120公里深度。整個外核液體圈基本上可能是由動力學粘度很小的液體構成的,其中2900至4980公里深度稱為E層,完全由液體構成。4980公里至5120公里深度層稱為F層,它是外核液體圈與固體核心圈之間一個很簿的過渡層。

固體核心圈

地球八個圈層中最靠近地心的就是所謂的固體核心圈了,它位於5120至6371公里地心處,又稱為G層。根據對地震波速的探測與研究,證明G層為固體結構。地球內層不是均質的,平均地球密度為5.515克/厘米3,而地球岩石圈的密度僅為2.6~3.0克/厘米3。由此,地球內部的密度必定要大得多,並隨深度的增加,密度也出現明顯的變化。地球內部的溫度隨深度而上升。根據最近的估計,在100公里深度處溫度為1300°C,300公里處為2000°C,在地幔圈與外核液態圈邊界處,約為4000°C,地心處溫度為 5500 ~ 6000°C。

太陽系九大行星之一 。地球在太陽系中並不居顯著的地位,而太陽也不過是一顆普通的恆星。但由於人類定居和生活在地球上,因此對它不得不尋求深入的了解。

固體地球結構表
地球圈層名稱 深度 (公里) 地震 縱波速度 (公里/秒) 地震 橫波速度 (公里/秒) 密度(克/立方厘米) 物質 狀態
一級 分層 二級 分層 傳統 分層
外 球 地殼 地殼 0-33 5.6-7.0 3.4-4.2 2.6-2.9 固態物質
外 過 渡 層 外過渡層 (上) 上地幔 33-980 8.1-10.1 4.4-5.4 3.2-3.6 部分 熔融物質
外過渡層 (下) 下地幔 980-2900 12.8-13.5 6.9-7.2 5.1-5.6 液態—固態物質
液 態 層 液態層 外地核 2900-4700 8.0-8.2 不能通過 10.0-11.4 液態物質
內 球 內過 度層 過度層 4700-5100 9.5-10.3 12.3 液態—固態物質
地核 地核 5100-6371 10.9-11.2 12.5 固態物質

大小

地球地球

地球並非是很規則的正球體。它的表面可以用一個扁率不大的鏇轉橢球面來極好地逼近。扁率e為橢球長短軸之差與長軸之比 ,是表示地球形狀的一個重要參量。經過多年的幾何測量、天文測量以至人造地球衛星測量,它的數值已經達到很高的精度。這個橢球面不是真正的地球表面,而是對地面的一個更好的科學概括,用來作為全球各地大地測量的共同標準,所以也叫做參考橢球面 。按照 這個參考橢球面 ,子午圈上一平均度是111.1千米 ,赤道上一平均度是111.3千米 。在參考橢球面上重力勢能是相等的,所以在它上面各點的重力加速度是可以計算的,公式如下:

g0=9.780318(1+0.0053024sin2j-0.0000059sin2j)米/秒2, 式中g0是海拔為零時的重力加速度,j是地理緯度 。知道了地球形狀、重力加速度和萬有引力常數G=6.670×10-11牛頓·米2/千克2,可以計算出地球的質量M為 5.976×1027克。

主要成分

直到十六世紀時,人類才了解到地球只不過是太陽系的一顆行星而已。
由化學組成成分及地震震測特性來看,地球本體可以分成一些層圈,以下就標示出它們的名稱與範圍(深度,單位為公里):
0~40地殼40~2890地幔2890~5150外地核5150~6378內地核

固態的地殼厚度變化頗大,海洋地區的地殼較薄,平均約7公里厚;而大陸地殼就厚得多,平均約40公里厚; 地函也是固態,不過在它上部有一層極小部分熔融的區域,稱為軟流圈 ,其上的地函最頂部及整個地殼則稱為岩石圈 ;至於外地核是液態而內地核是固態。 這些不同的層圈都是以不連續面為界,最有名的就是在地殼與地函之間的莫氏不連續面 (Mohorovicic discontinuity)。

地球夜景地球夜景

地幔占有地球的主要質量,地核反而位居其次,至於我們生存的空間則只是整個地球極小的一部分而已 (質量,單位為10的24次方公斤: 大氣層 = 0.0000051,海洋 = 0.0014 ,地殼 = 0.026,地幔 = 4.043,外地核= 1.835,內地核 = 0.09675,)

地核的主要成分是鐵 (或鐵鎳質),不過也可能有一些較輕的物質存在,地心的溫度約有7,500K,比太陽表面溫度還高;下部地函的主要成分可能是矽、鎂、氧,再加上一些鐵、鈣及鋁;上部地幔主要成分則是橄欖石及輝石 (鐵鎂矽酸鹽岩石),也有鈣和鋁。 以上這些瞭解都是來自於地震震測資料,雖然上部地幔的物質有時會因著火山噴出熔岩而被帶到地表來,但是我們仍無法到達固體地球的主要部分,目前的海底鑽探行動連地殼都尚未挖穿。 地殼的成分則主要是石英 (二氧化矽)及矽酸鹽類如長石。 整體估算,地球化學組成的重量百分比為: 鐵34.6% ,氧29.5% ,矽15.2% ,鎂12.7% ,鎳2.4% ,硫1.9% ,0.05% 鈦 。地球是平均密度最大的主要星體。

電磁性質

(圖)地球地球

地磁場並不指向正南。11世紀中國的《夢溪筆談》就有記載。地磁偏角隨地而異。真正地磁場的形態是很複雜的。它有顯著的時間變化,最大的變化幅度可達到總地磁場的千分之幾或更高。變化可分為長期的和短期的。長期變化來源於地球內部的物質運動;短期變化來源於電離層的潮汐運動和太陽活動的變化。在地磁場中,用統計平均或其他方法將短期變化消去後就得到所謂基本地磁場。用球諧分析的方法可以證明基本地磁場有99%以上來源於地下,而相當於一階球諧函式部分約占80%,這部分相當於一個偶極場,它的北極坐標是北緯78.5°,西經69.0°。短期變化分為平靜變化和干擾變化兩大類。平靜變化是經常出現的,比較有規律並有一定的周期,變化的磁場強度可達幾十納特 ;干擾變化有時是全球性的 ,最大幅度可達幾千納特 ,叫做磁暴。

基本磁場也不是完全固定的,磁場強度的圖像每年向西漂移0.2°~0.3°,叫做西向漂移。這就指出地磁場的產生可能是地球內部物質流動的結果。現在普遍認為地球核主要是鐵鎳組成的(還包含少量的輕元素)導電流體,導體在磁場中運動便產生電流。這種電磁流體的耦合產生一種自激發電機的作用,因而產生了地磁場。這是當前比較最為人接受的地磁場成因的假說。

運動

自轉

地球公轉示意圖地球公轉示意圖

球繞地軸的鏇轉運動,叫做地球的自轉。地軸的空間位置基本上是穩定的。它的北端始終指向北極星附近,地球自轉的方向是自西向東;從北極上空看,呈逆時針方向鏇轉。地球自轉一周的時間,約為23小時56分,這個時間稱為恆星日;然而在地球上,我們感受到的一天是24小時,這是因為我們選取的參照物是太陽。由於地球自轉的同時也在公轉,這4分鐘的差距正是地球自轉和公轉疊加的結果。天文學上把我們感受到的這1天的24小時稱為太陽日。地球自轉產生了晝夜更替。晝夜更替使地球表面的溫度不至太高或太低,適合人類生存。

地球自轉的平均角速度為每小時轉動15度。在赤道上,自轉的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現象都是地球自轉的反映。人們最早就是利用地球自轉來計量時間的。研究表明,每經過一百年,地球自轉速度減慢近2毫秒,它主要是由潮汐摩擦引起的,潮汐摩擦還使月球以每年3~4厘米的速度遠離地球。地球自轉速度除長期減慢外,還存在著時快時慢的不規則變化,引起這種變化的真正原因目前尚不清楚。

公轉

地球繞太陽的運動,叫做公轉。從北極上空看是逆時針繞日公轉。地球公轉的路線叫做公轉軌道。它是近正圓的橢圓軌道。太陽位於橢圓的兩焦點之一。每年1月3日,地球運行到離太陽最近的位置,這個位置稱為近日點;7月4日,地球運行到距離太陽最遠的位置,這個位置稱為遠日點。地球公轉的方向也是自西向東,運動的軌道長度是9.4億千米,公轉一周所需的時間為一年,約365.25天。地球公轉的平均角速度約為每日1度,平均線速度每秒鐘約為30千米。在近日點時公轉速度較快,在遠日點時較慢。地球自轉的平面叫赤道平面,地球公轉軌道所在的平面叫黃道平面。兩個面的交角稱為黃赤交角,地軸垂直於赤道平面,與黃道平面交角為66°34",或者說赤道平面與黃道平面間的黃赤交角為23°26",由此可見地球是傾斜著身子圍繞太陽公轉的。

地震波

地球地球

我們能夠用鑽探了解地球內部,可現在最先進的鑽探也不過能穿透10千米,如果把地球比作一個蘋果的話,那就連表皮也沒穿透.後來,科學家們終於知道了打開地心之門的鑰匙——地震波.20世紀初,南斯拉夫地震學家莫霍洛維奇忽然醒悟:原來地震波就是我們探察地球內部的“超音波探測器”!地震波就是地震時發出的震波,它有橫波和縱波兩種,橫波只能穿過固體物質,縱波卻能在固體、液體和氣體任一種物資中自由通行。通過的物質密度大,地震波的傳播速度就快,物質密度小,傳播速度就慢。莫霍洛維奇發現,在地下33千米的地方,地震波的傳播速度猛然加快,這表明這裡的物質密度很大,物質成分也與地球表面不同。地球內部這個深度,就被稱為“莫霍面”。

1914年,美國地震學家古登堡又發現,在地下2900千米的地方,縱波速度突然減慢,橫波則消失了,這說明,這裡的物質密度變小了,固體物質也沒有了,地球之心在這裡,只剩下了液體和氣體。這個深度,就被稱為“古登堡面”。

地球之心之謎終於搞清楚了:地球從外到里,被莫霍面和古登堡面分成三層,分別是地殼、地幔和地核。地殼主要是岩石,地幔主要是含有鎂、鐵和矽的橄欖岩,地核,也就是真正的地球之心,主要是鐵和鎳,那裡的溫度可能高達4982攝氏度。

地球是人類的共同家園,然而,隨著科學技術的發展和經濟規模的擴大,全球環境狀況在過去30年裡持續惡化。有資料表明:自1860年有氣象儀器觀測記錄以來,全球年平均溫度升高了0.6攝氏度,最暖的13個年份均出現在1983年以後。20世紀80年代,全球每年受災害影響的人數平均為1.47億,而到了20世紀90年代,這一數字上升到2.11億。目前世界上約有40%的人口嚴重缺水,如果這一趨勢得不到遏制,在30年內,全球55%以上的人口將面臨水荒。自然環境的惡化也嚴重威脅著地球上的野生物種。如今全球12%的鳥類和四分之一的哺乳動物瀕臨滅絕,而過度捕撈已導致三分之一的魚類資源枯竭。

溫度能源

(圖)地球地球

地面從太陽接受的輻射能量每年約有10焦耳,但絕大部分又向空間輻射回去,只有極小一部分穿入地下很淺的地方。淺層的地下溫度梯度約為每增加30米,溫度升高1℃ ,但各地的差別很大。由溫度梯度和岩石的熱導率可以計算熱流 。由地面向外流 出的熱量 ,全球平均值約為6.27 微焦耳/厘米秒 ,由地面流出的總熱能約為10.032×1020焦耳/年。

地球內部的一部分能源來自岩石所含的放射性元素鈾 、釷、鉀。它們在岩石中的含量近年來總在不斷地修正,有人估計地球現在每年由長壽命的放射性元素所釋放的能量約為9.614×1020焦耳 ,與地面熱流很相近 ,不過這種估計是極其粗略的,含有許多未知因素。另一種能源是地球形成時的引力勢能,假定地球是由太陽系中的瀰漫物質積聚而成的 。這部分能量估計有25×1032焦耳 ,但在積聚過程中有一大部分能量消失在地球以外的空間 ,有一小部分 ,約為1×1032焦耳,由於地球的絕熱壓縮而積蓄為地球物質的彈性能。假設地球形成時最初是相當均勻的,以後才演變成為現在的層狀結構,這樣就會釋放出一部分引力勢能,估計約為2×1030焦耳。這將導致地球的加溫。地球是越轉越慢的。地球自形成以來,鏇轉能的消失估計大約有1.5×1031焦耳,還有火山噴發和地震釋放的能量,但其數量級都要小得多。

地面附近的溫度梯度不能外推到幾十千米深度以下。地下深處的傳熱機制是極其複雜的,由熱傳導的理論去估計地球內部的溫度分布,常得不到可信的結果。但根據其他地球物理現象的考慮,地球內部某些特定深度的溫度是可以估計的。結果如下:①在100千米的深度 ,溫度接近該處岩石的熔點,約為1100~1200℃;②在400千米和650千米的深度,岩石發生相變 ,溫度各約在1500℃和1900℃ ;③ 在核幔邊界,溫度在鐵的熔點之上,但在地幔物質的熔點之下,約為3700℃;④在外核與核心邊界 ,深度為5100千米 ,溫度約為4300℃,地球中心的溫度,估計與此相差不多。

內部結構

地球的分層結構基本上是按地震波( P和S )的傳播速度劃分的。地球上層有顯著的橫向不均勻性:大陸地殼和海洋地殼的厚度大不相同,海水只覆蓋著2/3的地面。

(圖)地球地球

地震時,震源輻射出兩種地震波,縱波P和橫波S。它們各以不同的速度向四圍傳播

地球內部溫度高達5270K(4996.85 攝氏度)。行星內部的熱量來自於其形成之初的“吸積”(參見重力結合能)。這之後的熱量來自於類似鈾釷和鉀這類放射性元素的衰變。從地球內部到達地表的熱量只有地表接收太陽能量的1/20000。

深度 內部層
公里 英里
0-60 0-37 岩石圈(約分布於5或200公里之處)
0-35 0-22 地殼(約分布於5或70公里之處)
35-60 22-37 地幔外層(岩漿)
35-2890 22-1790 地幔
100-700 62-435 軟流圈
2890-5100 1790-3160 地核外核
5100-6378 3160-3954 地核核心

歷史記載

詳細解釋

亦作“地毬”。太陽系中接近太陽的第三顆行星,形狀象球而略扁,周圍有大氣層包圍著,表面是陸地和海洋,有人類和動植物生存。
清王韜《答強弱論》:“今而知地毬之永,大抵不過一萬二千年而已……顧虛空界中非止一地毬也。”
清薛福成《出使四國日記·光緒十六年十一月二十五日》:“談地球各國之幅員者,向以俄國第一,英國第二,中國第三,美國第四,巴西第五。”
馮雪峰《寓言·鳥和山林的大火》:“地面也畢畢卜卜地響著,好象地球也在破裂。”

地球位置圖

1.人類所居住的這個行星,太陽系八大行星之一,它與太陽的平均距離為14960萬公里,在行星中排第三位,它的赤道半徑為6378.2公里,其大小在行星中列第五位
2.指全世界
少年雄於地球,則國雄於地球。
——清·梁啓超《飲冰室合集·文集
3.地球是一個兩級稍扁、赤道略鼓的球體。

演化歷史

地球歷史,大陸漂移假說
46億年前,地球誕生了。地球演化大致可分為三個階段

第一階段為地球圈層形成時期,其時限大致距今4600至4200Ma。46億年前誕生時候的地球與21世紀的大不相同。

地球地球
根據科學家推斷,地球形成之初是一個由熾熱液體物質(主要為岩漿)組成的熾熱的球。隨著時間的推移,地表的溫度不斷下降,固態的地核逐漸形成。密度大的物質向地心移動,密度小的物質(岩石等)浮在地球表面,這就形成了一個表面主要由岩石組成的地球。

第二階段為太古宙,元古宙時期。其時限距今4200-543Ma。地球自不間斷地向外釋放能量,由高溫岩漿不斷噴發釋放的水蒸氣,二氧化碳等氣體構成了非常稀薄的早期大氣層---原始大氣。隨著原始大氣中的水蒸氣的不斷增多,越來越多的水蒸氣凝結成小水滴,再匯聚成雨水落入地表。就這樣,原始的海洋形成了。

第三階段為顯生宙時期,其時限由543Ma至今。顯生宙延續的時間相對短暫,但這一時期生物及其繁盛,地質演化十分迅速,地質作用豐富多彩,加之地質體遍布全球各地,廣泛保存,可以極好的對其進行觀察和研究,為地質科學的主要研究對象,並建立起了地質學的基本理論和基礎知識。

地質時期

地質時期

航員片拍攝的精美地球照片航員片拍攝的精美地球照片
在地球演化過程中,發生一些天文與地質事件,將事件的時間段叫做地質時期

在各地質時期,在與地球相關的宇宙空間及太陽系和地球所發生的大事件,在地球自身、地殼運動、地層、岩石、構造、古生物、古地磁、冰川、古氣候等多方面都留下了記錄。

在不同的地質時期,地質作用不同,特徵不同。

將地球歷史劃分為:地球形成時期、地殼形成時期、進入太陽系前時期、進入太陽系時期、地月系形成時期、新生時期,見下表。

地質時期與特徵表

地質時期 特徵 代 (界) 宙 (宇) 距今年數 Ma
進 入 太 陽 系 時 期 地 月 系 形 成 時 期 新生 時 期 這一時期是一顆 彗星撞擊地球而開始的。 這顆彗星在太陽系裂解,形成繞太陽的 小行星帶。 彗星的組成物即有岩石又有冰和大氣。在冰里存在著各種生物。 在這一地質時期,地球增加了水、大氣和新的生物物種。原有的生物發生變異或進化。 新 生 代 顯 生 宙 65
這一時期是月球被地球俘獲形成地月系而開始的。 月球繞地球轉動,使地球的 引力場、 磁場發生了變化。在月球引力所形成的晃動作用下,地球的外球發生了鏇轉,形成地極和磁極的移動。 在生物界,動物和植物都發生了變異,形成高大的樹木和大型的動物。 中 生 代 230
這一時期是地球進入太陽系成為行星而開始的。 在這一地質時期,地球有了太陽的光照,形成了繞太陽的公轉和自轉,有了晝夜的變化。 在地球的內部,地核或內球偏向太陽引力的反方向,不在地球中心。 在地殼,由於地球自轉形成由兩極向赤道的離心力;在太陽引力作用下,由於地球自西向東轉動,地殼形成自東向西的運動。形成高山、高原,形成溝谷窪地和平原。 在生物界,開始爆發式出現即開始復活。 隨著太陽系的演化,地球由進入太陽系時的軌道面即軌道面與太陽 赤道面夾角大約23°26′,演化到如今的地球軌道面與太陽赤道面近平行, 地軸由垂直軌道面變為傾斜在軌道上運行,形成一年的四季變化。 在岩石建造上,出現大量的 石灰岩。 古 生 代 540
·進入太陽系前時期 這一時期是地殼已經形成到地球進入太陽系前的一段地質時間。 這是一段沒有陽光的地質時期。 在這一段的前期,地殼的風化、剝蝕、搬運和沉積作用強,高山被剝低,在溝谷和坑窪地中沉積了巨厚的原始沉積。 在這一段的後期,地殼活動變弱,地表溫度漸漸降低,到了冰點以下,形成全球性的冰川。 元 古 宙 2500
地殼形成 時期 這一時期是由地表熔融物質凝固開始到有沉積岩形成的一段地質時間。 熔融物質凝固形成收縮,在地表形成張裂溝谷高山。宇宙天體撞擊,在地表形成大坑窪地。 隨著溫度降低, 熔融物質凝固過程中產生的水流動匯聚到張裂溝谷和大坑窪地中,產生的氣留在地球表面,形成 大氣圈。 地核俘獲宇宙物質的不均,地表各處溫度高低不均產生大氣流動。 在這一地質時期,地表形成了溝谷高山、大坑窪地,有了水和大氣,產生了風化、剝蝕和搬運作用,開始形成沉積岩。 原始生命蛋白質出現,進化出原核生物(細菌、藍藻)。 [2] 太 古 宙 4600
地球形成 時期 這一時期是由 地核俘獲熔融物質開始到地表熔融物質凝固的一段地質時間。 在距今約46億年前,由鐵鎳物質組成的地核俘獲了熔融物質形成 地幔。地幔與地核接觸部位溫度降低,形成內過渡層。地表溫度降低凝固,形成外過渡層。 在這一地質時期,形成了圈層狀結構的地球。 始 古 宙 >4600

地理特徵

質量

地球質量

卡文迪許

首張電子地球海床照問世首張電子地球海床照問世
認為地球的質量約為5.96×10^24千克 地球的赤道半徑ra=6378137m≈6378km,極半徑rb=6356752m≈6357km,扁率e=1/298.257,忽略地球非球形對稱,平均半徑r=6371km。在赤道某海平面處重力加速度的值ga=9.780m/s,在北極某海平面處的重力加速度的值gb=9.832m/s,全球通用的重力加速度標準值g=9.807m/s,地球自轉周期為23小時56分4秒(恆星日),即T=8.616×10^4s。

溫度

地核的溫度大約是6880℃,比太陽光球表面溫度(5778K,5505°C)要高。地球上最高溫度發生在氫彈爆炸中。一次爆炸能達到1億℃,這溫度是太陽表面溫度的16667倍,比太陽核心的溫度(1400萬攝氏度)高多了。地球上最冷的地方在哪裡?北半球的“冷極”在東西伯利亞山地奧伊米亞康,1961年1月的最低溫度是-71℃。南半球的“冷極”在南極大陸,1967年初,挪威人在極點站曾經記錄到-94.5℃的最低溫度。

電性

因為地球自西向東鏇轉,而地磁場外部是從磁北極指向磁南極(即南極指向北極),所成的環形電流與地球自轉的方向相反,所以是帶負電的。

形狀

地球形狀
月食時,仔細觀察就會發現投射在月球上的地球影子總是圓的;往南或往北作長途旅行時,則會發現同一個星星在天空中的高度是不一樣的。一些聰明的古人從諸如此類的蛛絲馬跡中就已經猜
測到地球可能是球形的。托勒玫的地心說也明確地描述了地球為球形的觀點,但是直到16世紀葡萄牙航海家麥哲倫的船隊完成人類歷史上的第一次環球航行,才真正用實踐無可辯駁地證明了地球是個球體。
科學家經過長期的精密測量,發現地球並不是一個規則球體,而是一個兩極部位略扁赤道稍鼓的不規則橢圓球體,誇張地說,有點像“梨子”,稱之為“梨形體”。地球的赤道半徑約長6378.137Km,這點差別與地球的平均半徑相比,十分微小,從宇宙空間看地球,仍可將它視為一個規則球體。如果按照這個比例製作一個半徑為1米的地球儀,那么赤道半徑僅僅比極半徑長了大約3毫米,憑著人的肉眼是難以察覺出來的,因此在製作地球儀時總是將它做成規則球體。

位置

地球在宇宙中的位置在最近的一個世紀裡,這一認識發生了根本性的拓展。

起初,地球被認為是宇宙的中心,而當時對宇宙的認識只包括那些肉眼可見的行星和天球上看似固定不變的恆星。

17世紀日心說被廣泛接受,其後威廉·赫歇爾和其他天文學家通過觀測發現太陽位於一個由恆星構成的盤狀星系

地球地球
中。

到了20世紀,對螺鏇狀星雲的觀測顯示我們的銀河系只是膨脹宇宙中的數十億計的星系中的一個。

到了21世紀,可觀測宇宙的整體結構開始變得明朗——超星系團構成了包含大尺度纖維和空洞的巨大的網狀結構。超星系團、大尺度纖維狀結構和空洞可能是宇宙中存在的最大的相干結構。在更大的尺度上(十億秒差距以上)宇宙是均勻的,也就是說其各個部分平均有著相同的密度、組分和結構。

宇宙是沒有“中心”或者“邊界”的,因此我們無法標出地球在整個宇宙中的絕對位置。地球位於可觀測宇宙的中心,這是因為可觀測性是由到地球的距離決定的。在各種尺度上,我們可以以特定的結構作為參照系來給出地球的相對位置。目前依然無法確定宇宙是否是無窮的。

名稱 緯線 經線
定義 與地軸垂直並且環繞地球一周的圓圈 連線南北兩極並且與緯線垂直相交的半圓。
指示方向 東西方向。 南北方向。
長度 長度不一,赤道最長。 所有經線長度相等。
形狀 除極點外,緯線圈都是圓 所有經線都是半圓。
起止度數 0度(0°緯線叫赤道)—90°N/S 0度(0°經線叫本初子午線)—180°
代號 北緯—N,南緯—S 東經—E,西經—W
如何區分 區分南、北緯(兩種方法): 1、赤道(0°緯線)以北為北緯N,赤道以南為南緯S; 2、緯度向北遞增為北緯N,緯度向南遞增為南緯S。 區分東、西經(兩種方法): 1、本初子午線(0度經線)以東為東經E,本初子午線以西為西經W; 2、經度向東遞增為東經E,經度向西遞增為西經E。
半球劃分 赤道分南、北半球 20°W和160°E分東、西半球

地貌劃分

氣候

氣候
因為地球氣候從亘古都有發生巨大變化並且這種變化將繼續演進,很難把地球氣候概括。地球上與天氣和氣候有關的自然災害包括龍捲風、颱風、洪水、乾旱等。
兩極地氣候被兩個溫度相差並非很大的區域分隔開來:赤道附近寬廣的熱帶氣候和稍高緯度上的亞熱帶氣候,降水模式在不同地區也差異巨大,降水量從一年幾米到一年少於一毫米的地區都有。[5]

地貌

海陸分布

太空看地球璀璨夜景世界各地燈火通明太空看地球璀璨夜景世界各地燈火通明
地球總面積約為5.10072億千米,其中約29.2%(1.4894億千米)是陸地,其餘70.8%(3.61132億千米)是水。陸地主要在北半球,有五個大陸:歐亞大陸、非洲大陸、美洲大陸、澳大利亞大陸和南極大陸,另個還有很多島嶼。大洋則包括太平洋、大西洋、印度洋,北冰洋和南冰洋五個大洋及其附屬海域。海岸線共35.6萬千米。
極端海拔
陸地上最低點:死海-418米
全球最低點:馬里亞納海溝-11,034米
全球最高點:珠穆朗瑪峰8,844.43米

時代劃分

序號 史前時代 距今 單位:億年 主要事件
1 冥古宙、 隱生代 45.7 地球出現
2 原生代 41.5 地球上出現第一個生物——細菌
3 酒神代 39.5 古細菌出現
4 早雨海代 38.5 地球上出現海洋和其他的水
5 太古宙、 始太古代 38 地球的岩石圈、水圈、大氣圈和生命形成
6 古太古代 36 藍綠藻出現
7 中太古代 32 原核生物進一步發展
8 新太古代 28 第一次冰河期
9 元古宙、 成鐵紀 25
10 層侵紀 23
11 造山紀 20.5
12 古元古代、 固結紀 18
13 蓋層紀 16
14 延展紀 14
15 中元古代、 狹帶紀 12
16 拉伸紀 10 羅迪尼亞古陸形成
17 成冰紀 8.50 發生雪球事件
18 新元古代、 埃迪卡拉紀 6.3 多細胞生物出現
19 顯生宙、 古生代、 寒武紀 5.42 寒武紀生命大爆發
20 奧陶紀 4.883 魚類出現;海生藻類繁盛
21 志留紀 4.437 陸生的裸蕨植物出現
22 泥盆紀 4.16 魚類繁榮;兩棲動物出現;昆蟲出現;裸子植物出現;石松和木賊出現
23 石炭紀 3.592 昆蟲繁榮;爬行動物出現;煤炭森林
24 二疊紀 2.99 二疊紀滅絕事件,地球上95%生物滅絕;盤古大陸形成
25 中生代、 三疊紀 2.51 恐龍出現;卵生哺乳動物出現
26 侏羅紀 1.996 有袋類哺乳動物出現;鳥類出現;裸子植物繁榮;被子植物出現
27 白堊紀 0.996. 恐龍的繁榮和滅絕、白堊紀-第三紀滅絕事件,地球上45%生物滅絕,有胎盤的哺乳動物出現
28 第三代 未知 動植物都接近現代
29 第四代 0.0621 人類出現

人文地理

世界

人口

世界人口總數是人類在一個特定的時間內在地球上生活的數目。根據美國人口調查局的估計,截至2013年1月4日,全世界約有70.58億人。世界人口在15世紀的黑死病後不斷增長,最快的世界人口增長率(高於1.8%)出現於20世紀50年代。根據世界人口預測,世界人口將繼續增長直到2050年。

政區

世界上共有226個國家和地區,國家199個,地區27個。亞洲(48個國家),歐洲(44個國家/2個地區)非洲(53個國家/3個地區)大洋洲(14個國家/10個地區)北美洲(23個國家/13個地區)南美洲(12個國家/1個地區)。

地球年齡

目前科學家對地球的年齡再次進行了確認,認為地球產生要遠遠晚於太陽系產生的時間,跨度約為1.5億年左右。這遠遠晚於此前認為的30-4500萬年。此前科學家通過太陽系年齡計算公式算出了太陽系產生的時間為55.68億年前,而地球產生的年齡要比太陽系晚30億年到45億年左右,大約為25.48億年前左右。在2007年時,瑞士的科學家對此數據進行了修正,認為地球的產生要在太陽系形成的6200萬年之後。
地球和月亮的成因得到了大部分科學家的認可,是由於兩顆金星水星大小的行星發生了相撞,進而產生了現在的地球和月球。科學家們通過放射性元素的衰變進而對地球和月球的年齡進行測算,不過由於當時科學技術並未像

地球地球
今天這樣發達,所得出的數據也並非完全準確。

科學家一般是通過同位元素鉿182和鎢182兩种放射元素來計算地球月球年齡的。鉿182的衰變期為900萬年,衰變之後的同位素為鎢182,而鎢182則是地核的組成部分之一。科學家們認為在地球形成時,幾乎所有的鉿182元素全部已經衰變成了鎢182。目前僅有極少量存在。
正是這微量的鉿182才能夠幫助科學家測算地球的真實年齡。尼爾斯研究所的教授說道:“所有的鉿完全衰變成鎢需要50-60億年的時間,並且都會沉在地核,而新的表明,地球和月球上地幔含有的元素量高於太陽系,而經過測算時間大約為1.5億年左右。”

衛星

月球

月球月球
地球有一個衛星月球,月球俗稱月亮,也稱太陰。在太陽系中是地球唯一的天然衛星。月球是最明顯的天然衛星的例子。在太陽系裡,除水星和金星外,其他行星裡面都有天然衛星。月球直徑約3476公里,是地球的1/4。體積只有地球的1/49,質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81,月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。

未來

地球的未來與太陽有密切的關聯,由於氦的灰燼在太陽的核心穩定的累積,太陽光度將緩慢的增加,在未來的11億年中,太陽的光度將增加10%,之後的35億年又將增加40%。氣候模型顯示抵達地球的輻射增加,可能會有可怕的後果,包括地球的海洋可能消失。

地球表面溫度的增加會加速無機的二氧化碳循環,使它的濃度在9億年間還原至植物致死的水平(對C4光合作用是10 ppm)。缺乏植物會導致大氣層中氧氣的流失,那么動物也將在數百萬年內絕種。而即使太陽是永恆和穩定的,地球內部持續的冷卻,也會造成海洋和大氣層的損失(由於火山活動降低)。在之後的十億年,表面的水將完全消失,並且全球的平均溫度將可能達到70°C。

太陽,在它演化 的一部分,在大約50億年後將成為紅巨星。模型預測屆時的太陽直徑將膨脹至現在的250倍,大約1天文單位(149,597,871千米)。地球的命運並不很清楚,當太陽成為紅巨星時,大約已經流失了30%的質量,所以若不考慮潮汐的影響,當太陽達到最大半徑時,地球會在距離太陽大約1.7天文單位(254,316,380千米)的軌道上,因此,地球會逃逸在太陽鬆散的大氣層封包之外。然而,絕大部分(如果不是全部)現在的生物會因為與太陽過度的接近而被摧毀。可是,最近的模擬顯示由於潮汐作用和拖曳將使地球的軌道衰減,也有可能將地球推出太陽系。

世界地球日

(圖)保護地球保護地球

1970年4月22日,在太平洋彼岸的美國,人們為了解決環境污染問題,自發地掀起了一場聲勢浩大的民眾性的環境保護運動。在這一天,全美國有10000所中國小,2000所高等院校和2000個社區及各大團體總計2000多萬人走上街頭。人們高舉著受污染的地球模型、巨畫、圖表,高喊著保護環境的口號,舉行遊行、集會和演講,呼籲政府採取措施保護環境。這次規模盛大的活動,震撼朝野,促使美國政府於70年代初通過了水污染控制法和清潔大氣法的修正案,並成立了美國環保局。從此,美國民間組織提議把4月22日定為“地球日”,它的影響隨著環境保護的發展而日趨擴大並超過了美國國界,得到了世界許多國家的積極回響。

近年地球日中國主題

世界地球日沒有國際統一的特定主題,中國參與世界地球日活動是從20世紀90年代開始的。在1990年4月22日地球日20周年之際,李鵬總理髮表了電視講話,支持地球日活動。從此,中國每年都進行地球日的紀念宣傳活動。4月22日是“世界地球日”,每年的“地球日”沒有國際統一的特定主題,它的總主題始終是“只有一個地球”;面對日益惡化的地球生態環境,我們每個人都有義務行動起來,用自己的行動來保護我們生存的家園。20世紀90年代以來,中國社會各界每年4月22日都要舉辦“世界地球日活動。”目前最主要的活動是由中國地質學會、國土資源部組織的紀念活動。每年中國紀念“世界地球日”,都要確定一個主題。以下為歷年主題:

1974年 只有一個地球
1975年 人類居住
1976年 水:生命的重要源泉
1977年 關注臭氧層破壞、水土流失、土壤退化和濫伐森林
1978年 沒有破壞的發展
1979年 為了兒童和未來——沒有破壞的發展
1980年 新的10年,新的挑戰——沒有破壞的發展
1981年 保護地下水和人類食物鏈;防治有毒化學品污染
1982年 紀念斯德哥爾摩人類環境會議10周年——提高環境意識
1983年 管理和處置有害廢棄物;防治酸雨破壞和提高能源利用率
1984年 沙漠化
1985年 青年、人口、環境

世界地球日世界地球日
1986年 環境與和平
1987年 環境與居住
1988年 保護環境、持續發展、公眾參與
1989年 警惕,全球變暖!
1990年 兒童與環境
1991年 氣候變化——需要全球合作
1992年 只有一個地球——一齊關心,共同分享
1993年 貧窮與環境——擺脫惡性循環
1994年 一個地球,一個家庭
1995年 各國人民聯合起來,創造更加美好的世界
1996年 我們的地球、居住地、家園
1997年 為了地球上的生命
1998年 為了地球上的生命——拯救我們的海洋
1999年 拯救地球,就是拯救未來
2000年 2000環境千年——行動起來吧!
2001年 世間萬物,生命之網
2002年 讓地球充滿生機
2003年 善待地球,保護環境
2004年 善待地球,科學發展
2005年 善待地球--科學發展,構建和諧
2006年 善待地球--珍惜資源,持續發展
2007年 善待地球--從節約資源做起
2008年:“善待地球——從身邊的小事做起”

愛護地球人人有責

如今人類的破壞活動,遍布全球,呼籲社會各界建立健全法律保護地球資源。因為沒有地球就沒有我們,沒有水就沒有生命,所以我們要從身邊做起:
1、用完水後,要擰緊水龍頭。
2、不要亂扔電池,因為一顆紐扣電池就會污染600噸水!
3、牢記“人來燈開,人走燈滅”。
4、多用節能燈......
別讓眼淚成為地球最後一滴水,別讓哭啼聲成為地球最後一點生機!

內部猜測

(圖)地球地球

地面早已絕跡的動物,難道地球內部真的存在一個世外桃源嗎?
遠在1904年,美國加利福尼亞卡斯特山脈中一個叫布朗的採礦者,發現一處類似巨人住的人工地道。洞穴中有用巨大銅鎖住的巨大房舍,牆壁間有黃金鑄成的盾和從未見過的物品,牆壁上還畫著奇怪的圖畫和文學。

第二次大戰期間,美國陸軍上士兵希伯在和侵緬日軍戰鬥中與戰友失散被遺留森林,有一天他無意中發現一處被巨石隱蔽的洞口。希伯冒險進入洞內,竟然發現裡面被人工光源照得亮如白晝,儼然是一處龐大的地下城市。希伯正看得驚迷時,突然被抓住,一關就是4年,後尋機拚命逃出。據他說這個地下王國通向地面的隧道有7條,分別在世界其它一些地方開有秘密出入口。

1968年1月美國TG石油公司勘探隊在土耳其西方大洞穴地下270米的地方,發現地底深邃的岩盤隧道,洞內高約4--5米,洞壁洞頂光滑明亮,顯然為人工磨成。洞內到處是蛛網似的橫洞,儼然一個令人撲朔迷離的迷宮。

無獨有偶,數年前的一個夏夜,在中國貴州安順縣龍宮附近一座山半腰的洞內,射出一束強光,光柱呈桶形,直經足有4米,掃過500米田野,徑直射向對面山坡,照得四周村莊田野通亮,時間持續有數分鐘之久。據當地縣誌記載,清順治年間亦曾發生過這種奇景。然而那個山洞當地人非常熟悉,洞內空無一物,那么強光源從何而來呢?

或許有人會問,若真的存在這個地下王國,那么他們為什麼不回到陽光明媚的地面來生活呢?答案似乎只有一個:這個地下王國的居民長居在地下,或已演化成嗜熱的矽生命體,已不可能再適應地面的生活。

有一點是肯定的,假設地下王國真的存在,那么他們必定掌握著高於地表人的科學技術,諸如飛碟等一系列所謂之謎也就不難獲得答案了。且不說是否真的存在著一個地下王國,難道地球內部確是空的嗎?不少地球物理專家認為,地球的現有重量是6兆噸的百萬倍,假如地球內部不是空的,它的重量應遠不止此。

地下王國之說,引發了科學界一場有關“地球空洞說”的激烈爭論,結果如何,只能拭目以待。但是它啟發了我們地表人,當地球氣候發生驟變或其它地表災難發生時,我們地表人轉入地下或許比移居外星球更具現實意義。

最新動態

英國科學家稱:地球比此前推算的要“年輕”

2010年7月13日英國科學家最近研究發現,地球的整個形成期約為1億年,而不是之前認為的3千萬年。這樣,地球實際年齡的計算就要減去7千萬年的孕育時間,也就是說,地球比科學家此前推算的要“年輕”。

地球地球

劍橋大學地質學家在最新一期的《自然·地球科學》雜誌上指出,他們測定了地球“生長”期產生的化學元素鎢的同位素含量,並將其與取自於同地球發生過摩擦的隕石樣本進行比較。這些隕石因其同位素的含量同當太陽系形成時簇擁在一起的原初物質中出現的一樣,又被稱為“時間膠囊”。比對地球所含鎢同位素和隕石中鎢同位素含量的不同,就能夠提供地球“生長”時間的信息。研究結果發現,在太陽系“出生”1億年後,也就是在大約44.67億年前,地球達到了目前的大小。
科學家過去推測,氣體、灰塵和其他物質簇擁在一起,形成了地球,這個地球逐漸“孕育”的過程大約需要3千萬年。但現在,論文作者之一、劍橋大學的約翰·拉奇稱,地球可能共耗時約1億年才形成目前的大小。
拉奇表示,問題的關鍵在於地球的核心部分形成耗費了多長時間,這是科學界目前最大的謎題之一。
研究人員說,地球的增長同大碎片即行星胚胎間發生的一系列爆炸有關。這些碰撞產生的巨大熱量讓成長中的地球內部開始熔化,在地球的中心形成了熔鑄的金屬核和包裹這個金屬核的地幔。
許多科學家相信,這個過程的最後一階段發生於一個與火星大小差不多的物體與地球相撞時,該過程導致地球的一部分破裂出來,形成了月球
拉奇和同事使用計算機模型計算出了從地球形成到符合其地幔中同位素衰變的程度所用的時間。結果證明,地球完全不能在3千萬年之內形成,而是在這段時期內快速增長,在大約1千萬年到4千萬年之間達到其目前規模的2/3,然後,這個增長過程減速,地球經歷了另外7千萬年的時間才成長為今天的大小。
拉奇表示,如果該結論正確,地球的年齡就應該大約是44.67億年,而不是我們之前估計的45.37億年,地球比我們之前認為的要年輕。
迄今還沒有來自地球自身的“檔案”來直接證實其壽辰,而只能間接地藉助於月球岩石和隕石。所以,各種地球年齡推算方法大都依賴於一種假設,即太陽系所有行星同時形成。在這種假設當今越來越受到挑戰和質疑的背景下,劍橋大學這項成果的科學價值也許更限於探索地球的形成過程。若急於以此推算地球的準確年齡,則讓人不禁想起那位憨態可掬的博物館講解員,他指著一塊岩石向遊人介紹:“它的年齡是30億零11年,因為我已經在這裡工作了11年。

地球上層大氣發生大規模塌陷困擾科學家

2010年7月19日訊息,據美國太空網報導,美國宇航局15日宣布,地球的一個上層大氣層最近以出人意料的規模發生“塌陷”,規模之大令科學家百思不得其解。這個氣層被稱為“熱層”,現在又再度反彈。這種塌陷並不罕見,但規模之大還是讓科學家震驚不已。

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