ZEMLJA

Zemlja 76 Kb

Naša planeta je treća od Sunca i najveća od stenovitih planeta. Zemlja je jedinstvena i po drugim osobenostima. Ona je jedina planeta bez očiglednih kratera, jedina sa tečnom vodom, jedina sa obiljem kiseonika u atmosferi – i jedina planeta na kojoj se razvio život.

Zemlja kruži oko Sunca na srednjem rastojanju od 149,6 miliona kilometara. Kreće se po elipticnoj putanji, veoma malog ekscentriciteta (e=0,017). Oko Sunca obiрe za 365,2564 dana i pri ovom kretanju njena prosečna brzina iznosi oko 30 km /s.

Zemlja ima specifican oblik, sferno telo, spljosteno na polovima (geoid). Spljostenost je posledica njene rotacije čiji period iznosi 23h56m4s. Osa rotacije je nagnuta ka ravni njene putanje za ugao od oko 23,5°. Srednji prečnik Zemlje je 6370 km (ekvatorski prečnik iznosi 6378, a polarni 6357 km). Po masi Zemlja je peta planeta u Sunčevom sistemu, masa joj iznosi 5,975h1024kg. Prosečna gustina planete je 5,52 g/cm3.

Za razliku od Merkura i Venere, Zemlja ima jedan prirodni satelit – Mesec. Srednje rastojanje Mesec – Zemlja iznosi oko 384400 kilometara. Masa Zemlje je 81,3 puta veća nego masa njenog pratioca; stoga se centar mase sistema Zemlja – Mesec nalazi unutar Zemlje, i to blize povrsini nego centru Zemlje. Posmatrana sa Meseca, Zemlja je plavkasta i ta boja potiče od vodene površine (hidrosfera), koja prekriva oko 71% ili skoro 2/3 Zemljine površine. Zemlju čine osnovno telo, vodena površina – hidrosfera i gasoviti omotač - atmosfera.

Predstavu o unutrašnjosti Zemlje dobili smo zahvaljujući seizmičkim istraživanjima. Zemljotresi proizvode talase koji nose informaciju o unutrašnjosti planete i na osnovu tih informacija zaključeno je da je Zemlja nehomogena, tj. da se sastoji od slojeva. Osnovno telo Zemlje se sastoji od kore, mantije (omotača) i jezgra. Jezgro ima mnogo veću gustinu od prosečne gustine Zemlje, sastoji se uglavnom od gvožрa i nikla (oko 80 - 90%). Gustina unutrašnjeg jezgra iznosi 15 do 18 gr/cm3. Jezgro se deli na tvrdo - unutrašnje jezgro i nešto mekši omotač – spoljašnje jezgro. Temperatura jezgra iznosi oko 6900 K. Danas se smatra da je u jezgru skoncentrisano oko 10 - 20% ukupne mase Zemlje.

Mantija ili omotač Zemlje se može podeliti na tri dela; donja mantija, prelazna zona i gornja mantija. Ovaj deo Zemljine unutrašnjosti je složeniji, ne samo po obilju prisutnih hemijskih elemenata, nego i po tome što minerali obrazovani od tih elemenata, pri izmeni temperature i gustine menjaju svoju kristalnu strukturu. Posebno je interesantan sloj gornje mantije, čija je temperatura bliska temperaturi topljenja materijala, tako da tu dolazi do obrazovanja tečnih frakcija koje dovode do magmatskih izliva na površini Zemlje. Elastičnost mantije dovodi do kretanja vanjskog Zemljinog omotača – litosfere (sloj debljine do oko 100 km, a sačinjavaju ga kora i pokrov mantije). Ovo kretanje dovodi do stvaranja nabora na površini Zemlje (planinskih lanaca).

Zemljina kora je različite debljine, od 5 – 10 km ispad okeana, do 25 - 90 km na kopnu. Uzima se da je prosečna debljina kore oko 35 km. Gornji slojevi Zemljine unutrašnjosti su nešto bolje ispitani. Pored litosfere i kore, postoje astenosfera i tektonosfera. Astenosfera je oblast ispod litosfere dubine oko 100 km Tektonosfera obuhvata koru i gornje delove mantije. Okeanska tektonosfera je identična litosferi, dok kontinentalna može imati dubinu i do 400 km Tektonosfera se kreće parcijalno, sastavljena je iz delova koji se kreću različito (kao ploče).

Mi zivimo na dnu vazdusnog okeana – atmosfere. Malo ko bi se dao ubediti da na sebi nosi oko 40 kg tereta – neznatnog dela ovog omotača. Masa atmosfere je mnogo veća i iznosi oko 5,16h1018 kg. Ovaj pritisak opada kako idemo ka gornjim slojevima atmosfere, tako da je oko 50% mase atmosfere smešteno u omotač čija je debljina oko pet kilometara (visina nad površinom), u sloju visine do 10 km smešteno je oko 75% mase, a oko 90% mase se nalazi u vazdušnom omotaču od 16 kilometara. Atmosfera nema tačno odvojenu granicu, a ukupna debljina vazdušnog sloja se procenjuje na oko 10000 km. Zemljina atmosfera je nešto interesantnija za astronome zbog toga što predstavlja filter u kojem ostaje veliki broj informacija koje stižu sa udaljenih objekata. Do Zemljine površine stiže samo mali deo elektromagnetnog zračenja. Pored toga tu su i drugi efekti koji utiču na posmatranja (refrakcija, apsorpcija, turbulencija itd.). Atmosfera je sastavljena od oko 77% azota, 21% kiseonika i 1% vodene pare, svega 1% otpada na sve ostale elemente, od čega ugljen dioksid (kojeg najviše ima u atmosferi Venere i Marsa) čini svega oko 0,03%. Zemljina atmosfera je slojevita, najčešće se pominju podele po sastavu hemijskih elemenata u odreрenim slojevima i po karakterističnim promenama temperature sa visinom.

Po zakonima fizike može se očekivati da će teži elementi biti u nižim slojevima, a lakši da se nalaze na većim visinama. Meрutim zbog turbulentnih kretanja to nije slučaj, negde do oko 120 km visine, i ovaj deo se naziva hoiosfera. Na većim visinama dolazi do raslojavanja hemijskih elemenata ovi delovi se nazivaju heterosfera. U heterosferi na visinima do 250 km najzastupljeniji je azot, zatim do 700 km kiseonik i do visina 1500 km najzastupljeniji su helijum i vodonik. Spoljašnji omotač Zemljine atmosfere čini vodonik i ovaj deo se naziva vodonična geokorona.

Po temperaturskoj zavisnosti od visine, Zemljina atmosfera se deli na troposferu, stratosfejru, mezosferu i termosferu.

U troposferi, polazeći od površinskih delova Zemlje ka gornjim delovima ovog sloja, temperatura opada. Razlog padu temperature je to što sunčevi zraci zagrejavaju tlo, ta toplota se prenosi na bliže (donje) delove troposfere. U zavisnosti od mesta na Zemlji i od vremena troposfera se prostire do visine od 9 do 17 km. Gornja granica troposfere naziva se tropopauza. U troposferi se stvaraju oblaci i dolazi do padavina. Troposfera je različita od mesta do mesta na Zemljinoj površini; takoрe se menja i sa promenom geografske širine i godišnjeg doba.

Stratosfera se prostire do oko 55 km visine iznad površine Zemlje. U ovom delu atmosfere se nalazi sloj ozona, koji apsorbuje ultraljubičasto zračenje. U nižim slojevima stratosfere temperatura je konstantna, na visini većoj od 25 km temperatura lagano raste, tako da na visini od oko 50 km dostiže vrednost od 0 – 10°S. Inače temperatura se u ovom sloju menja u zavisnosti od godišnjeg doba.

Mezosfera, sloj iznad stratosfere, prostire se do visine od oko 85 km. U ovom sloju dolazi do pada temperature sa visinom. Interesantno je da za razliku od troposfere i stratosfere, gde je temperatura veća leti nego zimi, ovde je obrnuto, temperatura ovog sloja je veća zimi nego leti.

Gornje delove mezosfere od sledećeg sloja termosfere odvaja mezopauza. U termosferi temperatura brzo raste, od – 90° na visini od oko 90 km, do 1500°S na visini od oko 400 km. Na većim visinama temperatura se ne menja sa visinom. Temperatura i gustina ovog dela atmosfere se menjaju u velikom opsegu u zavisnosti od dela dana i godišneg doba, sateliti su ustanovili da je gustina veća od 1,5 do 2 puta danju nego noću na visini od 200 km. Na većim visinama ova razlika je drastičnija; tako da na visini od 600 km gustina danju je čak 6 - 8 puta veća nego noću.

Magnetno polje Zemlje se može predstaviti magnetnim dipolom, a osa magnetnog polja zaklapa ugao od 11,5° u odnosu na osu rotacije. Na ekvatoru srednja jačina polja iznosi oko 0,31 Gs, a na severnom i južnom polu je oko dva puta veča. Najviše uticaja na magnetno polje Zemlje imaju čestice iz Sunčevog zračenja. Sunčevo zračenje perturbuje geomagnetno polje, tako da ono ima izdužen oblik, tj. magnetni rep je okrenut na suprstnu stranu od Sunca. Granica koja razdvaja magnetno polje Zemlje od perturbovanog kosmičkog magnetnog polja naziva se magnetopauza. Magnetopauza okružuje magnetosferu - magnetno polje Zemlje. Dimenzije magnetosfere mogu biti različite, a zavise od aktivnosti Sunca. U pravcu ka Suncu magnetosfera se prostire na oko 10 Zemljinih prečnika, a na suprotnu stranu od 900 do 1000 Zemljinih prečnika. Polarnost magnetnog polja Zemlje je takva da je južni magnetni pol smešten blizu severnog pola, a severni magnetni pol blizu južnog Zemljinog pola. Interesantno je da se ova polarnost menja. Istraživanja namagnetisanja materije pokazala su da se ova polarnost za vreme od 4,5 milijardi godina (od kako je Zemlja roрena) promenila više puta.

Zemlja, za sada jedina poznata oaza zivota [56 Kb]

I na kraju da Zemlja nije apsolutno hladno telo, ona emituje energiju. Ukupna toplota koju Zemlja preda atmosferi iznosi oko 3 h 1020erg/s, što je ravno toploti koju proizvedu oko 5000 većih termonuklearnih centrala. No, to je svega desetohiljaditi deo toplote koja na našu planetu stiže sa Sunca i koja omogućuje život na njoj. To je ujedno čini i najživopisnijom planetom u Sunčevom sistemu.

<< Venera • vrh • Mars >>