地球について詳しく解説

地球
地球: 天文記号
アポロ8号から撮影された地球の写真。

アポロ8号から撮影された地球の写真。
軌道特性
(エポック J2000.0)
長半径149,597,887.5 km
(1.0000001124 au)
アフェリア152,097,701 km
(1.0167103335 au)
近日点147,098,074 km
(0.9832898912 au)
軌道周長924,375,700 km
(6.1790699007 au)
偏心0.01671022
革命の時代365.25696d
シノディック期間— d
平均軌道速度29.783 km/秒
最大軌道速度30.287 km/秒
最小公転速度29.291 km/秒
傾ける
昇順ノード348.73936°
近日点引数114.20783°
衛星1、
身体的特徴
赤道半径6,378.14 km
極半径6,356.78 km
赤道周長40,075.03 km
エリア510,067,420 km²
音量1.08321×10 12km3
質量5.9736×10 24kg
平均密度5.515×10 3kg /m3
表面重力9,780m/s²
(0.99732g)
リリース速度11.186 km/秒
自転周期
(恒星日)
0.9972696d
(午後11時56分4.084秒)
回転速度
(赤道で)
1,674.38 km/h
軸の傾き23.45°
平均的なアルベド0.367
表面温度
  • 分。 : 184.15 K=-89°C ボストークで記録
  • 平均: 288K=15℃
  • 最大。 :333K=60℃
雰囲気特性
大気圧101,325Pa
窒素N2 78.11%
酸素O2 20.953%
アルゴンAr 0.934%
水蒸気H2O0~7%
二酸化炭素CO2 2006 年には約 0.039%、1850 年以前は 0.028%
発見
発見者
日付

人類の故郷である地球は、青い惑星と呼ばれています。太陽系では太陽から3番目の惑星です。

それは太陽系の地質惑星の中で最大であり、また最も質量が大きい。その質量は、太陽系(月)の他の惑星と地質体の質量の合計よりわずか(約 1%)大きい。含まれています)。

また、宇宙生命が存在することが住民によって知られている唯一のものでもあります。

歴史

地球の年齢は現在、冥王代(第一イオン)の始まりである 45 億 5,400 万年と推定されています。知られている最も古い岩石は約 40 億年前のものです。まれに、年齢が30億歳を超える人もいます。最古の化石は39億年前の生物の存在を証明している。最初の生物はおそらく水の中に住んでいたと考えられます。それらは 1 つの細胞のみで構成されていました (そのため、単細胞という名前が付けられています)。

地球の歴史のさまざまな期間は、地質学的タイムスケールテーブルにまとめられています。

よくある質問

私たちの惑星に関する知識の現状では、私たちはその球形が極で平らであることを受け入れています。長い間、哲学者や数学者は理論を立て、計算を行ってきましたが、人の住む世界は左右が球形であるはずがないという考えが社会に広く浸透していました。

パルメニデス以降のギリシャの哲学者(当時はプラトンとアリストテレス)は、地球が球形であることを理解していました。エラトステネスは、現実に非常に近い地球の半径を推定しました。地理学者のプトレマイオスは、 2世紀に当時のニーズによく応えた地理情報を提供し、その後ルネサンスまで続きました。

アラブ・イスラム文明は、間違いなく宗教的な理由から、地球は球形であるという考えを保持していました。キリスト教西洋では、この考えは12世紀まで放棄されました。 13世紀、哲学者のアルバート大王とロジャー ベーコンは球面表現を非常にうまく統合しました。

宣教師マルコ・ポーロと探検家ジャン・ド・マンドヴィル( 『世界ふしぎの本』とともに)の旅の物語は、理論的にはその周りを「一周航行」できる球形の地球のイメージを社会全体に広めました。ピエール・ダイイ枢機卿のイマーゴ・ムンディはこの球形の表現を保っていました。私たちは、クリストファー・コロンブスが間違いなくド・マンデヴィルの『世界ふしぎの書』に影響を受けており、『イマーゴ・ムンディ』のコピーを所有していたことを知っています。

メルカトルは地図を描くときに、巨大な南の大陸Terra incognita australis」 (未知の南方(南)の土地)について言及し、描きました。この「未知の南の地」がに引き寄せられたのは、この重さがなければ地球はひっくり返るとメルカトルが信じたからです。これは明らかに誤った表現であり、重力は物体の各部分の引力から生じるであり、この物体の質量の分布に相対的なものです。

バスコ ダ ガマ、クリストファー コロンブス、マゼランの航海は、地球が球形であるというこの考えを強化しました。地理に関する考察と研究 (地図測量、メルカトル図法16世紀など) により、その形態を理解することの難しさを変えることが可能になりました。クリストファー・コロンブスによる大西洋横断のときまで、その経験によって世界一周の可能性が直観的に確認され、私たちは蓄積された知識に基づいてその可能性をますます感じてきました。

しかし、クリストファー・コロンブスが登場するまで、地球の球形に対する疑問は西洋社会に根強く残っていました。

しかし、クリストファー・コロンブスの後、形而上学的性質の他の疑問が依然として説明されずに残っていました。

  • もし地球が球形だったとしたら、地球の裏側には誰かが逆さまに住んでいることになるので、どうして地球が本当に球形になるのでしょうか?
  • もし海があったとしても、そこには何もないのではないだろうか?
  • 太陽が「昇る」「沈む」のを見て、地球が太陽星の周りを回っているとどうやって想像できるでしょうか?

重力の発見により、これらの「奇妙な」現象を説明できるようになりました。

しかし、重力でもすべての現象を説明できるわけではありません。重力が世界の唯一の力だとしたら:

  • 家の中にいるときに天井が頭の上に落ちてこないのはなぜですか?
  • 落ちるかもしれないと思うのに、磁石が垂直面に「くっついた」ままになるのはなぜでしょうか。
  • オブジェクトがコンパクトに保たれ、崩壊しないようにするにはどうすればよいでしょうか?

私たちは19世紀20世紀にはそれを理解していました。物理学には他にも基本的な力が存在するということです。

地質構造

地球は、いくつかの識別可能なほぼ同心円状の内層、すなわち地殻(海洋または大陸)、上部マントル、下部マントル、外核および核で構成されています。リソスフェアは地殻と上部マントルの上部ゾーンで構成されます。アセノスフェアは、上部マントルの下部ゾーン (リソスフェアの下) です。

この構造は、震源と地表上のさまざまな点の間の地震波の伝播の研究を通じて知られています。

地震の速度は、鉱物組成や相が異なる 2 つの層の間を通過するときに非常に突然変化します。これらの限界には、モホロビッチ不連続、レーマン不連続グーテンベルク不連続などの特別な名前が付けられることがあります。

地球の構成は、内層から外層に向かって密度が減少することによって流体相の層状構造を生み出した隕石の付着による形成様式によって説明されます。

地球の内部構造を見てみましょう

地球の地殻

地球の地殻は、地球そのものに比べて比較的若いです。浸食と地殻変動の過程で地球の表面の岩石の表層の大部分が破壊され、その後再構築された約5億年という比較的短い期間の間に、地表の地質学的歴史の痕跡(衝突クレーターなど)のほぼすべてが消失した。 。地球の表面の 99% 以上は 20 億年未満です。

20 世紀の地球の地形図。
20世紀の地球の地形図。

その表面はいくつかの構造プレートに分かれています。

アラビアやフィリピンなどの小さな皿も約 20 枚あります。

雰囲気

地球は、重力によって保持されているガス状の外皮、つまり大気によって囲まれています。

この大気が惑星に宇宙からの青みがかった反射を与えているため、「青い惑星」というニックネームが付けられています。大気の構成と密度は、太陽からの入射と大陸や海からの反射光が回折するようなものです。色を与え、反射によって水域に色を与えます。

憲法

アポロ 17 号から撮影された青い大理石の写真
アポロ 17 号から撮影された青い大理石の写真

この封筒の全体の質量は 5 x 10 18 kg (地球の質量の 100 万分の 1) 程度で、最初の 30キロメートルに 99% (最初の 5 キロメートルに 50%) が含まれています。

下層大気 (海面から約 45 km まで) は、「永久」ガス、比率が一定のままのガス、および高度に応じて濃度が変化するガスで構成されています。

窒素、酸素、およびアルゴンは、体積で永久ガスの 99.997% を構成します (上の表を参照)。空気垂直混合により、ヘリウム水素などの最も軽いガスであっても、すべてのレベルで一定の分布を維持することが可能になります。

濃度が変化するガスは本質的に水蒸気 H 2 O です。また、程度は低いですが、二酸化炭素CO 2二酸化硫黄SO 2およびオゾンO 3も含まれます。地球の大気は、特定の瞬間では、乾燥した空気と水蒸気の熱力学的混合物と考えることができます。

大気中に浮遊する液体、固体、液体、または混合粒子が大気エアロゾルを構成します。

これらの粒子は、大気中のさまざまな物理化学的プロセスだけでなく、凝縮(雲)や氷の結晶の形成という現象においても原始的な役割を果たしています。それらの濃度は、場所と時間に応じて 10 の数乗 (数桁) 変化します。高濃度では汚染要因となります。粒子は次のように分類されます。

  • エイトケン粒子: 1 nm < d < 0.1 μm
  • 大きな粒子: 0.1 μm < d < 5 μm
  • 巨大粒子: 約 5 μm < d < 50 μm

大気は地上で受ける太陽放射を大幅に減衰させます。雲量に応じて、地上は大気中に到達する太陽​​放射の 68% ~ 28% (またはそれ以下) を受けます。

大気の構造

大気の化学組成、温度、またはそこで観察される現象は、高度が上昇するにつれて顕著な不連続性を示します。これらの不連続性は、その特性が継続的に進化する均質な層に対応します。これらは(高度を上げることによって)次のとおりです。

これらの層 (高度が変化する) の限界は、対流圏界面、成層圏界面、中間界面界面、熱界面界面という特別な指定を受けています。

衛星

地球には 1 つの天然衛星である月と、多数の人工衛星があります。また、小惑星(3753) クライスネや他の地球近傍小惑星とも関連しています。自然の衛星(月)の見かけの直径がその恒星(太陽)の見かけの直径とほぼ等しいことは、地球の際立った特徴です。ガリレオ衛星カリストも木星の表面から見ると太陽に匹敵する見かけの直径を持っています。

潮の干満と春分点の歳差運動は、月と太陽によって引き起こされます。

地球と月の間の潮汐相互作用は地球の自転を遅くします。この回転は現在、72.921 151 467 064 x 10 -6 rad/s の角速度で発生します。つまり、恒星周期は 23 時間 56 分 4.099 秒です。恒星日(日の長さ) は、1世紀あたり平均 2 ミリ秒ずつ増加します (ただし、不規則な変動は 1 日あたりミリ秒のオーダーです)。同時に、月は年間 3.84 cm 遠ざかります (LLR (月レーザー測距) による正確な研究)。化石サンゴの研究により、この何世紀にもわたるメカニズムが確認されました。

重力加速度

重力加速度 (または「重力場」) は、次の 3 つの理由により、地表上でわずかに変化します。

  • それは高度に依存し、加速度は地球の重心と測定の間の距離の二乗に反比例します。
  • 地球は完全な球形ではありませんが、極では少し平らになっており、同じ理由で重力は極でより強くなります。
  • 地球が回転すると、赤道にある物体は少し軽く感じられます (遠心力を参照)。

他の要因は、局所的な重力に最小限の影響を与える可能性があります (「重量測定」を参照)。

  • 底土の組成(岩、洞窟など)

重力加速度は次のように計算できます。

g=9.780318 [m/s 2 ] × (1 + 5.3024 × 10 –3 × sin 2 (L) + 5.9 × 10 –6 × sin 2 (2 × L) – 3.15 × 10 –7 × h)
または :

海抜、h=0 m:

  • 赤道 (L=0°): g=9.7803 m/s 2
  • 緯度 (L=45°): g=9.8063 m/s 2
  • 極 (L=90°): g=9.8322 m/s 2

逸話

地球は、太陽の周りを回転する唯一の惑星で、名前がギリシャやローマの神話に由来しておらず、生命が知られている惑星です。地球に与えられた名前は、太陽や月と同様、言語の関数であり、さまざまな時代の科学者によって与えられた標準に由来する惑星や星の他の名前とは異なります。

宇宙における地球の位置は、あらゆる方面の哲学者、科学者、宗教家の間で何世紀にもわたる長い議論の源でした。長い間、地球は宇宙の中心にあると考えられていました。この概念では、天動説は、すべての天体、太陽、月、惑星、恒星(恒星)が地球の周りに重力を持っていることを確認しました。これは視覚的にも明らかですが、単なる目の錯覚にすぎません。コペルニクスは、地球は実際には太陽の周りの軌道上にあり、月は地球の自然衛星であると主張することによって、この概念の革命を開始しました (1543 年に出版された論文: De Revolutionibus Orbium coelestium libri VI )。ティコ・ブラーエが彼に従わなかったため、これは当時の思想家の支持を得ることができず、ケプラーとガリレオはこの考えを守るために戦わなければならなかった。ケプラー楕円は、紀元前1千年紀の初めに黄道という概念が創設されて以来初めて、前例のない精度の表を可能にすることで多くの成果を上げました。 JC 惑星の緯度の変動を予測できました!もし地動説が確かに天文学的な現実であるならば。人間中心主義にとって非常に残念なことに、太陽系を宇宙の中心に置くことは困難です。太陽系は私たちの銀河系郊外にあるだけで、それ自体は宇宙のどこかに位置しています。

メモと参考文献

  1. �дгьыл – abkhaze
  2. Bumoe – aceh
  3. ЧӀыгу – adyguéen
  4. Aarde – afrikaans
  5. Erde – alémanique
  6. መሬት – amharique

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