Земля расположена в космическом пространстве, поэтому узнать вес планеты очень сложно. Не положишь же ее на весы! Поэтому мы поговорим о весе тех веществ, из которых Земля состоит, то есть о ее массе.
Масса Земли приблизительно равна 6,6 сикстиллиона тонн. Чтобы понять, какое это огромное число, давай его напишем: 6 600 000 000 000 000 000 000.
Как же ученые узнали массу Земли?
Свой расчет они основывали на общеизвестном свойстве всех тел притягиваться друг к другу. Именно это их качество лежит в основе земного притяжения. Согласно закону земного притяжения сила притяжения двух тел зависит от их масс и их расстояния между ними. Чем больше предметы, тем больше сила их притяжения, и, наоборот, чем дальше они расположены друг от друга, тем меньше они притягиваются.
Как же ученые "взвесили" Землю.
Для этого они взяли небольшой груз, подвесили его, замерив точное положение. Затем к подвешенному грузу приблизили целую тонну металла. Груз и металл начали притягиваться друг к другу. Груз немного отклонился от своего первоначального положения (величина отклонения составляет примерно одну миллионную часть сантиметра. Вот почему измерения нужно делать с особой точностью).
Определив величину отклонения груза, ученые смогли приступить к вычислению веса Земли. Для этого необходимо узнать силу притяжения между Землей и грузом и между металлом и грузом. Относительная разница между двумя показа гелями и даст нам массу Земли.
Из чего состоит земная масса? Поверхность Земли покрыта корой из твердой породы, под ней расположена земная мантия, также состоящая из твердой породы, а в самой середине находится ядро планеты. Температура в центре Земли очень высока, поэтому ядро состоит из расплавленных веществ.
Смотрите также: Юрий Алексеевич Гагарин
Казалось бы, как определить вес Земли, если она «висит» в космическом пространстве? Ее ведь не положишь на весы! Но можно подсчитать, сколько весит Земля , суммируя вес веществ, из которых она состоит.
Сколько весит Земля в тоннах
Около 6,6 секстиллиона тонн – вот сколько весит планета Земля , по данным ученых. Если расписать эту цифру полностью, то получится – 6 600 000 000 000 000 000 000.
Ученые определяли массу Земли, основываясь на свойстве всех тел притягиваться друг к другу (принцип земного притяжения). Чем больший вес имеют предметы и чем ближе они друг к другу расположены, тем больше масса притяжения, и наоборот.
Технология «взвешивания земли»
- взять небольшой груз;
- подвесить его;
- замерить точное положение;
- к подвешенному грузу приблизить тонну металла;
- вследствие притягивания друг к другу груз начинает отклоняться от первоначального положения;
- по углу отклонения высчитывается вес.
По такому же принципу определяется, и сколько весит Земля . Для этого нужно определить силу притяжения между нашей планетой и грузом, а также между металлом и грузом. Относительная разница между двумя этими величинами и даст нам вес Земли.
Впервые определить, сколько весит Земля в кг , попытался древнегреческий ученый Эрастосфен. Он измерял, используя обычную палку, тень в разных городах Греции, и сравнивал результаты. В результате Эратосфен получил формулу вычисления объема Земли.
Но первым точно вычислил вес Земли Генри Кавендиш. Он сделал это опытным путем, используя только свинцовые шарики, крутильные весы, ну и свой интеллект, конечно. Удивительно, но в конце семнадцатого века этот ученый сделать поразительно точные расчеты! Хотя есть данные, что пальму первенства с Кавендишем разделил доктор Н. Мэкелин, который озвучил свои расчеты в 1774 году. По его данным, вес Земли составил 5,870 секстиллионов тонн.
Следует также отметить, что со временем Земля тяжелеет. Сначала ее вес увеличился до 5,976 секстиллионов тонн, а сегодня речь уже идет, как говорилось выше, о 6,6 секстиллиона тонн.
Первым определил вес планеты Земля в 1798 году знаменитый английский ученый Кавендиш (1731–1811). Он воспользовался законом тяготения Ньютона и впервые применил для взвешивания Земли простой по идее прибор, называемый крутильными весами.
Генри Кавендиш — первый определил вес планеты Земля с помощью крутильных весов
Принцип этих весов положен в основу современного гравитационного вариометра. Этот прибор обладает исключительно большой чувствительностью и широко применяется в георазведке.
Размеры планеты Земля
Земля – сравнительно большое мировое (небесное) тело. Размеры планеты Земля таковы:
- полярный радиус – 6 тысяч 357 километров,
- экваториальный радиус немного более 6 тысяч 378 километров,
- полярный диаметр 12 тысяч 714 километров,
- экваториальный диаметр 12 тысяч 757 километров,
- длина меридиана , т. е. окружности, проведенной через оба полюса, 40 тысяч 4 километра;
- длина экватора 40 тысяч 75 километров;
- поверхность всего земного шара около 510 миллионов квадратных километров;
- из них суши около 148 миллионов километров,
- морей и океанов около 362 миллионов квадратных километров;
- объем всей Земли составляет 1 биллион 83 миллиарда кубических километров,
- плотность Земли в 5,5 раз больше плотности воды,
- вес планеты Земля около 6 тысяч триллионов тонн, точнее 5 989 000 000 000 000 000 000 тонн.
Если бы можно было погрузить всю массу Земли в вагоны, нагружая по 50 тонн, то получился бы поездной состав, превышающий по длине в 8 миллиардов раз расстояние от Земли до Солнца. Вот как велика и тяжела наша Земля!
Плотность планеты Земля
Средняя плотность планеты Земля в 4 раза больше средней плотности Солнца и в 5,5 раз плотнее воды. Отдельные металлы, залегающие в недрах Земли, обладают еще большей плотностью. Так, например, платина в 21 раз плотнее воды. Однако и плотность платины не так уже велика, если учесть, что среди мировых тел есть такие, плотность которых нам кажется совершенно невероятной.
Плотность других планет
Плотность спутника Сириуса в 40 тысяч раз больше плотности воды. Если наполнить веществом этой звезды спичечную коробочку и положить на чашку весов, то, чтобы привести весы в равновесие, надо на другую чашку весов поместить 15 человек.
Еще более поразительной плотностью обладает маленькая звезда, открытая астрономом Кайнером. Вещество этой звездочки в 10 тысяч раз плотнее платины. Спичечная коробочка, наполненная этим веществом, будет весить около 50 тонн! Попробуйте положить эту коробочку себе в карман!
Однако следует указать, что среди звезд известны и такие, средняя плотность которых в 100 раз меньше плотности окружающего нас воздуха. Вот насколько различна плотность звезд.
Закон всемирного тяготения
Когда стало известно, что наша планета ограничена в пространстве со всех сторон, невольно был поставлен вопрос, на чем же все-таки «держится» в бездне пространства. Какая сила удерживает ее на своей орбите?
Этот вопрос долго оставался открытым. На протяжении нескольких столетий его никто не мог разрешить. Наконец, гениальный математик, механик, физик и астроном, великий (1643–1727) открыл закон всемирного тяготения .
Ньютон доказал, что все тела, находящиеся в пространстве Вселенной, взаимно притягиваются друг к другу, (подробнее: ). Сила притяжения каких-либо двух тел тем больше, чем меньше расстояние между ними и чем больше их масса. Точнее говоря, закон Ньютона читается так: всякая материальная частица притягивает другую материальную частицу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
Исаак Ньютон — открыл закон всемирного тяготения
Следовательно, чтобы удерживать все планеты на их орбитах, центральное тело системы, вокруг которого движутся все планеты (в том числе и наша Земля), должно обладать гигантской массой. И действительно, масса Солнца – центрального тела планетной системы – в 750 раз больше массы всех планет и их спутников и больше массы Земли в 330 с небольшим тысяч раз.
Солнце удерживает планеты на их орбитах своим притяжением .
Если бы не было действия притяжения планеты к Солнцу, то планета П, движущаяся, например, в направлении ПК, перемещалась бы в этом направлении прямолинейно и равномерно (по закону инерции). В первую секунду она передвинулась бы из точки П в точку К и, наконец, покинула бы солнечную систему. Наоборот, если бы планета испытывала только притяжение к Солнцу, то она в первую секунду переместилась бы из точки П в точку Л.
Но так как это мировое тело одновременно притягивается и к Солнцу и движется, то оно будет перемещаться по диагонали ПА параллелограмма, построенного на этих движениях. Следовательно, планета в конце первой секунды не будет ни в точке К, ни в точке Л, а переместится по диагонали в точку А. Рассуждая подобным же образом, мы придем к выводу, что планета во вторую секунду передвинется в точку Б, в третью секунду – в точку В и т. д.
Вот, оказывается, какая сила в безмолвии неизмеримых бездн мирового пространства непрестанно увлекает нашу Землю и другие планеты без малейших толчков и сотрясений вокруг Солнца.
Многим из вас, вероятно, в детстве приходилось с удовольствием вертеть в руках резинку с камешком, привязанным к ее концу. При вращении резинка все время находится в состоянии натяжения, но, как только вы прекращаете ее вращать, тотчас же она сокращается, и камешек приближается к руке.
В случае же, если резинка неожиданно вырвется из рук, тотчас же камешек с резинкой улетит прочь. Нечто подобное произошло бы и с планетами, если бы Солнце вдруг перестало их притягивать.
Когда-то Земля казалась человеку бескрайней. Но чем ближе к современности, тем яснее, что пределы у планеты всё-таки есть – и не такая уж она большая… но ещё задолго до того, как на Земле стало становиться тесновато, люди установили и размеры родной планеты, и даже её вес.
Впрочем, если быть точным, веса у Земли нет… вес – как мы помним из школьных уроков физики – «сила, с которой тело действует на подвес или опору», а у Земли нет ни того, ни другого, так что речь пойдёт о массе планеты.
Каким образом её установили – ведь не взвешивали же планету, в самом деле (это какие бы весы потребовались)?
Но на весы класть и не нужно.
Сначала пришлось вычислить размер Земли – это ещё в Древней Греции сделал Эратосфен, сравнивая длину тени от воткнутой в землю палки в разных городах.
Следующий шаг последовал в XVII веке: Г.Галилей определил ускорение свободного падения.
Оставалось «подставить» данные в формулу.
Впервые масса Земли была вычислена в 1774 г. – и сделал это шотландец доктор Н.Мэкелин. У него получилось – 5 879 000 000 000 000 000 000 тонн – 5,879 секстиллионов тонн (так это читается) .
В наше время масса Земли оценивается несколько иначе – 5,976 секстиллионов тонн, не потому, что неправильно было подсчитано, а потому, что Земля действительно становится всё тяжелее и тяжелее: на неё постоянно оседает космическая пыль – в количестве примерно 30 тысяч тонн в год.
По своему составу Земля неоднородна. Как же распределяется её масса?
Большая часть массы Земли приходится на мантию – оболочку, состоящую из силикатов железа, магния, кальция – это 4,043 1024 кг. Второе по «тяжести» – ядро, состоящее из железа (возможно – из железа и никеля) – приблизительно 1,93 1024 кг. Земная кора – на которой мы, собственно, и живём – всего 0, 026 1024 кг, океаны 9т.е. жидкая вода, без которой о возникновении жизни не было бы и речи) – 0,0014 1024кг, а атмосфера, которая – наряду с водой – сделала возможной жизнь на Земле – и того меньше: 0,0000051 1024 кг.
Какое место занимает в этом плане Земля среди «братьев и сестёр» по Солнечной системе?
Скажем прямо – не первое. До газовых гигантов ей далеко: она уступает даже самому «маленькому» из них – Урану – в 14,5 раз, Нептуну – в 17,2 раз, масса Сатурна в 95,1 больше земной, а уж Юпитер в 317,8 раз тяжелее нашей планеты (впрочем, этот рекордсмен оставил далеко позади и все остальные планеты Солнечной системы: его масса 2,47 раза больше, чем у них у всех вместе взятых).
А вот где наша планета лидирует – так это среди планет Земной группы (так называют планеты, имеющие твёрдую поверхность – в отличие от газовых гигантов, высокую плотность и состоящие в основном из железа и силикатов – в отличие от каменно-ледяных карликовых планет): масса Марса – 0,108 земной, Венеры – 0,815, Меркурия – 0,055. Что ни говори – приятно сознавать, что наша родная планета хоть где-то – первая!
Миллиарды людей живут на планете, и даже не задумываются, сколько вокруг интересного, необычного. Интересные факты о планете Земля начинают рассказывать еще на школьных уроках преподаватели географии, астрономии, физики. Но, полученная информация истирается в памяти, а в процессе эволюции поступают новые факты. Главное, о планете Земля нужно знать как можно больше, чтобы нынешним поколениям жилось комфортно, и им хотелось сохранить ее для потомков.
Многие ученые ведут исследования в области изучения Земли, и они делятся своими знаниями.
На сегодняшний день наиболее интересные факты о планете Земля:
Солнце – не самая большая по размерам звезда. Но Земля меньше ее почти в 1,5 млн. раз.
На Земле тоже существуют фазы, аналогичные Лунным.
В чайной ложке почвы мелких живых организмов гораздо больше, чем людей на Земле.
Прежде чем появились деревья, планета была заселена грибами гигантских размеров.
В галактике высчитано не меньше 2 миллиардов планет, аналогичных Земле.
Внутри Земли есть ядро, температура которого достигает температуры Солнца.
О множестве интересных фактов, связанных с нашей планетой, большинство из людей даже не слышали, и потому, хотелось бы рассказать о них более подробно. Например, о том, что только на единственной из всех планет – Земле, вода способна приобретать жидкое, твердое и газообразное состояние.
Скорость Земли
На 1 оборот вокруг центра Солнечной системы Земле требуется 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд (1 астрономический год). Но для удобства за календарный год принято считать 365 дней, а оставшееся время «накапливается» и добавляет по одному дню к каждому високосному году. Орбитальное расстояние равно 942 млн км. Исходя из расчетов, скорость Земли составляет 30 км в секунду или 107000 км/час.
Масса Земли
Масса Земли довольно относительная величина, которая постоянно изменяется. Масса земли составляет 5,97219 × 1024 кг. Масса увеличивается за счет оседания на поверхность планеты космической пыли, падения метеоритов и пр., благодаря чему масса Земли ежегодно увеличивается примерно на 40000 тонн. А вот из-за рассеивания газов в космическое пространство масса Земли снижается примерно на 100000 тонн в год.
Площадь Земли
Площадь поверхности Земли составляет 510 072 000 км,² из которых водные просторы занимают 361 132 000 км², что составляет 70,8% поверхности Земли. Площадь суши 148 940 000 км² это составляет 29,2 % площади поверхности Земли. Из-за того что вода покрывает значительно больше поверхности планеты, логичнее было назвать нашу планету Вода.
Объем Земли равен 10,8321 х 1011 км³.
Тектонические плиты
Кора планеты разделена на определенные участки, которые ученые называют тектоническими плитами. Они плавают вверху магматических недр и имеют возможность смещаться, переходить одна под другую. Этот процесс помогает атмосфере избавляться от углерода, который образуется за счет отмирания микроскопических растений и живых организмов в океане. Останки выделяют углерод, который опустившись на дно, проходит вглубь и возвращается обратно. Таким образом, скольжение тектонических плит является способом переработки углерода. Это охраняет планету от перегрева, и образования парникового эффекта.
Поскольку известно, что передвижение тектонических плит – это признак жизни Земли, прекращение землетрясений для людей – это плохой признак. Также это движение плит влияет на извержение вулканов и горообразование, а это подтверждает факт того, что когда-то существовали огромные континенты, которые меняли свою конфигурацию, то распадаясь, то собираясь вновь.
Что интересно, то, что этот процесс продолжается и теперь, и каждый год плиты литосферы, передвигаются на несколько сантиметров. Это означает что, когда-нибудь образуется новый континент.
Много удивительных фактов, связанных с планетой Земля, можно привести в пример. Но даже ученые не всегда могут объяснить те или другие происходящие явления.
Например, в далекие времена, когда люди пытались понять устройство мироздания, появлялось много мифов. О том, что Земля плоская как блюдо, и лежит на спинах животных. Когда происходили землетрясения, индейцы, к примеру, объясняли это тем, что черепаха сделала шаг.
Современные ученые объясняют появление «дрожи земли» столкновением тектонических плит. И с этим явлением связано много интересных фактов. Например, что:
ежедневно – 8000 землетрясений происходят незаметно для человека;
ежегодно на планете случается 500 тысяч землетрясений;
явления разрушительной силы случаются на Земле совсем не часто.
Земля не шар
Привычное для людей выражение, что Земля круглая, в некоторой степени ошибочно. Форма земного шара больше напоминает приплюснутый сфероид. Это означает, радиус планеты по экватору больше, чем от полюса к полюсу. Интересный факт, что наиболее высокой горой является Джомолунгма. Но наиболее отдаленную от центра Земли точку представляет собой не она, а гора в Эквадоре – Чимборасо.
Вода и Атмосфера
Землю называют Голубой планетой отнюдь не из-за голубого неба, которое видят люди. Человеку в космосе был открыт потрясающий вид, после чего Земля получила это название. А увидели космонавты, что всего 30% растет над уровнем моря, а остальные 70% – голубой океан. Мало кто знает, но 75% атмосферы Земли, которые дают всем живым организмам жизнь, содержатся всего в первых 10 километрах над поверхностью.
Магнитное поле
Земной шар – это большой магнит, с расположенными сверху и снизу планеты магнитными полюсами, находящимися рядом с географическими полюсами, и формирующими магнитное поле. Это – магнитосфера, которая простирается на тысячи километров от планеты, и защищает все живое на Земле от радиации и другого вреда. Всем известно, что у Земли есть спутник – Луна, но мало кому известно, что существуют еще два дополнительных астероида небольших размеров, каждый из которых имеет собственную траекторию движения.
Удивительная планета Земля
Узнать все тайны, все интересные факты о прекрасной планете – невозможно. Все знают, что это единственное место во вселенной, где есть жизнь. В земной коре больше всего кислорода, а в ядре – 88% железа, которое в расплавленном виде формирует магнитное поле земного шара. В результате всемирного потепления растет уровень Мирового океана. Людям стоит обеспокоиться этим фактом, а еще вероятно, придется в скором времени пересматривать соотношение суши и воды.
Камни
Интересный факт движения камней, существует в Калифорнии. Этот процесс не связан с тектоническим процессом. Странно то, что камни в Долине смерти перемещаются сами, оставляя четкие следы на поверхности пересохшего озера. Ученые давно наблюдают за этим движением, и никак не могут объяснить это загадочное явление. И хотя нет свидетелей тому, как они «ходят», но за последние 7 лет, камни преодолели расстояние в 200 метров, и особенно быстро они «бегают» зимой.
Продолжая тему интересных фактов о странных камнях, стоит сказать о тровантах, в Румынии. Как утверждают люди, проживающие в тех местах, камни размножаются, как кактусы. На гладкой поверхности круглого валуна появляется сначала нарост, который слегка отделяется, и начинает довольно быстро расти. Растут прямо из земли камни и в России. К таким необъяснимым явлениям люди относятся с почитанием. Считается, что прикоснувшись к таким камням можно получить крепкое здоровье и силу.
Когда заходит речь о ходящих камнях, вспоминается гипотеза о магнитном поле Земли. Ученые стали исследовать вулканическую лаву, и вопросов появилось еще больше, чем ответов.
Перечислять занимательные факты о нашей планете можно до бесконечности. И каждый день появляется что-то такое, о чем никто не задумывался. Но с появлением новых технологий, разделов науки и различных процессов, происходящих в природе – появляется все больше возможностей узнать полезную информацию, и объяснить все, что считалось мистическим.
