Pământ | |
Pământul văzut de instrumentul EPIC al satelitului DSCOVR , cu o panoramă asupra Africii și Europei . | |
Caracteristici orbitale | |
---|---|
Axa semi-majoră | 149.597.887,5 km (1.000.000 112 4 au ) |
Afelia | 152.097.701 km (1.016 710 333 5 au ) |
Periheliu | 147.098.074 km (0.983 289.891 2 au ) |
Circumferința orbitală | 939 885 629,3 km (6,282 747 374 au ) |
Excentricitate | 0,01671022 |
Perioada revoluției | 365.256.363 d |
Viteza orbitală medie | 29.783 km / s |
Viteza orbitală maximă | 30,287 km / s |
Viteza orbitală minimă | 29,291 km / s |
Înclinație pe ecliptică | (prin definiție) 0 ° |
Nod ascendent | 174,873 ° |
Argument periheliu | 288,064 ° |
Sateliți cunoscuți | 1, Luna |
Caracteristici fizice | |
Raza ecuatorială | 6.378.137 km |
Raza polară | 6.356.752 km |
Raza medie volumetrică |
6.371.008 km |
Turtire | 0,003353 ≈ 1 ⁄ 300 ( 1 ⁄ (298,25 ± 1) ) |
Perimetrul ecuatorial | 40.075.017 km |
Perimetrul sudic | 40,007,864 km |
Zonă | 510.067.420 km 2 |
Volum | 1.083 21 × 10 12 km 3 |
Masa | 5,973 6 × 10 24 kg |
Densitatea totală | 5.515 × 10 3 kg / m 3 |
Gravitația suprafeței | 9.806 65 m / s 2 (1 g) |
Viteza de eliberare | 11,186 km / s |
Perioada de rotație ( zi siderală ) |
0.997 269 49 d ( 23 h 56 min 4,084 s ) |
Viteza de rotație (la ecuator ) |
1674,364 km / h |
Inclinarea axei | 23,4366907752 ° |
Declinarea Polului Nord | 90 ° |
Albedo geometric vizual | 0,367 |
Bond Albedo | 0,306 |
Iradianța solară | 1367,6 W / m 2 (1 pământ) |
Temperatura de echilibru a corpului negru |
254,3 K ( -18,7 ° C ) |
Temperatura suprafeței | |
• Maxim | 56,7 ° C |
• Mediu | 15 ° C |
• Minim |
−93,2 ° C (vezi Înregistrările de temperatură pe Pământ ) |
Caracteristicile atmosferei | |
Presiune atmosferică | 101 325 Pa |
Teren de densitate | 1,217 kg / m 3 |
Masa totală | 5.148 × 10 18 kg |
Înălțimea scării | 8,5 km |
Masa molară medie | 28,97 g / mol |
Azot N 2 | 78,084 % volum uscat |
Oxigen O 2 | 20,946 % volum uscat |
Argon Ar | 0,9340 % volum uscat |
Dioxid de carbon CO 2 | 413 ppm volum uscat |
Neon Ne | 18,18 ppm volum uscat |
Helium He | 5,24 ppm volum uscat |
Metan CH 4 | 1,79 ppm volum uscat |
Krypton Kr | 1,14 ppm volum uscat |
Hidrogen H 2 | Volum uscat de 550 ppb |
Oxid de azot N 2 O | 300 ppb volum uscat |
CO monoxid de carbon | 100 ppb volum uscat |
Xenon Xe | Volum uscat de 90 ppb |
Ozon O 3 | 0 la 70 ppb volum uscat |
Dioxid de azot NO 2 | 20 ppb volum uscat |
Iod I | 10 ppb volum uscat |
Vapori de apă H 2 O | ~ 0,4 % volum total ~ 1 până la 4 % după zonă (valori tipice) |
Poveste | |
Descoperit de | • planetare natura prevăzută de școala lui Pitagora ( Philolaos din Crotone ). • Atestata în perioada elenistică ( Aristarh din Samos , apoi Eratostene ).
|
Descoperit pe | • V - lea lea î.Hr.. AD • III - lea lea î.Hr.. J.-C. |
Pământul este a treia planetă în ordinea distanta de la Soare și a cincea ca mărime din Sistemul Solar , precum și de diametrul de masă. Mai mult, este singurul obiect ceresc cunoscut pentru a adăposti viața . Aceasta orbiteaza in jurul Soarelui in 365.256 de zile solare - un an sideral - și face o rotație pe sine în raport cu Soarele în 23 de ore 56 min 4 s - o zi siderala - ceva mai puțin decât sa zi solare de 24 de ore din cauza deplasării respective în jurul Soarelui. Axa de rotație a Pământului are o înclinare de 23 °, ceea ce determină apariția anotimpurilor .
Conform datărilor radiometrice , Pământul s-a format acum 4,54 miliarde de ani. Are un singur satelit natural , Luna , care s-a format la scurt timp după aceea. Interacțiunea gravitațională cu satelitul său creează mareele , stabilizează axa de rotație și reduce treptat de viteza de rotație . Viața ar fi apărut în oceane cu cel puțin 3,5 miliarde de ani în urmă, ceea ce a afectat atmosfera și suprafața pământului prin proliferarea organismelor , mai întâi anaerobe și apoi, în urma exploziei. Cambrian , aerob . O combinație de factori precum distanța Pământului de Soare (aproximativ 150 de milioane de kilometri - o unitate astronomică -), atmosfera sa, stratul său de ozon , câmpul său magnetic și evoluția sa geologică au permis vieții să evolueze și să se dezvolte. În timpul istoriei evolutive a ființelor vii , biodiversitatea a cunoscut perioade lungi de expansiune punctate ocazional de extincții masive ; aproximativ 99% din speciile care au trăit odată pe Pământ sunt acum dispărute . În 2020, mai mult de 7,7 miliarde de oameni care trăiesc pe Pământ și depind de biosferă și de resursele sale naturale pentru supraviețuirea lor .
Pământul este cea mai densă planetă din sistemul solar, precum și cea mai mare și masivă dintre cele patru planete terestre . Învelișul său rigid - numit litosferă - este împărțit în diferite plăci tectonice care migrează cu câțiva centimetri pe an. Aproximativ 71% din suprafața planetei este acoperită cu apă - în special oceane , dar și lacuri și râuri , care constituie hidrosfera -, iar restul de 29% sunt continente și insule . Cele mai multe dintre regiunile polare este acoperit cu gheață , în special cu calotele de gheață din Antarctica și gheața din Oceanul Arctic . Structura internă a Pământului este geologically activ, solid miezul interior și lichid nucleul extern (ambele compuse în principal din fier ) , făcând posibilă , în special , pentru a genera câmpul magnetic al Pământului prin efectul dinam și convecție a mantalei Pământului (compus din roci silicatate ) fiind cauza tectonicii plăcilor .
Vârsta Pământului este estimat astăzi la 4,54 miliarde de ani . Istoria Pământului este împărțită în patru intervale mari de timp, cunoscute sub numele de eoni , a căror friză este dată mai jos (în milioane de ani):
Hadean incepe acum 4,54 miliarde de ani (Ga), în cazul în care formele de Pământ , împreună cu alte planete dintr - o nebuloasă solară - o masă în formă de disc de praf și gaz, desprinse de pe Soare în formație.
Formarea Pământului prin acreție se încheie în mai puțin de 20 de milioane de ani. Inițial topit , stratul exterior al Pământului se răcește pentru a forma o crustă solidă pe măsură ce apa începe să se adune în atmosferă, rezultând primele ploi și primele oceane . Luna format la scurt timp după, în urmă cu 4,53 miliarde de ani. Consensul privind formarea Lunii este ipoteza impactului uriaș , conform căreia un impactor denumit în mod obișnuit Theia , dimensiunea lui Marte și masa aproximativ egală cu o zecime din masa pământului, s-a ciocnit cu Pământul. În acest model, o parte din acest obiect s-ar fi aglomerat cu Pământul în timp ce o altă parte, amestecată cu aproximativ 10% din masa totală a Pământului, ar fi fost expulzată în spațiu și apoi aglomerată pentru a forma Luna.
Activitatea vulcanică care urmează impactului, asociată cu temperaturile foarte ridicate (până la 10.000 ° C ), produce o atmosferă primitivă prin degazare . Vaporii de apă condensați de mai multe origini posibile , amestecați cu gheața adusă de comete , produc oceanele atunci când temperaturile scad. De gaze cu efect de seră , în această atmosferă ajuta să mențină o temperatură compatibilă cu prezența apei lichide pe suprafața Pământului și pentru a preveni oceanele de congelare , atunci planeta a primit doar aproximativ 70% din curent luminozitate solară. .
Sunt propuse două modele principale pentru a explica rata de creștere continentală: creștere constantă până în prezent și creștere rapidă la începutul istoriei Pământului. Consensul este că a doua ipoteză este cel mai probabil cu o formare rapidă a scoarței continentale, urmată de mici variații ale suprafeței globale a continentelor. Pe o scară de timp de câteva sute de milioane de ani, continentele sau supercontinentele se formează astfel și apoi se împart.
Împreună cu arheanul și proterozoicul (următorii doi eoni), formează un superion numit Precambrian .
Archean începe acum 4 miliarde de ani și este eon marcată de primele urme de viață . Într-adevăr, se presupune că o activitate chimică intensă într-un mediu extrem de energetic a făcut posibilă producerea unei molecule capabile de reproducere. Viața însăși ar fi apărut între 200 și 500 de milioane de ani mai târziu, înainte de aproximativ -3,5 Ga , punctul de plecare pentru evoluția biosferei . În plus, data apariției ultimului strămoș comun universal este estimată între -3,5 și -3,8 Ga .
Printre primele semne de viață se numără biomoleculele din granitul vechi de 3,7 Ga în Groenlanda sau urmele de carbon potențial biogen în zirconul vechi de 4,1 Ga din Australia . Cu toate acestea, cele mai vechi dovezi fosilizate ale microorganismelor datează de acum 3,5 Ga și au fost găsite și în Australia .
În plus, în urmă cu aproximativ -3,5 miliarde de ani, s-a format câmpul magnetic al Pământului și a făcut posibilă prevenirea atmosferei de a fi purtată de vântul solar .
Proterozoic începe 2.5 Ga în urmă și marchează debutul fotosintezei în cianobacterii , producând oxigen liber O 2și formând stromatoliți . Acest lucru duce la o revoltă ecologică majoră în jurul valorii de -2,4 Ga , numită Marea Oxidare , prin formarea stratului de ozon și provocând treptat ca atmosfera apoi bogată în metan să evolueze în cea actuală, compusă în esență din azot și dioxigen . Este încă fotosinteza care ajută la menținerea nivelului de oxigen în atmosfera Pământului și este sursa de materie organică - esențială pentru viața pe Pământ.
Pe măsură ce concentrația de oxigen din atmosferă crește, organismele multicelulare numite eucariote (deși unele dintre ele sunt unicelulare ), mai complexe, apar printr-un mecanism considerat a fi endosimbioză . Cele mai vechi găsite datează din -2,1 Ga și au fost numite Gabonionta , deoarece au fost descoperite în Gabon . Eucariotele formează ulterior colonii și, protejate de razele ultraviolete de stratul de ozon, aceste forme de viață ar fi putut coloniza apoi suprafața Pământului.
De la -750 la -580 milioane de ani în urmă, în timpul neoproterozoicului , Pământul ar fi cunoscut una sau mai multe serii de glaciații globale care ar fi acoperit planeta cu un strat de gheață. Această ipoteză este denumită pământul cu bulgări de zăpadă ( „Pământul cu bulgări de zăpadă” ) și prezintă un interes deosebit, deoarece precede direct explozia cambriană și ar fi putut declanșa evoluția vieții multicelulare .
Mai mult, cel mai vechi dintre supercontinentii cunoscuți, Rodinia , a început să se destrame în urmă cu aproximativ 750 de milioane de ani. Continentele pe care le-a împărțit se recombină ulterior pentru a forma Pannotia , cu 650 până la 540 de milioane de ani în urmă.
Fanerozoic este marcat de apariția animalelor prima decorticate. Începe cu 541 ± 0,1 milioane de ani în urmă și se extinde până în prezent. Debutul său coincide cu explozia cambriană , apariția rapidă a majorității filelor majore de astăzi ale metazoanelor (animale multicelulare).
Ultimul supercontinent, Pangea , s-a format acum aproximativ 335 de milioane de ani și apoi a început să se destrame în urmă cu 175 de milioane de ani.
În timpul acestui eon, biosfera a cunoscut cinci extincții masive . Ultimul dintre ele are loc acolo 66 de milioane de ani, cauza sa în general acceptat să fie un meteorit de intrare coliziune cu Pamantul , care ar fi creat impactul Chicxulub . Consecința este exterminarea dinozaurilor (cu excepția aviarelor ) și a altor reptile mari , afectând fără a le stinge animale mai mici, cum ar fi mamifere , păsări sau chiar șopârle .
Peste 66 mea ce urmează, mamiferele au diversificat și există aproximativ 6 Ma , de hominizi ca Orrorin tugenensis dezvolta capacitatea de a în poziție verticală sta . Aceasta a urmat unei dezvoltări simultane a utilizării instrumentelor și a dezvoltării creierului de- a lungul istoriei evolutive a descendenței umane . Dezvoltarea agriculturii și apoi a civilizațiilor a permis oamenilor să influențeze Pământul, natura și alte forme de viață.
Modelul actual al epocilor glaciare este stabilit în timpul Pleistocenului în urmă cu aproximativ 2,6 Ma . De atunci, regiunile cu latitudine mare au cunoscut cicluri de glaciație de aproximativ 80.000 de ani, ultimul încheindu-se în urmă cu aproximativ 10.000 de ani.
Viitorul Pământului este strâns legat de cel al soarelui . Datorită acumulării de heliu în miezul stelei , luminozitatea sa solară crește încet pe scara de timp geologică. Astfel, luminozitatea va crește cu 10% în următorii 1,1 miliarde de ani și cu 40% în următorii 3,5 miliarde de ani. Modelele climatice indică faptul că radiațiile crescute care ajung pe Pământ vor avea probabil consecințe dramatice asupra sustenabilității climatului său „pământean”, inclusiv dispariția oceanelor.
Cu toate acestea, se așteaptă ca Pământul să rămână locuibil mai mult de 500 de milioane de ani, această perioadă ar putea crește la 2,3 miliarde de ani dacă presiunea atmosferică scade prin îndepărtarea unei cantități de azot din atmosferă. Creșterea temperaturii Pământului va accelera ciclul carbonului anorganic, reducând concentrația acestuia la niveluri care ar putea deveni prea mici pentru plante (10 ppm pentru fotosinteza C 4) în aproximativ 500 până la 900 de milioane de ani. Reducerea vegetației va duce la o scădere a cantității de oxigen din atmosferă, ceea ce va determina dispariția treptată a majorității formelor de viață animală. Apoi, temperatura medie a Pământului va crește mai repede datorită fugii efectului de seră de către vaporii de apă. În 1 până la 1,7 Ga , temperatura va fi atât de ridicată încât oceanele se vor evapora, precipitând clima Pământului în cea de tip venusian și ștergând toate formele simple de viață de pe suprafața Pământului.
Chiar dacă Soarele ar fi etern și stabil, răcirea internă a Pământului ar determina scăderea nivelului de CO 2 .datorită unei reduceri a vulcanismului și 35% din apa din oceane ar coborî în manta datorită scăderii schimburilor la nivelul crestelor oceanice.
Ca parte a evoluției sale , Soarele va deveni un gigant roșu în peste 5 miliarde de ani. Modelele prezic că se va umfla la aproximativ 250 de ori raza sa actuală .
Soarta Pământului este mai puțin clară. Ca un gigant roșu, Soarele se așteaptă să piardă aproximativ 30% din masă. Astfel, fără a lua în considerare efectele de maree, Pământul s-ar deplasa pe o orbită la 1,7 UA (aproximativ 250 milioane km) de la Soare atunci când acesta din urmă atinge raza maximă de 1,2 UA (aproximativ 180 milioane km). Km). În acest model, planeta nu ar trebui, așadar, să fie cuprinsă de straturile exterioare ale Soarelui, chiar dacă atmosfera rămasă va fi în cele din urmă „suflată” în spațiu, iar scoarța terestră se va topi în cele din urmă pentru a se transforma într-un ocean de lavă. luminozitatea solară atinge de aproximativ 5.000 de ori nivelul său actual. Cu toate acestea, o simulare din 2008 indică faptul că orbita Pământului se va schimba din cauza efectelor mareelor și va face efectiv Pământul să intre în atmosfera Soarelui unde va fi absorbit și vaporizat - la fel ca Mercur și Venus, dar nu și pe Marte .
Forma Pământului este abordată de un elipsoid de revoluție , o sferă turtită la poli. Mai precis, se spune că este oblat - sau aplatizat - deoarece axa sa secundară este și axa de rotație. Acest lucru se datorează faptului că rotația Pământului determină aplatizarea la poli datorită forței centrifuge , astfel încât raza Pământului la ecuator este cu aproximativ 21 de kilometri mai mare decât cea din polii nord și sud, o variație mai mică de 1% din raza . Diametrul mediu al sferoidului de referință - numit geoid , egalizarea potențialului de suprafață al câmpului de gravitație terestru qu'adopteraient, adică formează oceanele Pământului în absența unor continente și perturbări precum vântul - est 'aproximativ 12.742 kilometri, ceea ce este aproximativ 40.008 kilometri / π deoarece metrul a fost inițial definit ca 1 / 10.000.000th (zece-milionime) din distanța de la ecuator la Polul Nord prin Paris (deci jumătate de meridian pământesc).
Cele mai mari variații ale suprafeței stâncoase a Pământului sunt Everestul (8.849 metri deasupra nivelului mării, sau o variație de 0,14% a razei) și șanțul Mariana (10.984 ± 25 metri sub nivelul mării , adică o variație de 0,17% ). Datorită aplatizării la poli și diametrul mai mare la ecuator, locurile cele mai îndepărtate de centrul Pământului sunt vârfurile Chimborazo din Ecuador, la 6.384,4 km de centrul Pământului - deși chiar se ridică la 6.263 m de mare nivel - urmat de Huascarán în Peru și nu de Everest așa cum se crede uneori. Din același motiv, gura Mississippi este mai departe de centrul Pământului decât sursa sa.
Pe de altă parte, datorită formei sale, circumferința Pământului este de 40,075,017 km la ecuator și 40,007,863 km pentru un meridian .
Raza ecuatorială a Pământului este de 6.378,137 km, în timp ce raza polară este de 6.356.752 km ( modelul elipsoid al unei sfere aplatizate la poli ). În plus, distanța dintre centrul său și suprafață variază, de asemenea, în funcție de caracteristicile geografice, de la 6.352,8 km în partea de jos a Oceanului Arctic la 6.384,4 km în partea de sus a Chimborazo . Ca rezultat al acestor variații, raza medie a unei planete conform modelului unui elipsoid este definit prin convenție de geodezică International și Uniunea geofizic ca fiind egală cu :, unde o raza ecuatorială și b raza polară.
Prin urmare, pentru Pământ, aceasta dă 6.371.008 km .
Masa Pământului este determinată prin împărțirea parametrului gravitațional standardul = GM - cunoscut și , în cazul Pamant, geocentric constanta gravitațională - pentru constanta gravitațională G . De fapt, precizia măsurării sale este, prin urmare, limitată de cea a lui G , produsul GM putând fi dedus pentru un corp care are sateliți cu mare precizie datorită măsurătorilor accelerației gravitaționale. GMd 2(unde d este distanța planetă-satelit). Printre celebrele experimente pentru măsurarea acestei mase, se numără în special experimentul lui Cavendish - folosind un pendul de torsiune pentru a determina G - și metode legate de calculul densității Pământului.
UAI permite o estimare .
Planetă | Raza ecuatorială | Masa | Gravitatie | Inclinarea axei |
---|---|---|---|---|
Mercur | 2.439,7 km (0,383 Pământ) |
(0,055 Pământ) |
3.301 × 10 23 kg 3,70 m / s 2 (0,378 g ) |
0,03 ° |
Venus | 6 051,8 km (0,95 Pământ) |
(0,815 Pământ) |
4,867 5 × 10 24 kg 8,87 m / s 2 (0,907 g ) |
177,36 ° |
Pământ | 6.378.137 km | 5,972 4 × 10 24 kg | 9,780 m / s 2 (0,997 32 g ) |
23,44 ° |
Martie | 3.396,2 km (0,532 Pământ) |
(0,107 Pământ) |
6,441 71 × 10 23 kg 3,69 m / s 2 (0,337 g ) |
25,19 ° |
Pământul este o planetă terestră , adică o planetă esențial stâncoasă cu un miez metalic , spre deosebire de giganții gazoși precum Jupiter , care sunt în esență alcătuite din gaze ușoare ( hidrogen și heliu ). Este cea mai mare dintre cele patru planete terestre din sistemul solar , fie prin mărime, fie prin masă. Dintre aceste patru planete, Pământul are, de asemenea, densitatea cea mai mare în ansamblu, cea mai mare gravitație a suprafeței , cel mai puternic câmp magnetic în ansamblu, cea mai mare viteză și este probabil singura cu o tectonică de plăci activă.
Suprafața exterioară a Pământului este împărțită în mai multe segmente rigide - numite plăci tectonice - care migrează cu câțiva centimetri pe an și suferă astfel deplasări majore pe suprafața planetei la scară geologică. Aproximativ 71% din suprafață este acoperită cu oceane de apă sărată , restul de 29% fiind din continente și insule . Apa lichid, necesară pentru viața așa cum o știm, este foarte abundent pe Pământ și orice altă planetă a fost descoperită cu astfel de corpuri de apă în stare lichidă ( lacuri , mări , oceane) pe suprafața sa.
Compus | Formulă | Compoziţie | |
---|---|---|---|
Continental | oceanic | ||
Silice | SiO 2 | 60,2% | 48,6% |
Oxid de aluminiu | Al 2 O 3 | 15,2% | 16,5% |
Oxid de calciu | CaO | 5,5% | 12,3% |
Oxid de magneziu | MgO | 3,1% | 6,8% |
Oxid de fier (II) | FeO | 3,8% | 6,2% |
Oxid de sodiu | Na 2 O | 3,0% | 2,6% |
Oxid de potasiu | K 2 O | 2,8% | 0,4% |
Oxid de fier (III) | Fe 2 O 3 | 2,5% | 2,3% |
Apă | H 2 O | 1,4% | 1,1% |
Dioxid de carbon | CO 2 | 1,2% | 1,4% |
Dioxid de titan | TiO 2 | 0,7% | 1,4% |
Pentoxid de fosfor | P 2 O 5 | 0,2% | 0,3% |
Total | 99,6% | 99,9% |
Pământul este compus în principal din fier (32,1%), oxigen (30,1%), siliciu (15,1%), magneziu (13,9%), sulf (2,9%), nichel (1,8%), calciu (1,5%) și aluminiu ( 1,4%), restul (1,2%) constând din urme ale altor elemente. Deoarece elementele mai dense tind să se concentreze în centrul Pământului (fenomen de diferențiere planetară ), se estimează că inima Pământului este compusă în principal din fier (88,8%), cu o cantitate mai mică de nichel. (5,8% ), sulf (4,5%) și mai puțin de 1% din alte elemente.
Geochimistul FW Clarke a calculat că 47% (în greutate sau 94% în volum) din scoarța terestră este alcătuită din oxigen, prezent în principal sub formă de oxizi, principalii fiind oxizi de siliciu (sub formă de silicați ), aluminiu ( aluminosilicați ), fier , calciu , magneziu , potasiu și sodiu . Silicea este principalul constituent al crustei sub forma de pyroxenoids , cele mai comune minerale ale magmatice și metamorfice . După o sinteză bazată pe analiza multor tipuri de roci, Clarke a obținut procentele prezentate în tabelul din față.
Interiorul Pământului, ca și celelalte planete terestre, este stratificat, adică organizat în straturi concentrice suprapuse, având densități crescânde cu adâncimea. Aceste diferite straturi se disting prin natura lor petrologică (contraste chimice și mineralogice) și proprietățile lor fizice (modificări ale stării fizice, proprietăți reologice ).
Stratul exterior al Pământului solid, subțire până la foarte subțire în raport cu raza Pământului , se numește crustă ; este solid și chimic distinct de manta, solid, pe care se sprijină; sub efectul combinat al presiunii și temperaturii, cu adâncimea, manta se schimbă de la o stare solidă fragilă (fragilă, seismogenă, " litosferică ") la una solidă ductilă (plastică, " astenosferică " și, prin urmare, caracterizată printr-o viscozitate mai mică, deși încă extrem de ridicat). Suprafața de contact dintre crustă și manta se numește Moho ; este vizualizat foarte bine prin metode seismice datorită contrastului puternic al vitezei undelor seismice, între cele două părți. Grosimea crustei variază de la 6 kilometri sub oceane la peste 50 de kilometri în medie pe continente.
Crusta și partea superioară rece și rigidă a mantalei superioare se numesc litosferă ; comportamentul lor orizontal rigid la scara de la un milion la zece milioane de ani se află la originea tectonicii plăcilor . La astenosferă se află sub litosfera și este un strat convectiv, relativ mai puțin vâscoasă peste care litosferei se mișcă în „plăci subțiri“. Modificări semnificative în structura cristalografică a diferitelor minerale de manta, care sunt schimbări de fază în sens termodinamic, la adâncimi de 410 kilometri și respectiv 670 kilometri sub suprafață, încadrează o așa-numită zonă de tranziție, definită inițial pe baza primului seismologic. imagini. Mantaua superioară este stratul care merge de la Moho la tranziția de fază la o adâncime de 670 kilometri, tranziția la o adâncime de 410 kilometri fiind recunoscută ca neavând o importanță majoră asupra procesului de convecție a mantei , spre deosebire de celălalt. Prin urmare, zona dintre această tranziție de fază la o adâncime de 670 de kilometri și limita miez-manta se numește manta inferioară.
Sub mantaua inferioară, miezul Pământului , format din aproximativ 88% fier, este o entitate chimic originală din tot ceea ce este deasupra, și anume Pământul silicat . Acest miez este el însuși stratificat într-un miez exterior lichid și cu vâscozitate foarte mică (vâscozitate de ordinul celui al uleiului de motor la 20 ° C ), care înconjoară un miez interior solid, numit și sămânță . Această sămânță rezultă din cristalizarea nucleului datorită răcirii seculare a Pământului. Această cristalizare, prin căldura latentă pe care o eliberează, este sursa unei convecții a miezului exterior, care este sursa câmpului magnetic al pământului. Absența unui astfel de câmp magnetic pe celelalte planete telurice sugerează că miezurile lor metalice, a căror prezență este necesară pentru a explica datele astronomice ale densității și momentului de inerție, sunt complet cristalizate. Potrivit unei interpretări încă dezbătute a datelor seismologice, nucleul interior al Pământului pare să se rotească cu o viteză unghiulară ușor mai mare decât cea a restului planetei, deplasându-se relativ de la 0,1 la 0,5 ° pe an.
Adâncime km |
Culcat | Densitate g / cm 3 |
Grosime km |
Temperatura ° C |
||
---|---|---|---|---|---|---|
0–35 | Crustă | Litosferă | 2.2–2.9 | 35 | 0–1,100 | |
35–100 | Palton superior | 3.4–4.4 | 65 | |||
100–670 | Astenosfera | 570 | 1.100-2.000 | |||
670–2890 | Mantaua inferioară | 4.4–5.6 | 2.220 | 2.000–4.000 | ||
2.890–5.100 | Învelișul exterior | 9.9-12.2 | 2 210 | 4000–6000 | ||
5.100-6.378 | Miez interior | 12.8–13.1 | 1.278 | 6000 |
Căldura internă a Pământului este produs printr - o combinație a energiei reziduale care rezultă din acreție planetar (aproximativ 20%) , iar căldura produsă de radioactive elemente (80%). Principalii izotopi ai Pământului producători de căldură sunt potasiu 40 , uraniu 238 , uraniu 235 și toriu 232 . În centrul planetei, temperatura ar putea ajunge la 6.726,85 ° C, iar presiunea ar fi de 360 GPa . Întrucât cea mai mare parte a căldurii provine din decăderea elementelor radioactive, oamenii de știință cred că la începutul istoriei Pământului , înainte ca izotopii de scurtă durată să se descompună, producția de căldură Pământul ar fi fost mult mai mare. Această producție suplimentară, de două ori mai mare în urmă cu trei miliarde de ani decât este astăzi, ar fi crescut gradienții de temperatură pe Pământ și, prin urmare, rata de convecție a mantalei și tectonica plăcilor . Acest lucru ar fi permis formarea rocilor magmatice precum komatiitele , care nu se mai formează astăzi.
Izotop | Eliberare de căldură W / kg izotop |
Ani de înjumătățire |
Vârsta în timpii de înjumătățire |
Concentrația medie în manta kg izotop / kg manta |
Eliberare de căldură W / kg strat |
---|---|---|---|---|---|
238 U | 9,46 × 10 −5 | 4,47 × 10 9 | 1,09 | 30,8 × 10 −9 | 2,91 × 10 −12 |
235 U | 5,69 × 10 −4 | 7,04 × 10 8 | 6.45 | 0,22 × 10 −9 | 1,25 × 10 −13 |
232 Th | 2,64 × 10 −5 | 1,40 × 10 10 | 0,32 | 124 × 10 −9 | 3,27 × 10 −12 |
40 K | 2,92 × 10 −5 | 1,25 × 10 9 | 3,63 | 36,9 × 10 −9 | 1,08 × 10 −12 |
Pierderea medie de căldură de pe Pământ este de 87 mW / m 2 pentru o pierdere totală de 4,42 × 10 13 W (44,2 TW ). O porțiune a energiei termice din miez este transportată către crustă de pene , o formă de convecție în care roci semi-topite se ridică până la crustă. Aceste pene pot produce puncte fierbinți și capcane . Cea mai mare parte a căldurii Pământului se pierde prin tectonica plăcilor de pe crestele oceanului. Ultima sursă majoră de pierderi de căldură este conducerea prin litosferă , cea mai mare parte care are loc în oceane, deoarece scoarța este mai subțire acolo decât cea a continentelor, în special la creste .
Numele plăcii | Suprafața 10 6 km 2 |
---|---|
Farfurie africană | 77,6 |
Placa antarctică | 58.2 |
Placă australiană | 50,0 |
Placa eurasiatică | 48.6 |
Placă nord-americană | 55.4 |
Placă sud-americană | 41,8 |
Placă liniștită | 104,6 |
Plăcile tectonice sunt segmente rigide ale litosferei care se mișcă una față de cealaltă. Relațiile cinematice care există la limitele plăcilor pot fi grupate în trei domenii: domenii de convergență în care două plăci se întâlnesc, divergență în care două plăci se separă și domenii de transcurență în care plăcile se mișcă lateral una față de alta. De cutremure ACESTEA , activitatea vulcanică ACESTEA , formarea de munți și gropi marine sunt mult mai frecvente de-a lungul acestor frontiere. Mișcarea plăcilor tectonice este legată de mișcările convective care au loc în mantaua Pământului.
Când densitatea litosferei o depășește pe cea a astenosferei subiacente, prima se aruncă în manta, formând o zonă de subducție . În același timp, creșterea adiabatică a mantalei astenosferice duce la fuziunea parțială a peridotitelor , care formează magmă la nivelul granițelor divergente și creează coloane vertebrale . Combinația acestor procese permite o reciclare continuă a litosferei oceanice care revine la manta. Prin urmare, cea mai mare parte a fundului oceanului are o vechime mai mică de 100 de milioane de ani. Cea mai veche crustă oceanică se află în vestul Pacificului și are o vârstă estimată la 200 de milioane de ani. Prin comparație, cele mai vechi elemente ale scoarței continentale au o vechime de 4.030 milioane de ani.
Există șapte plăci majore, Pacific , America de Nord , Eurasiatică , Africană , Antarctică , Australiană și Sud-americană . Plăcile importante includ, de asemenea, plăcile arabe , caraibiene , Nazca la vest de coasta de vest a Americii de Sud și placa Scotia din sudul Oceanului Atlantic . Placa indiană s-a scufundat LI cu ani în urmă sub placa eurasiatică prin subducție , creând Platoul Tibetan și Himalaya . Plăcile oceanice sunt cele mai rapide: placa Cocos avansează cu o rată de 75 mm / an, iar placa Pacificului la 52-69 mm / an . La cealaltă extremă, cea mai lentă este placa eurasiatică care avansează cu o rată de 21 mm / an .
Relieful Pământului diferă enorm în funcție de locație. Aproximativ 70,8% din suprafața pământului este acoperită de apă și o mare parte a platformei continentale se află sub nivelul mării. Zonele scufundate au un relief la fel de variat ca celelalte, cu o creastă oceanică care formează turul Pământului, precum și al submarinului. vulcani , tranșee oceanice , canioane submarine , podișuri și câmpii abisale . 29,2% descoperit de apă este alcătuit din munți , deșerturi , câmpii , podișuri și alte geomorfologii .
Suprafața planetară suferă numeroase modificări datorită tectonicii plăcilor și eroziunii . Caracteristicile suprafeței construite sau deformate de tectonică sunt supuse unei intemperii constante din cauza precipitațiilor , a ciclurilor termice și a efectelor chimice. Glaciatiuni , eroziunea de coastă , construirea de recife de corali și impactul meteorit contribuie , de asemenea , la schimbări în peisajul.
Litosfera continental este alcătuit din materiale cu densitate scăzută , cum ar fi roci magmatice : granit si andezit . Bazalt este mai puțin frecventă și densă rocă vulcanică , care este constituentul principal al fundului oceanului. De rocile sedimentare sunt formate prin acumularea de sedimente care se intaresc. Aproximativ 75% din suprafețele continentale sunt acoperite cu roci sedimentare, deși reprezintă doar 5% din scoarță. Al treilea tip de rocă întâlnit pe Pământ este roca metamorfică , creată prin transformarea altor tipuri de roci în prezența presiunilor ridicate, a temperaturilor ridicate sau a ambelor. Printre cei mai abundenți silicați de pe suprafața pământului se numără cuarțul , feldspatul , amfibolul , mica , piroxenul și olivina . Carbonatii comuni sunt calcitul (o componenta a calcarului ) si dolomita . Pedosferă este stratul exterior al Pământului. Este compus din sol și este supus procesului de formare a solului . Se găsește la punctul de întâlnire al litosferei , atmosferei, hidrosferei și biosferei .
Altitudinea suprafeței terestre a Pământului variază de la -418 metri la malul Mării Moarte până la 8.849 metri în vârful Everestului . Altitudinea medie a suprafeței terestre este de 840 de metri deasupra nivelului mării.
Abundența apei pe suprafața Pământului este o caracteristică unică care diferențiază „planeta albastră” de alte planete din Sistemul Solar . Terestră hidrosfera este compusă în principal din oceane, dar punct de vedere tehnic include , de asemenea , mări, lacuri, râuri și a apelor subterane. Challenger Aprofundat în Groapa Marianelor din Oceanul Pacific este cea mai adâncă locație submersă , cu o adâncime de 10911 de metri.
Masa oceanelor este de aproximativ 1,37 × 10 18 t , sau aproximativ 1/4 400th din masa totală a Pământului. Oceanele acoperă o suprafață de 3,618 × 10 8 km 2 cu o adâncime medie de 3682 metri sau un volum estimat de 1,332 × 10 9 km 3 . Aproximativ 97,5% din apa pământului este salină . Restul de 2,5% este apă dulce , dar aproximativ 68,7% din aceasta este imobilizată ca gheață.
Medie Salinitatea oceanelor este în jur de 35 de grame de sare per kilogram de apă de mare (35 ‰ ). Cea mai mare parte din această sare a fost eliberată de activitatea vulcanică sau de eroziunea rocilor magmatice . Oceanele sunt, de asemenea, un rezervor major de gaze atmosferice dizolvate, care sunt esențiale pentru supraviețuirea multor forme de viață acvatică.
Apa de mare are o mare influență asupra climatului global din cauza rezervorului enorm de căldură pe care îl constituie oceanele. În plus, modificările temperaturilor oceanului pot duce la fenomene meteorologice foarte semnificative , cum ar fi El Niño .
Pământul este înconjurat de un înveliș gazos pe care îl reține prin atracție gravitațională : atmosfera . Atmosfera Pământului este intermediară între cea, foarte groasă, a lui Venus și cea, foarte subțire, a lui Marte . Presiunea atmosferică la nivelul mării este o medie de 101,325 Pa , sau 1 atm prin definiție. Atmosfera constă (în volum) din 78,08% azot , 20,95% oxigen , 0,9340% argon și 0,0415% sau 415 ppmv ( ppm în volum) adică 0,0630% sau 630 ppmm (ppm în masă) (27 decembrie 2020) de dioxid de carbon , precum și diverse alte gaze, inclusiv vapori de apă . Înălțimea troposferei variază cu o latitudine cuprinsă între 8 kilometri la poli și 17 kilometri la ecuator, cu unele variații rezultate din factori meteorologici și sezonieri.
Pământului biosferă a schimbat foarte mult atmosfera. Fotosinteză a apărut pe bază de oxigen , există peste 2500000000 ani a ajutat la formarea atmosfera actuală, compusă în principal din azot și oxigen în timpul Marii Oxidarea. Această schimbare a permis proliferarea organismelor aerobe , precum și formarea stratului de ozon care blochează razele ultraviolete emise de Soare. Atmosfera promovează, de asemenea, viața, transportând vapori de apă, furnizând gaze utile, arzând meteoriți mici înainte de a atinge suprafața și moderând temperaturile. Acest ultim fenomen este cunoscut sub denumirea de efect de seră : moleculele prezente în cantități mici în atmosferă blochează pierderea de căldură în spațiu și astfel crește temperatura globală. Vaporii de apă, dioxidul de carbon, metanul și ozonul sunt principalele gaze cu efect de seră din atmosfera Pământului. Fără această conservare a căldurii, temperatura medie pe Pământ ar fi de -18 ° C comparativ cu 15 ° C actuale .
Meteorologie și climăAtmosfera Pământului nu are o limită clar definită, ea dispare încet în spațiu . Trei sferturi din masa aerului care înconjoară Pământul este concentrată în primii 11 kilometri ai atmosferei. Acest strat inferior se numește troposferă . Energia Soarelui încălzește acest strat și suprafața de dedesubt, ceea ce determină o expansiune a volumului atmosferic prin expansiunea aerului, care are ca efect reducerea densității acestuia și determinarea creșterii și a căderii acestuia. deoarece este mai frig. Rezultată circulatia atmosferica este un factor determinant în climat și meteorologie datorită redistribuirea căldurii între diferitele straturi de aer care le implică.
Principalele benzi de circulație sunt vânturile alizee din regiunea ecuatorială la mai puțin de 30 ° și vânturile din vest în latitudinile intermediare cuprinse între 30 ° și 60 °. Curenții oceanici sunt, de asemenea, importanți în determinarea climatului, în special circulația termohalină care distribuie energia termică din regiunile ecuatoriale către regiunile polare.
Vaporii de apă generați prin evaporarea suprafeței sunt transportați prin mișcări atmosferice. Când condițiile atmosferice permit aerului cald și umed să crească, această apă se condensează și cade la suprafață ca precipitații . Cea mai mare parte a apei este apoi transportată la cote mai mici de sistemele fluviale și înapoi în oceane sau lacuri. Acest ciclu al apei este un mecanism vital care susține viața pe Pământ și joacă un rol cheie în eroziunea formelor de relief. Distribuția precipitațiilor este foarte variată în funcție de regiunea luată în considerare, de la câțiva metri la mai puțin de un milimetru pe an. Circulația atmosferică, caracteristicile topologice și gradienții de temperatură determină precipitațiile medii pe o anumită regiune.
Cantitatea de energie solară care ajunge pe Pământ scade odată cu creșterea latitudinii. La latitudini mai mari, razele soarelui ajung la suprafață la un unghi mai mic și trebuie să treacă printr-o coloană mai mare de atmosferă. Ca urmare, temperatura medie a nivelului mării scade cu aproximativ 0,4 ° C la fiecare grad de latitudine pe măsură ce se îndepărtează de ecuator. Pământul poate fi împărțit în centuri climatice latitudinale similare în funcție de clasificarea climelor . Începând de la ecuator, acestea sunt zonele tropicale (sau ecuatoriale), subtropicale, temperate și polare . Clima se poate baza și pe temperatură și precipitații. Clasificarea Köppen (modificat de Rudolph Geiger, student Wladimir Peter Köppen ) este cel mai larg folosit și definește cinci grupe majore (umede tropicale, aride , temperat, continental și polar) , care pot fi împărțite în subgrupuri mai precise.
Atmosfera superioarăDeasupra troposferei, atmosfera este de obicei împărțită în trei straturi, stratosfera , mezosfera și termosfera . Fiecare strat are un gradient termic adiabatic diferit care definește evoluția temperaturii cu altitudinea. Dincolo de asta, exosfera se transformă într-o magnetosferă , unde câmpul magnetic al pământului interacționează cu vântul solar . Stratul de ozon se găsește în stratosferă și blochează unele dintre razele ultraviolete , care sunt esențiale pentru viața de pe Pământ. Kármán Linia , definită ca fiind de 100 de kilometri deasupra suprafeței pământului, este granița uzuală între atmosferă și spațiu.
Energia termică poate crește viteza anumitor particule din partea superioară a atmosferei, care pot scăpa de gravitația pământului . Acest lucru determină o „scurgere” lentă, dar constantă a atmosferei în spațiu numită evacuare atmosferică . Deoarece hidrogenul nelegat are o greutate moleculară mică , poate atinge rata de eliberare mai ușor și dispare în spațiu cu o viteză mai mare decât cea a altor gaze. Scurgerea hidrogenului în spațiu mută Pământul de la o stare inițial reducătoare la o stare oxidantă. Fotosinteza furnizează o sursă de oxigen nelegat, dar pierderea agenților reducători precum hidrogenul este considerată o condiție necesară pentru acumularea masivă de oxigen în atmosferă. Astfel, capacitatea hidrogenului de a părăsi atmosfera Pământului ar fi putut influența natura vieții care s-a dezvoltat pe planetă.
În prezent, cea mai mare parte a hidrogenului este transformat în apă înainte de a scăpa din cauza atmosferei bogate în oxigen. Astfel, hidrogenul care reușește să scape provine în principal din distrugerea moleculelor de metan din atmosfera superioară.
Câmpul magnetic al Pământului este în esență sub forma unui dipol magnetic cu polii săi situați în prezent în apropierea polilor geografici ai planetei, axa dipolului magnetic făcând un unghi de 11 ° cu axa de rotație a Pământului. Intensitatea sa la suprafața pământului variază de la 0,24 la 0,66 Gauss (adică 0,24 × 10 −5 T la 0,66 × 10 −5 T ), valorile maxime fiind la latitudini joase. Momentul său magnetic general este de 7,94 × 10 15 T m 3 .
Conform teoriei efectului dinam , câmpul magnetic este generat de mișcările convective ale materialelor conductoare din interiorul miezului exterior topit. Deși cel mai adesea mai mult sau mai puțin aliniat cu axa de rotație a Pământului, polii magnetici se mișcă și își schimbă alinierea neregulat din cauza perturbărilor în stabilitatea miezului . Acest lucru provoacă inversări ale câmpului magnetic al Pământului - Polul Nord magnetic se deplasează către Polul Sud geografic și invers - la intervale foarte neregulate, aproximativ de câteva ori pe milion de ani pentru perioada actuală, Cenozoic . Ultima inversare a avut loc acum aproximativ 780.000 de ani.
Câmpul magnetic formează magnetosfera care deviază particulele din vântul solar și de șase până la zece ori raza Pământului în direcția Soarelui și de până la șaizeci de ori raza Pământului în direcția opusă. Coliziunea dintre câmpul magnetic și vântul solar formează centurile Van Allen , o pereche de regiuni toroidale care conțin un număr mare de particule energetice ionizate. Atunci când, cu ocazia sosirilor solare cu plasmă mai intensă decât vântul solar mediu, de exemplu , în timpul evenimentelor de ejections coronale de masă spre pământ, deformarea geometriei magnetosferei sub impactul acestui flux solar permite procesul de magnetice reconectare . O parte din electronii din această plasmă solară intră în atmosfera Pământului într-o centură în jurul polilor magnetici: se formează apoi aurora boreală .
Perioada de rotație a Pământului față de Soare - numita zi solara - este de aproximativ 86400 de secunde sau 24 de ore. Perioada de rotație a Pământului în raport cu stelele fixe - numită zi stelară - este de 86 164,098 903 691 secunde din timpul solar mediu ( UT1 ) sau 23 h 56 min 4,098903691 s , potrivit Serviciului internațional de rotație și sisteme de referință a Pământului . Datorită precesiunii echinocțiilor , perioada de rotație a Pământului față de Soare - numită zi siderală - este de 23 h 56 min 4.09053083288 s . Astfel, ziua siderală este mai scurtă decât ziua stelară cu aproximativ 8,4 ms . Mai mult decât atât, ziua solară medie nu este constantă în timp și mai ales a variat de la milisecunde zece de la începutul XVII - lea secol din cauza fluctuațiilor în viteza de rotație a planetei.
În afară de meteoriți în atmosferă și sateliți pe orbită joasă , principala mișcare aparentă a corpurilor cerești pe cerul Pământului este spre vest cu o rată de 15 ° / oră sau 15 '/ minut . Pentru corpurile din apropierea ecuatorului ceresc , acest lucru este echivalent cu un diametru aparent al Lunii sau al Soarelui la fiecare două minute.
Pământul orbitează Soarele la o distanță medie de aproximativ 150 de milioane de kilometri - definind astfel unitatea astronomică - cu o perioadă de revoluție de 365.256 zile solare - numită anul sideral . De pe Pământ, aceasta oferă o mișcare aparentă a Soarelui spre est față de stele cu o rată de aproximativ 1 ° / zi , care corespunde unui diametru solar sau lunar la fiecare 12 ore. Datorită acestei mișcări și a acestei deplasări de 1 ° / zi , este nevoie de o medie de 24 de ore - zi solară - pentru ca Pământul să realizeze o rotație completă în jurul axei sale și ca Soarele să revină în planul meridianului , adică aproximativ 4 minute mai mult decât ziua sa siderală . Viteza orbitală a Pământului este de aproximativ 29,8 km / s ( 107.000 km / h ).
Luna și Pământul gravitează în jurul lor comune barycenter în 27,32 zile în raport cu stelele fixe. Prin asocierea acestei mișcări cu cea a cuplului Pământ-Lună din jurul Soarelui, obținem că perioada lunii sinodice - adică de la o lună nouă la următoarea lună nouă - este de 29,53 zile . Văzute din polul ceresc nord , mișcările Pământului, Lunii și rotațiile lor axiale sunt toate în direcția directă - la fel ca rotația Soarelui și a tuturor planetelor, cu excepția lui Venus și Uranus . Planurile orbitale și axiale nu sunt aliniate cu precizie, axa Pământului este înclinată cu 23,44 ° față de perpendiculară pe planul orbital Pământ-Soare, iar planul orbital Pământ-Lună este înclinat cu 5 ° față de planul orbital Pământ-Soare. Fără această înclinare, ar exista o eclipsă la fiecare două săptămâni sau cam așa, cu alternarea eclipselor lunare și solare .
Hill Sfera, Pământului gravitațional sfera de influență , are o rază de aproximativ 1,500,000 km sau 0,01 UA. Aceasta este distanța maximă până la care influența gravitațională a Pământului este mai mare decât cea a Soarelui și a altor planete. Ca rezultat, obiectele care orbitează Pământul trebuie să rămână în această sferă pentru a nu fi în afara orbitei lor din cauza perturbărilor cauzate de atracția gravitațională a Soarelui. Cu toate acestea, aceasta este doar o aproximare, iar simulările numerice au arătat că orbitele satelitului trebuie să fie mai mici de aproximativ jumătate sau chiar o treime din sfera Hill pentru a rămâne stabilă. Pentru Pământ, acest lucru ar corespunde, prin urmare, la 500.000 de kilometri (pentru comparație, axa semi-majoră Pământ-Lună este de aproximativ 380.000 de kilometri).
Pământul, în cadrul sistemului solar , este situat în Calea Lactee și se află la 28.000 de ani lumină de centrul galactic . Mai exact, se află în prezent în brațul lui Orion , la aproximativ 20 de ani lumină de planul ecuatorial al galaxiei.
Înclinarea axială a Pământului față de ecliptică este exact 23,439281 ° - sau 23 ° 26'21,4119 "- prin convenție. Datorită înclinării axiale a Pământului, cantitatea de radiație solară care atinge orice punct de pe suprafață variază pe tot parcursul anului. Acest lucru are ca rezultat schimbări sezoniere ale climei odată cu vara în emisfera nordică când Polul Nord indică Soarele și iarna când același pol indică. în cealaltă direcție. În timpul verii, zilele sunt mai lungi și soarele răsare iarna, clima devine, în general, mai rece, iar zilele devin mai scurte. Periodicitatea anotimpurilor este dată de un an tropical în valoare de 365.242 2 zile solare.
Dincolo de cercul polar polar , soarele nu mai răsare în timpul unei părți a anului - numită noapte polară - și, dimpotrivă, nu mai apune în altă perioadă a anului - numită zi polară . Acest fenomen apare și reciproc dincolo de Cercul Antarctic .
Prin convenție astronomică, cele patru anotimpuri sunt determinate de solstiții - momente în care poziția aparentă a Soarelui, văzută de pe Pământ, ajunge la extremitatea sa sudică sau nordică față de planul ecuatorului ceresc , rezultând o lungime minimă sau maximă a zilei. - și echinocțiile - timpul când poziția aparentă a Soarelui este situată pe ecuatorul ceresc, rezultând o zi și o noapte de durată egală. În emisfera nordică, solstițiul de iarnă are loc în jurul21 decembrie iar cea de vară din jur 21 iunie, echinocțiul de primăvară are loc în jurul 21 martie iar echinocțiul de toamnă spre 21 septembrie. În emisfera sudică, datele solstițiilor de iarnă și de vară și cele ale echinocțiilor de primăvară și toamnă sunt inversate.
Unghiul de înclinare al Pământului este relativ stabil în timp. Astfel, în timpurile moderne, periheliul Pământului are loc la începutul lunii ianuarie, iar afelul la începutul lunii iulie. Cu toate acestea, aceste date se schimbă în timp din cauza precesiei și a altor factori orbitali care urmează un model ciclic cunoscut sub numele de parametri Milanković . Astfel, înclinarea provoacă nutare , o oscilație periodică având o perioadă de 18,6 ani și orientarea - nu unghiul - al axei Pământului evoluează și realizează un ciclu complet de nutare în aproximativ 25.800 de ani. Această precesiune a echinocțiilor este cauza diferenței de durată între un an sideral și un an tropical . Aceste două mișcări sunt cauzate de cuplul exercitat de forțele de maree ale Lunii și Soarelui pe marginea ecuatorială a Pământului. În plus, polii se mișcă periodic față de suprafața Pământului într-o mișcare care durează aproximativ 14 luni, cunoscută sub numele de oscilație Chandler .
Înainte de formarea Lunii , axa de rotație a Pământului a oscilat haotic , ceea ce a făcut dificilă apariția vieții pe suprafața sa din cauza tulburărilor climatice provocate. În urma coliziunii impactorului Théia cu proto-Pământul care a permis formarea Lunii , axa de rotație a Pământului a fost găsită stabilizată datorită blocării gravitaționale prin efectul mareelor dintre Pământ și satelitul său natural.
Diametru | 3.474,8 km |
Masa | 7.349 × 10 22 kg |
Axa semi-majoră | 384.400 km |
Perioadă orbitală | 27 zile 7 ore 43,7 min |
Pământul are un singur satelit natural permanent cunoscut, Luna , situat la aproximativ 380.000 de kilometri de Pământ. Relativ mare, diametrul său este de aproximativ un sfert din cel al Pământului. În cadrul sistemului solar , acesta este unul dintre cei mai mari sateliți naturali (după Ganimedes , Titan , Callisto și Io ) și cel mai mare de pe o planetă fără gaze. În plus, este cea mai mare lună din sistemul solar în raport cu dimensiunea planetei sale (rețineți că Caron este relativ mai mare în comparație cu planeta pitică Pluto ). Este relativ aproape de dimensiunea planetei Mercur (aproximativ trei sferturi din diametrul acesteia din urmă). Sateliții naturali care orbitează alte planete sunt denumiți în mod obișnuit „luni” în legătură cu Luna Pământului.
Atracția gravitațională dintre Pământ și Luna cauzează mareele de pe Pământ. Același efect are loc pe Lună, astfel încât perioada de rotație a acesteia este identică cu timpul necesar orbitei în jurul Pământului, ceea ce implică faptul că prezintă întotdeauna aceeași față către Pământ: vorbim despre blocarea gravitațională . Pe măsură ce orbitează Pământul, diferite părți ale părții vizibile a Lunii sunt iluminate de Soare, provocând fazele lunare .
Datorită cuplului de maree, Luna se îndepărtează de Pământ cu o rată de aproximativ 38 de milimetri pe an, producând de asemenea prelungirea zilei Pământului cu 23 de microsecunde pe an. De-a lungul a milioane de ani, efectul cumulativ al acestor mici modificări produce schimbări mari. Astfel, în perioada Devoniană , cu aproximativ 410 milioane de ani în urmă, existau astfel 400 de zile într-un an, fiecare zi durând 21,8 ore.
Luna ar fi putut avea o influență în dezvoltarea vieții prin reglarea climatului Pământului. Observațiile paleontologice și simulările pe computer în mecanica planetară arată că înclinația axei Pământului este stabilizată de efectele mareelor cu Luna. Fără această stabilizare împotriva cuplurilor aplicate de Soare și de planete pe umflatura ecuatorială, se presupune că axa de rotație ar fi putut fi foarte instabilă. Acest lucru ar fi provocat apoi schimbări haotice ale înclinației sale de-a lungul timpului geologic și pentru scări de durate de obicei mai mari de câteva zeci de milioane de ani, așa cum pare să fi fost cazul lui Marte.
Luna se află acum la o distanță de Pământ așa cum se vede din el, satelitul nostru are aproximativ aceeași dimensiune aparentă (dimensiune unghiulară) decât soarele . Diametrul unghiular (sau unghiul solid ) al celor două corpuri este aproape identic deoarece chiar dacă diametrul Soarelui este de 400 de ori mai mare decât cel al Lunii, acesta din urmă este de 400 de ori mai aproape de Pământ decât steaua noastră. Acesta este ceea ce vă permite să vedeți pe Pământ și în epoca noastră geologică a eclipselor solare totale sau inelare (în funcție de mici variații ale distanței Pământ-Lună, legate de ușoara elipticitate a orbitei lunare).
Consensul actual cu privire la originile Lunii este în favoarea ipotezei impactului uriaș dintre un planetoid de dimensiunea lui Marte, numit Theia , și proto-Pământul nou format. Această ipoteză explică, printre altele, faptul că pe Lună este puțin fier și că compoziția chimică a scoarței lunare (în special pentru oligoelemente precum și în izotopie pentru oxigen ) este foarte asemănătoare cu cea a scoarței terestre .
Un al doilea satelit natural?Modelele computerizate ale astrofizicienilor Mikael Granvik, Jérémie Vaubaillon și Robert Jedicke sugerează că „sateliții temporari” ar trebui să fie destul de obișnuiți și că „în orice moment ar trebui să existe cel puțin un satelit natural, cu diametrul de 1 metru, pe orbita în jurul Pământului ” . Aceste obiecte ar rămâne pe orbită în medie zece luni înainte de a reveni pe o orbită solară.
Una dintre primele mențiuni din literatura științifică a unui satelit temporar este cea a lui Clarence Chant în timpul marii procesiuni meteorice din 1913 :
„S-ar părea că corpurile care au călătorit prin spațiu, probabil pe o orbită în jurul Soarelui și trecând aproape de Pământ, ar fi putut fi capturate de acesta și făcute să se miște în jurul lui ca un satelit. "
Sunt cunoscute exemple de astfel de obiecte. De exemplu, între 2006 și 2007, 2006 RH 120 este efectiv temporar pe orbită în jurul Pământului, mai degrabă decât în jurul Soarelui.
Sateliți artificialiÎn aprilie 2020, există 2.666 de sateliți artificiali pe orbită în jurul Pământului, față de 1.167 în 2014 și 931 în 2011. Unii nu mai funcționează ca Vanguard 1 , cel mai vechi dintre ei încă pe orbită. Acești sateliți pot îndeplini scopuri diferite , cum ar fi fiind pentru cercetarea științifică ( de exemplu, telescopul spațial Hubble ), telecomunicații sau de observare ( de exemplu , Meteosat ).
În plus, acești sateliți artificiali generează resturi spațiale : în 2020 există mai mult de 23.000 cu mai mult de 10 cm în diametru pe orbită și aproximativ jumătate de milion între 1 și 10 cm în diametru.
Din 1998, cel mai mare satelit creat de om în jurul Pământului a fost Stația Spațială Internațională , măsurând 110 m lungime, 74 m lățime și 30 m înălțime și orbitând la o altitudine de aproximativ 400 km .
Pământul are cvasi-sateliți și coorbitori multipli . Printre acestea se numără în mod special (3753) Cruithne , un asteroid din apropierea Pământului cu orbită potcoavă și uneori poreclit în mod eronat „a doua lună a Pământului”, precum și (469219) Kamoʻoalewa , cel mai stabil cvasi-satelit cunoscut căruia i-au fost anunțate proiecte de explorare spațială. .
TroieniÎn sistemul Soare-Pământ, Pământul are un singur asteroid troian : 2010 TK 7 . Aceasta oscilează în jurul punctului Lagrange L 4 al cuplului Pământ-Soare, cu 60 ° în fața Pământului pe orbita sa în jurul Soarelui.
În septembrie 2018, se confirmă existența norilor Kordylewski în punctele L 4 și L 5 ale sistemului Pământ-Lună . Aceste concentrații mari de praf nu au fost detectate până târziu din cauza luminii lor scăzute.
Se spune că o planetă care poate adăposti viața este locuibilă chiar dacă viața nu este prezentă acolo sau nu provine din ea. Pământul oferă apă lichidă , medii în care moleculele organice complexe se pot asambla și interacționa și suficientă energie așa-numită „moale” pentru a menține metabolismul vieții pentru o perioadă de timp suficient de lungă . Distanța care separă Pământul de Soare plasându-l într-o zonă locuibilă , precum și excentricitatea orbitală , viteza de rotație, înclinarea axei sale, istoria sa geologică, atmosfera sa a rămas neagresivă pentru moleculele organice, în ciuda o mare schimbare în compoziția chimică și câmpul său magnetic de protecție sunt toți parametri favorabili apariției vieții terestre și condițiilor de locuință pe suprafața sa.
Formele de viață de pe planetă sunt denumite formând o „ biosferă ”.
Acesta din urmă corespunde tuturor organismelor vii și mediului lor de viață și, prin urmare, poate fi împărțit în trei zone în care viața este prezentă pe Pământ: litosfera , hidrosfera și atmosfera , acestea interacționând și ele. Apariția vieții pe Pământ este estimată a fi cu cel puțin 3,5 miliarde de ani în urmă, punctul de plecare pentru evoluția biosferei. În plus, data apariției ultimului strămoș comun universal este estimată a fi între 3,5 și 3,8 miliarde de ani în urmă. De asemenea, aproximativ 99% din speciile care au trăit odată pe Pământ sunt acum dispărute .
Biosfera este împărțită în aproximativ cincisprezece biomi , locuiți de grupuri similare de plante și animale . Acestea sunt un ansamblu de ecosisteme caracteristice unei zone biogeografice și denumite din speciile de vegetație și animale care predomină și sunt adaptate la aceasta. Acestea sunt în principal separate de diferențe de latitudine , altitudine sau umiditate . Unele biomuri terestre situate dincolo de cercurile arctice și antarctice (cum ar fi tundra ), la altitudini mari sau în zone foarte aride, sunt relativ lipsite de viață animală și vegetală, în timp ce biodiversitatea este cea mai mare în pădurile tropicale tropicale .
Pământul oferă resurse naturale care sunt exploatabile și exploatate de oameni pentru o varietate de utilizări. Acesta poate fi, de exemplu, minerale materii prime ( apă proaspătă , minereu , etc. ), produse de sălbatic origine ( lemn , vânat , etc. ) sau chiar fosil materie organică ( petrol , cărbune , etc.). ).
Ele se disting între resursele regenerabile - care pot fi reconstituite pe o perioadă scurtă de timp la scara umană - și resursele neregenerabile - unde dimpotrivă viteza de consum depășește cu mult viteza lor de creație. Printre aceștia din urmă se numără combustibilii fosili , care necesită milioane de ani pentru a se forma. Cantități semnificative din acești combustibili fosili pot fi obținute din scoarța terestră , cum ar fi cărbunele , petrolul , gazele naturale sau hidrații de metan . Aceste zăcăminte sunt utilizate pentru producerea de energie și ca materie primă pentru industria chimică . Aceste surse de energie sunt apoi opuse surselor regenerabile de energie - cum ar fi energia solară și energia eoliană - care nu sunt epuizabile. Și minereurile se formează în scoarța terestră și sunt alcătuite din diverse elemente chimice utile producției umane, cum ar fi metalele .
Biosfera terestră produce multe resurse esențiale pentru oameni precum alimente , combustibili , medicamente , oxigen și asigură, de asemenea, reciclarea multor deșeuri organice . De ecosistemele terestre dependente pe teren arabil și apă proaspătă, în timp ce ecosistemele marine se bazează pe elemente nutritive dizolvate în apă.
În 2019, utilizarea terenului - reprezentând 29% din suprafața planetei, sau 149 milioane km² - este distribuită aproximativ după cum urmează:
Utilizarea terenurilor | Teren non-fertil (inclusiv deșerturi ) | Gelaterii | Pășuni permanente | Culturi permanente | Păduri | Fruticées | Apa pura | Zonele urbane |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Suprafață (milioane de km²) | 28 | 15 | 40 | 11 | 39 | 12 | 1.5 | 1.5 |
Procent | 18,8% | 10,1% | 26,7% | 7,4% | 26,2% | 8,1% | 1% | 1% |
În 2019, un raport al ONU sugerează că utilizarea resurselor naturale este de așteptat să crească cu 110% între 2015 și 2060, rezultând o reducere de peste 10% a pădurilor și de aproximativ 20% pentru alte habitate, cum ar fi pajiștile.
Zone importante ale suprafeței Pământului sunt predispuse la evenimente meteorologice extreme , cum ar fi cicloanele extratropical ( furtuni de la Cape Hatteras , furtuni europene , etc. ) sau tropicale (uragane, numite taifunuri și cicloane de regiune).
Între 1998 și 2017, aproape jumătate de milion de oameni au murit în timpul unui eveniment meteorologic extrem. În plus, alte regiuni sunt predispuse la cutremure , alunecări de teren , erupții vulcanice , tsunami , tornade , doline , viscol , inundații , secete sau incendii forestiere .
Activitățile umane induc poluarea aerului și a apei și creează, de asemenea, în unele locuri evenimente precum ploaia acidă , pierderea vegetației ( pășunat excesiv , defrișări , deșertificare ), pierderea biodiversității , degradarea solurilor , eroziunea și introducerea speciilor invazive . În plus, poluarea aerului este responsabilă pentru un sfert din decesele și bolile premature din întreaga lume.
Potrivit Organizației Națiunilor Unite , există un consens științific care leagă activitățile umane de încălzirea globală din cauza emisiilor industriale de dioxid de carbon și, în general, a gazelor cu efect de seră . Această modificare a climatului riscă să topească ghețarii și calotele de gheață , temperaturile extreme, schimbările majore ale vremii și creșterea nivelului mării .
În 2019, Pământul are aproximativ 7,7 miliarde de locuitori. Proiecțiile indică faptul că populația lumii va ajunge la 9,7 miliarde de locuitori până în 2050, cu o creștere preconizată a se produce în special în țările în curs de dezvoltare . Astfel, regiunea Africii subsahariene are cea mai mare rată de natalitate din lume. Densitatea populației umane variază în mod considerabil în întreaga lume: aproximativ 60% din populația mondială trăiește în Asia , în special China și India , - care reprezintă împreună 35% din populația mondială - față de mai puțin de 1% în Oceania . În plus, aproximativ 56% din populația lumii trăiește mai degrabă în zone urbane decât rurale. În 2018, potrivit ONU, cele mai mari trei orașe din lume (cu statut de megalopole ) sunt Tokyo (37 de milioane de locuitori), Delhi (29 de milioane) și Shanghai (26 de milioane).
Aproximativ o cincime din Pământ este favorabilă exploatării umane. Într-adevăr, oceanele reprezintă 71% din suprafața pământului și, dintre restul de 29%, 10% sunt acoperite de ghețari (în special în Antarctica ) și 19% de deșerturi sau munți înalți. 68% din suprafața terestră se află în emisfera nordică și 90% dintre oameni locuiesc acolo. Cea mai nordică așezare umană permanentă este la Alertă pe Insula Ellesmere din Canada (82 ° 28 ′ N), în timp ce cea mai la sud este baza antarctică Amundsen-Scott din Antarctica (89 ° 59’S).
Toată masa terestră, cu excepția terenurilor Marie Byrd din Antarctica și Bir Tawil din Africa, care sunt terra nullius , sunt revendicate de națiuni independente. În 2020, Organizația Națiunilor Unite recunoaște 197 de state, inclusiv 193 de state membre . World Factbook , pe de altă parte, numără 195 de țări și 72 teritorii cu suveranitate limitată sau entități autonome . Din punct de vedere istoric, Pământul nu a cunoscut niciodată suveranitatea care se întinde pe întreaga planetă - deși multe națiuni au încercat să obțină dominația lumii și au eșuat.
Națiunilor Unite (ONU) este o organizație internațională care a fost creată în scopul soluționării conflictelor pe cale pașnică între națiuni. Organizația Națiunilor Unite servește în primul rând ca loc de schimb pentru diplomație și drept internațional public . Când se ajunge la un consens între diferiții membri, se poate lua în considerare o operațiune armată .
Primul om astronaut pe orbita Pământului este Iuri Gagarin12 aprilie 1961. De atunci, aproximativ 550 de oameni au călătorit în spațiu și doisprezece dintre ei au mers pe Lună (între Apollo 11 în 1969 și Apollo 17 în 1972). În mod normal, la începutul XXI - lea secol , singurii oameni în spațiu sunt cele care se găsesc în Stația Spațială Internațională , care este locuită permanent. Astronauții misiunii Apollo 13 sunt cei mai îndepărtați oameni de Pământ la 400.171 de kilometri în 1970.
Credința într-un Pământ plat a fost respinsă de experiență încă din Antichitate și apoi de practică datorită circumnațiunilor de la începutul Renașterii . Prin urmare, modelul unui Pământ sferic a fost impus istoric.
În V - lea lea î.Hr.. AD , Pitagora și Parmenide încep să reprezinte Pământul sub forma unei sfere. Aceasta este o deducție logică din observarea curburii orizontului la bordul unei nave. Datorită acestei lucrări, Pământul este sferic deja considerat de Platon ( V - lea lea î.Hr.. ), De Aristotel ( IV - lea secol î.Hr.. ) Și , în general , de către toți oamenii de știință greci. Originea unei credințe a rotației sale asupra sa este atribuită lui Hicetas de către Cicero . Potrivit lui Strabo , Navete de Mallos construit în al II - lea lea lea î.Hr.. AD o sferă pentru a reprezenta Pământul conform teoriei cunoscute sub numele de „cinci zone climatice” .
Eratostene a dedus circumferința Pământului (lungimea meridianului ) geometric în jurul anului 230 î.Hr. AD ; ar fi obținut o valoare de aproximativ 40.000 km , ceea ce reprezintă o măsură foarte apropiată de realitate (40.075 km la ecuator și 40.008 km pe un meridian care trece prin poli). De asemenea, astronomul se află la originea primelor evaluări ale înclinației axei . În lucrarea sa Geografie , Ptolemeu ( II - lea secol ) conține calculele Eratostene și în mod clar că Pământul este rotund.
Ideea că medievale teologiile imaginat Pământul ca plat ar fi un mit inventat în XIX - lea secol pentru a ponegri imaginea acestei perioade și este general acceptat faptul că nici un savant medieval a sprijinit ideea unui Pământ plat. Astfel, textele medievale se referă în general la Pământ ca „glob” sau „sferă” - referindu-se în special la scrierile lui Ptolemeu, unul dintre cei mai citiți și învățați autori de atunci.
Spre deosebire de celelalte planete ale Sistemului Solar , omenirea nu a considerat Pământul ca un obiect în mișcare de rotație în jurul Soarelui , înainte de XVII - lea secol , a fost gândit în mod obișnuit de ca centru al universului , înainte de dezvoltarea modelelor heliocentric .
Din cauza influențelor creștine , și de lucru teologi ca James Ussher bazate exclusiv pe analiza genealogică din Biblie până în prezent vârsta Pământului, oamenii de știință mai occidentali încă crezut că XIX - lea secol că Pământul a fost mai mare de câteva mii de ani , cel mult. Până la dezvoltarea geologiei , epoca Pământului a fost reevaluată. În anii 1860, Lordul Kelvin , folosind studii termodinamice , a estimat pentru prima dată vârsta Pământului în ordinea a 100 de milioane de ani, declanșând o mare dezbatere. Descoperirea radioactivității de către Henri Becquerel la sfârșitul XIX - lea secolului oferă o modalitate sigură de întâlnire și puteți dovedi că vârsta Pământului este , de fapt numărate în miliarde de ani.
Pământul a fost adesea personificat ca o zeitate, în special sub forma unei zeițe, ca și în cazul Gaiei în mitologia greacă . Ca atare, Pământul este apoi reprezentat de zeița mamă , zeița fertilității. În plus, zeița a dat numele ei la teoria Gaia , ecologiștii ipoteze XX - lea secol compararea mediilor terestre și viața într - o organizație unică de auto - reglementare pentru a stabiliza condițiile de locuibil.
Echivalentul său în mitologia romană este Tellus (sau Terra mater ), zeița fertilității . Numele planetei în franceză derivă indirect din numele acestei zeițe, derivând din latina terra care înseamnă globul terestru .
De asemenea, miturile de creație ale multor religii, cum ar fi prima poveste de creație a Genezei din Biblie , relatează creația Pământului de către una sau mai multe zeități.
Câteva grupuri religioase, de multe ori afiliate cu fundamentaliste ramuri ale protestantismului și Islam , susțin că lor interpretare de miturile despre creație în textele sacre este adevărul și că acest lucru ar trebui să fie văzută ca egalul ipoteze științifice convenționale privind formarea Pământului și dezvoltarea de viață, chiar ar trebui să le înlocuiască. Astfel de afirmații sunt respinse de comunitatea științifică și de alte grupuri religioase.
Diferite simboluri astronomice sunt și au fost folosite pentru a defini Pământul. Cel mai comun în mod contemporan este ⴲ ( Unicode U + 1F728), reprezentând un glob secționat de ecuator și un meridian și, în consecință, „cele patru colțuri ale lumii” sau punctele cardinale . Mai devreme, găsim și un glob secționat doar de ecuatorul ⊖ și un simbol ♁ (U + 2641) care amintește de un glob crucifer sau simbolul inversat al lui Venus .
Cu toate acestea, utilizarea lor este descurajată de Uniunea Astronomică Internațională, care favorizează abrevierile.
Viziunea umană cu privire la Pământ evoluează în special datorită începuturilor astronauticii, iar biosfera este apoi văzută conform unei perspective globale. Acest lucru se reflectă în dezvoltarea ecologiei care își face griji cu privire la impactul umanității asupra planetei.
Încă din 1931, Paul Valéry , în lucrarea sa Regards sur le monde moderne , consideră că „începe lumea lumii finite” . Prin „lume” , el nu înseamnă atunci universul-lume al Anticilor, ci lumea noastră actuală, adică Pământul și toți locuitorii săi. În continuitate, Bertrand de Jouvenel evocă finitudinea Pământului din 1968.
Filosoful Dominique Bourg , specialist în etica de dezvoltare durabilă , evocă în 1993 descoperirea ecologică finitudinea a Pământului în natură în politică sau miza filosofică a ecologiei . Crezând că această finitudine este suficient de cunoscută și dovedită pentru a fi inutilă pentru a o ilustra, el subliniază că a adus în reprezentările noastre o schimbare radicală a relației dintre universal și singular. În timp ce paradigma modernă clasică postulează că universalul guvernează singularul și generalul particularul, nu putem reduce relația dintre planetar și local. În universul sistemic al ecologiei, biosfera (planeta) și biotopurile (localul) sunt interdependente. Această interdependență a localului și a planetei spulberă principiul motor al modernității , care tindea să abolească orice particularitate locală în favoarea principiilor generale, în care proiectul modern este utopic după el.
Dovada experimentală a legăturii simbolice a ecologiei cu cultura este oferită de reacțiile primilor astronauți care, în anii 1960, au fost capabili să observe planeta pe orbită sau de pe lună - și să aducă înapoi fotografii care au devenit iconice precum La Blue mingea sau Răsăritul Pământului . Aceste reveniri care descriu un Pământ „frumos, prețios și fragil” - pe care omul are, prin urmare, datoria de a-l proteja - a avut o influență asupra viziunii lumii a populației în general.
Finitudinea ecologică a Pământului este o întrebare care a devenit atât de răspândită, încât anumiți filozofi ( Heidegger , Grondin , Schürch) au fost capabili să vorbească despre o etică a finitudinii. În plus, conceptele de amprentă ecologică și biocapacitate permit înțelegerea problemelor legate de această finitudine a Pământului.
„Siricusanii Hicétas, potrivit lui Teofrast, consideră că soarele, cerul, luna, stelele, toate corpurile cerești sunt nemișcate și că numai în univers se mișcă pământul: s-ar întoarce cu cea mai mare rapiditate. În jurul unei axe de rotație și efectul obținut ar fi același ca și cum cerul s-ar mișca, pământul rămânând nemișcat. "
„Nu mai trăim pe aceeași planetă cu strămoșii noștri: a lor era imensă, a noastră este mică. "