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请搜集一些关于地球的知识。

发布日期:2019-09-04 14:22   来源:未知   阅读:

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  简介地球,太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球,二者组成一个天体系统——地月系。地球大约有46亿年的历史。

  1543年,哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后,大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转,同时围绕太阳公转。1851年,法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验(傅科摆试验),证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时,地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里,轨道的偏心率为0.0167,公转周期为一恒星年,公转平均速度为每秒29.79公里,黄道与赤道交角(黄赤交角)为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带(热带、南北温带和南北寒带)的区分。地球白转的速度是不均匀的,有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时,由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用,使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化,即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。

  地球是球形这个概念的出现,可上溯到公元前五、六世纪。当时,希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆,第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期,哲学家惠施已提出地球是球形的看法。

  公元前三世纪,古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期,在一行的指导下,由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量,算出了北极的地平高度差一度,相当于南北地面距离相差约351里80步(唐朝的长度单位5尺=1步,300步=1里),从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代,除用大地测量方法外;还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后,地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用,使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中,地球赤道半径α为6378140米,地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体,而是扁球体,或者说,更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆,据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀,成为目前的略扁的旋转椭球体形状,极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性,进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中,所谓的地球形状是指大地水准面的形状,在这个面上重力位各处相同,是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象,也使固体地球(在某种程度上是个弹性体)发生弹性形变,这就是所谓“固体潮”。

  地球的质量为5.976×l027克,这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5.52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用,二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小,也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽(厘米/秒2),两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象,这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用,它的重力加速度也有微小的周期变化,最大的可达十分之几毫伽。

  地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部,有核、幔、壳结构。地球外部,有水圈、大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。

  地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖,湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层,叫做水圈,从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成,地面崎岖不平,低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊;高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里,它是珠穆朗玛峰顶(据中国登山队测定,珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43米) 和最深的海洋深度(马里亚纳海沟深度约11公里)之间的高差,它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦,也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩,说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山,但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山,这是因为地球表面受到外力(水和大气)和内力(地震和火山)的作用,不断风化、侵蚀和瓦解的结果。

  长期以来,人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降,以垂直运动为主,水平运动是次要的。近十多年来,愈来愈多的科学家认为,地球上部不仅有垂直运动,而且还有更大的水平运动,海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年魏格纳提出大陆漂移假说。此后,有的地质学家认为,地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说,因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开,使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初,黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说,认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展,又使大陆漂移学说重新受到重视。

  地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈,其下几百公里厚的一层是软流层,强度较小,在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量(原始热量和发射性热)释放时,地内温度和密度的不均匀分布,引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动,不断形成新的洋底。此外,老的洋底不断向外扩张,当它们接近大陆边缘时,在地幔对流向下拖曳力的作用下,插入大陆地壳下面,致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂,分成几个不连续的单元,称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块:欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系,自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索,最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况;也有的地方,两个板块的岩石同时下沉,造成洋底的深渊,此外,板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论,目前还在不断发展之中,同时也存在许多有争论的问题。

  对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶,至今已经提出多种学说。现在流行的看法是:地球作为一个行星,远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样,经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始,温度较低,并无分层结构,只是由于陨石物质的轰击,放射性衰变致热和原始地球的重力收缩,才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高,地球内部物质也就具有越来越大的可塑性,且有局部熔融现象。这时,在重力作用下物质分异开始,地球外部较重的物质逐渐下沉,地球内部较轻的物质逐渐上升,一些重的元素(如液态铁)沉到地球中心,形成一个密度较大的地核(地震波的观测表明,地球外核是液态的)。物质的对流伴随着大规模的化学分离,最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。

  在地球演化早期,原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化,原先在地球内部的各种气体通过火山喷发等作用上升到地表成为第二代大气,后来,因绿色植物的光合作用,进一步发展成为现代大气。另一方面,地球内部温度升高,使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降,气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前,地球上开始出现单细胞生命,然后逐步进化为各种各样的生物,直到人类这样的高级生物,构成了一个生物圈。

  展开全部即金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星八颗行星,冥王星不再为经典行星。

  量,同时也以太阳风等形式持续不断地向外抛射各种物质微粒。它们在行星际空间前进时,木星自然会俘获其中相当一部分。这样的话,一方面木星的质量日积月累不断增加,逐渐接近和达到成为一个恒星所必需的最低条件;另一方面,在截获来自太阳的各种粒子时,木星当然也就获得了它们所携带的能量。换言之,太阳以自己的日渐衰弱来促使木星日渐壮大,最后达到两者几乎并驾齐驱的程度,使木星成为恒星。

  这样的过程据说大致需要30亿年的时间。那时,现在的太阳系将成为以太阳和木星为两主体的双星系统;也有可能木星在其“成长”的过程中,把一些小天体俘获过来,建立以自己为中心天体的另一个“太阳系”,与仍以现在太阳为中心天体的太阳系,平起平坐。不管是哪种形式的变化,目前太阳系的全部天体,包括大小行星乃至彗星等,都将有较大幅度的变动。

  这种大变迁会带来什么后果呢?特别是地球和地球上的人类该怎么办呢?一种观点认为,事物发生变化那是必然的,至于是否像前面提到的那样,木星变成恒星那样的天体,这只是一家之见,何况还有30亿年的漫长岁月呢!

  像木星内部结构之类的问题,本来就是一个假说不少、争论颇多的领域,苏切科夫等人的观点只不过使得争论更加热烈而已。在目前的观测水平和理论水平不完善的情况下,像“木星是否正在向恒星方向演变”之类的重大自然科学之谜,不仅现在无法解答,即使是在可以预见到的将来,恐怕也未必能理出个头绪。它无疑将会在很长的一段历史时期里,一直成为科学家们孜孜不倦地探讨的课题。

  在宇宙飞船探测木星之前,人们知道木星有13颗卫星。科学家们从“旅行者2号”发回的照片上又发现了3颗,共有16颗木卫。按距离木星中心由近及远的次序为:木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、木卫十三、木卫六、木卫十、木卫七、木卫十二、木卫十一、木卫八和木卫九。它们都围绕着木星公转,离木星最远的木卫九与木星的距离比地球和月亮的距离远60倍,它绕木星公转一周需要758天。

  木卫一、木卫二、木卫三、木卫四于16I0年由伽利略发现,称为枷利略卫星。1892年巴纳德用望远镜发现了木卫五,其他卫星都是1904年以后用照相方法陆续发现的。“旅行者号”飞船于1979年发现了木卫十四,1980年又先后发现木卫十五和木卫十六。除四个伽利略卫星外,其余的卫星半径多是几公里到20公里的大石头。木卫三较大,其半径为2631公里。

  木卫可分为三群:最靠近木星的一群——木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五和四颗伽利略卫星等8颗,轨道偏心率都小于0.01,顺行,属于规则卫星;其余均属不规则卫星。离木星稍远的一群卫星——木卫十三、木卫六、木卫十及木卫七,偏心离为0.11~0.21,顺行。离木星最远的一群——木卫十二、木卫十一、木卫八及木卫九,偏心率0.17~0.38、逆行。

  木星的四个伽利略卫星和木卫五的轨道几乎在木星的赤道面上。“旅行者1号”对这五颗卫星作了考察。

  木卫五是天文学家巴纳德于1892年在木卫一的轨道内发现的,形状呈卵形。“旅行者1号”发现它为浅灰色,上有一个长约130公里、宽200~220公里的微红区域。木星光环正位于木卫五的轨道里。

  木卫一是16颗卫星中最著名的一颗,离木星很近,平均距离约42万千米。它的体积并不是很大,直径约3640千米,密度和大小有些类似月球,呈球状,整个表面光滑而干燥,有开阔的平原、起伏的山脉和长数千千米、宽百余千米的大峡谷,还有许多火山盆地。它的颜色特别的鲜红,比火星还红,可能是太阳系中最红的天体,上空由稀薄的二氧化硫大气及钠云所包围,并有很频繁的火山活动。旅行者1号探测器在木卫一的表面共发现了9座火山,火山的喷发高度为70~300千米,喷发速度平均每秒1000米,比地球火山爆发大。这些火山不断地喷出由二氧化硫组成的烟,降落在木卫一的表面。这些烟是本星磁层中许多粒子的主要来源,也就是木星磁层中辐射带最强的部分。木卫一是迄今在太阳系中所观测到的火山活动最为频繁和激烈的天体,这一发现给天文学家对太阳系天体的研究提供了新的启示。

  木卫二是一颗体积比月球小,但密度和月球差不多,表面非常光滑,被大量的冰覆盖着,好像是一个冰与奶油巧克力混合而成的大球体。所以从望远镜中看是一颗显得非常明亮的天体。木卫二的另一特征是冰面上布满了许多纵横交错、密如蛛网的明暗条纹,很可能是冰层的裂缝。在木卫二的表面覆盖一层50千米厚的海洋,海洋的上面又覆盖着一层约5千米厚的冰层,也许这就是木卫二的表面如此光滑,反照率又这么高的原因。

  木卫三是木星最大的一颗卫星,它的体积比水星大,表面呈黄色,可分为盖满冰层的明亮区和冰上堆积着岩质灰尘的黑暗区,并有几处横向错开的断层、线状地形、互相平形的山脊与深沟。这些线状地形互相重叠,显示它们形成的年代不同。因此,天文学家推断,木卫三可能曾经发生过类似地球的板块活动。

  木卫四的表面布满了密密麻麻的陨石坑,最明显的特征是一个像牛眼似的白色核心,外面被一层圆环包围着,类似同心圆盆地,直径达600~1500千米。木卫四除了坑洞以外再也找不到其他特殊的地形,因而推断它是太阳系中最古老的卫星表面,在很早以前就终止了内部活动。

  每颗伽利略卫星都有自己的特点,它们的表面、颜色、地壳构造和我们熟悉的行星很不相同。通过对伽利略卫星的研究,我们对太阳系有了更新的认识。

  1610年1月,大物理学家枷利略用望远镜首先观测到木星的4颗卫星,即木卫一、木卫二、木卫三、木卫四。后人统称它们为枷利略卫星。以后很长一段时间,人们没有再发现木星的卫星,直到1892年巴纳德才发现了木卫五。尔后又陆续发现木卫六、七……。1974年,发现了木卫十三。1979年,

  “旅行者”探测器遨游木星时,又发现了3颗木星卫星。这16颗卫星连同木星一起,组成了一个庞大的系统,称为木星系,不少人认为它是一个微型太阳系,对研究太阳系形成和演化的天文学家来说,它是一个令人心驰神往的世界。

  木星的4颗枷利略卫星和木卫五的轨道几乎都在木星的赤道面上。1979年,探测器“旅行者1号”对这5颗卫星一一起进行了考察,其中对木卫一的考察尤其详细,并第一次发现了地球之外的火山爆发现象。

  木卫一离木星很近,平均距离约42万公里,它的直径约3640公里,质量为89亿亿亿克。无论从大小、质量以及离行量的距离来看,木卫一都和地球的卫星——月亮比较相似。木卫一的视星等只有4.9等,而且又被木星的光辉所淹没,因此用肉眼是无法看到它的。

  在发射“旅行者”之前,天文学家就觉得木卫一有些奇怪。首先是它的颜色,红得十分耀眼,比火星还红,可能是太阳系中最红的天体。其次,从它的红外线或雷达的反射特征上来看,在某些年份里,它似乎不断在在发生着某种变化。再有,就是不知什么原因,木卫一在运行轨道上遗落下一些硫、钠和钾的微粒。正因为如此,天文学家对木卫一的探测特别感到兴趣盎然。

  当探测器接近木卫一时,发现它的表面五光十色,这种奇特景象在太阳系的其他星球上是绝无仅有的。木卫一与小行星区相邻,照理说,它应受到小行星区散落物的不断冲击而变得伤痕累累,斑迹重重,但从“旅行者1号”所拍摄的照片来看,木卫一上根本不存在直径大于1公里的撞击陨石坑。这就奇怪了。我们知道,在太阳系许多行星和卫星表面,陨石撞击的坑穴比比皆是,尤其是在像水星和月球这些没有空气的行星和卫星上。我们地球表面上早期也存在着大量的陨石坑,只是由于水、风等因素的长期侵蚀和风化作用,才使许多陨石坑逐渐消逝,但现在仍然可以发现一些。据有的科学家考证,江苏的太湖可能就是一个陨石坑。而木卫一上很冷,根本没有流动的水,也没有稠密的大气,因此也就谈不上水蚀和风化作用。另外,从“旅行者2号”拍摄的照片来看,木卫二的外貌有些像月球,即使在低分辨率的照片上,也能分辨出许多撞击陨石坑。同样是木星的卫星,又处于近乎相同的空间环境,为什么两者在地貌上会有如此大的差异呢?

  看来,木卫一受陨星轰击是在所难免的,一定是某些更激烈的活动过程毁坏了或掩盖了陨星坑。不少天文学家想到了这种激烈过程可能是火山,由于经常发生规模巨大的火山爆发,不断把地下物质带到卫星表面,形成新的表面物质,所以木卫一的表面看起来好像是昨天才形成的,十分年轻。

  在“旅行者1号”到达木星之前不久,木卫一的一种新的能源被证实,那就是斯坦顿·比尔和他的助手们提出的潮汐生热。在以前,人们几乎从来没有重视过这个潜在的巨大能源。根据比尔等人的计算,木卫一内部的大部分物质,由于潮汐生热过程而熔化成为液态。比尔等认为,木卫一上应该有喷发的火山。木卫一内部的硫磺,在表面附近熔化、集中后,在火山的作用下,形成了液态硫地下海。当固态硫加热到大约 115℃时,就会熔化,而且会改变颜色。加热的温度越高,颜色就变得越深。假如熔化的硫磺迅速冷却,又会恢复它原来的颜色。我们在木卫一上看到的不同颜色,很像火山口喷出的液态硫:火山顶端的呈黑色,温度最高;火山附近形成的河流状态硫,呈红色及桔黄色;遍布在平原部分的硫呈黄色。

  木卫一本身不发光,要想直接观测木卫一上的火山爆发现象,活动火山必须位于卫星明暗交界处附近。这样,阳光可以照亮在黑暗天空背景衬托下的火山喷发物,即使是“旅行者”探测器也不例外。

  1979年3月9日,“旅行者”号飞行控制组的一位名叫莫拉比图的女工程师,通过计算机强化木卫一边缘图像时,发现一股耀眼的烟云正从卫星表面喷射出来。不久,她就确定了喷出物的位置正好在一个被推测的火山口上。比尔等人的预言证实了,“旅行者”号发现了地球之外的第一个活火山。以后又陆续发现了8个正处于不同程度的连续喷发之中的火山,从而使木卫一荣获“拥有最多活火山的天体”的称号。

  木卫一火山爆发时所形成的羽毛状“喷泉”,给人们留下难忘而又美好的印象。由于木卫一的引力很小,又不存在空气,使火山喷出来的气体、尘埃抛得很高,然后缓缓地落下,形成一种对称的伞形结构。即接近中心的部分密度高;离中心越远,密度越低,因而称为伞形羽状物。科学家就是从“旅行者1号”拍摄的8个羽状物中,获得木卫一上有火山活动的直接证据的。

  与地球相比,木卫一的火山活动规模是十分壮观的。在已经发现的羽状物中,最大的一个直径为1000公里,喷射高度达280公里,仅中央喷流的底部直径就有37公里。从分布上说,8个羽状物中有7个集中在赤道±30°左右,而沿经度方向大体上是随机分布的。据猜测,这种分布可能同木星对本卫一的潮汐作用相关。

  这些羽状物有着共同的特征:中央部分有一个暗黑的区域,喷发物即由此被抛出,核心部分有一圈不规则的或圆形的亮环围绕着,在亮环外围是一片范围更大的扩散区域。科学家仔细地分析了“旅行者1号”的观测资料,发现木卫一上的许多区域都有这种特征。有的火山位于边缘附近,但没观测到羽状物喷发;有的不是在边缘找到的,因而更无法判断是否有过火山爆发。但不能否认,这些地区在不久前可能有过爆发。照这么说来,木卫一上的火山活动不仅规模大,而且所涉及的区域也是相当广泛的。

  在根据“旅行者1号”观测资料所绘制的木卫一地图上,可以找到大大小小300多个不活动的火山口,其中直径大于20公里的有200来个,最大的竟达250公里。它们深浅不一,最深的达1公里,它们在木卫一表面上近乎随机分布。地球的陆地总面积是木卫一总表面积的3.5倍,但直径大于 20公里的火山口一共只有15个左右,相比之下,木卫一上火山活动的剧烈程度就不难想象了。

  科学家对木卫一的一些现象产生的疑惑和不解,随着木卫一上火山活动的发现而释然了。

  由于经常发生大规模的火山爆发,木卫一表面的更新速率非常高,可以“随时”把撞击陨石坑掩埋掉。根据观测估算,由于火山爆发,平均每年可以在木卫一表面覆盖一层厚约1毫米的物质,所以木卫一的表面看起来总是那么年轻。

  木卫一表面的另一特征就是与火山密切相关的火山流,它们一般出现在卫星表面的橙黄色区域。大部分火山流又长又窄,呈暗黑色,很显然,它们是从破火山口放射出来的暗流。许多火山流是由硫构成的,硫的熔化温度较低,再加上木卫一地壳的热导率很低,于是火山流蔓延得很长、很远,最长可达300公里。由于硫的染色作用,使木卫一成为太阳系里最红的天体。

  由于木卫一上火山喷发得非常高,非常远,以致它们的部分喷发物可以直接进入太空,围绕木星运动。处于木卫一轨道上的那些微粒环的来源可能就是这些火山喷发物。一种意见认为,这些微粒,盘旋着逐渐移向木星,覆盖了在木卫一轨道内侧而靠得很近的木卫五,遂使木卫五也变红了。照这样推测,木卫一喷发的物质中,相当一部分很有可能历尽坎坷最后汇入到木星的环形系统。

  关于火山喷发的热源,科学家大都同意比尔等人的理论:木卫一处于木星的强大引力场中,可能由相邻的其他木卫的潮汐摄动引起,这与地球上的火山可能靠放射性元素的蜕变,加热地核这些因素不同。

  木卫一是迄今在太阳系中所观测到的火山活动最为频繁、最为激烈的天体,这一发现使天文学家对太阳系,特别是对木星系的认识丰富了不少,为今后太阳系天体的研究提供了新的启示。但是关于木卫一火山爆发,人们还存在着一些至今尚未解决的问题,譬如木卫一喷射出来的是富硫的硅酸盐物质呢,还是一种新型的、完全由硫和硫化物组成的物质?

  地球是唯一一个不是从希腊或罗马神马中得到的名字。Earth一词来自于古英语及日耳曼语。这里当然有许多其他语言的命名。在罗马神话中,地球女神叫Tellus-肥沃的土地(希腊语:Gaia, 亥亚,大地母亲)直到16世纪哥白尼时代人们才明白地球只是一颗行星。

  地球,当然不需要飞行器即可被观测,然而我们直到二十世纪才有了整个行星的地图。在空间拍摄的地球照片有很高价值;它们大大帮助了气象预报及暴风雨跟踪预报。而且这些图片都非常漂亮!

  地壳的厚度不同,海洋处较薄,大洲下较厚。内核与地壳为实体;外核与地幔层为流体。不同的层由不连续断面分割开,这由地震数据得到;其中最有名的有数地壳与上地幔间的莫霍面-不连续断面了。

  地球的大部分质量集中在地幔,剩下的大部分在地核;我们所居住的只是整体的一个小部分(下列数值×10e24千克):

  地核可能大多由铁构成(或镍/铁),虽然也有可能是一些较轻的物质。地核中心的温度可能高达7500K,比太阳表面还热;下地幔可能由硅,镁,氧和一些铁,钙,铝构成;上地幔大多由橄榄石,辉石(铁/镁硅酸盐),钙,铝构成。这些都是通过地震技术获得的资料(所谓地震技术是指在地表人工制造一个震源,如炸弹之类的,通过接受地下的回波来确知地下结构的方法);我们只能在岩浆中获得上地幔的采样,对于其它层则无能为力。地壳主要由石英(硅的氧化物)和类长石的其他硅酸盐构成。就整体看,地球的化学元素组成为: 34.6% 铁 29.5% 氧 15.2% 硅 12.7% 镁 2.4% 镍 1.9% 硫 0.05% 钛 地球是太阳系中密度最大的星体。

  其他的类地行星可能也有相似的结构与物质组成,当然也有一些区别:月球至少有一个小内核;水星有一个超大内核(相对于它的直径);火星与月球的地幔要厚得多;月球与水星可能没有由不同化学元素构成的地壳;地球可能是唯一一颗有内核与外核的类地行星。值得注意的是,我们的有关行星内部构造的理论只是适用于地球。

  不像其他类地行星,地球的地壳由几个实体板块构成,各自在热地幔上漂浮。理论上称它为板块说。它被描绘为具有两个过程:扩大和缩小。扩大发生在两个板块互相远离,下面涌上来的岩浆形成新地壳时。缩小发生在两个板块相互碰撞,其中一个的边缘部份伸入了另一个的下面,在炽热的地幔中受热而被破坏。在板块分界处有许多断层(比如加利福尼亚的San Andreas断层),大洲板块间也有碰撞(如印度洋板块与亚欧板块)。目前有八大板块:

  还有超过廿个小板块,如阿拉伯,菲律宾板块。地震经常在这些板块交界处发生。

  地球的表面十分年轻。在5亿年的短周期中(天文学标准),不断重复着侵蚀与构造的过程,地球的大部分表面被一次又一次地形成和破坏,这样一来,除去了大部分原始的地理痕迹(比如星体撞击产生的火山口)。这样一来,地球上早期历史都被清除了。地球至今已存在了45到46亿年,但已知的最古老的石头只有40亿年,连超过30亿年的石头都屈指可数。最早的生物化石则小于39亿年。没有任何确定的记录表明生命线%的地球表面为水所覆盖。地球是行星中唯一一颗能在表面存在有液态水(虽然在土卫六的表面存在有液态乙烷与甲烷,木卫二的地下有液态水)。我们知道,液态水是生命存在的重要条件。海洋的热容量也是保持地球气温相对稳定的重要条件。液态水也造成了地表侵蚀及大洲气候的多样化,目前这是在太阳系中独一无二的过程(很早以前,火星上也许也有这种情况)。

  地球的大气由77%的氮,21%氧,微量的氩、二氧化碳和水组成。地球初步形成时,大气中可能存在大量的二氧化碳,但是几乎都被组合成了碳酸盐岩石,少部分溶入了海洋或给活着的植物消耗了。现在板块构造与生物活动维持着二氧化碳的循环。大气中稳定存在的少量二氧化碳通过温室效应对维持地表气温有极其深远的重要性。温室效应使平均表面气温提高了35摄氏度(从冻人的-21℃升到了适人的14℃);没有它海洋将会结冰,而生命将不可能存在。

  丰富的氧气的存在从化学观点看是很值得注意的。氧气是很活泼的气体,一般环境下易和其他物质快速结合。地球大气中的氧的产生和维持由生物活动完成。没有生命就没有充足的氧气。

  地球与月球的交互作用使地球的自转每世纪减缓了2毫秒。当前的调查显示出大约在9亿年前,一年有481天,每天18小时。

  地球有一个由内核电流形成的适度的磁场区。由于太阳风的交互作用,地球磁场和地球上层大气引发了极光现象。这些因素的不定周期也引起了磁极在地表处相对地移动;北磁极现正在北加拿大。

  -我们有关地球的知识全部是由极不直接的证据逐步导出的。我们如何才能得到更多的信息?

  -仅管太阳常数的有所增加,地表的平均温度却数十亿年来非常稳定。最好的解释这个的理由是:由大气中二氧化碳的数量改变,控制温室效应来完成。但这到底是怎么完成的?亥亚假设主张是由生物圈的活动维持了它。更多的有关金星与火星的详情可能会提供某些线索。

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