Размер земли

Размер Земли определяют следующие параметры:

1. Масса. Это одна из важнейших
   характеристик небесного тела. Она определяется по закону всемирного тяготения.
   Масса Земли составляет 5,9736 *1024.
2.  Плотность. Кроме того, что “наш дом” самый
   большой среди планет земной группы, земной шар также обладает наибольшей
   плотностью — 5,515 г/см3. Эти данные удалось получить, используя
   закон всемирного тяготения.
3. Объем. Эта характеристика волновала
   многие поколения ученых. Древние греки определяли объем небесного тела, путем
   вычислений и подсчетов. Эти данные были лишь приблизительными. Сегодня, с
   помощью спутников было выяснено, что объем земного шара составляет 1,083*1012
   км3.
4. Площадь. 70,9 всей земной
   поверхности занимает вода, остальные 29,1% — это суша. Общая площадь составляет
   510 072 000 км2. Стоит отметить, что эти данные не постоянны. За
   последние 30 лет, 115 000 км2 суши теперь покрыты водой из-за таяния
   ледников на Тибетском угорье. А 173 000 км2, заполненные водой,
   осушились. Причиной этому стал активный забор воды из рек, которые питают
   Аральское море.
5. Окружность. На экваторе, окружность
   земного шара составляет 40075 км, а вот на полюсах — 40007 км. Это связано с
   тем, что воздействие гравитации на различных участках земного шара не
   одинаково. На экваторе, сила притяжения составляет 9,789 м/с2, а на полюсах —
   9,832 м/с2.

Причины обитаемости планеты Земля

Если планета соответствует ряду условий, то она считается потенциально обитаемой. Сейчас Земля – единственный счастливчик с развитыми формами жизни. Что же нужно? Начнем с главного критерия – жидкая вода. Кроме того, главная звезда обязана предоставлять достаточное количество света и тепла, чтобы поддерживать атмосферу. Важный фактор – расположенность в зоне обитания (расстояние Земли от Солнца).

Следует понимать, как сильно нам повезло. Ведь Венера по размерам похожа, но из-за близкого расположения к Солнцу – это адски жаркое место с кислотными дождями. А проживающий позади нас Марс слишком холодный и обладает слабой атмосферой.

Величина магнитного поля Земли

Щитом для
отражения солнечного и космического излучения на нашей планете является мощное
магнитное поле. В случае его ослабления или исчезновения, все живые организмы
окажутся под воздействием радиации, что может привести к мутациям либо гибели.

В
зависимости от воздействия потоков Солнца, размеры и форма магнитосферы
изменяются. По форме, магнитное поле напоминает каверну и длинный хвост,
который достигает орбиту Луны. Но, при этом, по мере удаленности от земного
шара, магнитосфера уменьшается.

Ученые также
предполагают, что периодически изменяется конфигурация магнитного поля.
Последний раз, это произошло 720 тыс. лет назад. В этот период, на земную
поверхность попадает больше космических частиц, которые опасны для всего
живого. Некоторые ученые также полагают, что динозавры вымерли вследствие
процессов изменений магнитосферы.

Состав и поверхность планеты Земля

По форме планета Земля походит на сфероид, сплюснутый на полюсах и с выпуклостью на экваториальной линии (диаметр – 43 км). Это происходит из-за вращения.

Структура Земли представлена слоями, каждый из которых обладает своим химическим составом. Отличается от других планет тем, что наше ядро имеет четкое распределение между твердым внутренним (радиус – 1220 км) и жидким внешним (3400 км).

Далее идет мантия и кора. Первая углубляется на 2890 км (самый плотный слой). Она представлена силикатными породами с железом и магнием. Кора делится на литосферу (тектонические плиты) и астеносферу (низкая вязкость). Можно внимательно рассмотреть строение Земли на схеме.

Планетарные уровни, отображающие внутренне и внешнее ядро, мантию и кору

Литосфера разбивается на твердые тектонические плиты. Это жесткие блоки, перемещающиеся по отношению друг к другу. Есть точки соединения и разрыва. Именно их контакт приводит к землетрясениям, вулканической активности, созданию гор и океанических траншей.

Можно выделить 7 главных плит: Тихоокеанская, Североамериканская, Евразийская, Африканская, Антарктическая, Индо-Австралийская и Южноамериканская.

Наша планета примечательна тем, что примерно 70.8% поверхности покрыто водой. Нижняя карта Земли демонстрирует тектонические плиты.

Земные тектонические плиты

Земной ландшафт везде разный. Погруженная в воду поверхность напоминает горы и обладает подводными вулканами, океаническими траншеями, каньонами, равнинами и даже океаническими плато.

В течение развития планеты поверхность постоянно менялась. Здесь стоит учитывать движение тектонических плит, а также эрозию. Еще влияет трансформация ледников, создание коралловых рифов, метеоритные удары и т.д.

Континентальная кора представлена тремя разновидностями: магниевые породы, осадочные и метаморфические. Первая делится на гранит, андезит и базальт. Осадочная составляет 75% и создается при захоронении накопленного осадка. Последняя формируется при обледенении осадочной породы.

Гора Эверест

С самой низкой точки высота поверхности достигает -418 м (на Мертвом море) и возвышается на 8848 м (вершина Эвереста). Средняя высота суши над уровнем моря – 840 м. Масса делится также между полушариями и континентами.

Во внешнем слое расположена почва. Это некая черта между литосферой, атмосферой, гидросферой и биосферой. Примерно 40% поверхности используется для агрокультурных целей.

Геологическая активность

Литосферные плиты движутся очень медленно — они наползают друг друга со скоростью 1–6 см/год, и отдаляются максимально на 10-18 см/год. Но именно взаимодействие между материками создает геологическую активность Земли, ощутимую на поверхности — извержения вулканов, землетрясения и образование гор всегда происходят в зонах контакта литосферных плит.

Однако есть исключения — так называемые горячие точки, которые могут существовать и в глубине литосферных плит. В них расплавленные потоки вещества астеносферы прорываются наверх, проплавляя литосферу, что приводит к повышенной вулканической активности и регулярным землетрясениям. Чаще всего это происходит неподалеку от тех мест, где одна литосферная плита наползает на другую — нижняя, вдавленная часть плиты погружается в мантию Земли, повышая тем самым давление магмы на верхнюю плиту. Однако сейчас ученые склоняются к той версии, что «утонувшие» части литосферы расплавляются, повышая давление в глубинах мантии и создавая тем самым восходящие потоки. Так можно объяснить аномальную отдаленность некоторых горячих точек от тектонических разломов.

Динамика мантии

Интересный факт — в горячих точках часто образуются щитовые вулканы, характерные своей пологой формой. Они извергаются много раз, разрастаясь за счет текучей лавы. Также это типичный формат инопланетных вулканов. Самый известный из них вулкан Олимп на Марсе, самая высокая точка планеты — высота его достигает 27 километров!

Океаническая и континентальная кора Земли

Взаимодействие плит также приводит к формированию двух различных типов земной коры — океанической и континентальной. Поскольку в океанах, как правило, находятся стыки различных литосферных плит, их кора постоянно изменяется — разламывается или поглощается другими плитами. На месте разломов возникает непосредственный контакт с мантией, откуда поднимается раскаленная магма. Остывая под воздействием воды, она создает тонкий слой из базальтов — основной вулканической породы. Таким образом, океаническая кора полностью обновляется раз в 100 миллионов лет — самые старые участки, которые находятся в Тихом океане, достигают максимального возраста в 156–160 млн лет.

Важно! Океаническая кора — это не вся та земная кора, что находится под водой, а лишь ее молодые участки на стыке материков. Часть континентальной коры находится под водой, в зоне стабильных литосферных плит

Возраст океанической коры (красный соответствует молодой коре, синий — старой). Смотреть в полном размере.

Континентальная кора, напротив, находится на стабильных участках литосферы — ее возраст на отдельных участках превышает 2 миллиарда лет, а некоторые минералы зародились вместе с Землей! Отсутствие активных разрушительных процессов позволило развиться мощному слою осадочных пород, а также сохранить прослойки разных эпох развития планеты. Это позволило также создать метаморфические вещества — минералы, сформированные за счет попадания осадочных или магматических пород в непривычные условия. Яркими примерами таких минералов являются алмазы.

Форма Земли

Проекция Хаммера-Аитова

Окружность и диаметр Земли различаются, потому что ее форма представляет сплющенный сфероид или эллипсоид вместо истинной сферы. Полюса планеты немного сплющиваются, что приводит к выпуклости на экваторе и, следовательно, к большей окружности и диаметру.

Экваториальная выпуклость Земли составляет 42,72 км и вызвана вращением и гравитацией планеты. Сама гравитация заставляет планеты и другие небесные тела сжиматься и формировать сферу. Это связано с тем, что она тянет всю массу объекта как можно ближе к центру тяжести (земное ядро в данном случае).

Поскольку планета вращается, то сфера искажается центробежной силой. Это сила, которая заставляет объекты перемещаться наружу от центра тяжести. Когда Земля вращается, наибольшая центробежная сила на экваторе, поэтому она вызывает небольшую наружную выпуклость, придавая этой области большую окружность и диаметр.

Местная топография также играет роль в форме Земли, но в глобальном масштабе она незначительная. Наибольшее различия в местной топографии по всему миру — это гора Эверест, высочайшая точка над уровнем моря — 8 848 м и Марианская впадина, самая низкая точка ниже уровня моря — 10 994±40 м. Эта разница составляет всего лишь около 19 км, что очень незначительно в планетарных масштабах. Если рассматривать экваториальную выпуклость, то высшая точка мира и место, наиболее отдаленное от центра Земли — это вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре, который является самым высоким пиком вблизи экватора. Его высота составляет 6 267 м.

Жизнь в Афинах

В Афинах он не терял времени даром и продолжил обучение. Поэзию ему в своё время, помогал постигать великий Каллимах грамматику — Лисаний. Кроме этого, он ознакомился с философскими учениями и школами стоиков и платонистов. Себя он называл приверженцем последней. Впитывая знания в двух знаменитейших центрах науки и культуры Древней Греции, он лучше всех подходил на роль наставника для наследника. Птолемей III, не скупясь на посулы и обещания, уговорил ученого вернуться в Александрию. И Эратосфен не смог устоять перед возможностью поработать в Александрийской библиотеке, а впоследствии он стал её главой.

Строение

Недра Земли можно делить на слои по их механическим (в частности реологическим) или химическим свойствам. По механическим свойствам выделяют литосферу, астеносферу, мезосферу, внешнее ядро и внутреннее ядро. По химическим свойствам Землю можно разделить на земную кору, верхнюю мантию, нижнюю мантию, внешнее ядро и внутреннее ядро.

Схематическое изображение внутреннего строения Земли: 1 — континентальная кора; 2 — океаническая кора; 3 — верхняя мантия; 4 — нижняя мантия; 5 — внешнее ядро; 6 — внутреннее ядро; А — поверхность Мохоровичича; B — граница Гутенберга; C — разрыв Леманн-Буллен

Геологические слои Земли находятся на следующих глубинах под поверхностью[нет в источнике]:

Глубина	Слой
Километры	Мили
0—60	0—37	Литосфера (глубина разнится от 5 до 200 км)
0—35	0—22	Кора (глубина разнится от 5 до 70 км)
35—60	22—37	Верхняя часть мантии
35—2890	22—1790	Мантия
100—200	62—125	Астеносфера
35—660	22—410	Верхняя мезосфера (верхняя мантия)
660—2890	410—1790	Нижняя мезосфера (нижняя мантия)
2890—5150	1790—3160	Внешнее ядро
5150—6371	3160—3954	Внутреннее ядро

Слои Земли были определены косвенно с помощью измерения времени распространения преломлённых и отражённых сейсмических волн, созданных землетрясениями. Ядро не пропускает поперечные волны, а скорость распространения волн отличается в разных слоях. Изменения в скорости сейсмических волн между различными слоями вызывает их преломление благодаря закону Снелла.

Ядро

Основная статья: Ядро Земли

Средняя плотность Земли 5515 кг/м3. Поскольку средняя плотность вещества поверхности составляет всего лишь около 3000 кг/м3, мы должны заключить, что плотные вещества существуют в ядре Земли. Ещё одно доказательство высокой плотности ядра основано на сейсмологических данных. Следует учитывать и уплотнение вещества давлением. Имеются данные лабораторных исследований с выводом об изменения плотности веществ более плотной упаковкой атомов, например, железо уже при 1 млн атмосфер уплотняется примерно на 30%. «…Плотность верхней мантии начиная от значения 3,2 г/см3 на поверхности постепенно возрастает с глубиной вследствие сжатия её вещества… …В нижней мантии существенных перестроек в кристаллическом строении вещества больше не происходит, поскольку все окислы в этой геосфере уже находятся в состоянии предельно плотной упаковки атомов и сжатие мантийного вещества происходит только благодаря сжатию самих атомов.»

Сейсмические измерения показывают, что ядро делится на две части — твёрдое внутреннее ядро радиусом ~1220 км и жидкое внешнее ядро радиусом ~3400 км.

Мантия

Основная статья: Мантия Земли

Мантия Земли простирается до глубины 2890 км, что делает её самым толстым слоем Земли. Давление в нижней мантии составляет около 140 ГПа (1,4·106атм). Мантия состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием по отношению к вышележащей коре. Высокие температуры в мантии делают силикатный материал достаточно пластичным, чтобы могла существовать конвекция вещества в мантии, выходящего на поверхность через разломы в тектонических плитах. Плавление и вязкость вещества зависят от давления и химических изменений в мантии. Вязкость мантии разнится от 1021 до 1024Па·с в зависимости от глубины. Для сравнения, вязкость воды составляет около 10−3 Па·с, а песка — 107 Па·с.

Кора

Основная статья: Земная кора

Толщина земной коры разнится от 5 до 70 км в глубину от поверхности. Самые тонкие части океанической коры, которые лежат в основе океанических бассейнов (5—10 км), состоят из плотной (мафической (англ.)) железо-магниевой силикатной породы, такой как базальт.

Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами — она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы.

Как погибнет Земля

Да, финал не самый радужный, но не стоит паниковать. Давайте лучше рассмотрим сам процесс. Звезда начинает существование в виде концентрированного газового сгустка, представленного водородом и гелием. У него есть масса, поэтому если накапливается слишком много, то он начинает рушиться в себя. Это приводит к повышению давления во внутренней части. Он нагревается, вызывая слияние атомов водорода, трансформирующихся в гелий (два протона и два нейтрона). В этот период высвобождается огромный энергетический запас и рождается звезда.

Водорода хватает, чтобы процесс длился миллиарды лет. Но запасы заканчиваются, и весь водород переходит в гелий. Тогда Солнце теряет способность самостоятельно генерировать привычное количество энергии и начнет рушиться под давлением собственной массы. Водород еще остается на поверхности, поэтому звезда светит.

Гелиевое ядро разрушается и высвобождает энергию, но уже не из-за слияния, а нагрева при повышенном показателе давления. Это приводит к тому, что Солнце не только становится ярче, но и раздувается в объеме. Перед нами будущий красный гигант Солнечной системы.

Художественная интерпретация расширяющегося красного гиганта, который собирается проглотить газовую планету. В нашем случае, Солнце точно пообедает Меркурием и Венерой

Модели показывают, что наша звезда станет настолько крупной, что поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, Землю.  Да, наша проблема в относительно небольшом расстоянии от Солнца до Земли. На процесс трансформации уйдет 5 млн. лет. Светимость увеличится на 10% каждый миллиард лет. Вместе с этим расширится и зона обитаемости, куда попадет Марс. Но на Земле станет намного жарче, пока не вскипят океаны, и не разрушится кислород.

Атмосфера Земли потеряет кислород и водород, а на их место придут азот и углекислый газ. Будем надеяться, что наши потомки на тот момент успеют освоить марсианские земли. Но даже там будет не особо уютно. Зона продолжит увеличиваться, дойдя даже до Нептуна и подняв его температуру. Поэтому лучше сразу ориентироваться на Плутон и дальше.

Смерть звезды привела к созданию замечательной планетарной туманности NGC 6565

В итоге, внешнее солнечное ядро расходует все водородные запасы и звезда снова начнет разрушаться. Начнется второй этап слияния, охватывающий 2 млрд. лет. Как только закончится последний кусочек гелия, ядро сократится до белого карлика. Внешние слои выплеснутся наружу и сформируется планетарная туманность.

Белый карлик горячий – 28000°C, так что будет освещать разбросанные солнечные остатки. Поэтому отдаленные инопланетяне смогут любоваться чем-то, что напомнит туманность Кольцо на территории Лиры. В общем, если вас интересуют причины смерти Земли, то стоит поблагодарить Солнце. Иронично, что звезда, подарившая нам жизнь, готовится ее отнять.

• Интересные факты о планете Земля;
• Как погибнет Земля;
• Как закончится жизнь на Земле?
• Как Земля защищает нас от космоса?
• Самая похожая на  Землю планета
• Как появилась вода на Земле?
• Кто открыл Землю?
• Разрушение Земли
• Смогут ли люди передвинуть Землю?
• Как сформировалась Земля

Строение Земли

• Сколько спутников у Земли;
• Земля круглая?
• Почему Земля круглая?
• Есть ли у Земли кольца?
• Насколько большая Земля?
• Возраст Земли;
• Масса Земли;
• Земная гравитация
• Сколько весит Земля?
• Сколько весит Земля? Сравнение;
• Размер Земли
• Диаметр Земли;
• Окружность Земли
• Плотность Земли
• Магнитное поле Земли;
• Геомагнитный разворот

Поверхность Земли

• Поверхность Земли;
• Что такое поверхностная земная зона?
• Терминатор Земли
• Сколько километров займет путь вокруг Земли?
• Эффект Альбедо
• Альбедо Земли
• Гравитация Земли;
• Температура на Земле;

Положение и движение Земли

• Земля, Солнце и Луна;
• Что приводит к смене дня и ночи?
• Циклы Миланковича
• Солнечный день
• Как долго солнечный свет добирается к Земле?
• Вращение Земли вокруг Солнца;
• Что такое земное вращение?
• Почему Земля вращается?
• Что произойдет, если Земля перестанет вращаться?
• Почему Земля наклонена?
• Северный магнитный полюс
• Орбита Земли;
• Прецессии равноденствий
• Расстояние от Земли до Солнца;
• Ближайшая к Земле звезда;
• Ближайшая к Земле планета;

• Сколько длится день на Земле;
• Зимнее солнцестояние
• Сколько длится земной год;
• Скорость вращения Земли;
• Ось вращения Земли;
• Наклон Земли;

Путь к ядру

Изучать ядро достаточно непросто — поверхность Земли и его верхнюю кромку разделяют 2900 километров. Непросто пробуриться на такие глубины — чем ниже опускаться под землю, тем выше растет температура. В Кольской скважине, которая пока остается самой глубокой, на глубине в 12 километров накал достигал 220°C! Уже при таких температурах сложно работать не только электронике, но и самой аппаратуре — ведь ее надо как-то опустить в скважину, а потом вынуть обратно.

Кольская сверхглубокая скважина

Однако в ученых остался метод, позволяющий достаточно точно рассчитать плотность и объем ядра Земли — сейсмография. Колебания, исходящие от поверхностных слоев планеты — вибрации землетрясений или импульсы ядерных взрывов — распространяются не только по поверхности Земли, но и уходят глубоко в недра. Там они преломляются, увеличивая свою скорость прохождения — как преломляются световые волны, проходя через стекло или воду. Именно по тому, как изменяется сейсмическая волна при прохождении через планету, ученые сумели получить точные физические параметры ядра.

Схема движения сейсмических волн в теле Земли

Помогают геологам также различные косвенные признаки. Например, наблюдение за магнитным полем Земли позволяет отслеживать динамику вращения ядра. Ценные подсказки порой дает даже то, что совсем не предназначено для исследования глубин. Был случай, когда сбои в работе орбитального телескопа «Хаббл» позволили выявить изменение направления потоков в жидком внешнем ядре Земли, служащих причиной сдвига магнитных полюсов.

Экватор — что это и зачем он нужен

Экватор – виртуальная окружность, которая обхватывает всю Землю и тянется через ее середину. Установлено, что это самая длинная земная параллель, а ее протяженность в километрах, составляет 40075. Экваторная черта лежит перпендикулярно к оси вращения земного шара и находится на идентичной дистанции от обоих полюсов.

При определении основного меридиана ученые используют символический круг, радиус которого равен среднему радиусу Земли. Первым человеком, у кого получилось ориентировочно рассчитать длину условной линии, был греческий географ, астроном и филолог Эратосфен в III ст. до н.э. В дальнейшем вычислить длину экватора пробовали многие ученые лица.

В XVII в. голландский астроном Снеллиус призвал высчитывать протяженность условной окружности без учета размещенных на ней препятствий (горы и возвышенности), а в средине XIX ст. советский астроном-геодезист Ф. Крассовский смог рассчитать протяженность земного эллипса, которую сейчас берут за эталон во время научных разработок и исследований.

Экваториальный пояс на географических картах дает возможность ученым делать подсчеты, устанавливать местонахождение разных природных объектов и разбираться в климатических зонах.

В свою очередь, чем на большем расстоянии от полюсной границы находится территория, тем она холоднее. В приэкваториальной зоне постоянно длится лето, а воздушные массы горячие и влажные, что обусловлено регулярными испарениями. Здесь день и ночь имеют одинаковую продолжительность, а 2 раза в год (в дни равноденствия) солнечные лучи падают вертикально вниз.

Интересные факты

Собраны любопытные особенности об экваторе:

• Все прилегающие к экватору территории отмечены влажными и теплыми климатическими условиями. На них сосредоточено самое большое многообразие разновидностей флоры и фауны.
• Экваториальные лесные массивы самые густые на земном шаре, а некоторые зоны имеют непроходимые заросли.
• Осадки в районе экватора обильные и выпадают практически каждый день. Этот фактор придает растительности яркость и живописность.
• Высокий температурный режим делает государства, находящиеся в экваторной полосе идеальной зоной для туристического отдыха на протяжении всего года.
• Действующий вулкан под названием Вольф (Эквадор) размещается по обе стороны меридиана.
• Африканская р. Конго пересекает условную линию сечения земного шара 2 р.
• На севере от меридиана при сливе вода крутится по часовой стрелке, а на юге в обратную сторону.
• Окружность Земли по экватору дает возможность современным ученым разделять всю земную территорию на климатические пояса.

• Бразильский муниципалитет Макапа располагается сразу в обоих полушариях. Также здесь построен стадион «Зеран», который пересекается земной окружностью по центру поля. Неподалеку установлен монумент под названием «Марко Зеро», посвященный главной паралелли. От этого памятника практически к берегам р. Амазонка тянется «Экваториальная улица».

• В Сан-Антонио (Эквадор) находится музейный ансамбль и обелиск «Средняя часть мира».
• Слово экватор переводится с латинского как «выравнивать». В действительности, окружность разделяет планету практически на 2 одинаковых полушария. Части шара могут различаться одна от другой из-за того, что Земля имеет не идеальные формы.
• На экваториальной полосе бесконечное лето, а суточная температура не имеет сильных различий. Это обусловлено тем, что лучи солнца в этом месте равномерно нагревают земную твердь.
• Скорость вращения Земли на меридиане составляет 465 м/с.
• Первым, кто точно вычислил протяженность опоясывающей планету линии, является древнегреческий астроном и математик Э. Киренский. По его расчетам длина этой траектории равна 250 тыс. стадий, или 40 тыс. км, что не сильно разниться с современными, более точными подсчетами.
• Экватор проходит через 33 острова.
• 0,53 % своего веса утрачивают предметы при перемещении с полюсов в экваториальную зону, что обусловлено центробежной силой и удалением от центра земного шара.
• На высоте 35,8 тыс. км над главной параллелью размещается геостационарная орбита. Над ней располагаются спутники связи. Импульс туда и обратно проходит со скоростью света всего за ¼ с.
• Приэкваториальная территория занимает всего лишь 5% поверхности планеты, но именно на этом участке обитает практически ½ часть всего мирового животного многообразия.
• По древнему обычаю моряков, все пересекающие меридиан корабли, должны были праздновать День Нептуна. Во время этого торжества новобранцам необходимо было выполнить особый обряд. Он заключался в том, что старожилы обмазывали новеньких мазутом, затем заставляли их выкупаться в море или бассейне и отрубавали им волосы и бороды при помощи топора. Матросам, прошедшим эту церемонию выдавали отдельный документ, который избавлял от прохождения этого освящения еще раз.

Зная этот показатель в километрах, можно оценить, насколько большая эта величина.

Оформление статьи: Светлана Овсяникова

Геодезия

Геоид

Для правильного изучения размеров и формы Земли используется геодезия, отрасль науки, ответственная за измерение размера и формы Земли с помощью обследований и математических расчетов.

На протяжении всей истории, геодезия была важной отраслью науки, так как ранние ученые и философы пытались определить форму Земли. Аристотель — первый человек, которому приписывают попытку рассчитать размер Земли и, следовательно, ранний геодезист

Затем последовал греческий философ Эратосфен, оценивший окружность Земли в 40 233 км, что лишь немного больше принятого в наши дни измерения.

Чтобы исследовать Землю и использовать геодезию, исследователи часто ссылаются на эллипсоид, геоид и референц-эллипсоид. Эллипсоид является теоретической математической моделью, которая показывает гладкое, упрощенное представление о поверхности Земли. Он используется для измерения расстояний на поверхности без учета таких факторов, как изменения высоты и формы рельефа

С учетом реальности земной поверхности, геодезисты используют геоид — модель планеты, которая строится с помощью глобального среднего уровня моря и, следовательно, принимает во внимание перепады высот

Основой геодезии на сегодняшний день являются данные, которые выступают в качестве ориентиров для глобальных геодезических работ. Сегодня такие технологии, как спутники и глобальные системы позиционирования (GPS), позволяют геодезистам и другим ученым делать чрезвычайно точные измерения поверхности Земли. На самом деле они настолько точны, что позволяют получать данные о поверхности Земли с точностью до сантиметров, обеспечивая наиболее точные измерения размера и формы Земли.

Как вращаются планеты Солнечной системы?

Но сегодня у некоторых планет свой собственный спин в движении. Так, Венера вращается в противоположном направлении, как и Земля, а ось вращения Урана и вовсе наклонена на 90 градусов. Ученые не совсем понимают, почему эти планеты такие, но кое-какие идеи у них есть.

Столкновение Венеры с обломками, возможно, привело к тому, что она стала вращаться в другую сторону. Но есть и другая теория – согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Nature в 2001 году, гравитационное взаимодействие с Солнцем наряду с другими факторами могло привести к замедлению и обратному вращению Венеры. В случае с Ураном исследователи предположили, что столкновения, а точнее одно крупное происшествие с участием нескольких объектов могло привести к вращению планеты в другую сторону.

На изображении симуляция вращения объектов во время формирования Солнечной системы

Астероиды вращаются. Звезды вращаются. Галактики вращаются – по данным NASA, Солнечной системе нужно 230 миллионов лет, чтобы завершить один оборот вокруг Млечного Пути. Но одними из самых быстрых объектов во Вселенной являются пульсары – плотные вращающиеся объекты, которые по сути являются мертвыми массивными звездами. Существуют пульсары, которые могут вращаться сотни раз в секунду. Самый быстрый из известных науке был обнаружен в 2006 году и получил название Terzan 5ad. Он вращается 716 раз в секунду.

Наша Солнечная система – ничем не примечательна по меркам Вселенной

Как пишет Live Science, черные дыры могут быть еще быстрее. Одна из них, согласно результатам исследования 2006 года, под названием GRS 1915+105 вращается где-то от 920 до 1150 раз в секунду! Можете себе представить?

Но все космические объекты – отнюдь не вечный двигатель – они замедляются. Когда Солнце сформировалось, оно вращалось вокруг своей оси каждые четыре дня, в то время как сегодня на один оборот уходит около 25 дней. Исследователи полагают, что его магнитное поле взаимодействует с солнечным ветром, что и замедляет его вращение. Более того, вращение Земли тоже замедляется. Гравитация Луны притягивает Землю таким образом, что слегка замедляет ее движение. А проведенное в 2016 году исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society A, показало, что за столетие вращение Земли замедлилось на 1,78 миллисекунды. Как ни крути, Вселенная очень странная.

Решето Эратосфена

Этот прием, применяемый ученым, описан в трактате Никомаха Геразенского и служит для определения простых чисел. Было замечено, что некоторые числа можно разделить на 2, 3, 4 и 6, а иные делятся без остатка только сами на себя. Последние (к примеру, 7, 11, 13) и называются простыми. Если нужно определить небольшие числа, то, как правило, проблем не возникает. В случае с большими руководствуются правилом Эратосфена. Во многих источниках до сих пор оно называется и других способов определения простых чисел не изобретено.

Натуральные числа делятся на три группы:

• имеющие 1 делитель (единица);
• имеющие 2 делителя (простые числа);
• имеющие делители больше двух (составные числа).

Суть метода заключается в последовательном вычеркивании всех чисел, кроме простых. Сначала удаляются числа кратные 2, затем 3, и так далее. В конечном результате должна получиться таблица с нетронутыми числами (простыми). Эратосфен выстроил последовательность простых чисел до 1000. В таблице приведены первые пятьсот чисел.

Как измерить длину окружности Земли

Окружность Земли по экватору в километрах в нынешнее время измеряют при помощи мерительного оборудования и спутников. Но можно вычислить эту величину без применения хитроумных инструментов. Как это сделал древнегреческий ученый Эрастофен, работавший в научном центре, состоявшем из обсерватории, вивария и лаборатории.

Он заведовал библиотекой этого комплекса и считался очень начитанным человеком. Однажды, от путешествующих сограждан он узнал о необычайном феномене, произошедшем в Сиене (в южном направлении от Александрии). Путешествующие странники сообщили, что в первый летний день (самые теплые в году сутки) в 12 ч. в этом поселении пропадали тени.

Древнегреческий ученый Эратосфен, первым вычисливший окружность Земли по экватору.

Солнечный диск находился ровно над головой, а посылаемые им лучи опускались на почву вертикально вниз. Если посмотреть на поверхность водоема, то на его дне можно было наблюдать отображение Солнца. Астроном возвратился в родное поселение и заметил, что в самые длинные годовые сутки в полдень стенки здания и дальше бросали тень на грунт.

Принимая во внимание свое отслеживание, он смог рассчитать величину земной условной окружности. Этот метод заключался в следующем

Из-за гигантской дистанции между нашей планетой и солнечным диском, тепловые лучи опускаются в вышеуказанные города параллельно.

Если бы Земля располагала плоской конфигурацией, то тени пропадали бы везде одновременно в один и тот же момент. Но потому как планета изогнута, то в Александрии (находится на расстоянии 500 миль от г. Сиена), строения стоят по отношению к сиенским постройкам под каким-то углом. В самый жаркий полдень ученый померил тень, бросаемую стелой.

Зная протяженность этого обелиска, он определил длину прямой, которая объединяет вершину монумента и теневое окончание. Образовался условный треугольник. По установленным в те времена геометрическим правилам он определил его углы. И в результате вышло, что угол расхождения составляет около 70. Этот фактор говорил о том, что Александрия смещена по кольцевой линии Земли от г. Сиена на эту величину.

Данный угол между населенными пунктами занимает 1/50 часть всей окружности. Все замкнутые кольцевые полосы имеют 3600. Астроном умножил отрезок пути между городами (500 миль) на 50 и добыл показатель окружности планеты — 25 тыс. миль. Современные научные деятели при помощи оборудования высокого класса измерили эту величину и получили 24894 мили.