Содержание

Периметр земли. Окружность земли

Поэтому я расскажу о том, какие величины имеет земной диаметр и экватор. Учитывая, как я говорил раннее, что земная форма не идеально шарообразная, принято считать экватор окружностью. На экваторе диаметр равен 12 тысячам 756 километрам, а на полюсах, естественно, чуть меньше — на 43 километра. Например, в 2007 году выяснилось, что с 2000 года диаметр планеты стал меньше на пять миллиметров.

Окружность Земли по экватору 40000 км, а сколько км будет если мерить через полюса?

Именно благодаря вращению образовалась выпуклость вокруг экватора. Исходя из предпосылки, что Земля имеет форму шара, а окружность равна 360 градусам, находим расстояние (хорду) между двумя точками, расположенными на расстоянии градуса и умножаем на 360. Просто? Длина экватора учеными высчитана по формуле 2πR, несмотря на то, что Земля имеет не шарообразную форму, а вытянута в виде эллипса (шара, сплюснутого у полюсов).

Какая длина экватора Земли?

40 075 километров — такова длина экватора.

Экватор делит поверхность земного шара на Северное и Южное полушария и служит началом отсчёта географической широты. Это воображаемая линия, которая проходит по поверхности Земли в плоскости, проходящей через ее центр и перпендикулярной оси вращения планеты. Однако достижение границы между Северным и Южным полушариями все равно не позволило определить, чему равна длина экватора. Измеряя время, в течение которого солнечные лучи достигали дна колодца, ученый смог вычислить радиус земного шара и узнать, какова длина экватора.

В результате внутренних процессов в недрах планеты происходит постепенное разогревание ядра и выделение водорода. Данная теория, кроме всего прочего, дает возможность объяснить и массовое вымирание за короткий промежуток времени многих видов древних животных, так называемое триасовое побоище. Так что со временем длина экватора будет увеличиваться.

Чему равна окружность Земли в километрах — как посчитали эту величину? Какова длина окружности земли по экваториальной линии или по меридиану? Это круговая линия, опоясывающая планету и проходящая через её центр.

Экватор перпендикулярен оси земного вращения. Учёный измерил угол и обнаружил, что его величина составляет 1/50 часть от целой окружности, равняемой 360 градусам. Выяснилось, что на экваторе градус имеет меньшую длину. Таким образом выяснили, что окружность Земли полярная меньше окружности по экватору на 21,4 километра.

Какой размер имеет окружность Земли

Кто из нас на память назовет, сколько километров содержит окружность Земли по экватору? Кто в курсе, когда и каким образом была впервые измерена длина земной окружности? Измерив данный угол с помощью астрономических инструментов, ученый установил, что он составляет 1/50 часть полной окружности. Таким образом, достаточно знать хорду угла в 1 градус (т. е. расстояние между точками на поверхности Земли, лежащими на лучах с угловым расстоянием между ними в 1 градус).

Линия экватора перпендикулярна оси вращения нашей планеты и находится на равном расстоянии от обоих полюсов. Это помогло ему вычислить длину радиуса Земли и, соответственно, экватора благодаря формуле длины окружности. К тому же в других статьях Эратосфен вычислил Экватор с помощью угла наклона тень когда Солнце освещало дно колодца!! 1. Линия, проходящая по поверхности Земли (экватор), не может проходить и через центр Земли, как у вас написано.

Эратосфен будто бы измерял углы с точностью до угловых секунд и разница широт Александрии составила у него 7° 6,7′, то есть 7х60=420+6,7=426,7 морских миль (угловых минут). Непонятно какой стадий использован Эратосфеном для измерения расстояний и т.п. Первый угол опирается на дугу от конца тени гномона до его основания, а второй — на дугу с центром в центре Земли, проведённую от Сиены до Александрии. Эти дуги подобны между собой, поскольку на них опираются равные углы. И какое отношение имеет дуга на чаше к своему кругу, такое же отношение имеет и дуга от Сиены до Александрии.

Измерение окружности Земли

Вот простой способ измерения окружности (и диаметр) Земли, который скорее всего был использован древними астрономами. Идеальным выбором была бы Звезда, которая близко расположена к небесной оси Северного полюса (с указанием центра оси вращения Земли). Угловой диаметр Луны и Солнца почти одинаковы: 0,5 градуса. Если один из наших астрономов делал это измерение от места расположения в точке(A) возле Гизы (30 0 С), звезда Мицар должна была появиться около 41 градусов над местным горизонтом.

Общая протяженность этой дуги превысила 2800 км. Она охватывала более 25 градусов, что составляет почти 1/14 часть земной окружности. Теоремы Клеро устанавливают связь между формой Земли, ее вращением и распределением силы тяжести на ее поверхности, тем самым были заложены основы нового направления науки — гравиметрии. Геоид — условная поверхность равного потенциала (поверхность равновесия), совпадающая с поверхностью свободно покоящейся воды в открытом океане. Очевидно, что рельеф литосферы в океанах располагается ниже поверхности геоида, а на материках — выше (говорят: «высота над уровнем моря»).

Еще совсем недавно, в 1862 г., немецкий ученый П. Иоселиани, определяя «глубину толстоты земного шара», получил 4536,8 км, что в 11/2 раза меньше действительной величины. Трудно поверить, но еще в 1876 г. в Петербурге была издана брошюра под названием: «Земля неподвижна, популярная лекция, доказывающая, что земной шар не вращается ни около оси, ни около Солнца. В 1841 г. немецкий астроном Ф. Бессель, используя градусные измерения, вычислил радиус Земли и ее сжатие у полюсов, т. е. получил цифры, характеризующие основные элементы земного эллипсоида. Приходится считать также, что северное и южное полушария, как показал русский ученый А. А. Иванов, не вполне симметричны относительно плоскости экватора.

По своим размерам она превосходит только Меркурий, Марс и Плутон. Когда к Солнцу обращена область вокруг Северного полюса, в Северном полушарии лето, а в Южном — зима. Когда к Солнцу обращена область вокруг Южного полюса — наоборот. Мередиан–половина окружности, соответствует _______градусам и ________», категории «география».

Конечно, в результате подобных изучений Эратосфен вычислил приближенную длину радиуса Земли, а значит и экватора. Для вычисления земного экватора необходимо знать радиус планеты. На экваторе широта равна нулю. Длина экватора – это одна из основных характеристик любой планеты.

Магнитное поле Земли в первом приближении представляет собой диполь, полюсы которого расположены рядом с географическими полюсами планеты.

21,3 километра — настолько экватор дальше от центра Земли, чем ее полюса. Из-за вращения земной шар сплюснут с полюсов на 1/298 диаметра. 35 786 километров — на такой высоте над экватором расположена геостационарная орбита, на которой «висят» спутники связи. Сигнал со скоростью света идет туда-обратно всего четверть секунды.

Из-за наклона земной оси высота Солнца над горизонтом в течение года изменяется. Для Земли радиус сферы Хилла (сфера влияния земной гравитации) равен примерно 1,5 млн км[комм. 5]. Это максимальное расстояние, на котором влияние гравитации Земли больше, чем влияние гравитации других планет и Солнца.

Для измерения зенитного расстояния Солнца Эратосфен использовал в качестве угломерного прибора солнечные часы — скафис. Солнца составляет 47 градусов 42 минуты.

Иными словами, метр был определен как 1/10, 000000 расстояния от экватора Земли до Северного полюса измеряется по поверхности окружности (эллипсоида) Земли через долготу Парижа.

Земля круглая — это общеизвестно. А что мы еще знаем о ее форме и размерах? Кто из нас на память назовет, сколько километров содержит окружность Земли по экватору? А по меридиану? Кто в курсе, когда и каким образом была впервые измерена длина земной окружности? Между тем, эти факты чрезвычайно интересны.

Впервые окружность Земли была измерена по имени Эратосфен, жившим в городе Сиена. В то время ученые уже знали, что Земля по форме представляет собой шар. Наблюдая за небесным светилом в разное время суток, Эратосфен обратил внимание, что в одно и то же время солнце, будучи наблюдаемым из Сиены, располагается точно в зените, при этом в Александрии в тот же день и час отклоняется на некий угол.

Наблюдения проводились ежегодно в Измерив данный угол с помощью астрономических инструментов, ученый установил, что он составляет 1/50 часть полной окружности.

Как известно, полная окружность равняется 360 градусам. Таким образом, достаточно знать хорду угла в 1 градус (т. е. расстояние между точками на поверхности Земли, лежащими на лучах с угловым расстоянием между ними в 1 градус). Затем полученную величину следует умножить на 360.

Взяв за длину хорды расстояние между городами Александрией и Сиеной (5 тысяч египетских стадий) и предполагая, что эти города лежат на одном меридиане, Эратосфен произвел необходимые вычисления и назвал цифру, которой равнялась окружность Земли — 252 тысячи египетских стадий.

Для того времени это измерение было достаточно точным, ведь надежных методов измерения расстояния между городами не существовало, и путь от Сиены до Александрии измерялся скоростью движения каравана верблюдов.

Впоследствии ученые разных стран многократно измеряли и уточняли величину, которую составляет длина окружности Земли. В 17 веке голландский ученый по фамилии Сибелиус придумал способ измерять расстояния с помощью первых теодолитов — специальных геодезических приборов.

Данный способ был назван триангуляцией и основан на построении большого количества треугольников с измерением базиса каждого из них.

Способ триангуляции применяется и поныне, вся земная поверхность виртуально поделена и расчерчена на большие треугольники.

Российские ученые тоже внесли свой вклад в эти исследования. В 19 веке окружность Земли измерялась в руководил исследованием В. Я. Струве.

До середины 17 века Землю считали шаром правильной формы. Но позже были накоплены некоторые факты, свидетельствующие об уменьшении силы земного притяжения от экватора к полюсу. Ученые ожесточенно дискутировали о причинах этого, самой правдоподобной была признана теория о сжатии Земли с полюсов.

Для проверки этой гипотезы Французской академией были организованы две независимые экспедиции (в 1735 и 1736 годах), которые измеряли длину экваториального и полярного градуса соответственно в Перу и в Лапландии. На экваторе градус, как выяснилось, короче!

Впоследствии другие, более точные измерения подтвердили, что полярная окружность Земли короче экваториальной на 21,4 км. 21 тонн. Из них около 7 % приходится на долю водных ресурсов.

Всем известно, что планета Земля обладает круглой формой. Но какие размеры имеет планета, мало кто сможет сказать. Какова длина окружности земли по экваториальной линии или по меридиану? Чему равен диаметр Земли? Постараемся ответить на эти вопросы максимально подробно.

Прежде всего рассмотрим основные понятия , с которыми мы столкнёмся при ответе на вопрос о длине окружности Земли.

Что называют экватором? Это круговая линия, опоясывающая планету и проходящая через её центр. Экватор перпендикулярен оси земного вращения. Он удалён одинаково от одного и другого полюса. Экватор разделяет планету на два полушария, называемые Северным и Южным. Он играет большую роль в определении климатических поясов на планете. Чем ближе к экватору, тем климат жарче, ведь этим территориям достаётся больше солнечного света.

Что такое меридианы? Это такие линии, которые разделяют весь земной шар . Всего их 360, то есть каждая доля между ними равняется одному градусу. Меридианы пролегают через полюса планеты. По меридианам считают географическую долготу. Отсчёт начинается от нулевого меридиана, который также именуют Гринвичским, поскольку он пролегает через Гринвичскую обсерваторию в Англии. Долготу называют восточной или западной — в зависимости от того, в каком направлении идёт отсчёт.

В древние времена

Впервые окружность Земли измерили ещё в Древней Греции. Это был математик Эратосфен из города Сиены. В то время уже было известно , что планета обладает шаровидной формой. Эратосфен наблюдал за Солнцем и заметил, что светило в одно и то же время суток при наблюдении из Сиены расположено точно в зените, а в Александрии оно имеет угол отклонения.

Эти измерения производились Эратосфеном в день солнцестояния в летний период. Учёный измерил угол и обнаружил, что его величина составляет 1/50 часть от целой окружности, равняемой 360 градусам. Зная хорду угла в один градус, её нужно умножить на 360. Затем Эратосфен взял в качестве длины хорды интервал между двумя городами (Сиеной и Александрией), предположил, что они находятся на одном меридиане, произвёл расчёты и назвал цифру 252 тысячи стадий. Это число и означало окружность Земли.

Для того времени подобные измерения считались точными, ведь никаких способов измерить величину окружности Земли более точно, не существовало. Современные учёные признаются, что величина, посчитанная Эратосфеном, получилась довольно точной, несмотря на то, что:

  • эти два города — Сиена и Александрия не расположены на одном меридиане;
  • древний учёный получил цифру, исходя из дней пути верблюдов, а ведь ходили они не по идеально прямой линии;
  • неизвестно, какой прибор применял учёный для измерения углов;
  • непонятно, чему равнялся стадий, используемый Эратосфеном.

Тем не менее, учёные до сих пор придерживаются мнения о точности и уникальности метода Эратосфена, впервые измерившего диаметр Земли.

В Средние века

В XVII веке учёный из Голландии по имени Сибелиус изобрёл метод расчёта расстояний с помощью теодолитов. Это специальные приборы для измерения углов , используемые в геодезии. Метод Сибелиуса назвали триангуляцией, он заключался в построении треугольников и измерении их базисов.

Триангуляция практикуется и в наши дни. Учёные условно поделили всю поверхность земного шара на треугольные участки.

Российские исследования

Учёные из России в XIX веке также внесли свой вклад в вопрос измерения длины экватора. Исследования велись в Пулковской обсерватории. Руководил процессом В. Я Струве.

Если ранее Землю считали шаром идеальной формы, то позднее накопились факты, согласно которым сила земного притяжения уменьшалась от экватора к полюсам. Учёные пытались дать объяснение этому явлению . Было несколько теорий. Самой популярной из них считалась теория о сжатии Земли со стороны того и другого полюса.

Чтобы проверить верность гипотезы, Французская академия организовала экспедиции в 1735 и 1736 годах. В результате учёные измерили длину экваториального и полярного градуса в двух точках земного шара — в Перу и Лапландии. Выяснилось, что на экваторе градус имеет меньшую длину. 21 тонн. Доля воды в этой величине составляет 7%.

Видео

Посмотрите интересный эксперимент, демонстрирующий, каким способом Эратосфену удалось высчитать окружность Земли.

Не получили ответ на свой вопрос? Предложите авторам тему.

И меридиана определены довольно точно. Благо, наука дошла до такого уровня развития, что выяснить основные параметры любого небесного тела сейчас не составляет никакого труда. Впрочем, история содержит немало любопытных фактов о том, как были сделаны первые важные открытия. В частности, расскажем о том, как люди узнали, что в среднем радиус Земли составляет 6371 километр.

Кто первый сделал подсчеты?

Многие открытия совершаются в силу большой любознательности и любопытства. Эти качества были присущи человеку во все времена, и, по крайней мере, в их отсутствии нельзя было упрекнуть древнего грека Эратосфена Киренского. Сей ученый муж прославился как талантливый математик, географ, астроном и поэт, а также как первый человек, определивший радиус Земли. Произошло это примерно в 240 году до нашей эры. Однажды Эратосфен, трудившийся в Александрийской библиотеке, нашел некий папирус, который сообщал об интересном наблюдении египтян. Говорилось о том, что в южной части Египта, в Сиене (сейчас этот город известен как Асуан) 21 июня ровно полдень вертикально поставленный к земной поверхности шест перестает отбрасывать тень, а солнечные лучи достигают дна самых глубоких колодцев. Другими словами, Солнце находится прямо над головой. Любопытный Эратосфен решил проверить эти сведения в Александрии, для чего, дождавшись 21 июня, провел с шестом аналогичный опыт.

И что вы думаете? Тень от шеста была. Наш современник на его месте, скорее всего, пожал бы плечами и решил, что египтяне что-то напутали или слегка преувеличили, и продолжил бы заниматься своими повседневными делами. Но Эратосфен так просто не сдался: он измерил длину тени и, поразмыслив, пришел к выводу, что земная поверхность искривлена. В самом деле, если бы она была плоской, солнечный свет в один и тот же день падал бы везде под одинаковым углом. Решив проверить свои догадки, грек нанял одного человека для того, чтобы тот подсчитал количество шагов от Александрии до Сиены. Таким образом, он смог произвести расчеты и выяснил, что радиус Земли равен 40 000 стадий. Если перевести эту величину в километры, то получится 7000 км. Удивительно, что, учитывая способ определения, погрешность составила всего лишь 629 км — на то время это было довольно точно.

Современные теории

Несмотря на то, что средний экваториальный радиус Земли (6378.137 км), радиус орбиты, расстояние до Солнца и прочие параметры нашей планеты подсчитаны сейчас с очень высокой точностью, ученые не спешат полностью переключаться на исследование космоса.

В частности, в XIX веке была выдвинута одна любопытная гипотеза относительно факторов, повлиявших на образование гор и океанов. Ученые предположили, что вероятной причиной был изменяющийся в результате смещения тектонических плит радиус орбиты Земли. До последнего времени немало исследователей придерживались этой точки зрения, и лишь недавно (в 2011 году) результаты нового исследования, проведенного специалистами Лаборатории реактивного движения, полностью опровергли данную гипотезу. Эксперты построили детальнейшую модель движения географических объектов на земной поверхности, ориентируясь на данные, полученные при помощи спутников. Выяснилось, что даже если радиус нашей планеты и меняется, то скорость такого изменения за год не превышает 1/10 миллиметра.

Полюсами (самая северная и самая южная точки планеты). Экватор также делит Землю на и Южное полушария, являясь важной линией для навигационных целей, так как его широта равна 0°, и все остальные измерения параллелей на север или юг к полюсам, осуществляются от него.

Поскольку широта экватора Земли равна 0°, это важная черта на поверхности Земле для , а также навигации и разведки, поскольку служит отправной точкой для изучения особенностей нашей планеты на основе широты. Для справки, соответствующей экватору линией долготы является Гринвичский (нулевой) меридиан.

География экватора Земли

Экватор является единственной линией на поверхности Земли, которая считается большим кругом. Большой круг — любой круг, нарисованный на шаре (или сфероиде, как Земля) с центром, включающим в себя центр этой сферы. Таким образом, экватор считается большим кругом, потому что он проходит через центр Земли и делит ее пополам. Другие линии широты (параллели) к северу и к югу от экватора не являются большими кругами, так как они сужаются по мере приближения к полюсам и не совпадают центрами с Землей.

Параллели также являются большим кругам Земли, но из-за сплюснутой формы планеты, длина их окружности меньше, чем на экваторе.

Поскольку наша планета представляет собой эллипсоид, слегка сплющенные у полюсов и выпуклый у экватора в результате гравитация и вращение, ее диаметр на экваторе больше на 42,7 км (26,5 миль) больше полярного диаметра 12 713,5 км (7 899,8 миль). Как и диаметр, окружность Земли также немного больше на экваторе из-за экваториальной выпуклости. Например, на полюсах окружность равна 40 008 км (24 859,82 мили), а на экваторе она составляет 40 075,16 км (24 901,55 миль).

Кроме того, поскольку Земля является сплюснутым эллипсоидом, линейная скорость ее вращения на экваторе больше, чем где-либо. Это объясняется тем, что окружность планеты на экваторе составляет примерно 40 000 км или 24 000 миль (для простоты), и за 24 часа Земля совершает один полный оборот вокруг своей оси. Поэтому, чтобы найти линейную скорость вращения Земли, разделите 40 000 км (24 000 миль) на 24 часа, и получите 1670 км (1000 миль) в час. При движении на север или юг от экватора окружность Земли становится меньше и, таким образом, линейная скорость вращения также уменьшается.

Климат и экватор

Экваториальный климатический пояс на карте мира

Экватор отличается от остальной части земного шара как физической средой, так и географическим назначением. Однако самым большим из этих различий является его климат. Экватор испытывает одни и те же модели климата круглый год, среди которых доминируют теплые, влажные или теплые и засушливые климатические условия. Большая часть экваториальной области также характеризуется высокой влажностью. Эти климатические особенности связаны с тем, что экватор получает самый большой уровень солнечной радиации.

Страны вдоль экватора

В дополнение к густым тропическим лесам, линия экватора пересекает сушу и воды 13 стран. Некоторые из этих стран малонаселенны, но другие, такие как Эквадор, имеют высокую численность население и некоторые из своих крупнейших городов на экваторе. Например, Кито, столица Эквадора, находится в пределах 1 км от Экватора, и в центре этого города есть музей и памятник, обозначающий его.

Кроме Эквадора, линия экватора проходит через территории следующих стран: Республика Конго, Демократическая Республика Конго, Сан-Томе и Принсипи (по морю вблизи острова Ролаш), Габон, Уганда, Кения, Сомали, Мальдивы (по морю между атоллами Сувадива и Адду), Индонезия, Кирибати (по морю), Колумбии и Бразилия.

Рекомендуем также

Земля — Детский технопарк «Кванториум»

Ни для кого не секрет, что мы живем на третьей планете от Солнца. Нам очень повезло, ведь Земля – это пока единственная известная планета Солнечной системы, содержащая атмосферу с кислородом, океаны на поверхности и жизнь.

Диаметр планеты Земля – 13000 км. Она имеет кругообразную форму, потому что гравитация втягивает материю.
Вода занимает приблизительно 71% (большая часть – океаны).
1/5 атмосферы состоит из кислорода, который производят растения.


Характеристики орбиты Земли

Ось – это воображаемая линия, идущая через центр от Северного к Южному полюсу. На один оборот уходит 23,934 часа, а на околосолнечную орбиту – 365.26 дней (земной год).

(Наклон земной оси и движение планеты в течении года)

Земная ось наклонена относительно плоскости эклиптики (воображаемая поверхность орбиты Земли вокруг Солнца). Из-за этого северное и южное полушария иногда поворачиваются и отворачиваются от Солнца. Это приводит к смене времен года.
Орбита Земли представляет не идеальный круг, а овальный эллипс. Приближается к Солнцу в начале января и отдаляется в июле. Эта дистанция позволяет температуре поддерживать воду в жидком состоянии.

Орбита и вращение Земли

Формирование и эволюция Земли

Исследователями принято считать, что Земля сформировалась 4. 6 миллиардов лет назадвместе с Солнцем и другими планетами.
Тогда Солнечная система воссоединилась с огромнейшим газовым и пыльным облаком – солнечной туманностью. Сила тяжести постепенно разрушала ее, придавая больше скорости и форму диска. Большая часть материала притянулась в центр и начала формировать Солнце.

(Солнце)

Другие частицы сталкивались и соединялись, образуя более крупные тела. Солнечный ветер обладал такой силой, что ему удалось сместить более легкие элементы (водород и гелий) из самых отдаленных миров. Именно поэтому Земля и другие планеты стали скалистыми.
По последним данным, кора и океаны могли появиться через 200 миллионов лет после формирования планеты.
Земную историю делят на 4 эона: хадейский, архейский, протерозойский и фанерозойский. Первые три заняли почти 4 миллиарда лет и вместе называются докембрийскими. Доказательства наличия жизни обнаружили в архее около 3.8 миллиарда лет назад. Но жизнь не отличалась богатством до фанерозоя.
Период фанерозоя делится на 3 эпохи: палеозой, мезозой и кайнозой. Первая продемонстрировала появление многих разновидностей животных и растений в морях и на суше. Мезозой предоставил динозавров, а вот кайнозой – млекопитающих.


(Гипотетический вид планеты 3 миллиарда лет назад)

Большинство окаменелостей из палеозоя – беспозвоночные животные (кораллы, трилобиты и моллюски). Окаменелости рыбы датировались возрастом в 450 миллионов лет, а земноводных – 380 миллионов лет. Огромные леса, болота и ранние рептилии заселили Землю 300 миллионов лет назад.

Мезозой стал периодом жизни динозавров. Хотя окаменелости млекопитающих также имели возраст в 200 миллионов лет. В этот период власть захватили цветущее растения (и продолжают удерживать ее сегодня).

Кайнозой стартовал около 65 миллионов лет назад, когда вымерли динозавры. Млекопитающим удалось выжить, и они стали главными существами на планете.

Знаете ли вы?

• Ядро Земли содержит столько золота, которого хватит покрыть всю поверхность нашей планеты почти на 45 сантиметров;
• Молнии на нашей планете ударяют в землю более 8,6 миллионов раз в день.

Состав и структура Земли

Состав: 78% азота и 21% кислорода с небольшими примесями воды, двуокиси углерода, аргона и других газов.
Землю окружает воздух, становясь тонким по мере удаленности от поверхности. На высоте в 160 км он настолько тонкий, что спутникам приходится преодолевать лишь незначительное сопротивление. Но следы атмосферы все же находят и на высоте в 600 км.

(Строение атмосферы Земли)

Самый нижний слой атмосферы – тропосфера. Она отвечает за погодные условия. Солнечный свет нагревает атмосферу, создавая теплый воздушный поток. Он расширяется и охлаждается с уменьшением давления. Холодный воздух становится плотнее, поэтому опускается вниз, чтобы согреться в нижних слоях.
На высоте 48 км расположена стратосфера. Это неподвижный озоновый слой, созданный ультрафиолетовым светом.Именно озон защищает Землю от большей части опасного ультрафиолетового излучения.
Углекислый газ, водяной пар и прочие газы задерживают тепло и нагревают Землю.

Магнитное поле

Магнитное поле Земли создается потоками, исходящими от внешнего слоя земного ядра. Магнитные полюса всегда двигаются. Магнитный северный полюс ускоряет движение до 40 км в год.

НАСА считает, что магнитное поле изменяется и в других направлениях. Во всем мире оно ослабло на 10%, если отмерять с 19 века.
Когда заряженные Солнцем частицы оказываются в магнитном поле, они разбиваются об молекулы воздуха над полюсами и создают сияние – северное и южное.

(Северное сияние)

Химический состав

Наиболее распространенный элемент в земной коре – кислород (47%). Далее идут кремний (27%), алюминий (8%), железо (5%), кальций (4%), и по 2% калия, натрия и магния.
В состав ядра Земли входят: никель, железо и более легкие элементы (сера и кислород). Мантия сделана из силикатных пород, богатых железом и магнием (комбинация кремния и кислорода – кремнезем, а содержащие его материалы называют силикатными).

Внутренняя структура

Земное ядро достигает 7100 км в ширину.
Самые отдаленные слои (2250 км) жидкие, а вот внутренние представляют собой твердые тела и достигают 4/5 размера Луны (2600 км в диаметре).

(Внутренняя структура Земли)

Над ядром расположена мантия толщиною в 2900 км. Земная кора плывет по ней, что вызывает практически незаметное смещение континентов. Это можно ощутить лишь в виде землетрясения, извергающихся вулканов и формирования горных хребтов.
Есть два вида земной коры. Суша континентов состоит по большей части из гранита и прочих легких силикатных минералов. Океанские этажи представляют темную и плотную вулканическую породу – базальт. Континентальная кора в толщину достигает 40 км.
Океаническая разрастается всего до 8 км. Вода наполняет низкие участки базальта и формирует мировой океан. У Земли много воды, поэтому она полностью заполняет океанские бассейны. Остальная же часть достигает краев континентов – континентальный шлейф.

На самом дне континентальной коры температура достигает 1000 °C и увеличивается на 1°C с каждым километром вниз.
Геологи определили, что внешнее ядро накалено до 3700-4300 °C, а внутреннее – 7000°C. Это жарче, чем на поверхности Солнца.


Земная Луна

У Земли есть верный спутник – Луна. Она достигает 3474 км в ширину.
Луна сформировалась после того, как в Землю врезался гигантский объект. Оторванные обломки и стали составным материалом Луны.

(Луна)

Земля считается самой изученной. На данный момент это единственная планета во Вселенной, населенная жизнью. Насчитывается несколько миллионов известных видов от самого глубокого океанского дна до наивысших уровней атмосферы. Поэтому ее нужно не только всесторонне изучать, но и оберегать.

Ближайшие планеты к Земле – Венера, Меркурий и Марс, о характеристике которых можно узнать далее.

⠀⠀Плутон ᅠᅠᅠНептунᅠᅠᅠᅠᅠМеркурийᅠᅠᅠᅠМарс ᅠᅠᅠᅠСатурнᅠᅠᅠᅠᅠСолнцеᅠᅠᅠᅠᅠЮпитерᅠᅠᅠᅠУранᅠᅠᅠᅠᅠВенера

Измеритель Земли – Наука – Коммерсантъ

О том, кто, когда и как измерил Землю, мы знаем из дошедших до нас трудов древнегреческого ученого Клеомеда. Клеомед был современником Христа, то есть жил спустя почти три века после Эратосфена, но насчет точности даты первого измерения земного шара можно не беспокоиться. Иного дня для измерения нашей планеты не могло быть, да и метод ее измерения в то время мог быть только одним — по длине тени гномона (вертикального шеста солнечных часов) в полдень 19 июня. Именно этот день в III веке до н. э. был днем летнего солнцестояния.

Ход мысли Эратосфена Клеомед восстановил по своему разумению, но и тут было трудно ошибиться, потому что это была единственно возможная логика ученого того времени. Прежде всего, для Эратосфена, который занимал пост хранителя Александрийской библиотеки, главного научного учреждения Древней Греции, шарообразность Земли была не предположением, а фактом. Это экспериментально доказали греческие ученые еще за сто лет до Эратосфена.

Эратосфен исходил из двух допущений. Во-первых, он считал, что Александрия в дельте Нила, где он проводил измерения, и город Сиен (Асуан) в верховьях Нила находятся на одном меридиане. Во-вторых — что Сиен находится под тропиком Рака, то есть в полдень дня летнего солнцестояния вертикальный шест в Сиене не отбрасывает вообще никакой тени, он строго перпендикулярен Солнцу. Оставалось измерить длину тени вертикального шеста (гномона) в солнечных часах в Александрии в полдень 19 июня, что и сделал Эратосфен.

По длине тени можно определить угол, под которым шест направлен к Солнцу в зените. Угол оказался равен 1/50 от всего круга солнечных часов (360 градусов). Расстояние от Александрии до Сиена было известно — 5000 стадиев. Дальше все сводилось к геометрии, в которой греки были сильны. Если дуга окружности Земли в 1/50 ее длины равна 5 тыс. стадиев, то вся окружность Земли равна 250 тыс. стадиев (43 тыс. км). А радиус Земли у Эратосфена получился равным 6287 км в наших мерах длины.

Современные измерения дают окружность нашей планеты по меридиану 40 008 км, радиус — 6371 км. Точность измерений Эратосфена была почти абсолютная. Небольшие расхождения связаны с погрешностями его допущений. Александрия и Асуан лежат не на одном меридиане, Асуан на 2,5 градуса западнее. Кроме того, Асуан лежит все-таки не под тропиком Рака, а на полградуса севернее.

Сергей Петухов

Диаметр Земли

Земля – единственная известная планета во Вселенной, на которой существует жизнь. Возраст ее исчисляется примерно от 3,5-4,5 миллиардов лет.

В течение многих тысячелетий человек представлял Землю как плоскость, установленную на опоре. И такое представление существовало долгие века и у разных народов мира. Но мореплавание, военные длительные походы, торговые экспедиции давали пищу для размышлений пытливому уму.

Впервые о Земле как о шаре высказали предположения древнегреческие ученые. В 3 веке до н.э. (235 г. до н.э.) Эрастофен, (географ и астроном) определил диаметр планеты Земля по Солнцу в определенной точке, расположенной близ города Александрии. Этот город – центр науки и культуры Древнего Египта. Археологические материалы, исследования современных египтологов свидетельствуют, что уже в 3-ем тысячелетии до н. э. египтяне имели очень хорошее представление о Вселенной и о Земле.

В день летнего солнцестояния (по современному календарю 22 июня) Эрастофен вычислил угол падения солнечных лучей и тени от обелиска. Полученные данные позволили ему определить радиус Земли. Во 2 веке до н.э. Птолемей пытался вычислить окружность планеты подобным способом.

Астрономы древности исходили из постулатов геоцентрической теории – все видимые небесные тела движутся вокруг Земли. В эпоху Средневековья (9-11 вв.) среднеазиатские ученые также проводили измерительные исследования. Они проанализировали труды античных ученых. Диаметр Земли вычисляли и индийских ученые. Исследования проводились разными способами, в различных точках земного шара и в разных единицах измерения. Тем не менее, результаты вычислений параметров нашей планеты, Солнца, Луны были близки по значению.

В 16 веке укрепились позиции сторонников гелиоцентрического строения Вселенной. Солнце — центр, вокруг которого вращаются планеты, среди которых наша Земля далеко не самая крупная.

Взаимодействие нашей планеты с Солнцем, Луной и другими планетами вселенной неоспоримо. Предполагается, что Земля и  Луна когда-то составляли единое целое. Но, столкнувшись с огромным астероидом миллиарды лет назад, Луна стала отдельным космическим телом. Оборот ее вокруг нашей планеты составляет 27 дней и почти 7 часов — это наш земной месяц. А время, за которое Земля оборачивается вокруг Солнца — 365 дней — земной год.

Естественно, что были и погрешности в многовековых измерениях параметров нашей планеты, на сегодняшний день официально признаны следующие размеры: радиус Земли — 6378,1363 км; диаметр Земли по экватору — 12756, 274 км; диаметр от Южного до Северного полюса – 12514 км.

Собственно, говоря о параметрах планеты, логичнее говорить о ее диаметрах, так как Земля не является идеальным шаром, сила вращения делает ее эллипсом или геоидом. Нетрудно посчитать, что разница между значениями составляет 43 км, а средний диаметр Земли — 12743,2 км.

Насколько точны эти цифры? Измерения и уточнения параметров Земли продолжаются. Современные ученые работают в международных командах, что позволяет получать сведения из разных точек земного шара. В 2007 году были опубликованы результаты измерений, которые показали, что по сравнению с 2000 годом, диаметр Земли уменьшился на 5 миллиметров. Значит ли это, что наша планета уменьшается? Скорее, это свидетельство того, что совершенствуются методы измерения, используется более полная и точная информация, современные геофизические модели.

Таким образом, средний диаметр Земли по последним уточненным данным – 12 756, 274 км.

В современных исследованиях используются три основных метода:

  1. Измерение радиоволн (квазаров), которые принимают 70 радиотелескопов, расположенных в разных точках нашей планеты.
  2. Спутниковая лазерная дальнометрия, когда расстояние от космического аппарата до поверхности земли измеряется лазером.
  3. Исследовательские программы спутниковых систем GPS и DORIS.

Земля – планета Солнечной системы, о которой мы знаем все или нет?

Нам, жителям планеты Земля, глядя на ночное бархатное небо, наполненное светом мириад звезд, трудно представить, что наш мир – это всего лишь микроскопический островок жизни в бескрайней Вселенной. В обозримом космическом пространстве существуют миллиарды других планет и возможно на некоторых из них присутствуют какие-то другие формы жизни. Однако на сегодняшний день голубая планета Земля является единственным известным местом во Вселенной, где имеются необходимые условия для существования живых организмов.

Наша планета – это уникальный мир, космический дом, ставший колыбелью человечества. Несмотря на то, что человек в своем стремлении к познаниям, стремиться все дальше и глубже проникнуть в глубины космоса, Земля продолжает оставаться для нас малоизученным космическим объектом. Изучая жизнь на планете Земля, мы располагаем только поверхностными данными о третьей планете Солнечной системы. Вся имеющаяся на сегодняшний день информация о ней – это только верхняя часть айсберга. Человечество крайне мало знает о своем доме, продолжает разгадывать загадки планеты Земля, искать ответы на тысячи вопросов: Кто мы? Откуда? Почему именно Земля стала колыбелью жизни. В какой галактике находятся ближайшая к нам обитаемая планета?

Известные науке факты о планете Земля

Основные астрофизические и геофизические данные о нашей планете мы усвоили еще со школьной скамьи. Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите на расстоянии 150 млн. км. Наша звезда, относящаяся к типу звезд желтые карлики, имеет свою систему, в которую входят восемь больших и малых планет, их спутники, астероиды и метеоры. Более точные астрофизические данные о нашей планете следующие:

  • максимальное расстояние от Земли до Солнца в афелии – 152098238 км;
  • минимальное расстояние до Солнца – перигелий, составляет – 147098290 км;
  • полный оборот планеты вокруг Солнца совершается за 365 суток;
  • скорость движения планеты по своей орбите составляет 30км/с;
  • вращение Земли вокруг собственной оси – 24 часа.

Не менее любопытны и интересны физические характеристики нашей планеты. Земля, к примеру, имеет полярное сжатие и поэтому не является идеальным шарообразным космическим телом. Диаметр планеты Земля составляет 12742 км, при этом средний радиус планеты составляет примерно 6371 км. Другими словами, наш космический дом далеко не шар и приплюснут на полюсах. Об этом свидетельствует разница в длине экватора и меридианов. Длина экватора – срединная линия, делящая планету на два полушария, составляет 40075 км, тогда как длина меридиана на целых 68 км меньше и составляет уже 40007 км.

По своим размерам и массе Земля среди других планет Солнечной системы находится в золотой серединке. Размер нашей планеты больше размеров Марса, Венеры и Меркурия, однако значительно уступает размерам планет – гигантов, Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну. В отличие от крупных планет, которые представляют собой газовые гиганты, Земля являет собой твердое космическое тело, имеющее плотность 5,51 кг/см3. При этом вес планеты составляет 5,9726х1024 кг. Даже такая колоссальная цифра, ничто по сравнению с массой Юпитера.

Масса Юпитера, несмотря на то, что планета не имеет твердой основы, в 317 раз больше массы Земли.

Планеты Земной группы – соседи планеты Земля

Среди планет Земной группы, в которую входят Меркурий, Венера и Марс, Земля выгодно отличается астрофизическими параметрами, включая расстояние до нашего светила, форму орбиты и частоту вращения, как вокруг Солнца, так и вокруг собственной оси. Этому в немалой степени способствует и положение планеты в Солнечной системы. Мы занимаем почетное третье место в ряду от Солнца, уютно расположившись между Венерой и Марсом.

Самой близкой к Солнцу планетой является Меркурий. Эта маленькая планета с массой 3,33022х1023 кг или 0,055274 веса планеты Земли, диаметр которой в три раза меньше земного, несется с огромной скоростью по круговой орбите вокруг нашей звезды. На Меркурии сильно разреженная атмосфера, которая абсолютно не спасает планету от солнечного тепла и космического холода. Меркурий отличается от других планет Земной группы самыми значительными суточными колебаниями температур. Меркурианский день сопровождается несносной жарой, при которой поверхность планеты нагревается до 7000С, тогда как ночью температура может достигать отметки -2000С. В подобных условиях невозможно существование, какой либо из известных на сегодняшний день форм жизни. Нет у первой планеты и естественных спутников.

Самыми ближайшими нашими соседями являются Венера и Марс, планеты схожие по своей структуре и строению с Землей. От «утренней звезды» нас отделяет расстояние в 38 млн. км. (ближайшая точка). Чтобы достичь поверхности Марса космическому кораблю придется преодолеть расстояние по прямой линии в 58 млн. км. И та и другая планеты имеют свои, отличные от земных параметров, астрофизические данные и характеристики, в разной степени, объясняющие сформировавшиеся физические условия. Венера, несмотря на свой волшебный облик, к которому мы привыкли на протяжении тысячи лет, является настоящим адом. Ни о какой форме жизни, способной существовать в тех условиях не может быть и речи.

Венера – самая близкая к Земле планета, наиболее схожа с нашей планетой и по физическим параметрам. Ее масса составляет 90% веса Земли, а диаметр Венеры составляет 12,103 км и равен 95% земного. Венерианский день тянется 117 земных дней, а год на поверхности Венеры будет равен 224 земным суткам. Венерианская атмосфера схожа по плотности с земной атмосферой и состоит в основном из углекислого газа и азота. Такие важные для образования жизни элементы, как кислород и водород представлены в атмосфере Венеры в ничтожных количествах.

Ускорение свободного падения на Земле составляет 9,807 м/с2, тогда как на Венере гравитация составляет 8,87 м/с2.

По своей плотности венерианская атмосфера гораздо плотнее земной. Отсюда и возникает то колоссальное давление, которое присутствует на поверхности планеты, которое можно для сравнения приравнять к земному давлению под водой на глубине 900 м. Плотная газовая шуба, насыщенная парами серной кислоты обеспечивает на поверхности планеты парниковый эффект, убивающий все живое. Запущенные к Венере космические автоматические аппараты и техника сумели предоставить ученому сообществу информацию о том, что Венера – это смертельная и опасная для живых организмов среда. Средняя температура поверхности Венеры составляет 4540С при атмосферном давлении в 93 бар. История планеты свидетельствует об активной геофизической деятельности. Многочисленные спящие вулканы покрывают 25% поверхности планеты. Некоторые из них в десятки раз выше своих земных собратьев. Несмотря на твердую поверхность, Венера лишена коры. В тектонике планеты отсутствуют подвижные тектонические плиты, поэтому планета напоминает собой плотное каменное образование.

Описание планеты, которое ученые смогли составить на основании полученных во время полетов автоматических советских и американских зондов свидетельствуют о том, что наша ближайшая соседка по Солнечной системе является абсолютно чуждым и враждебным для человека местом в космосе. Жизнь на планете Земля существует в гораздо более комфортных и мягких условиях.

Марс, который соседствует с нами с другой, с внешней стороны Солнечной системы, обладает менее агрессивной средой. Физические параметры планеты существенно отличатся от земных условий, однако в некоторой степени могут быть пригодными для освоения. По своим размерам Марс в два раза меньше Земли. Скорость вращения планеты вокруг Солнца составляет 1,88 земного года, а марсианские сутки длиннее земных всего на 40 минут и составляют 24 часа 39 минут.

Благодаря тому, что на Марсе имеется атмосфера, поверхность планеты менее подвержена воздействию убийственного солнечного и космического излучения. Атмосферное давление на поверхности планеты составляет 6,1 бар. Температура на поверхности планеты варьируется в диапазоне – от -1500С на полюсах, до +200С в экваториальной зоне планеты. Смена дня и ночи сопровождается значительными перепадами температур на поверхности планеты. Условия жизни на планете Земля совершенно иные, однако то, с чем столкнулись ученые, изучая четвертую планету Солнечной системы, говорит о том, что Марс может быть обитаем.

Существуют ли формы жизни на Марсе – вопрос, который волнует ученые умы в последние десятилетия. По своим астрофизическим и физическим характеристикам, Марс является планетой Солнечной системы наиболее подходящей для последующей колонизации. Другие объекты, являющиеся нашими постоянными и временными соседями, прилетающими из космического пространства и вращающиеся вокруг нашей планеты, стали Луна, астероиды и кометы.

Ближний космос: Луна и другие спутники планеты Земля

Эту планету, которую нам предоставили для жизни, сопровождает Луна – наш постоянный спутник. Земля является единственной планетой в Солнечной системе, которая имеет столь крупный естественный спутник. Ни Марс, ни Венера – планеты схожие с Землей по астрофизическим параметрам, ни имеют ничего подобного нашей Луне. У Меркурия и Венеры спутники отсутствуют. Марс сопровождают два карликовых спутника – Деймос и Фобос (Ужас и Страх) размеры, которых едва превышают размеры большого земного мегаполиса, больше схожи на астероиды.

Луна – один естественный спутник Земли представляет собой уникальное небесное тело. По своим размерам Луна едва уступает Меркурию. Диаметр нашей соседки составляет 3458 км, тогда как Меркурий имеет диаметр всего 4880 км. Наш естественный спутник является пятым по величине среди всех естественных спутников в Солнечной системе. Однако если размеры Ганимеда, Титана, Каллисто и Ио вполне соответствуют гигантским размерам Юпитера и Сатурна, то Луна со своими размерами для небольшой Земли – явление не вполне объяснимое. Чем вызвана такая избирательность? Ученые до сих пор не могут найти ответ. Почему Земля, имея по космическим меркам достаточно малые размеры, награждена в качестве естественного спутника столь крупным небесным телом? Интересны и другие астрофизические характеристики, которыми обладает наш единственный спутник:

  • расстояние от Земли до Луны в апогее составляет 406 тыс. км;
  • минимальное расстояние от нашей планеты до нашего спутника составляет 357 тыс. км;
  • Луна обращается вокруг Земли по эллиптической орбите со скоростью чуть более 27 земных суток;
  • вокруг собственной оси наш естественный спутник крутиться с той же скоростью, около 27 суток.

Два последних факта делают наш спутник уникальным небесным телом. Благодаря тому, что движение Луны по околоземной орбите синхронизировано с частотой вращения спутника вокруг собственной оси, наша соседка повернута к нам всегда одно стороной. Обратная сторона Луны скрыта от нашего поля зрения. Увидеть ее стало возможным только в наши дни. Благодаря полетам автоматических станций «Луна», «Рейнджер», «Сервейер» и «Лунар орбитер» человек получил первые снимки обратной стороны нашей космической спутницы. Закрепили успех полеты и посадки американских астронавтов в рамках программы «Аполлон».

До сих пор Луна является единственным небесным телом, на которое ступала нога человека. Почти 50 лет назад, в июле 1969 года лунный модуль «Орел» космического аппарата «Аполлон -11» совершил посадку на поверхность Луны в районе моря Спокойствия.

Что касается физических параметров, то Луна оказалась на удивление пустой и безжизненной. Спутник лишен атмосферы, а лунная гравитация в 6 раз слабее земной силы притяжения. Лунный ландшафт сформировался в результате естественной эрозии. Об этом говорят многочисленные кратеры, покрывающие оспинами прекрасный лик нашей соседки. Исследования лунного грунта не внесли ясности в вопрос о существовании живых организмов на нашем спутнике. Следы присутствия разумной жизни на Луне обнаружено не были. Рассекреченные данные, полученные от американских астронавтов, совершивших более 6 посадок на поверхность нашего спутника, и информация, полученная в результате полетов советских и американских автоматических станций и зондов, свидетельствуют о том, что наш естественный спутник представляет собой огромный остывший камень.

Кроме Луны, вокруг нашей планеты в космическом пространстве путешествуют астероиды и кометы, время от времени проносящиеся в непосредственной близости от Земли. Небольшие по размерам космические тела в виде метеоров тревожат атмосферу Земли. Астероиды больших размеров, уже в виде метеоритов, изредка также достигают поверхности нашей планеты. Большая часть упавших метеоритов больших и гигантских размеров приходится на доисторический период нашей планеты.

Чиксулуб или Юкатанский кратер, размеры которого потрясают, 180 км в поперечнике и глубиной 10-12 км, образовался 65 млн. лет назад. Более молодой Аризонский кратер диаметром 1,2 км., образовался 50 тыс. лет назад.

В новой истории достаточно много имеется фактов и доказательств о падении на нашу планету метеоритов меньших размеров, последствия которых оказались менее разрушительными. В 1908 году в Восточной Сибири на реке Подкаменной Тунгуске упал метеорит довольно внушительных размеров. В 20-х годах XX века на территории Намибии упал метеорит весом 66 тонн, получивший имя Гоба. Космические гости размерами поменьше регулярно падают на нашу планету. Последним знаменательным событием в мире астрофизики стало падение крупного метеорита в Перу осенью 2007 года и метеоритный дождь в Китае, обрушившийся на Землю в феврале 2012 года.

 Тайны формирования планеты Земля

Наш космический дом образовался ориентировочно 4.5 млрд. лет назад. Вслед за образованием нашей звезды, которая родилась в результате Большого взрыва, началось формирование Солнечной системы. Все планеты имеют примерно один возраст, однако до сих пор на некоторых из них наблюдается тектоническая активность, происходят химические процессы, оказывающие влияние на формирование облика далеких миров. Как образовалась среди этого хаоса наша планета – вопрос, который не имеет окончательного ответа. Существует масса теорий, которые объясняют процесс образования и развития нашей планеты, который растянулся по времени на миллиарды лет.

Первоначально образование Земли представляло собой сложный и длительный процесс. Космическое вещество объединялось в сгустки материи, образуя в результате центростремительного движения тело шарообразной формы. Под действием центробежной силы происходило сжатие космических частиц в твердую структуру, соответственно росла и сила гравитации будущей планеты. Результатом длительных процессов стало образование твердого космического тела высокой плотности. Растущая гравитация способствовала перемещению более тяжелых частиц к центру, тогда как легкие элементы поднимались к поверхности. Весь этот процесс сопровождался выделением тепловой энергии в колоссальных количествах, разогревая тем самым планету изнутри, формируя раскаленный железоникелевый центр планеты – будущее ядро. Остывая, верхние слои формировали твердую оболочку – земную твердь.

Характерной особенностью поверхностной оболочки планеты является наличие тектонических плит, постоянное движение и положение которых образуют земную кору. Возраст земной коры определяется в один млрд. лет. Несмотря на столь древний возраст, Земля продолжает жить. Этому способствовали физико-химические процессы, происходящие во внутренних слоях нашей планеты. Радиоактивные элементы, входящие в состав каменного материала, формирующего внутренние слои Земли, при распаде выделяют огромное количество тепловой энергии. Ранняя история планеты Земля – это сплошная череда катаклизмов вселенского масштаба, в результате которых сформировалась земная твердь, появились океаны, образовалась атмосфера.

Уникальность третьей планеты Солнечной системы заключается в том, что Земля, по своим размерам занимающая пятое место среди планет Солнечной системы, имеет самую высокую плотность – 5,513 кг/м3. Наша планета плотнее газовых гигантов Юпитера и Сатурна. Другим уникальным фактом, уже созданным стараниями человека, является название нашей планеты. В отличие от других небесных светил, которым даны мифические названия и имена, Земля получила совершенно иное название – «ertha» в переводе с английского – «земля или почва».

Это название отражает и физическую природу нашего дома. Земля является твердым космическим телом, центром которого является ядро, состоящее из железа и никеля. Благодаря тяжелому ядру, диаметр которого составляет 1220 км, Земля обладает мощным магнитным полем. Железоникелевое ядро образует гравитацию, которая удерживает атмосферу – жизненно важный фактор, обеспечивающий наличие жизни на планете Земля.

Вокруг земного ядра образовался новый слой. Следом за границами внешнего ядра сформировалась мантия, границы которой имеют четкие очертания и заканчиваются земной корой. Каждый слой имеет свою толщину и структуру. Мантия Земли является кровеносной системой нашей планеты, снабжая теплом, микроэлементами и строительным материалом земную кору. Пока наша планета вертится вокруг собственной оси, пока в недрах и в земном ядре происходит ядерный синтез, бурлят другие термохимические реакции, наш космический дом продолжает жить. Гибель планеты Земля наступит только с прекращением основных геофизических и астрофизических процессов.

Земная атмосфера – источник жизни на планете Земля

Ядерные и химические реакции, происходящие в недрах планеты в сочетании с тектоническими процессами, являются главными факторами, способствующими образованию первичной земной атмосферы. В период интенсивной вулканической деятельности на поверхность Земли выбрасывалось огромное количество газов, которые благодаря силе земного притяжения удерживались в приземном слое.

Первичная земная атмосфера мало чем отличалась по своему составу от той газовой смеси, с которой мы столкнулись, изучая сегодня другие космические тела. Наша Земля, в период своего раннего развития была окутана парами метана, углекислого газа и аммиака. Атмосфера планеты представляла собой огромный и бурлящий газовый котел, слабо подходящий для образования каких-либо форм жизни. Только спустя огромный промежуток времени в результате дегазации поверхностных слоев земной мантии и естественной эрозии стал меняться состав земной атмосферы. Газовая масса наполнилась парами воды, летучими углеродистыми соединениями и азотом. Под воздействием космического излучения и благодаря внутренним химическим процессам начался процесс окисления газовой оболочки Земли. Доминирующими химическими элементами земной атмосферы стали углекислый газ, азот, водород и кислород. Это эволюция и является одной и загадок планеты Земля. В результате, какой трансформации метан и аммиак превратились в водород и азот? Что способствовало превращению враждебной и непригодной для живых организмов газовой среды в животворящую азотно-воздушную смесь?

Слой вторичной атмосферы был очень тонкий. Однако именно в нем зародилась первая жизнь. Сине-зеленые водоросли и цианобактерии стали первыми живыми организмами, появившимися на Земле. На поверхности Земли стали накапливаться углекислый газ и азот. В процессе жизнедеятельности бактерий в атмосфере появился кислород, ставший главным окислителем других элементов. Не стоит говорить, что в ранние периоды формирования земной атмосферы кислород был представлен в огромных количествах. В Архейский период (4-2,5 млрд. лет назад) уровень кислорода в приземном слое земной атмосферы не превышал 0,01% от нынешнего уровня.

На протяжении миллиардов лет шел медленный процесс окисления железа, скопившегося в результате формирования земной коры на поверхности планеты. Только с окончанием окислительной реакции стало увеличиваться количество кислорода в земной атмосфере. Свободные атомы кислорода дали толчок к развитию живых организмов, которые в свою очередь стали важной ступенью к началу кислородного метаболизма. После выхода водорослей и растений на сушу процесс накопления кислорода в атмосфере Земли значительно ускорился (450 млн. лет назад). Водород и кислород, которые стали взаимодействовать между собой, дали уникальную среду. Вода на планете Земля является основным фактором, благодаря которому стало возможным зарождение жизни. В этом плане наша Земля уникальна и неповторима. Ни одна планета Солнечной системы не обладает таким жизненно важным ресурсом.

Благодаря первым живым микроорганизмам земная атмосфера получила воздушно-газовый состав, с которым мы имеем дело сегодня. Воздухом атмосфера стала наполняться более 100 млн. лет назад, окончательно приобретя тот вид, в котором она существует в наши дни. Для лучшего понимания процессов формирования земной атмосферы, насколько наша атмосфера состоит из кислорода, достаточно взглянуть на сравнительную таблицу.

Первичная и вторичная атмосфера планеты Земля. Состав и сравнение:

Газы и микроэлементыЗемная атмосфера. Состав
Первичные данные в %Нынешнее состояние атмосферы в %
Азот N21,578
Кислород О2021
Озон О310-5
Углекислый газ СО2980,03
Оксид углерода СО10-4
Водяной пар0,40,1
Аргон Аr0,190,93

Следует отметить, что процесс формирования земной атмосферы неразрывно связан с образованием воды. Водяные пары, образующиеся в результате синтеза водорода и кислорода, наполнили земную твердь водой. Сначала вода присутствовала на планете в газообразном состоянии. Позже, в результате термических реакций вода приняла жидкую форму, образуя океаны, создавая условия жизни на планете Земля.

Наш космический дом сегодня: загадки планеты Земля

Наша планета является уникальным природным объектом. Человечество, которому по оценкам ученых всего 40-50 тыс. лет, постоянно пытается понять, как устроен наш космический дом, какие процессы происходят внутри нашей планеты и что происходит на ее поверхности. Сколько за это время проживало людей на планете, и какими знаниями о Земле обогатилось за свою историю человечество? Ответ напрашивается сам. Мы сумели узнать только малую часть того, с чем приходится иметь дело. Земная кора, которая является внешней оболочкой планеты, стала фундаментом для образования биосферы. Вся жизнь на нашей планете теплиться в тонком, крошечном слое, толщина которого едва превышает 10-15 км.

Население планеты занимает материки планеты, которые в свою очередь расположены на постоянно двигающихся тектонических плитах. Наша планета живет. Четко работает механизм взаимодействия астрофизических и геофизических процессов. Вращение Земли обуславливает смену времен года. Взаимодействие Земли с Луной приводят к образованию океанских приливов и отливов. Воздействие солнечного излучения и процессы, происходящие в атмосфере, приводят к формированию климата на планете.

Первые люди, которые населяли нашу планету, не имели представления о том, почему происходят землетрясения и извергаются вулканы. Почему одна часть земли опускается под воду, другая подымается? Со всеми этими природными явлениями человеку приходилось жить. Человечество существует сравнительно мало. В сравнении с возрастом Земли жизнь на нашей планете достаточно молода. Миллионы лет, на которые приходится формирование биосферы нашей планеты, ничто по сравнению с миллиардами лет существования планеты.

Только сейчас люди начали интенсивно изучать собственную планету. Полеты в космос открыли перед нами новые горизонты в изучении не только далеких космических миров, но и дали возможность нам по-новому взглянуть на свою колыбель. В последнее время человечество научилось контролировать и предсказывать погоду, контролируется состав атмосферы. Идет интенсивными темпами изучение геофизических процессов, происходящих в земных недрах. Наука сегодня опирается уже не на домыслы и теории, а больше оперирует фактами и свидетельствами. Вся поверхность нашей планеты уже изучена, о чем говорят многочисленные карты и атласы.

В заключение

Сегодня к нам приходит осознание того, что наша планета – не просто космическое тело, вращающееся вокруг Солнца. Земля – это живой организм, в котором все имеет свое объяснение и предназначение. Другое дело, что человек не в состоянии до конца понять суть всех процессов, происходящих на планете. Человеческая природа устроена таким образом, что сначала мы берем, пользуемся и только потом пытаемся найти объяснение тому, откуда это все взялось.

Планета Земля является уникальным космическим объектом, который в отличие от холодных и мертвых далеких миров, постоянно находится в динамике. Естественные процессы, которые происходят на Земле, наделяют наш мир совершенно уникальными характеристиками, которых нет на других планетах. Вероятно, во Вселенной есть миры, где имеются подобные или схожие природные условия, однако на данное время наша планета является единственной известной планетой во Вселенной, где могут существовать формы жизни.

Как выглядит экватор. Каковы размеры планеты земля? Распределение суши и воды на земном шаре

Земля круглая — это общеизвестно. А что мы еще знаем о ее форме и размерах? Кто из нас на память назовет, сколько километров содержит окружность Земли по экватору? А по меридиану? Кто в курсе, когда и каким образом была впервые измерена длина земной окружности? Между тем, эти факты чрезвычайно интересны.

Впервые окружность Земли была измерена по имени Эратосфен, жившим в городе Сиена. В то время ученые уже знали, что Земля по форме представляет собой шар. Наблюдая за небесным светилом в разное время суток, Эратосфен обратил внимание, что в одно и то же время солнце, будучи наблюдаемым из Сиены, располагается точно в зените, при этом в Александрии в тот же день и час отклоняется на некий угол.

Наблюдения проводились ежегодно в Измерив данный угол с помощью астрономических инструментов, ученый установил, что он составляет 1/50 часть полной окружности.

Как известно, полная окружность равняется 360 градусам. Таким образом, достаточно знать хорду угла в 1 градус (т. е. расстояние между точками на поверхности Земли, лежащими на лучах с угловым расстоянием между ними в 1 градус). Затем полученную величину следует умножить на 360.

Взяв за длину хорды расстояние между городами Александрией и Сиеной (5 тысяч египетских стадий) и предполагая, что эти города лежат на одном меридиане, Эратосфен произвел необходимые вычисления и назвал цифру, которой равнялась окружность Земли — 252 тысячи египетских стадий.

Для того времени это измерение было достаточно точным, ведь надежных методов измерения расстояния между городами не существовало, и путь от Сиены до Александрии измерялся скоростью движения каравана верблюдов.

Впоследствии ученые разных стран многократно измеряли и уточняли величину, которую составляет длина окружности Земли. В 17 веке голландский ученый по фамилии Сибелиус придумал способ измерять расстояния с помощью первых теодолитов — специальных геодезических приборов. Данный способ был назван триангуляцией и основан на построении большого количества треугольников с измерением базиса каждого из них.

Способ триангуляции применяется и поныне, вся земная поверхность виртуально поделена и расчерчена на большие треугольники.

Российские ученые тоже внесли свой вклад в эти исследования. В 19 веке окружность Земли измерялась в руководил исследованием В. Я. Струве.

До середины 17 века Землю считали шаром правильной формы. Но позже были накоплены некоторые факты, свидетельствующие об уменьшении силы земного притяжения от экватора к полюсу. Ученые ожесточенно дискутировали о причинах этого, самой правдоподобной была признана теория о сжатии Земли с полюсов.

Для проверки этой гипотезы Французской академией были организованы две независимые экспедиции (в 1735 и 1736 годах), которые измеряли длину экваториального и полярного градуса соответственно в Перу и в Лапландии. На экваторе градус, как выяснилось, короче!

Впоследствии другие, более точные измерения подтвердили, что полярная окружность Земли короче экваториальной на 21,4 км.

В настоящее время произведены высокоточные измерения с помощью новейших методов исследований и современных приборов. В нашей стране официально утверждены данные, полученные советскими учеными Изотовым А. А. и Красовским Ф. Н. Согласно этим исследованиям, длина окружности нашей планеты по экватору — 40075,7 километров, по меридиану — 40008,55 км. Экваториальный радиус земного шара (т. н. большая полуось) равняется 6378245 метрам, полярный (малая полуось) — 6356863 метрам.

510 миллионов кв. 21 тонн. Из них около 7 % приходится на долю водных ресурсов.

Сегодня любой школьник, который не прогуливал уроки географии, сможет ответить на вопрос, вынесенный в заглавие статьи. Длина экватора составляет чуть более сорока тысяч километров. Но далеко не всегда люди обладали этими сведениями, поэтому вначале окунемся в историю.

Земля стоит на трех китах…

Еще на самой заре человеческой цивилизации, в эпоху неолита, люди стали задумываться о строении окружающего их мира, строении Земли. Во многом их представления опирались на мифологию, с помощью которой предпринимались попытки объяснить явления природы и движение небесных светил. За неимением письменных источников современные историки не могут с точностью сказать, что думал о строении Земли человек неолита. Однако позже, после изобретения знаков, позволяющих сохранять древнюю мудрость, появилась возможность создавать целые научные трактаты. И в одном из древнеиндийских текстов была отражена теория, согласно которой плоская Земля покоится на трех гигантских китах, а киты плавают в океане. На чем держится океан — в трактате не сообщается. Но что говорить о древних людях, если и сегодня в США, как бы подтверждая слова Михаила Задорнова, существует «Общество плоской Земли», члены которого отстаивают свою точку зрения, а всю космическую программу объясняют мировым заговором!

От геоцентрической…

Однако с развитием науки три кита перестали удовлетворять ученых, и вот в древней Греции появилась теория, согласно которой Земля, имеющая форму шара, находится в центре вселенной, а Солнце, Луна и звезды вращаются вокруг нее. Этой точки зрения придерживался и выдающийся астроном античности Птоломей.

… к гелиоцентрической теории строения Солнечной системы

Хотя данная теория была большим шагом вперед, она не могла объяснить все видимые изменения звездного неба, поэтому параллельно геоцентрической была разработана гелиоцентрическая теория, однако прошло еще много лет, пока польский астроном Николай Коперник смог доказать ее состоятельность.

Экватор

Принятие гелиоцентрической теории позволило дать определение такому понятию, как «экватор». Это воображаемая линия, которая проходит по поверхности Земли в плоскости, проходящей через ее центр и перпендикулярной оси вращения планеты. Но если с определением разобрались, то по поводу того, какова длина экватора, споры не утихают до сих пор. Для измерения данной величины, не имея современных приборов, людям было необходимо хотя бы достигнуть данной линии.

Первые мореходы

Впервые мореплавание возникло в Средиземном море и представляло собой каботажное плавание, то есть вдоль берега, не теряя его из вида. Однако вскоре финикийцы научились определять положение своего корабля по звездам и смогли оторваться от берегов. Пройдя через Геркулесовы Столбы (Гибралтарский пролив), они вышли в Атлантический океан, пересекли экватор и обогнули Африку. Одним из доказательств таких плаваний служит знаменитая Белая леди Брандберга, наскальный пещерный рисунок в Намибии. Однако достижение границы между Северным и Южным полушариями все равно не позволило определить, чему равна длина экватора.

Эпоха географических открытий

Вскоре люди настолько подружились с морем-океаном, что начали все дальше и дальше уплывать от родных берегов. Последовали громкие открытия новых земель и морских путей: Америка, водный путь в Индию, Австралия. И вот, наконец, первое кругосветное путешествие Магеллана. Этот португальский мореплаватель первым решил узнать, какова длина экватора на самом деле. И он возглавил экспедицию, которая поставила перед собой задачу обогнуть Земной шар. Но это все шутка. Фернан Магеллан действительно осуществил кругосветное путешествие, но не строго по экватору, а как позволяла география океанов.

От путешественников к ученым

Так как определить такую величину, как длина экватора, методом непосредственного измерения «на местности» довольно затруднительно, то некоторые ученые решили найти искомое число с помощью математических вычислений. Первым за такую работу взялся древнегреческий математик Эратосфен. По приглашению египетского царя Птоломея III он перебрался в Александрию, где вскоре стал хранителем ее библиотеки. Проведя серию сложных экспериментов и расчетов, он определил, что длина экватора Земли составляет 252 000 стадий. Так как Эратосфен жил и работал в Александрии, стадии он использовал египетские. Если перевести их в привычные для нас километры, то длина экватора составит 39 690 километров, что довольно близко к истинному значению. Погрешность составляет менее 1 процента, для тех времен просто поразительная точность вычислений.

Длина Земли по экватору глазами современных ученых

Шли годы, века. Совершенствовались измерительные приборы и методики. Человечество вышло в космос и смогло создать подробнейшие карты земной поверхности. Соответственно, более точно определялась длина экватора. Линия нулевой широты проходит по земной поверхности, которая имеет перепады высот относительно уровня мирового океана от 10 994 метра (Бездна Челленджера, Марианская впадина), до 8 848 метров (гора Джомолунгма). И хотя непосредственно на экваторе таких резких перепадов высот не наблюдается, все равно это очень затрудняет измерение его длины. Поэтому для расчетов принят усредненный радиус Земли, который согласно геофизическому стандарту WGS-84 равен 6378 километров 137 метров, что дает длину экватора 40 075 км.

Длина экватора — величина постоянная?

А теперь попробуем ответить на вопрос о том, в чем причина расхождения в значениях длины экватора у современных ученых и Эратосфена. Возможно, все дело не только в несовершенстве средств измерений? А если экватор просто стал длиннее? Современные ученые придерживаются теории строения Земли и дрейфа континентов на основе тектоники плит. Однако еще в 1968 году советский ученый-геолог Владимир Ларин выдвинул теорию гидридного строения ядра Земли. Он предположил, что вещество, из которого происходило формирование нашей планеты, содержало большое количество атомарного водорода. Он вступил в реакцию с железом и никелем, из которых состоит ядро Земли, в результате чего образовались гидриды этих элементов. В результате внутренних процессов в недрах планеты происходит постепенное разогревание ядра и выделение водорода. Это приводит к снижению плотности и, соответственно, к увеличению размеров Земли. Данная теория не только более полно объясняет «дрейф» материков, но и позволяет объяснить образование месторождений полезных ископаемых, в первую очередь углеводородов. Так что вполне возможно, что нефть, газ, каменный уголь имеют абиогенное происхождение, и синтез их в недрах планеты происходит и в настоящее время. Мало того, подтверждение работам советского ученого обнаружилось и в древних зороастрийских мифах, где сказано, что для увеличения поверхности Земли боги три раза на одну треть увеличили ее размеры. Данная теория, кроме всего прочего, дает возможность объяснить и массовое вымирание за короткий промежуток времени многих видов древних животных, так называемое триасовое побоище. Самое интересное, что увеличение радиуса планеты происходит и в настоящее время, примерно на два сантиметра в год. Это подтверждают регулярные измерения ученых, но ранее данные результаты не находили объяснения, если не считать таковым поглощение Землей пыли из космического пространства. Так что со временем длина экватора будет увеличиваться.

Всем известно, что планета Земля обладает круглой формой. Но какие размеры имеет планета, мало кто сможет сказать. Какова длина окружности земли по экваториальной линии или по меридиану? Чему равен диаметр Земли? Постараемся ответить на эти вопросы максимально подробно.

Прежде всего рассмотрим основные понятия , с которыми мы столкнёмся при ответе на вопрос о длине окружности Земли.

Что называют экватором? Это круговая линия, опоясывающая планету и проходящая через её центр. Экватор перпендикулярен оси земного вращения. Он удалён одинаково от одного и другого полюса. Экватор разделяет планету на два полушария, называемые Северным и Южным. Он играет большую роль в определении климатических поясов на планете. Чем ближе к экватору, тем климат жарче, ведь этим территориям достаётся больше солнечного света.

Что такое меридианы? Это такие линии, которые разделяют весь земной шар . Всего их 360, то есть каждая доля между ними равняется одному градусу. Меридианы пролегают через полюса планеты. По меридианам считают географическую долготу. Отсчёт начинается от нулевого меридиана, который также именуют Гринвичским, поскольку он пролегает через Гринвичскую обсерваторию в Англии. Долготу называют восточной или западной — в зависимости от того, в каком направлении идёт отсчёт.

В древние времена

Впервые окружность Земли измерили ещё в Древней Греции. Это был математик Эратосфен из города Сиены. В то время уже было известно , что планета обладает шаровидной формой. Эратосфен наблюдал за Солнцем и заметил, что светило в одно и то же время суток при наблюдении из Сиены расположено точно в зените, а в Александрии оно имеет угол отклонения.

Эти измерения производились Эратосфеном в день солнцестояния в летний период. Учёный измерил угол и обнаружил, что его величина составляет 1/50 часть от целой окружности, равняемой 360 градусам. Зная хорду угла в один градус, её нужно умножить на 360. Затем Эратосфен взял в качестве длины хорды интервал между двумя городами (Сиеной и Александрией), предположил, что они находятся на одном меридиане, произвёл расчёты и назвал цифру 252 тысячи стадий. Это число и означало окружность Земли.

Для того времени подобные измерения считались точными, ведь никаких способов измерить величину окружности Земли более точно, не существовало. Современные учёные признаются, что величина, посчитанная Эратосфеном, получилась довольно точной, несмотря на то, что:

  • эти два города — Сиена и Александрия не расположены на одном меридиане;
  • древний учёный получил цифру, исходя из дней пути верблюдов, а ведь ходили они не по идеально прямой линии;
  • неизвестно, какой прибор применял учёный для измерения углов;
  • непонятно, чему равнялся стадий, используемый Эратосфеном.

Тем не менее, учёные до сих пор придерживаются мнения о точности и уникальности метода Эратосфена, впервые измерившего диаметр Земли.

В Средние века

В XVII веке учёный из Голландии по имени Сибелиус изобрёл метод расчёта расстояний с помощью теодолитов. Это специальные приборы для измерения углов , используемые в геодезии. Метод Сибелиуса назвали триангуляцией, он заключался в построении треугольников и измерении их базисов.

Триангуляция практикуется и в наши дни. Учёные условно поделили всю поверхность земного шара на треугольные участки.

Российские исследования

Учёные из России в XIX веке также внесли свой вклад в вопрос измерения длины экватора. Исследования велись в Пулковской обсерватории. Руководил процессом В. Я Струве.

Если ранее Землю считали шаром идеальной формы, то позднее накопились факты, согласно которым сила земного притяжения уменьшалась от экватора к полюсам. Учёные пытались дать объяснение этому явлению . Было несколько теорий. Самой популярной из них считалась теория о сжатии Земли со стороны того и другого полюса.

Чтобы проверить верность гипотезы, Французская академия организовала экспедиции в 1735 и 1736 годах. В результате учёные измерили длину экваториального и полярного градуса в двух точках земного шара — в Перу и Лапландии. Выяснилось, что на экваторе градус имеет меньшую длину. 21 тонн. Доля воды в этой величине составляет 7%.

Видео

Посмотрите интересный эксперимент, демонстрирующий, каким способом Эратосфену удалось высчитать окружность Земли.

Не получили ответ на свой вопрос? Предложите авторам тему.

Всем известно, что планета Земля обладает круглой формой. Но какие размеры имеет планета, мало кто сможет сказать. Какова длина окружности земли по экваториальной линии или по меридиану? Чему равен диаметр Земли? Постараемся ответить на эти вопросы максимально подробно.

Прежде всего рассмотрим основные понятия , с которыми мы столкнёмся при ответе на вопрос о длине окружности Земли.

Что называют экватором? Это круговая линия, опоясывающая планету и проходящая через её центр. Экватор перпендикулярен оси земного вращения. Он удалён одинаково от одного и другого полюса. Экватор разделяет планету на два полушария, называемые Северным и Южным. Он играет большую роль в определении климатических поясов на планете. Чем ближе к экватору, тем климат жарче, ведь этим территориям достаётся больше солнечного света.

Что такое меридианы? Это такие линии, которые разделяют весь земной шар . Всего их 360, то есть каждая доля между ними равняется одному градусу. Меридианы пролегают через полюса планеты. По меридианам считают географическую долготу. Отсчёт начинается от нулевого меридиана, который также именуют Гринвичским, поскольку он пролегает через Гринвичскую обсерваторию в Англии. Долготу называют восточной или западной — в зависимости от того, в каком направлении идёт отсчёт.

В древние времена

Впервые окружность Земли измерили ещё в Древней Греции. Это был математик Эратосфен из города Сиены. В то время уже было известно , что планета обладает шаровидной формой. Эратосфен наблюдал за Солнцем и заметил, что светило в одно и то же время суток при наблюдении из Сиены расположено точно в зените, а в Александрии оно имеет угол отклонения.

Эти измерения производились Эратосфеном в день солнцестояния в летний период . Учёный измерил угол и обнаружил, что его величина составляет 1/50 часть от целой окружности, равняемой 360 градусам. Зная хорду угла в один градус, её нужно умножить на 360. Затем Эратосфен взял в качестве длины хорды интервал между двумя городами (Сиеной и Александрией), предположил, что они находятся на одном меридиане, произвёл расчёты и назвал цифру 252 тысячи стадий. Это число и означало окружность Земли.

Для того времени подобные измерения считались точными, ведь никаких способов измерить величину окружности Земли более точно, не существовало. Современные учёные признаются, что величина, посчитанная Эратосфеном, получилась довольно точной, несмотря на то, что:

  • эти два города — Сиена и Александрия не расположены на одном меридиане;
  • древний учёный получил цифру, исходя из дней пути верблюдов, а ведь ходили они не по идеально прямой линии;
  • неизвестно, какой прибор применял учёный для измерения углов;
  • непонятно, чему равнялся стадий, используемый Эратосфеном.

Тем не менее, учёные до сих пор придерживаются мнения о точности и уникальности метода Эратосфена, впервые измерившего диаметр Земли.

В Средние века

В XVII веке учёный из Голландии по имени Сибелиус изобрёл метод расчёта расстояний с помощью теодолитов. Это специальные приборы для измерения углов , используемые в геодезии. Метод Сибелиуса назвали триангуляцией, он заключался в построении треугольников и измерении их базисов.

Триангуляция практикуется и в наши дни. Учёные условно поделили всю поверхность земного шара на треугольные участки.

Российские исследования

Учёные из России в XIX веке также внесли свой вклад в вопрос измерения длины экватора. Исследования велись в Пулковской обсерватории. Руководил процессом В. Я Струве.

Если ранее Землю считали шаром идеальной формы, то позднее накопились факты, согласно которым сила земного притяжения уменьшалась от экватора к полюсам. Учёные пытались дать объяснение этому явлению . Было несколько теорий. Самой популярной из них считалась теория о сжатии Земли со стороны того и другого полюса.

Чтобы проверить верность гипотезы, Французская академия организовала экспедиции в 1735 и 1736 годах. 21 тонн. Доля воды в этой величине составляет 7%.

Видео

Посмотрите интересный эксперимент, демонстрирующий, каким способом Эратосфену удалось высчитать окружность Земли.

А. Соколовский

Геометрия (древнегреческий: Гео -” земля “,-Metron” измерение “) первоначальное значение слова было- измерение Земли. Сегодня, геометрия имеет более широкий смысл: это раздел математики, занимающийся вопросами форм, размера, относительное положение в пространстве и свойства пространства. Геометрия возникла независимо в ряде ранних культур, как дисциплина практического знания, касающаяся длины, площади, объема, с элементами формальной математической науки.

Современные единицы измерения длины

Современные единицы измерения, связанные с размерами нашей планеты.

Метр

Первоначально метр был разработан, чтобы быть одной десятимиллионной (1/10, 000000) квадранта, расстояние между экватором и Северным полюсом. Иными словами, метр был определен как 1/10, 000000 расстояния от экватора Земли до Северного полюса измеряется по поверхности окружности (эллипсоида) Земли через долготу Парижа.

Используя данное значение, окружность идеально круглой Земле должна быть точно 40.000, 000 метров (или 40000 км). Но так как форма Земного шара не идеальная окружность а больше похожа на эллипсоид, то на сегодня официальная величина окружности Земли по линии долготы является 40,007.86 км.

Морская миля

Морская миля в основе окружности планеты Земля. Если вы разделите окружность Земли на 360 градусов, а затем разделить каждый градус на 60 минут, вы получите 21600 минут дуги.

1 морская миля определяется как 1 минута дуги (окружности Земли). Эта единица измерения используется всеми странами для воздушных и морских перевозок. Использование 40,007.86 км по официальным данным окружности нашей планеты, мы получим значение морских миль в километры: 1,852 км (40,007.86 / 21600)

Древние единицы измерения показывают, что наши предки были в состоянии измерить размеры нашей планеты с идеальной точностью …

Измерение окружности Земли

Вот простой способ измерения окружности (и диаметр) Земли, который скорее всего был использован древними астрономами .

Этот метод основан на понимании, что Земля, как Солнце и Луна, так же округлой формы и, что звезды находятся очень далеко от нашей планеты (за исключением Солнца), и они, вращаются вокруг определенной точки над северным горизонтом (Северный полюс).


Съемки на длинных выдержках показывают видимое движение звезд вокруг северного полюса.

Процесс измерения следует проводить в местах с хорошей видимостью неба, например, пустынной местности, в отдалении от населенных пунктов.

В одну ночь, 2 астронома в двух разных местах (А и Б), разделенных известным расстоянием (так будет легко измерить окружность Земли зная расстояние между точками расположенных в сотнях километрах друг от друга) , будут измерять угол над горизонтом (с помощью астролябии с отвесом дающим вертикальную линию) определенной звезды на её местоположение на ночном небе над горизонтом.

Идеальным выбором была бы Звезда , которая близко расположена к небесной оси Северного полюса (с указанием центра оси вращения Земли). В наши дни Полярная звезда будет лучшим выбором, однако тысячи лет назад, из-за прецессии (вращения оси Земли), Полярная звезда не находилась в районе Северного полюса (см. изображение ниже).


Прецессия- вращение оси Земли а течении 26 000 лет

Несмотря на то, что Полярная звезда, находится в пределах северного полюса в половине окружности , это не всегда было так. Ось вращения Земли претерпевает медленные колебания, в течении 26 000 лет, известное как прецессия, вокруг перпендикуляра к ее орбите вокруг Солнца, в результате чего положение вращательного полюса неба, вокруг которой все звезды движутся, постоянно меняется. Примерно во времена греческого поэта Гомера, звезда Kochab была звездой северного полюса. До неё, звездой северного полюса, была звезда Thuban, которая почти точно была на полюсе в 2700 г. до н.э. Она занимала лучшее положение, близкое к идеальному, чем звезда Kochab, примерно до 1900 г. до н.э., и поэтому являлась Полярной звездой во времена древних египтян . Другие яркие звезды, в том числе Alderamin, были в своё время полярными звёздами, и будут снова в отдаленном будущем. Звезда которая в настоящее время находится ближе к Южному полюсу является Sigma Octantis, которая едва видна невооруженным глазом и находится в 1 º 3 ‘от полюса (хотя она была ближе, на 45′ всего столетие назад). [Энциклопедия Науки ]

Тщательное наблюдение за ночным небом позволит выбрать яркую звезду с наиболее подходящими параметрами для сравнения местоположения звезды с измеренными параметрами той же звезды с другого места.


Нажмите, чтобы увеличить

Например, в 2600 г. до н.э. (см. изображение выше) в Египте возле плато Гизы, когда звезды Мицар и Kochab (которые вращаются каждую ночь вокруг Северного полюса) будут совпадать с вертикальной линией (отмечено линией отвеса),звезда Мицар (легко измерить высоту) будет идеальной звездой для сравнения её высоты в разных точках (А и B).

Так как звезды в космосе находятся слишком далеко от Земли используя эффект параллакса можно, зная расстояние между точками наблюдения D (база) и угол смещения α в радианах, определить расстояние до объекта:

для малых углов:

эффект параллакса: (смещение или разница в видимом положении объекта рассматривается по двум различным точкам наблюдения), единственной причиной изменения измеренного угла северной звезды является кривизна окружности Земли.

Угловой диаметр Луны и Солнца почти одинаковы: 0,5 градуса.

Наши древние астрономы / Священнослужители, жрецы / могли производить измерения положения северной звезды с точностью до 1 градуса. Используя такой измерительный прибор для измерения угла (астролябия), калиброванной в градусах, он мог получить достаточно точные результаты (возможно с 0,25% степенью точности).

Если один из наших астрономов делал это измерение от места расположения в точке(A) возле Гизы (30 0 С), звезда Мицар должна была появиться около 41 градусов над местным горизонтом. Если второй астроном был расположен в 120 морских милях к югу от *точки (А) (* измеряется в древних единицах длины, конечно), он бы заметил, что высота одного и того же объекта (звезды) 39 градусов (на 2 градуса ниже, чем высота измеряется в месте расположения).

Эти 2 простых измерений позволили бы древним астрономам произвести расчет окружности Земли с достаточно высокой точностью:

(360/2) * 120 морских миль = 21600 морских миль, откуда диаметр Земли может быть оценен как: 21600 морских миль / (22/7)(древние египетские оценки Pi) = = 6873 морских миль = 12728 км

Примечание: современные и точные данные: Окружность Земли между Северным и Южным полюсами:

21,602. 6 морских миль = 24,859.82 миль (40008 км) Диаметр Земли на экваторе:6,887.7 морских миль = 7,926.28 км (12,756.1 км)

Экватор — это воображаемая круговая линия, которая опоясывает весь земной шар и проходит через центр Земли.

Линия экватора перпендикулярна оси вращения нашей планеты и находится на равном расстоянии от обоих полюсов.

Экватор: что это и зачем он нужен?

Итак, экватор — это воображаемая линия. Зачем серьезным ученым понадобилось воображать какие-то линии, очерчивающие Землю? Затем, что экватор, как и меридианы, параллели и прочие разделители планеты, которые существуют только в воображении и на бумаге, дают возможность производить подсчеты, ориентироваться в море, на суше и в воздухе, определять месторасположение различных объектов и т.д.


Экватор делит Землю на Северное и Южное полушария и служит началом отсчета географической широты: широта экватора равна 0 градусов. Он помогает ориентироваться в климатических поясах планеты. Приэкваториальная часть Земли получает самое большое количество солнечных лучей. Соответственно, чем дальше территории расположены от экваториальной линии и чем ближе они к полюсам, тем меньше солнца им достается.

Приэкваториальная область — это вечное лето, где воздух всегда горячий и очень влажный из-за постоянных испарений. На экваторе день всегда равен ночи. Солнце бывает в зените — светит вертикально вниз — только на экваторе и только дважды в год (в те дни, на которые приходятся дни равноденствий в большинстве географических поясов Земли).


Экватор проходит через 14 государств. Города, расположенные непосредственно на линии: Макапа (Бразилия), Кито (Эквадор), Накуру и Кисуму (Кения), Понтинак (остров Калиманта, Индонезия), Мбандака (Республика Конго), Кампала (столица Уганды).

Длина экватора

Экватор является самой длинной параллелью Земли. Его длина составляет 40.075 км. Первым, кто смог приблизительно вычислить протяженность экватора, был Эратосфен — древнегреческий астроном и математик. Для этого он измерял время, в течение которого солнечные лучи достигали дна глубокого колодца. Это помогло ему вычислить длину радиуса Земли и, соответственно, экватора благодаря формуле длины окружности.


Следует отметить, что Земля не является идеальной окружностью, поэтому радиус ее в разных частях немого отличается. К примеру, радиус на экваторе равен 6378,25 км, а радиус на полюсах — 6356,86 км. Поэтому для решения задач по вычислению длины экватора радиус принимают равным 6371 км.

Длина экватора является одной из ключевых метрических характеристик нашей планеты. Ее используют для вычислений не только в географии и геодезии, но в астрономии и астрологии.

Поэтому я расскажу о том, какие величины имеет земной диаметр и экватор. Учитывая, как я говорил раннее, что земная форма не идеально шарообразная, принято считать экватор окружностью. На экваторе диаметр равен 12 тысячам 756 километрам, а на полюсах, естественно, чуть меньше — на 43 километра. Например, в 2007 году выяснилось, что с 2000 года диаметр планеты стал меньше на пять миллиметров.

Окружность Земли по экватору 40000 км, а сколько км будет если мерить через полюса?

Именно благодаря вращению образовалась выпуклость вокруг экватора. Исходя из предпосылки, что Земля имеет форму шара, а окружность равна 360 градусам, находим расстояние (хорду) между двумя точками, расположенными на расстоянии градуса и умножаем на 360. Просто? Длина экватора учеными высчитана по формуле 2πR, несмотря на то, что Земля имеет не шарообразную форму, а вытянута в виде эллипса (шара, сплюснутого у полюсов).

Какая длина экватора Земли?

40 075 километров — такова длина экватора. Экватор делит поверхность земного шара на Северное и Южное полушария и служит началом отсчёта географической широты. Это воображаемая линия, которая проходит по поверхности Земли в плоскости, проходящей через ее центр и перпендикулярной оси вращения планеты. Однако достижение границы между Северным и Южным полушариями все равно не позволило определить, чему равна длина экватора. Измеряя время, в течение которого солнечные лучи достигали дна колодца, ученый смог вычислить радиус земного шара и узнать, какова длина экватора.

В результате внутренних процессов в недрах планеты происходит постепенное разогревание ядра и выделение водорода. Данная теория, кроме всего прочего, дает возможность объяснить и массовое вымирание за короткий промежуток времени многих видов древних животных, так называемое триасовое побоище. Так что со временем длина экватора будет увеличиваться.

Чему равна окружность Земли в километрах — как посчитали эту величину? Какова длина окружности земли по экваториальной линии или по меридиану? Это круговая линия, опоясывающая планету и проходящая через её центр. Экватор перпендикулярен оси земного вращения. Учёный измерил угол и обнаружил, что его величина составляет 1/50 часть от целой окружности, равняемой 360 градусам. Выяснилось, что на экваторе градус имеет меньшую длину. Таким образом выяснили, что окружность Земли полярная меньше окружности по экватору на 21,4 километра.

Какой размер имеет окружность Земли

Кто из нас на память назовет, сколько километров содержит окружность Земли по экватору? Кто в курсе, когда и каким образом была впервые измерена длина земной окружности? Измерив данный угол с помощью астрономических инструментов, ученый установил, что он составляет 1/50 часть полной окружности. Таким образом, достаточно знать хорду угла в 1 градус (т. е. расстояние между точками на поверхности Земли, лежащими на лучах с угловым расстоянием между ними в 1 градус).

Линия экватора перпендикулярна оси вращения нашей планеты и находится на равном расстоянии от обоих полюсов. Это помогло ему вычислить длину радиуса Земли и, соответственно, экватора благодаря формуле длины окружности. К тому же в других статьях Эратосфен вычислил Экватор с помощью угла наклона тень когда Солнце освещало дно колодца!! 1. Линия, проходящая по поверхности Земли (экватор), не может проходить и через центр Земли, как у вас написано.

Эратосфен будто бы измерял углы с точностью до угловых секунд и разница широт Александрии составила у него 7° 6,7′, то есть 7х60=420+6,7=426,7 морских миль (угловых минут). Непонятно какой стадий использован Эратосфеном для измерения расстояний и т.п. Первый угол опирается на дугу от конца тени гномона до его основания, а второй — на дугу с центром в центре Земли, проведённую от Сиены до Александрии. Эти дуги подобны между собой, поскольку на них опираются равные углы. И какое отношение имеет дуга на чаше к своему кругу, такое же отношение имеет и дуга от Сиены до Александрии.

Измерение окружности Земли

Вот простой способ измерения окружности (и диаметр) Земли, который скорее всего был использован древними астрономами. Идеальным выбором была бы Звезда, которая близко расположена к небесной оси Северного полюса (с указанием центра оси вращения Земли). Угловой диаметр Луны и Солнца почти одинаковы: 0,5 градуса. Если один из наших астрономов делал это измерение от места расположения в точке(A) возле Гизы (30 0 С), звезда Мицар должна была появиться около 41 градусов над местным горизонтом.

Общая протяженность этой дуги превысила 2800 км. Она охватывала более 25 градусов, что составляет почти 1/14 часть земной окружности. Теоремы Клеро устанавливают связь между формой Земли, ее вращением и распределением силы тяжести на ее поверхности, тем самым были заложены основы нового направления науки — гравиметрии. Геоид — условная поверхность равного потенциала (поверхность равновесия), совпадающая с поверхностью свободно покоящейся воды в открытом океане. Очевидно, что рельеф литосферы в океанах располагается ниже поверхности геоида, а на материках — выше (говорят: «высота над уровнем моря»).

Еще совсем недавно, в 1862 г., немецкий ученый П. Иоселиани, определяя «глубину толстоты земного шара», получил 4536,8 км, что в 11/2 раза меньше действительной величины. Трудно поверить, но еще в 1876 г. в Петербурге была издана брошюра под названием: «Земля неподвижна, популярная лекция, доказывающая, что земной шар не вращается ни около оси, ни около Солнца. В 1841 г. немецкий астроном Ф. Бессель, используя градусные измерения, вычислил радиус Земли и ее сжатие у полюсов, т. е. получил цифры, характеризующие основные элементы земного эллипсоида. Приходится считать также, что северное и южное полушария, как показал русский ученый А. А. Иванов, не вполне симметричны относительно плоскости экватора.

По своим размерам она превосходит только Меркурий, Марс и Плутон. Когда к Солнцу обращена область вокруг Северного полюса, в Северном полушарии лето, а в Южном — зима. Когда к Солнцу обращена область вокруг Южного полюса — наоборот. Мередиан–половина окружности, соответствует _______градусам и ________», категории «география».

Конечно, в результате подобных изучений Эратосфен вычислил приближенную длину радиуса Земли, а значит и экватора. Для вычисления земного экватора необходимо знать радиус планеты. На экваторе широта равна нулю. Длина экватора – это одна из основных характеристик любой планеты.

Магнитное поле Земли в первом приближении представляет собой диполь, полюсы которого расположены рядом с географическими полюсами планеты.

21,3 километра — настолько экватор дальше от центра Земли, чем ее полюса. Из-за вращения земной шар сплюснут с полюсов на 1/298 диаметра. 35 786 километров — на такой высоте над экватором расположена геостационарная орбита, на которой «висят» спутники связи. Сигнал со скоростью света идет туда-обратно всего четверть секунды.

Из-за наклона земной оси высота Солнца над горизонтом в течение года изменяется. Для Земли радиус сферы Хилла (сфера влияния земной гравитации) равен примерно 1,5 млн км[комм. 5]. Это максимальное расстояние, на котором влияние гравитации Земли больше, чем влияние гравитации других планет и Солнца.

Для измерения зенитного расстояния Солнца Эратосфен использовал в качестве угломерного прибора солнечные часы — скафис. Солнца составляет 47 градусов 42 минуты.

Иными словами, метр был определен как 1/10, 000000 расстояния от экватора Земли до Северного полюса измеряется по поверхности окружности (эллипсоида) Земли через долготу Парижа.

Земля третья планета от солнца, интересные факты о земле

Что ждет Землю в будущем?

Как было измерена длина окружности планеты

Для измерения земной окружности существуют сложные инструменты. Однако это можно сделать и с применением знаний из геометрии. Эти вычисления впервые проделал древнегреческий учёный Эратосфен.

Древние предания гласят, как в день летного солнцестояния, когда Солнце расположено выше всего над горизонтом, они видели, что окружающие предметы совсем не отбрасывают тень. В самых глубоких колодцах дно освещалось. Это явление наблюдалось в Сиене, в 500 милях на юг от египетской Александрии.

Эратосфену было известно, что в Александрии в двадцатых числах июня предметы всегда отбрасывают тень, а Солнце не освещает дно глубоких колодцев. Измерив длину тени от обелиска (высота ему была известной), Эратосфен определил, что Сиена находится на 7 градусов южнее Александрии. Это отличие ещё раз доказывало тот факт, что наша планета круглая. Если бы это было не так, то Солнце одновременно во всех пунктах планеты было бы в зените. А измерить диаметр, исходя из окружности легко, зная число π, не составляет труда. Радиус Земли будет в 2 раза меньше диаметра.

Для измерения зенитного расстояния древнегреческий ученый применил скафис, или солнечные часы. Основа этого прибора – чаша в виде полусферы, в центре которой находится острый стержень. На внутренней поверхности чаши имеются деления. Величина тени в астрономический день солнцестояния давало величину дневного светила в зените. С помощью этого же прибора удавалось узнать высоту Солнца в самый короткий день года.

Полученная величина угла являла собой одну пятидесятую часть окружности в 360 градусов. Продолжая свои вычисления, Эратосфен умножил расстояние от Александрии до Сиены на 50. Длина окружности у него была равной 25 тысячам миль (или 40 тысяч 75 километров). Погрешность была допущена из-за того, что учёный не учёл того, что Сиена и Александрия находятся на разных меридианах и применял приближенное расстояния между указанными городами. Для тех времён такое измерение было настоящим научным триумфом.

Метод Эратосфена для определения радиуса и окружности Земли.

Кругосветное путешествие Фернана Магеллана позволило ещё раз убедиться в том, что наша планета кругла и что её окружность превышает 40 тыс. км. Так что утверждение о «плоской» Земле были полностью опровергнуты.

Чтобы пройти свыше 40 тысяч километров по экватору пешком, следует затратить 333 суток при условии, что пешеход не будет останавливаться и скорость будет 5 км в час. Если же человек будет проходить экватор всего по 6 часов в день с такой же скоростью, то на такое пешее путешествие ему придётся потратить около 1 330 суток или 3,6 года.

Грандиозное объединение

В конце данного периода перемещение тектонических плит привело к соединению Гондваны с прочими континентами. Результатом стала огромная суша, объединившая практически все древние материки.

Название этому единому континенту ученые геологи дали — им была Пангея, располагалась она от Северного до Южного полюса. Горные системы, существующие ныне на территории Северной Америки, Азии, Австралии являются результатом сближения тектонических плит.

Разделение единого континента Пангеи на отдельные континенты началось спустя сотни миллионов лет. В результате суша планеты (материки) и океаны своими очертаниями мало-помалу приблизились к тем, что мы привыкли наблюдать на современных географических картах.

Долгие годы ученые-геологи сомневались в правдоподобии теории континентального дрейфа, то есть способности континентов сближаться и удаляться. Но собранные в шестидесятых годах прошлого века научные данные развеяли эти сомнения.

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.

Немного статистики

Каков же процентный состав суши нашей планеты? Чуть меньше трети ее отдано лесам (примерно 27%), еще меньше (21%) — пастбищам естественного происхождения, чуть менее 10% занято под пашни и столько же — под нерационально используемые земли.

Еще по 11% приходится на пустыни и ледники. Большая часть последних лежит, как несложно догадаться, в Антарктиде. Города же занимают в сумме не более 1% всей суши Земли.

Сколько площадь суши на Земле составляет по оценкам ученых? Подавляющее количество поверхности нашей родной планеты отведено под водное пространство, именуемое мировым океаном. И лишь 29% ее занято материками, что в числовом выражении равняется примерно 149 миллионам квадратных километров. В основе их лежит земная кора, ее толщина варьируется в разных местах от 25 километров и больше. Современная география признает материками 6 главных и крупнейших участков, на которые поделена суша планеты Земля: Африка, Евразия, Южная и Северная Америка, а также относительно небольшие Австралия и Антарктида.

Строение и состав Земли

Строение и состав Земли похож на многие другие планеты, но все же есть весомые отличия. В составе земли можно найти все элементы таблицы Менделеева. Строение Земли всем известно с малых лет: металлическое ядро, большой слой мантии и, конечно же, земная кора с большим разнообразием рельефа и внутреннего состава.

Состав Земли.

Изучая массу Земли ученые пришли к выводу, что планета состоит на 32% из железа, 30% кислорода, 15% кремния, 14% магния, 3% серы, 2% никеля, 1,5% земли состоит из кальция и на 1,4% из алюминия, а на остальные элементы приходится 1,1%.

Строение Земли.

Земля, как и все планеты земной группы имеет слоистое строение. В центре планеты расположено ядро из расплавленного железа. Внутренняя часть ядра состоит из твердого железа. Все ядро планеты окружено вязкой магмой (более твердой, чем под поверхностью планеты) В состав ядра так же входит расплавленный никель и другие химические элементы.

Мантия планеты – вязкая оболочка на которую приходится 68% массы планеты и около 82% от общего объема планеты. Мантия состоит из силикатов железа, кальция, магния и многих других. Расстояние от поверхности Земли до ядра более 2800 км. и все это пространство занимает мантия. Обычно мантию разделяют на две основные части: верхнею и нижнюю. Выше отметки 660 км. до земной коры расположена верхняя мантия. Известно, что она, со времен формирования Земли и до наших дней, потерпела значительные изменения в своем составе, так же известно, что именно верхняя мантия породила земную кору. Нижняя мантия расположена, соответственно, ниже границы 660 км. до ядра планеты. Нижняя мантия была мало изучена из-за трудной доступности, но у ученых есть все основания полагать, что нижняя мантия не потерпела серьезных изменений в своем составе за все время существования планеты.

Земная кора – самая верхняя, твердая оболочка планеты. Толщина земной коры сохраняется в пределах от 6 км. на дне океанов и до 50 км. на континентах. Земную кору, так же как и мантию, разделяют на 2 части: океаническая земная кора и континентальная земная кора. Океаническая земная кора состоит, в основном, из различных пород и осадочного чехла. Континентальная земная кора состоит из трех слоев: осадочный чехол, гранитный и базальтовый.

За время жизни планеты состав и строение Земли терпели значительные изменения. Рельеф планеты постоянно меняется, тектонические плиты то сдвигаются, образуя на месте своего стыка большие горные рельефы, то раздвигаются, создавая между собой моря и океаны. Движение тектонических плит происходит из-за изменения температур мантии под ними и под различными химическими воздействиями. Состав планеты тоже подвергался различным внешним воздействиям, что привело в его изменению.

В один момент, Земля достигла того состояния, чтобы на ней могла появиться жизнь, что и произошло. Эволюция жизни на Земле длилась очень долгое время. За эти миллиарды лет она смогла из одноклеточного организма перерасти или мутировать в многоклеточные и сложные организмы, каким и является человек.

Атмосфера

«Шар Эратосфена» – чему равен диаметр земного шара?

Интересно, что именно эта – неверная точка зрения “застряла” в земной географии так надолго, что когда Христофор Колумб планировал своё плаванье с целью открытия западного пути в Индию, он придерживался именно этих расчетов! И прикидывая расстояние, которое предстоит преодолеть, вполне справедливо рассуждал, что легко преодолеет его даже с использованием тех (на самом деле довольно скудных) средств и технических возможностей, что были доступны на то время.

В итоге же, плаванье Колумба увенчалось успехом только потому, что в том месте, где он ожидал найти Азию, находилась Америка.

Лишь в 1522 г., когда единственный уцелевший корабль из флотилии Фернандо Магеллана вернулся на родину, были окончательно определены истинные размеры Земли – они почти в точности соответствовали тем цифрам, что Эратосфен рассчитал почти 1500 лет назад. Репутация древнегреческого географа, таким образом, была полностью восстановлена.

Более поздние измерения дали для окружности Земли по экватору цифру 40 075,7 км. Величина диаметра Земли в разных направлениях несколько различается, так как Земля — не совсем правильный шар, но средний диаметр земного шара составляет 12 742,44 км, а диаметр планеты по экватору равен 12 756 километров.

Площадь поверхности Земли равна 510 083 000 кв км.

Размеры нашей планеты с запада на восток и с юга на север – 40075 километров по окружности и 12742 км в диаметре. Если сравнить реальные размеры Земли с теми, что вычислил в свое время Эратосфен, поневоле проникаешься уважением к этому человеку

Размеры звезд и планет Солнечной системы

Планета Марс

Северная Америка по сравнению с Марсом

Планета Марс не такая большая, как может показаться. Если бы вы решили полететь с одной стороны Марса на другую, это заняло бы 8 часов. Диаметр Марса составляет 6792 км на экваторе, а от полюса до полюса он на 40 км меньше.

Марс является второй самой маленькой планетой в Солнечной системе после Меркурия. На самом деле масса суши Марса почти такая же, как на Земле, и хотя он намного меньше Земли, на нем нет океанов.

Сатурн

На изображении можно увидеть насколько Сатурн превосходит Землю по размерам.

По ширине колец Сатурна поместилось бы 6 планет Земля.

По диаметру основного диска Сатурна может поместиться почти 10 планет Земля, а если можно было бы заполнить пространство внутри Сатурна, в него уместилось бы 764 Земли.

Кольца Сатурна

Вот как бы выглядела наша планета, если бы вместо диска Сатурна поместили Землю

Ледяные кольца Сатурна состоят из миллиардов частиц, начиная от крошечных зерен до глыб размером с гору. 

Кольца достигают 1 км в толщину, а расстояние от внутреннего кольца до внешнего составляет 282 000 км, и это три четверти расстояния от Земли до Луны.

Юпитер

Размеры Северной Америки на фоне Юпитера

Юпитер – самая большая планета в Солнечной системе, и его масса больше, чем все планеты и спутники вместе взятые.

Диаметр Юпитера составляет 142 984 км на экваторе. Это в 11 раз больше диаметра нашей планеты. Молнии на Юпитере в 1000 раз сильнее, чем на Земле, а скорость ветра в верхних слоях атмосферы может достигать 100 метров в секунду.

Кроме того, это самая быстро вращающаяся планета, которая совершает оборот вокруг своей оси за 10 часов (Земля совершает оборот вокруг своей оси за 24 часа).

Солнце

Земля по сравнению с Солнцем

Солнце составляет 99,86 процентов массы всей Солнечной системы, а это значит, что наша Земля, другие планеты и спутники – просто мелкий щебень, оставшийся после формирования Солнца 4,5 миллиарда лет назад.

Обычное солнечной пятно легко затмевает своими размерами Землю. По диаметру Солнца может поместиться 109 планет Земля, а чтобы заполнить объем Солнца, потребовалось бы 1 300 000 Земель.

При ближайшем рассмотрении Солнце выглядит гранулированным, а всего насчитывается до 4 миллионов таких гранул по диаметру диска Солнца, каждая из них размером до 1000 км.

За 1 секунду Солнце выпускает больше энергии, чем было произведено за всю историю человечества. Оно теряет 4 миллиарда материала ежесекундно, но может прожить еще 5 миллиардов лет.

Но стоит помнить, что Солнце – это всего одна из сотен миллиардов звезд в нашей галактике Млечный путь.

Небольшая информация о планетах

В современном научном понимании под планетой подразумевается небесное тело, которое вращается вокруг Солнца и обладает достаточной массой для собственной гравитации

Таким образом, в нашей системе 8 планет, и, что немаловажно, эти тела не похожи друг на друга: у каждого есть свои уникальные отличия, как во внешнем виде, так и в самих составляющих планеты

Меркурий – это самая близкая к Солнцу планета и самая маленькая среди остальных. Она весит в 20 раз меньше Земли! Но, несмотря на это, у неё достаточно большая плотность, что позволяет сделать вывод о том, что в её недрах находится много металлов. Из-за сильной близости к Солнцу, Меркурий подвержен резким температурным перепадам: ночью – сильный холод, днём температура резко повышается.

Венера – это следующая близкая к Солнцу планета, во многом схожая с Землёй. Она обладает более мощной атмосферой, чем Земля, и считается очень жаркой планетой (температура на ней выше 500 С).

Земля – это уникальная планета за счёт своей гидросферы, а наличие на ней жизни привело к появлению в её атмосфере кислорода. Большая часть поверхности покрыта водой, а остальная часть занята материками. Уникальной особенностью являются и тектонические плиты, которые двигаются, хотя и очень медленно, что приводит к изменению ландшафта. У Земли есть один спутник – Луна.

Марс – ещё известен под именем «Красной планеты». Свой огненно-красный цвет получает из-за большого количества оксидов железа. Марс обладает очень разрежённой атмосферой и гораздо меньшим атмосферным давлением, в сравнении с земным. Спутников у Марса два – Деймос и Фобос.

Юпитер – это настоящий гигант среди планет Солнечной системы. Его вес больше в 2,5 раза веса всех вместе взятых планет. Поверхность планеты состоит из гелия и водорода и во многом схожа с солнечной. Поэтому, неудивительно, что на этой планете отсутствует жизнь – нет воды и твёрдой поверхности. Зато у Юпитера имеется большое число спутников: на данный момент известно 67.

Сатурн – эта планета знаменита наличием колец, состоящих изо льда и пыли, вращающихся вокруг планеты. Своей атмосферой он напоминает юпитерианскую, а по размерам немного меньше этой гигантской планеты. По количеству спутников Сатурн тоже немного отстаёт – их у него известно 62. Самый большой спутник – Титан, имеет большие размеры, чем Меркурий.

Уран – самая лёгкая планета среди внешних. Его атмосфера – самая холодная во всей системе (минус 224 градуса), имеется магнитосфера и 27 спутников. Уран состоит из водорода и гелия, также отмечено присутствие аммиачного льда и метана. Из-за того, что Уран имеет большую наклонность оси, создаётся впечатление, что планета катится, а не вращается.

Нептун – несмотря на меньшие размеры, чем у Урана, он тяжелее его и превосходит массу Земли. Это единственная планета, которая была найдена путём математических вычислений, а не благодаря астрономическим наблюдениям. На этой планете были зафиксированы самые сильные ветра в Солнечной системе. У Нептуна 14 спутников, один из которых – Тритон – единственный вращающийся в обратную сторону.

Представить все масштабы Солнечной системы в пределах изученных планет очень сложно. Людям кажется, что Земля – это огромная планета, и, в сравнении с другими небесными телами, так и есть. Но если рядом с ней поставить планеты-гиганты, то Земля уже принимает крошечные размеры. Конечно, рядом с Солнцем все небесные тела кажутся маленькими, поэтому представить все планеты в их полном масштабе – трудная задача.

Самой известной классификацией планет считается их удалённость от Солнца. Но также правильным будет перечисление, учитывающее размеры планет Солнечной системы по возрастанию. Список будет представлен следующим образом:

  • Меркурий;
  • Марс;
  • Венера;
  • Земля;
  • Нептун;
  • Уран;
  • Сатурн;
  • Юпитер.

Как видно, порядок не сильно изменился: на первых строчках внутренние планеты, и первое место занимает Меркурий, а на остальных позициях – внешние планеты

На самом деле, совсем не важно, в каком порядке располагаются планеты, от этого они не станут менее загадочными и красивыми

Климат на планете

Климат на Земле формируется под влиянием поступающей на планету солнечной энергии и процессов, происходящих в атмосфере и гидросфере (например, круговорота воды, ветра, движения циклонов). Выделяют 4 основных климатических пояса (полярный, умеренный, тропический, экваториальный) и 4 переходных (субарктический, субантарктический, субэкваториальный и субтропический). В границах одного пояса климат является однородным.


Экваториальный климат — климат влажных лесов экваториального пояса. Credit: yandex.ua

Самый жаркий среди них — экваториальный. Здесь температура достигает +80 °C. Самый холодный — полярный. Это связано с распределением солнечной энергии, достигающей поверхности планеты. В полярных широтах световые лучи проходят более длинный путь в атмосфере и теряют по дороге больше энергии.

Существуют и другие классификации климатических зон Земли. Например, в основе одной из них лежит тип растительности, произрастающей на рассматриваемой территории. Согласно этой системе выделяют следующие природные зоны:

  • тропические леса;
  • пустыни;
  • умеренная зона;
  • континентальный пояс;
  • полярный тип.

Особенности климата, формирующегося в тех или иных природных зонах, обуславливаются также удаленностью от морей, направлением течений, рельефом местности и другим факторами.

Размеры Земли

На снимках из космоса видно, что Земля имеет форму шара. Для того чтобы узнать плотность Земли, ее размер, применяют специальные формулы. Еще в третьем веке до нашей эры Эратосфен вывел формулу, по которой можно определить массу планеты. Наиболее точные данные дают градусные измерения. Для этого берутся две точки, расположенные на одной меридиане. Астрономически определяются их географические широты. Длина оконечностей дуги меридианы между этими точками в градусах будет равняться географической широте этих же точек. Обычно расстояние между ними составляет несколько сотен километров. Проведя все необходимые измерения, вычисляют, чему равен один градус в километрах. Однако такой метод применим только на ровной поверхности. Ввиду того что расстояние от одной точки до второй не видно, применяют метод триангуляции. Он заключается в построении треугольников, которые покрывают сетью вершин определенное пространство. С такой вершины видны другие сигнальные точки.

В современном мире для определения координат используют различные космические методы исследований. Их проводят искусственные спутники Земли, на которых установлена специальная аппаратура.

Для определения плотности Земли необходимо знать ее массу и объем. Этот показатель равен 5,5 х 103 кг/м3. С глубиной, плотность растет. По расчетам ученых, в центре планеты плотность равна 1,1 х 104кг/м3. Такое увеличение отмечается из-за содержания тяжелых элементов и большого давления.

Ученые рассчитали, что масса планеты равна 5,972Е24 кг или 6,6 секстиллион тонн. По массе наша планета в три раза тяжелее Юпитера.

Солнечная система

Но наличие атмосферы, водной оболочки, достаточного количества света и умеренных температур прежде всего обусловлено расположением Земли относительно Солнца. Ведь жизнь возможна лишь на одной из восьми планет Солнечной системы. В зависимости от строения все планеты делятся на две группы и распределяются следующим образом по расстоянию до Солнца.

Планеты земной группы:

  • Меркурий — 58 миллионов километров до Солнца. Самая маленькая планета системы имеет очень разряженную атмосферу, из-за чего наблюдаются невероятные температурные колебания на поверхности, которые варьируются от +430 °С до -190 °С.
  • Венера — 108 миллионов километров. По плотности атмосфера этой планеты превосходит земную в девяносто раз. Венера представляет собой настоящий парник, температура ее поверхности нагревается до 460 °С, поэтому вода не может оставаться в жидком состоянии, следовательно, невозможна жизнь.
  • Земля — 149.5 миллиона километров. Идеальные условия для жизни. Масса и площадь поверхности планеты Земля больше, чем каждой из планет земной группы.
  • Марс – 228 миллионов километров. Углекислая атмосфера Марса в 500 – 800 раз менее плотная, нежели атмосфера Земли. Марсианская поверхность не способна поддерживать нужный для жизни температурный режим. Марс — очень холодная планета, ночами на ее поверхности воцаряется мороз до -100 °С.

Планеты из группы газовых гигантов:

  • Юпитер — 778 миллионов километров. Самая большая планета Солнечной системы. Ее масса в два с половиной раза больше суммарной массы остальных семи планет, а площадь почти в 122 раза больше площади планеты Земля. Юпитер преимущественно состоит из гелия и водорода.
  • Сатурн — 1.43 миллиарда километров. Плотность этой планеты, которая известна своими удивительными кольцами, меньше, чем плотность воды.
  • Уран — 2.88 миллиарда километров. Самая холодная планета системы, температура на поверхности Урана опускается до -224 °С.
  • Нептун — 4.5 миллиарда километров. Самая дальняя от Солнца планета имеет атмосферу, состоящую в основном из водорода и гелия с примесями метана. Нептун, как и Уран, очень холоден, температура на нем опускается ниже 200 °С.

Анализируя эту информацию, можно в очередной раз изумиться стечению обстоятельств, сделавших возможной жизнь на Земле. Долгое время ученые и фантасты допускали инопланетную жизнь на Венере и Марсе, но исследования последних десятилетий показали, что это маловероятно. На соседках Голубой планеты слишком суровый климат, неподходящая плотность атмосферы. Там не существует океана, который породил биосферу на Земле, и нет достаточного мощного магнитного поля для защиты живых существ от смертельного излучения Солнца.

История расчетов

Первые попытки подсчитать длину экватора были предприняты еще в Древней Греции Эратосфеном. Хотя, собственно, если брать известный на тот момент мир, он считал не экватор, а радиус Земли в районе Европы, который привязан к длине окружности через 2πR. В те времена еще не существовало научного понятия о Земле как планете.

Чтоб не вдаваться в подробности эксперимента, объясним его суть. Эратосфен определил, что в момент, когда в городе Сиена (ныне Асуан) Солнце находится в зените и освещает дно колодца, в этот же момент времени в Александрии оно «отстает» примерно на 7 градусов и не освещает дно колодца. Что, в свою очередь, примерно составляет 1/50 часть окружности. Теперь, зная расстояние от Сиены до Александрии (оно составляло около 5000 стадиев), можно было определить длину окружности.

Тем неожиданнее являются результаты расчетов. Эратосфен считал протяженность экватора в 252 000 стадиев. Но так как за свою жизнь он прожил и в Александрии (Египет) и в Афинах (Греция), историки и географы до сих пор не могут с уверенностью сказать, какими именно стадиями пользовался при расчетах Эратосфен. Если греческими, то по Эратосфену радиус составлял 7 082 км, если египетскими — 6 287 км. Какой бы результат вы ни взяли для своего времени, это был невероятно точный расчет радиуса.

Позже попытки рассчитать длину экватора были приняты многими европейскими учеными. Впервые о возможном усреднении радиуса для удобства вычислений при расчетах заговорил голландец Снеллиус. В XVII веке он предложил рассчитывать радиус без учета естественных преград. В XVIII веке Франция (первая из стран) перешла на метрическую систему измерения. Причем при расчете эталона длины французские ученые привязывались именно к радиусу Земли.

Расчет был привязан к длине математического маятника, полупериод колебания которого составляет одну секунду. Для своего времени идея была прорывная. Однако при путешествиях к южным широтам, французский картограф Жан Рише заметил, что период колебания увеличился. Причина была в том, что Земля представляет собой геоид и сила тяжести ближе к экватору падает.

Исследования в России

В Российской империи также проводились исследования по определению формы, длины и других параметров Земли. Пожалуй, самым крупным и важным из них был проект «Русской дуги» или «Дуги Струве» под руководством Фридриха Георга Вильгельма Струве (Василия Яковлевича Струве). Для проведения измерений было построено 265 триангуляционных пункта, представлявших собой 258 треугольников с общей стороной. Длина дуги составляла 2820 км, что является 1/14 окружности Земного шара. Дуга на тот момент проходила через территорию Норвегии, Швеции и Российской империи. Финансировалось исследование лично императором Александром I, а далее и Николаем I.

Данный проект был первым из измерений Земли, который точно определил ее форму и параметры. При измерении параметров Земли спутниковыми методами в XX веке погрешность измерений Струве составила 2 см.

В Советском Союзе геодезическая школа также предпринимала попытки расчета параметров эллипсоида Земли. В 1940 году благодаря работам А.Н. Изотова и Ф.Н. Красовского был рассчитан и принят как стандарт для геодезических работ в СССР эллипсоид Красовского, определяющий все основные параметры эллипсоида Земли. По Красовскому приняты следующие параметры:

  1. Малый радиус Земли (полярный радиус) составляет 6 356,863 км.
  2. Большой радиус (экваториальный) 6 378,245 км.
  3. Длина экватора составляет 40 075,696 км.
  4. Площадь поверхности Земли 510 083 058 км2.

Наблюдение из космоса

Магнитное поле

Характеристики планеты

Формирование и эволюция

В 18-м веке человечество пришло к выводу, что наша планета земной группы, как и вся Солнечная система, появилась из туманного облака. То есть, 4.6 миллиардов лет назад наша система напоминала околозвездный диск, представленный газом, льдом и пылью. Потом большая часть приближалась к центру и под давлением трансформировалась в Солнце. Остальные частички создали известные нам планеты.

Первозданная Земля появилась 4.54 миллиардов лет назад. С самого начала она была расплавлена из-за вулканов и частых столкновений с другими объектами. Но 4-2.5 миллиардах лет назад появилась твердая кора и тектонические плиты. Дегазация и вулканы создали первую атмосферу, а лед, прибывший на кометах, сформировал океаны.

Эволюция Солнечной системы

Поверхностный слой не оставался застывшим, поэтому континенты сходились и раздвигались. Примерно 750 миллионов лет назад самый первый суперконтинент начал расходиться. 600-540 миллионов лет назад был создан Паннотии, а последний (Пангея) развалился 180 миллионов лет назад.

Современная картинка создалась 40 миллионов лет назад и закрепилась 2.58 миллионов лет назад. Сейчас длится последний ледниковый период, начавшийся 10000 лет назад.

Полагают, что первые намеки на жизнь на Земле возникли 4 миллиарда лет назад (архейский эон). Из-за химических реакций появились самореплицирующиеся молекулы. Фотосинтез создал молекулярный кислород, который вместе с ультрафиолетовыми лучами сформировал первый озоновый слой.

Дальше уже стали появляться различные многоклеточные организмы. Микробная жизнь возникла 3.7-3.48 миллиардов лет назад. 750-580 миллионов лет назад большая часть планеты покрылась ледниками. Активное размножение организмов запустилось во время Камбрийского взрыва.

С того момента (535 миллионов лет назад) история насчитывает 5 крупных событий вымираний. Последнее (смерть динозавров от метеорита) произошло 66 миллионов лет назад.

На смену им пришли новые виды. Африканское обезьяноподобное животное встало на задние лапы и освободило передние конечности. Это стимулировало мозг применять различные инструменты. Дальше мы знаем о развитии сельскохозяйственных культур, социализации и прочих механизмах, которые привели нас к современному человеку.

Состав и поверхность

Как у всех твердотельных объектов земного типа, в химическом составе Земли преобладают тяжелые элементы.  Больше всего в составе железа (32%), далее следуют кислород, окиси кремния, магния, алюминия и кальция. На долю остальных элементов приходится не более 1,2%.

Земная кора имеет различное строение в зависимости от своего расположения. Для океанической ее части характерно базальтовое строение, т.е. она образовалась из застывших магматических пород. Кора материков имеет трёхслойное строение:осадочные породы, гранитно-гнейсовый слой, нижняя базальтовая кора.

Граница между корой и
мантией пролегает на расстоянии 7-70 км над поверхностью. Центральная же часть —
железоникелевое ядро — залегает на глубине 3 тысяч километров.

Размеры планеты Земля в сравнении

Нейтронная звезда

Нейтронная звезда по сравнению с северо-восточной частью Англии

Нейтронная звезда – довольно странный и необычный объект. Хотя ее диаметр составляет всего 20 километров, ее масса в 1,5 раза больше Солнца, так как она невероятно плотная.

Настолько плотная, что чайная ложка весила бы миллиард тонн. А если бы вы стояли на ее поверхности, то почувствовали силу тяжести, которая в 200 миллиардов раз больше, чем на нашей планете.

Кроме того, нейтронная звезда обладает способностью вращаться, и скорость самой быстрой нейтронной звезды составляет 716 раз в секунду.

Гора Олимп на Марсе

Марсианский вулкан Олимп помещается в штат Аризона

Хотя Марс – относительно небольшая планета, здесь находится самый большой вулкан в Солнечной системе – гора Олимп. Она в 3 раза выше горы Эверест, достигая 624 км в ширину и 26 км в высоту.

На вершине этой невероятной структуры находится кальдера диаметром 80 км.

Спутник Юпитера Ио

Сравнение спутника Юпитера – Ио с Северной Америкой

Спутник Ио является самым вулканическим телом в Солнечной системе. Его диаметр составляет 3636 км, а размер приближен к размеру спутника Земли – Луне. Ио просто крошечный по сравнению с Юпитером, находясь на расстоянии 350 000 км от него (или 2,5 Юпитеров).

Из-за гравитационного притяжения Юпитера ядро Ио расплавлено, а вулканы на поверхности извергают лаву, покрывая Ио желтой серой. Потоки лавы настолько высокие, что, если бы они происходили на Земле, то они были выше Международной космической станции.

Как появилась жизнь на Земле

Интересные факты

Несколько любопытных фактов о нашей планете:

  1. Объем Земли — 10,8321 х 1011 км³.
  2. Известно 19 глубоководных впадин, глубины которых превышают 7 километров, из них 15 находятся в Тихом океане, 1 — в Индийском и 3 — в Атлантическом.
  3. Гольфстрим ежегодно доставляет западной Европе количество тепла, какое способно выделить сгорание целое море нефти.
  4. В Египте гроза бывает один раз в двести лет.
  5. Атмосфера достигает высоты в 10 тысяч километров, основная часть воздуха содержится в нижних 11 километрах. Выше плотность понижается и жизнь становится невозможной.
  6. Океан исследован в меньшей, чем обратная сторона Луны — менее 5%.

Почему Земля так называется

Оцените статью:

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Каков диаметр Земли?

Для тех, кто имел честь летать на самолете или путешествовать по миру, совершенно очевидно, что мир довольно большой. Если учесть, сколько времени потребовалось людям, чтобы заселить каждый его уголок (примерно 85 000 лет, плюс-минус десятилетие) и сколько времени потребовалось нам, чтобы исследовать и нанести на карту все это, такие термины, как «маленький мир», перестают иметь значение. любой смысл.

Но чтобы немного усложнить ситуацию, диаметр Земли — то есть насколько она велика от одного конца до другого — зависит от того, откуда вы измеряете.Поскольку Земля не является идеальной сферой, ее диаметр при измерении вокруг экватора отличается от диаметра при измерении от полюсов. Так каков же диаметр Земли, измеренный в одну сторону, а затем в другую?

Сплюснутый сфероид:

Благодаря усовершенствованиям, сделанным в области астрономии в 17-м и 18-м веках, а также в геодезии, разделе математики, занимающемся измерением Земли, ученые узнали, что Земля не является идеальной сферой. По правде говоря, это то, что известно как «сплюснутый сфероид», то есть сфера, сплющивающаяся на полюсах.

Данные глобальной модели рельефа Earth3014, где расстояния от геоцентра обозначены цветом. Предоставлено: Geodesy2000

По данным Рабочей группы Международной службы вращения Земли и систем отсчета (IERS) 2004 года, Земля испытывает сплющивание на 0,0033528 на полюсах. Это сплющивание происходит из-за скорости вращения Земли — 1674,4 км/ч (1040,4 миль в час), — из-за чего планета выпячивается на экваторе.

Экваториальный против Полярного диаметра:

Из-за этого диаметр Земли на экваторе примерно на 43 километра (27 миль) больше, чем диаметр от полюса к полюсу.В результате последние измерения показывают, что Земля имеет экваториальный диаметр 12 756 км (7926 миль) и полярный диаметр 12713,6 км (7899,86 миль).

Короче говоря, объекты, расположенные вдоль экватора, примерно на 21 км дальше от центра Земли (геоцентра), чем объекты, расположенные на полюсах. Естественно, в местной топографии есть некоторые отклонения, когда объекты, расположенные вдали от экватора, находятся ближе или дальше от центра Земли, чем другие в том же регионе.

Наиболее заметными исключениями являются Марианская впадина — самое глубокое место на Земле, на высоте 10 911 м (35 797 футов) ниже местного уровня моря — и гора Эверест, высота которой составляет 8 848 метров (29 029 футов) над местным уровнем моря. Однако эти две геологические особенности представляют собой очень незначительное изменение по сравнению с общей формой Земли — 0,17% и 0,14% соответственно.

Между тем, самой высокой точкой на Земле является гора Чиборасо. Пик этой горы достигает высоты 6263.47 метров (20 549,54 фута) над уровнем моря. Но поскольку он расположен всего в 1° и 28 минутах к югу от экватора (в самой высокой точке выпуклости планеты), он получает естественный прирост около 21 км.

Средний диаметр:

Из-за несоответствия полярного и экваториального диаметров Земли астрономы и ученые часто используют средние значения. Это то, что известно как ее «средний диаметр», который в случае Земли представляет собой сумму ее полярного и экваториального диаметров, которая затем делится пополам.Отсюда мы получаем средний диаметр 12 742 км (7917,5 миль).

Разница в диаметре Земли часто была важна, когда речь шла о планировании космических запусков, орбитах спутников и при кругосветном путешествии. Учитывая, что для прохождения Арктики или Антарктиды требуется меньше времени, чем для поворота вокруг экватора, иногда это предпочтительный путь.

Мы написали много интересных статей о Земле и горах здесь, на Universe Today. Вот Планета Земля, Вращение Земли, Какая самая высокая точка на Земле? И Горы: как они образуются?

Вот как тысячи лет назад впервые был измерен диаметр Земли. А вот и Земная обсерватория НАСА.

Мы сняли серию Astronomy Cast прямо на Земле. Послушайте, Эпизод 51: Земля.

Источники:

Нравится:

Нравится Загрузка…

Сколько миль вокруг Земли?

Земля — пятая по величине планета Солнечной системы и третья планета от Солнца.Это самая большая планета земной группы. Но насколько он велик? Если бы человек прошел от одного конца до другого, сколько миль вокруг Земли он прошел бы? Короткий ответ: около 24 901 мили.

Средний радиус Земли составляет около 3,958 мили / 6,371 км, что немного больше, чем у Венеры, почти в два раза больше радиуса Марса и примерно в три раза больше, чем у Меркурия.

Если бы вы начали идти из одного конца в другой, вам пришлось бы преодолеть более 40 075 км. Однако все гораздо сложнее, поскольку Земля не является идеальной сферой.

Форма Земли

Земля — сплюснутая сфера; имеет сплюснутую сфероидальную форму. Земля сплющена вдоль своей оси от полюса к полюсу, что приводит к выпуклости на экваторе.

Эта выпуклость возникает из-за вращения Земли, в результате чего диаметр на экваторе на 27 миль / 43 км больше, чем диаметр от полюса к полюсу. В зависимости от того, откуда человек путешествовал, он в конечном итоге преодолеет разное количество миль — километров.

Человечество считало Землю сферической со времен древних греков. Пифагору в основном приписывают то, что он первым предложил это в 6  веке до н. э.

Мало что известно о том, как ученые-классики пришли к такому выводу. Некоторые считают, что все началось с того, что путешествия и торговля между греческими поселениями привели к колебаниям наблюдаемой широты и изменению площади околополярных звезд.

Специфические старты, которые были видны в Египте и на Кипре, не были видны в северных широтах, например в Крыму. Эти изменения были заметны, особенно мореплавателям, которые часто полагались на эти звезды.

Поскольку эти далекие объекты исчезли за горизонтом, возможно, некоторые люди пришли к выводу, что поверхность Земли искривлена. К 240 г. до н. э. греческий астроном Эратосфен оценил окружность Земли.

Он измерил углы теней, отбрасываемых Солнцем, и, используя различные аспекты, выполнил тригонометрические вычисления; он рассчитал окружность с погрешностью 2-20%.

Поскольку это сделал Эратосфен, тема стала научной. Позже, в 17 -м веке, с развитием технологий от идеи идеально сферической Земли постепенно отказались.

Сэр Исаак Ньютон был первым, кто предложил это, и он начал предлагать, что экватор Земли должен быть шире, чем ее полюса. Во время наступления космической эры и возможности использовать орбитальные спутники для измерения планеты из космоса это окончательно подтвердилось.

Экваториальный – Меридиональный

Приплюснутая сферическая природа Земли отражается в ее экваториальной и меридиональной окружности. На экваторе Земля имеет окружность 24 901 461 миль / 40 075 017 км.

Когда дело доходит до измерений от полюса к полюсу или вдоль линии меридиана, длина окружности Земли составляет 24 859,73 миль / 40 007,86 км.

Это также отражается в радиусе Земли, который различается в зависимости от того, на какой широте он измеряется.Если вы измерите радиус от центра Земли до экватора, вы получите радиус 3,963,2 мили / 6,378,1 км.

Однако, если вы измерите его от центра до одного из полярных регионов Земли, вы получите радиус 3,949,9 мили / 6,356,8 км. Это не такая большая разница, но она есть.

Многие ученые продолжили разработку нескольких других моделей, которые представляют собой наиболее близкое приближение к форме Земли. Однако по большей части он описывается как сфера.Но почему некоторые люди считают, что Земля плоская?

Теория плоской Земли

Часто описываемая как последняя теория заговора, группа людей утверждает, что форма Земли плоская. Их аргументы часто довольно упрощены, например:

  • Ходьба по Земле выглядит/ощущается плоской
  • Любые научные доказательства сфабрикованы/организованы НАСА и/или государственными учреждениями

Теория утверждает, что Земля представляет собой диск с Полярным кругом в центре и Антарктидой, расположенной на 150°. ледяная стена высотой в фут по краю.Ученые из НАСА якобы охраняют эту стену.

В рамках этой есть много других теорий, пытающихся объяснить гравитацию или движение Солнца и Луны. Довольно необычно, что некоторые люди поверили этому.

Однако следует помнить об одном. Многие, если не большинство, сторонники плоской Земли просто лгут о своей вере просто из забавы, выгоды или общей дезинформации.

Хотя количество плоскоземельцев невелико, их общего существования для некоторых людей достаточно, чтобы сдержать их веру в форму Земли.

Знаете ли вы?
  • Названию «Земля» не менее 1000 лет. Это германское слово, которое переводится как «земля». Никто не знает, кто это придумал; однако Земля — единственная планета, которая не носит имени греческого или римского божества.
  • Земля находится на расстоянии 91 миллиона миль / 147 миллионов километров от Солнца или 1 а.е.
  • Если бы поверхность земной коры находилась на той же высоте, глубина океанов составляла бы всего 2,7 км.
  • С какой скоростью Луна вращается вокруг Земли? Ну, это эквивалент винтовочной пули.
  • Мы путешествуем в космосе на этой большой скале, называемой домом, со скоростью около 67 000 миль / 107 826 км в час. Однако, когда дело доходит до вращения Земли, оно замедляется примерно на 17 миллисекунд каждые 1000 лет или около того. Этот процесс замедления связан с присутствием Луны.
  • Континенты Земли движутся со скоростью, с которой растут ногти человека.
Источники:
  1. Wikipedia
  2. NASA
  3. Universetoday
Источники изображения:

Окружность Земли — Что такое окружность Земли, Расчет окружности Земли, Примеры решения.

Окружность — это термин, используемый для описания длины границы круга. Земля считается сферической по форме, поэтому у нее есть радиус, диаметр и длина окружности. Окружность Земли измеряется в километрах или милях. Он измеряется вокруг экватора и вокруг полюсов, которые дают разные значения. Давайте обсудим, как они рассчитываются индивидуально.

Какова окружность Земли?

Окружность Земли — это длина или расстояние, измеренное вокруг нее.Например, если вы стоите в какой-то точке на земле и двигаетесь вокруг земли по прямой траектории и снова достигаете той же точки, то пройденное вами расстояние равно окружности земли. Окружность Земли зависит от того, как она измеряется. Когда он измеряется вокруг экватора, он составляет 40 075 км (приблизительно 24 901 миля), тогда как, если он измеряется от северного полюса до южного полюса, он составляет 40 008 км (приблизительно 24 860 миль).

Окружность сферы

Сфера не имеет окружности, но круглое поперечное сечение сферы имеет окружность. Знание местоположения поперечного сечения важно, потому что длина радиуса изменяется по мере удаления от центра сферы. Для этого нам нужно найти самый большой круг (большой круг) сферы. Обратите внимание на следующий рисунок, на котором показан большой круг сферы.

Окружность большого круга или круглого поперечного сечения представляет собой расстояние вокруг него и может называться окружностью сферы. Математически это можно рассчитать по формуле:
Окружность = 2πR или πD, где «R» — радиус сферы, а «D» — диаметр сферы (если круглое сечение взято точно в центре сферы).

Пример

Рассмотрим теннисный мяч, диаметр большого круга которого составляет 10 дюймов.

Теперь длина окружности (С) теннисного мяча будет:

С = πD
= 3,14 × 10
= 31,4 дюйма

Следовательно, длина окружности = 31,4 дюйма.

Как рассчитать окружность Земли?

Окружность Земли можно найти двумя способами.

Метод 1: Окружность Земли можно определить с помощью геометрической формулы, которая использовалась более 2000 лет назад. Эратосфен, главный библиотекарь Александрии, Египет, в 200 г. до н.э. вычислил окружность Земли, используя следующий метод. Он знал следующие вещи и соответственно основывал свои расчеты на них:

  • В самый длинный день в году солнце будет находиться прямо над Сиеной в Египте, а это означает, что угол падения солнечных лучей будет равен 0°.
  • Расстояние от города Александрии до Сиены в Египте составляло 5000 стадий. («Стадион» — форма множественного числа от «стадион», единица длины, которая относится к расстоянию от 185 до 192 метров или 607 футов)

Он рассчитал угол лучей в городе Александрии, который был измерен как 7,2°.

Затем он использовал следующее соотношение:

«Отношение угла дуги к полному углу = отношение длины дуги к длине окружности», что можно записать как 7. 2°/360° = 5000/°С. Упрощая, Он пришел к оценочной стоимости 2 50 000 стадий, что приблизительно равно 28 738 милям. Это оценочное значение близко к фактическому значению в 24 901 милю.

Метод 2: Мы также можем узнать длину окружности Земли, используя прямую формулу для длины окружности. Окружность = 2 πR или π D; где R — радиус сферы, а D — диаметр сферы. Поскольку Земля не идеальная сфера, а сплюснутый сфероид, т.е.е., у него экваториальный диаметр больше, чем полярный диаметр (экваториальный диаметр Земли составляет 7 926 миль, а полярный диаметр Земли составляет 7 900 миль). Следовательно, окружность земли будет разной для обоих упомянутых выше случаев.

Следовательно, длина окружности земли по экватору равна:

\(C_{E}\) = π × 7926 (где \(C_{E}\) – окружность Земли вокруг экватора)
= 24 887,64 мили (что близко к 24 901 миле)

А окружность Земли вокруг полюсов равна:

\(C_{P}\) = π × 7900 (где \(C_{P}\) – окружность Земли вокруг полюсов)
= 24 806 миль

Темы, связанные с окружностью Земли

Ознакомьтесь с некоторыми интересными темами, связанными с окружностью Земли.

Важные примечания

  • Расположение поперечного сечения на сфере важно, потому что длина радиуса изменяется по мере удаления от центра сферы.
  • Эратосфен предположил, что Сиена находится точно на тропике Рака, а Сиена и Александрия находятся на одном меридиане.

Часто задаваемые вопросы об окружности Земли

Что такое Окружность?

Окружность определяется как длина границы круга.Его также можно описать как длину дуги вокруг окружности.

Что такое радиус и диаметр окружности?

Радиус определяется как расстояние от центра круга до окружности круга. Диаметр — это отрезок, проходящий через центр окружности, и две его конечные точки лежат на окружности окружности.

Какова окружность Земли?

Окружность Земли — это расстояние, измеренное вокруг нее.Он измеряется вокруг экватора и вокруг полюсов, которые дают разные значения. Окружность Земли, измеренная вокруг экватора, составляет примерно 24 887,64 мили, тогда как, если измерять ее вокруг полюсов, она составляет примерно 24 806 миль.

Как рассчитать окружность Земли?

Окружность Земли можно рассчитать по формуле Окружность = 2 πR или π D, где R — радиус Земли, а D — диаметр. Зная экваториальный диаметр или полярный диаметр Земли, можно найти окружность.Окружность Земли (по экватору) составляет примерно 24 887 миль.

Где наибольшая окружность Земли?

Поскольку форма Земли представляет собой сплюснутый сфероид, диаметр на экваторе и на полюсах разный. Поскольку диаметр на экваторе больше диаметра на полюсах, следовательно, длина окружности большого круга на экваторе наибольшая.

Эратосфен измеряет окружность Земли

Эратосфен измеряет окружность Земли Ast 350L

У вас может быть один партнер для этой деятельности, или вы можете делать это в одиночку.Если у вас есть партнер, укажите оба имени в листе для ответов.

Напишите дату, два места и покажите всю работу на бланке для ответов.


Папирус 230 г. до н.э. :

Эратосфен находит диаметр Земли!

Александрия Эратосфен заглянул в колодец
вот в полдень и придумали диаметр и
окружность нашей планеты! Летнее солнцестояние
солнце и поездка в Сиену — все, что для этого потребовалось. ……….




Цели-
  • Оценить диаметр и окружность Земли
    , повторив эксперимент Эратосфена.
  • Используйте Интернет для обмена данными измерений и результатами. .
Материалы-
  • Компьютер с подключением к Интернету и доступом к электронной почте.
  • Метровая рейка или шест сопоставимой длины
  • Рулетка (или второй метр)
  • Калькулятор научных данных
Фон-

Эратосфен с удивительной точностью измерил размеры Земля.Он знал, что в день летнего солнцестояния солнце светило прямо в колодец в Сиене в полдень. Он обнаружил, что в то же время в Александрия, Египет, примерно в 787 км к северу от Сиены (ныне Асуан), угол наклона солнечных лучей был около 7,2. С этими измерений он вычислил диаметр и окружность земли как мы будем делать.

Деятельность-



1) Как Эратосфен получил результат?

Поскольку лучи света идут параллельно друг другу, мы получаем пары конгруэнтных
углов. Центральный угол равен 7,2, а длина
дуги между Сиеной и Александрией 787 км мы можем написать пропорцию: 7,2 / 360 = 787 / X
следовательно X = 39350 км, длина окружности.
Преобразуйте это значение в мили: _____________________
Найдите радиус и диаметр Земли: (используйте C = 2*Pi*r )
радиус: _______________ км ______________ миль
диаметр: _____________ км ______________ миль


2) Твоя очередь!
Процедура:
  1. Найдите человека, с которым вы можете связаться по электронной почте и который находится не менее чем в 500 км либо строго на север, либо прямо юг.. Например, из Хьюстона можно было выбрать Талсу, штат Оклахома. Используя атлас для измерения расстояния между ними, можно обнаружить, что они находятся на расстоянии 705 км друг от друга.
  2. Вбить столб в землю под углом 90 градусов. Убедитесь, что он находится в солнечном месте. Измерьте длину шеста от земли до самой верхней точки. Запишите это число.
  3. Следите за столбом в полдень по местному времени, то есть когда тень наименьшая.Напишите своему партнеру, чтобы он измерил угол солнца наклон от тени, отбрасываемой его шестом, и вернуть результат. Убедитесь, что ваш партнер указал длину шеста от земли до самой верхней точки. (Используйте подсказку внизу страницы, чтобы сообщить им, когда проводить измерение.) См. диаграмму ниже для измерений.
  4. Используя значение расстояния и измеренный угол, вычислить окружность и диаметр, как в упражнении 1.6 м .
    Вычислите процент ошибки для результата Эратосфена. ______________%
    Подсчитайте процент ошибки для вашего результата. ______________%


    4) Вопросы для обсуждения:
    • Как вы думаете, почему нам нужно выбрать два города, которые примерно лежат на такая же продольная линия? Почему мы не могли использовать Нью-Йорк и Лос-Анджелес?
    • Как Эратосфен измерил расстояние между Александрией и Сиена более 2000 лет назад?
    • Откуда Эратосфен мог знать, что в полдень летнего солнцестояния в Сиене солнечные лучи направлены прямо на дно колодца, а при этом в александрии их не было?



    Подсказка
    Чтобы найти время, когда солнце находится высоко в небе в любой день, в любом месте, найдите «время прохождения солнца» на веб-сайте Военно-морской обсерватории США.
    Исходная деятельность, автор:
    Деннис П. Донован в Rice University 1996
    Адаптировано Мэри Кей Хеменуэй, Техасский университет в Остине, сентябрь 2003 г.

Измерение окружности Земли с помощью тени

Ключевые понятия
Математика
Геометрия
Окружность
Уголки
Экватор Земли

Введение
Если бы вы хотели измерить окружность Земли, какой длины должна была бы быть ваша рулетка? Вам нужно будет пройти весь мир, чтобы найти ответ? Как вы думаете, вы можете сделать это с помощью всего лишь метра в одном месте? Попробуйте этот проект, чтобы узнать!

Однако, прежде чем вы начнете, важно отметить, что этот проект будет работать только в течение двух недель после весеннего или осеннего равноденствия (обычно около 20 марта и 23 сентября соответственно).

Фон
Какова окружность Земли? В век современных технологий ученым может показаться, что на этот вопрос легко ответить с помощью таких инструментов, как спутники и GPS, а вам будет еще проще найти ответ в Интернете. Может показаться, что вы не сможете измерить окружность нашей планеты, используя только линейку. Однако греческий математик Эратосфен смог оценить окружность Земли более 2000 лет назад без помощи каких-либо современных технологий.Как? Он использовал немного знаний о геометрии!

В то время Эратосфен находился в городе Александрии в Египте. Он читал, что в городе под названием Сиена к югу от Александрии в определенный день года в полдень на дне глубокого колодца было видно отражение солнца. Это означало, что солнце должно быть прямо над головой. (Другой способ думать об этом состоит в том, что совершенно вертикальные объекты не будут отбрасывать тени.) В тот же день в Александрии вертикальный объект действительно отбрасывал тень. Используя геометрию, он вычислил окружность Земли, основываясь на нескольких фактах, которые он знал (и на одном, которых не знал):

.
  • Он знал, что в окружности 360 градусов.
  • Он мог измерить угол тени, отбрасываемой высоким объектом в Александрии.
  • Он знал сухопутное расстояние между Александрией и Сиеной. (Два города были достаточно близко, чтобы расстояние можно было измерить пешком.)
  • Единственная неизвестная величина в уравнении — это окружность Земли!

 Результирующее уравнение:

Угол тени в Александрии / 360 градусов = Расстояние между Александрией и Сиеной/ Окружность Земли

В этом проекте вы сделаете этот расчет самостоятельно, измерив угол, образованный тенью метра в вашем местоположении.Вам нужно будет выполнить тест в дни осеннего или весеннего равноденствия, когда солнце находится прямо над головой на экваторе Земли. Затем вы можете найти расстояние между вашим городом и экватором и использовать то же уравнение, которое Эратосфен использовал для расчета окружности Земли. Как вы думаете, насколько ваш результат будет близок к «реальному» значению?

Существует геометрическое правило об углах, образованных прямой, пересекающей две параллельные прямые. Эратосфен предположил, что Солнце было достаточно далеко от нашей планеты, чтобы его лучи были фактически параллельны, когда они достигли Земли.Это подсказало ему, что угол тени, измеренный им в Александрии, равен углу между Александрией и Сиеной, измеренному в центре Земли. Если это звучит запутанно, не волнуйтесь! Гораздо легче визуализировать с картинкой. См. ссылки в разделе «Дополнительно для изучения» для некоторых полезных диаграмм и более подробного объяснения используемой геометрии.

Материалы

  • Солнечный день в дни весеннего или осеннего равноденствия или вблизи них (приблизительно 20 марта или 23 сентября соответственно)
  • Плоская, ровная площадка, которая будет находиться под прямыми солнечными лучами около полудня
  • Измерительная линейка
  • Вызовите добровольца и помогите держать измерительную линейку, пока вы проводите измерения (Или, если вы проводите тест в одиночку, вы можете использовать ведро с песком или грязью, чтобы вставить один конец измерительной линейки, чтобы держать ее в вертикальном положении. )
  • Палка или камень, чтобы отметить местонахождение тени
  • Калькулятор
  • Транспортир
  • Длинная веревка
  • Дополнительно: отвес (вы можете сделать его, привязав небольшой груз к концу веревки) или столбик уровня, чтобы убедиться, что измерительная рейка стоит вертикально

Подготовка

  • Посмотрите местный прогноз погоды за несколько дней и выберите день, когда около полудня будет преимущественно солнечно.(У вас есть окно в несколько недель, чтобы выполнить этот проект, так что не расстраивайтесь, если окажется пасмурно! Вы можете попробовать еще раз.)
  • Найдите время восхода и захода солнца на этот день в местной газете или на веб-сайте календаря, погоды или астрономии. Вам нужно будет рассчитать «солнечный полдень», время ровно посередине между восходом и заходом солнца, когда солнце будет прямо над головой. Вероятно, это будет не ровно 12 часов дня.
  • Выйдите на улицу и подготовьте свои материалы примерно за 10 минут до солнечного полудня, чтобы все было готово.

Процедура

  • Установите измерительную рейку вертикально на открытом солнечном месте незадолго до полудня.
  • Если у вас есть волонтер, попросите его подержать измерительную линейку. В противном случае закопайте один конец измерительной линейки в ведро с песком или землей, чтобы она оставалась в вертикальном положении.
  • Если у вас есть уровень или отвес, используйте его, чтобы убедиться, что измерительная рейка стоит строго вертикально. В противном случае сделайте все возможное, чтобы увидеть это на глаз.
  • В солнечный полдень отметьте конец тени измерительной линейки на земле палкой или камнем.
  • Проведите воображаемую линию между вершиной измерительной линейки и кончиком ее тени. Ваша цель состоит в том, чтобы измерить угол между этой линией и измерительной линейкой. Попросите вашего добровольца натянуть кусок веревки между верхушкой измерительной линейки и концом ее тени.
  • С помощью транспортира измерьте угол между струной и измерительной линейкой в ​​градусах. Запишите этот угол.
  • Посмотрите расстояние между вашим городом и экватором.
  • Рассчитайте окружность Земли, используя это уравнение:

Окружность = 360 x расстояние между вашим городом и экватором / измеренный угол тени       

  • Какое значение вы получите? Насколько близко ваш ответ к истинной окружности Земли (см. раздел «Наблюдения и результаты»)?
  • Дополнительно: Попробуйте повторить тест в разные дни до, во время и после равноденствия; или в разное время до, в и после солнечного полудня. Насколько изменится точность вашего ответа?
  • Дополнительно: Попросите друга или члена семьи в другом городе пройти тест в тот же день и сравнить свои результаты. Вы получаете тот же ответ?

Наблюдения и результаты
В 200 г. до н.э. Эратосфен оценил окружность Земли примерно в 46 250 километров (28 735 миль). Сегодня мы знаем, что окружность нашей планеты составляет примерно 40 000 километров (24 850 миль). Неплохо для оценки более чем 2000-летней давности, сделанной без использования современных технологий! В зависимости от погрешности ваших измерений — например, от точного дня и времени проведения теста, от того, насколько точно вы смогли измерить угол или длину тени и насколько точно вы измерили расстояние между вашим городом и экватором — вы должны быть в состоянии рассчитать значение, довольно близкое к 40 000 километров (в пределах нескольких сотен или, может быть, нескольких тысяч). Все не выходя из собственного двора!

Дополнительные материалы для изучения
Вычисление окружности Земли, от Science Buddies
Урок: измерение окружности Земли, от eGFI
Углы, параллельные линии и сечения, от Math Planet
Научные занятия для всех возрастов!, от Science Buddies

Это задание было предложено вам в сотрудничестве с Science Buddies

Как рассчитать окружность Земли (шаг за шагом)

Еще в 240 г. до н. э.э., грек по имени Эратосфен вычислил окружность Земли. Сегодня мы знаем, как измерить окружность многих вещей, в том числе земли, с помощью многих современных инструментов, но Эратосфен делал это с помощью колодца, солнца и палки.

[все примечания к рисованию предполагают, что вы не делаете анимацию, что, честно говоря, объяснило бы все лучше, чем рисунки]

Содержание

  1. Земля представляет собой сплюснутый сфероид
  2. Установка космологической сцены
  3. Параллельные линии
  4. Окружность
  5. Соответствующие углы

Земля представляет собой сплюснутый сфероид

Умные и образованные люди древнего мира знали, что земля круглая.Они знали, что это сфера, а сегодня мы знаем, что это сплющенная сфера, сплюснутый сфероид . Он сдавлен из-за сильного гравитационного притяжения Солнца, из-за чего он слегка выпячивается на экваторе.

Эратосфен, главный библиотекарь великой Александрийской библиотеки, имел в своем распоряжении практически все знания мира того времени. Он знал, что земля круглая, но , а не знал ее размер. Он понятия не имел, какова окружность Земли.

Представьте, что вы главный библиотекарь величайшей библиотеки на планете, и посетитель библиотеки задает вам простой вопрос:

[вставить рисунок обмена]

  • Посетитель библиотеки: «Какова окружность Земли?»
  • Эратосфен: «Не знаю».

Он не знал, но, как любой хороший математик и ученый, намеревался выяснить это, используя имеющиеся у него ресурсы.

Установка космологической сцены

Наше Солнце находится очень далеко от Земли, в среднем 149 600 000 км.Земля настолько мала по сравнению с Солнцем — примерно 109 земных шаров могут поместиться поперек поверхности (диаметра) Солнца — что солнечные лучи падают на землю почти параллельно друг другу. Земля занимает лишь небольшую часть окружности Солнца.

[вставить рисунок крошечной земли и большого солнца на противоположных сторонах экрана, показывающий параллельные солнечные лучи, падающие на землю]

Это означает, что солнечные лучи, падающие на дом Эратосфена в Александрии, параллельны солнечным лучам, падающим на Сиену, город далеко на юге, который сегодня мы называем Асуаном.

Поколения тщательных египетских землеустроителей знали, что Сиена находится в 5000 стадиях — древние единицы измерения, эквивалентные 804 километрам или 500 милям — к югу от Александрии. Эратосфен тоже это знал.

[вставьте мультяшный рисунок земли, показывающий расстояние от Александрии до Сиены, обозначенное как 804 км/500 миль]

Параллельные линии

В Сиене был глубокий, широкий колодец. В местный полдень каждого летнего солнцестояния (самый длинный день на Земле и самая короткая ночь) солнечные лучи шли прямо в колодец, а это означало, что Сиена идеально выровнена с этими параллельными солнечными лучами.В колодце не появилось тени.

[приложить чертеж колодца в поперечном сечении с прямыми солнечными лучами, падающими в него]

Эратосфен хорошо знал о Сиене, и он также знал солнце в Александрии, 804 км или 500 миль. на севере был , а не , идеально выровненный с параллельными лучами солнца в местный полдень в день летнего солнцестояния.

Что-либо торчащее из земли в Александрии — как палка — отбрасывало тень в то же мгновение, когда палка в Сиене отбрасывала нет тени.

[вставить рисунок палки в земле в Александрии, отбрасывающей тень]

Если бы Эратосфен мог точно измерить угол тени палки, вбитой перпендикулярно в александрийскую землю, он мог бы использовать только две части информации для вычисления окружности земли:

  1. Угол тени палки в Александрии в день летнего солнцестояния
  2. Расстояние от Александрии до Сиены

Окружность

Окружность — это расстояние по окружности или сфере.Дуга — это часть или часть окружности круга или сферы. Один полный оборот вокруг Земли (один оборот) составляет 360°, поэтому любая дуга круга или сферы представляет собой дробную часть 360°.

человек в 240 г. до н. э. умел измерять окружность. Они знали формулу длины окружности сферы 2πr. Они знали о центральных углах и дугах.

Расстояние от Александрии до Сиены является одной из таких дуг, измеримой и известной долей общей окружности земли.

Соответствующие углы

Эратосфен знал, что расстояние от Александрии до Сиены на сферической земле составляет дугу окружности, а это означает, что два города образуют центральный угол в центре земли, который мы будем называть 𝜃:

[вставить чертеж поперечного сечения земли с центральным углом 𝜃, Александрия — точка A, центр земли — точка B, а Сиена — точка C]

Это сделало линию от недоступного центра Земли, С, до Александрии, А, поперечной параллельных солнечных лучей.

Секущая — это линия, которая пересекает другие прямые, а в случае параллельных прямых она образует соответствующих углов . Какой угол он образует на одной параллельной линии, такой же угол он создает и на другой.

Это сделало угол тени палки в Александрии в день летнего солнцестояния соответствующим углу центрального угла 𝜃 в недосягаемом центре Земли.

Если бы он мог точно измерить угол тени палки в Александрии в местный полдень в день летнего солнцестояния, у Эратосфена были бы обе части информации, необходимые для вычисления окружности Земли.

[справочная диаграмма с https://ourplnt.com/how-eratosthenes-calculated-earth-circumference/eratosthenes-calculation-earth-circumference/ предоставлена ​​для ясности и вдохновения]

Эратосфен провел измерения и обнаружил, что угол равен 7,2°, что означает, что центральный угол 𝜃 также равен 7,2°. Этот угол, 7,2°, составляет 1/50 полного круга:

.

Итак, если 804 км или 500 миль. (или 5000 стадий для Эратосфена) было 1/50, умножение дает вам длину окружности Земли:

  • 500 миль.х 50 = 25 000 миль.
  • 804 км х 50 = 40 200 км
  • И для любого из вас, древних греков, 5000 стадий x 50 = 250 000 стадий

Земля, как мы уже говорили, представляет собой сплюснутый сфероид, поэтому геодезисты (ученые, которые измеряют землю и ее положение в пространстве) измерили и вычислили среднюю длину окружности Земли как 40 075 км или 24 901 милю.

Эратосфен, примерно 2200 лет назад, отклонился всего на 125 км или 101 милю. И он сделал это, имея лишь небольшие познания в географии и математике, колодец и палку.

Следующий урок:

Вписанный угол

Как быстро вращается Земля?

Чтобы ответить на вопрос, как быстро вращается Земля, нужно знать две вещи: сколько времени требуется, чтобы совершить полный оборот, и длину окружности Земли. Время, которое требуется Земле, чтобы повернуться так, чтобы солнце появилось в том же положении на небе, известное как солнечный день, составляет 24 часа. Однако время, которое требуется Земле, чтобы совершить один полный оборот вокруг своей оси относительно далеких звезд, на самом деле составляет 23 часа 56 минут4.091 секунда, известная как звездный день.

Имея эту информацию, чтобы понять, с какой скоростью вращается Земля, нам нужен только размер окружности нашей планеты. На экваторе его окружность составляет примерно 40 075 километров, поэтому, разделив это на продолжительность дня, мы получим, что на экваторе Земля вращается со скоростью около 1670 километров в час.

Однако эта скорость вращения неодинакова по всей планете. По мере того, как вы двигаетесь на север или юг, окружность Земли становится меньше, поэтому скорость вращения уменьшается, пока не достигнет самого медленного значения на обоих полюсах.И все это ничто по сравнению со 107 000 километров в час, с которыми Земля обращается вокруг Солнца.

Если мы так быстро путешествуем в космосе, почему мы этого не чувствуем?

Проще говоря, как Земля вращается с постоянной скоростью, так и все на ней. Путешествие с той же скоростью означает, что мы не чувствуем вращения. Это как водить машину. Даже если вы движетесь, вы не осознаете скорость, потому что она постоянна. Только когда вы меняете скорость, вы замечаете, что едете, например, нажимаете на педаль газа или совершаете аварийную остановку.

Здесь, на Земле, происходит изменение скорости, но оно слишком медленное, чтобы его заметить. Миллионы лет назад один земной день длился около 22 часов, и скорость Земли падала на протяжении более миллиарда лет, а количество дней увеличивалось примерно на 2 миллисекунды каждое столетие.

Это замедление вызвано трением, создаваемым океанскими течениями, приливами и ветром, воздействующим на поверхность Земли. Однако глобальное потепление может снова ускорить процесс. По мере повышения уровня моря это изменение массы может привести к ускорению вращения Земли и сокращению продолжительности каждого дня на 0.12 миллисекунд, что сильно повлияет на калибровку атомных часов и систем GPS.

Что, если Земля перестанет вращаться?

Без огромной внешней силы это невозможно. Но если бы Земля перестала вращаться, атмосфера продолжала бы вращаться со скоростью вращения Земли, поэтому все, что не закреплено на поверхности, включая деревья и здания, было бы сметено сильным ветром.

Каждая сторона планеты получит шесть месяцев непрерывного солнечного света и шесть месяцев темноты.Без центробежной силы вращения океаны постепенно двигались бы к полюсам, создавая на экваторе огромный суперконтинент.

Но нас не сбросят с Земли. Гравитация и центробежная сила вращения Земли удерживают нас на земле.