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關于地球:你需要知道的一切(下)

科幻畫報
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地球的直徑大約為12742千米,大部分是圓的,但因自轉(zhuǎn)導致兩極被壓扁,赤道略鼓,使地球的真實形狀成為“橢圓形”。

地球上水覆蓋了其表面大約71%的面積,其中大部分水位于地球的海洋中。地球大氣中大約五分之一由氧氣組成,由植物產(chǎn)生。

地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)

地核寬約7100千米,略大于地球直徑的一半,與火星大小相當。地核最外層的2250千米是液體,而內(nèi)核是固體。這個固體內(nèi)核大約是月球的五分之四,直徑約為2600千米。地核負責地球的磁場,有助于使來自太陽的有害帶電粒子偏轉(zhuǎn)。

地核之上是地幔,厚約2900千米。地幔并非完全堅硬,可以緩慢流動。地殼漂浮在地幔上,就像一塊木頭漂浮在水面上一樣。地幔中巖石的緩慢運動攪動著大陸,引起地震、火山爆發(fā)和山脈的形成。

在地幔之上,地球有兩種地殼。大陸上的陸地主要由花崗巖和其他輕硅酸鹽礦物組成,而海底主要由一種稱為玄武巖的深色致密火山巖組成。大陸地殼平均厚度約為40千米,盡管在某些地區(qū)它可能更薄或更厚。大洋地殼通常只有8千米厚。水填充在玄武巖地殼的低處形成了世界上的海洋。

地球向地核方向變暖。在大陸地殼的底部,溫度達到1000℃,在地殼以下每千米增加1℃。地質(zhì)學家認為地球外核的溫度大約是3700到4300℃,而內(nèi)核可能達到7000℃——比太陽表面還要熱。

地球磁場

地球磁場是由地球外核的電流產(chǎn)生的。磁極總是在移動,自19世紀30年代開始跟蹤以來,磁北極每年加速向北移動40千米。

地球磁場也在以其他方式發(fā)生變化。根據(jù)NASA的數(shù)據(jù),自19世紀以來,全球磁場已經(jīng)減弱了10%。

但與過去地球磁場的變化相比,這些變化是輕微的。在每百萬年左右的時間里,磁場會完全翻轉(zhuǎn)幾次,北極和南極交換位置。據(jù)了解,磁場可能需要100到3000年才能完成翻轉(zhuǎn)。

澳大利亞國立大學教授安德魯·羅伯茨表示,在古代發(fā)生磁場逆轉(zhuǎn)時,地球磁場的強度下降了約90%。這一下降使地球更容易受到太陽風暴和輻射的影響,這可能會嚴重破壞衛(wèi)星以及通信和電力基礎設施。

羅伯茨表示:“希望這樣的事件是在遙遠的未來,我們可以開發(fā)技術來避免巨大的損失?!?/p>

當來自太陽的帶電粒子被困在地球磁場中時,它們會與磁極上方的空氣分子相撞,導致它們發(fā)光。這種現(xiàn)象被稱為極光,即北極光和南極光。

地球大氣層

地球大氣中大約有78%的氮和21%的氧,還有微量的水、氬、二氧化碳和其他氣體。太陽系中沒有其他行星的大氣層中含有游離氧,這對地球的生命是至關重要的。

空氣包圍著地球,離地表越遠越稀薄。在地球上空大約160千米處,空氣非常稀薄,衛(wèi)星可以在幾乎沒有阻力的情況下快速穿過大氣層。盡管如此,在距離地球表面600千米的高空仍能發(fā)現(xiàn)大氣層的痕跡。

大氣的最低層被稱為對流層,它一直在運動,這就是為什么我們有天氣。陽光加熱地球表面,導致熱空氣上升到對流層。隨著氣壓的降低,這些空氣會膨脹和冷卻,并且由于這種冷空氣比周圍環(huán)境密度大,因此它會下沉并再次被地球加熱。

在對流層之上,距地球表面約48千米的地方是平流層。平流層的靜止空氣中含有臭氧層,它是由紫外線使三個氧原子結(jié)合在一起形成臭氧分子而形成的。臭氧可以防止太陽的大部分有害紫外線輻射到達地球表面,從而破壞生命。

大氣中的水蒸氣、二氧化碳和其他氣體吸收了來自太陽的熱量,使地球變暖。從而使地球不會因為太冷而不適合生命存在。地球軌道衛(wèi)星已經(jīng)顯示,上層大氣實際上在白天膨脹,晚上由于加熱和冷卻而收縮。

地球的化學成分

氧是地殼巖石中含量最豐富的元素,約占所有巖石重量的47%。第二豐富的元素是硅,占27%,其次是鋁占8%;鐵5%;鈣4%;還有鈉、鉀和鎂,各占2%左右。

地核主要由鐵和鎳組成,可能還有少量的輕元素,如硫和氧。地幔是由富含鐵和鎂的硅酸鹽巖石構(gòu)成的(硅和氧的結(jié)合被稱為二氧化硅,含有二氧化硅的礦物被稱為硅酸鹽礦物)。

地球的衛(wèi)星月亮

月球?qū)?474千米,約為地球直徑的四分之一。地球有一個衛(wèi)星,而水星和金星沒有,太陽系里的其他行星都有兩個或更多衛(wèi)星。

關于月球如何形成的主要解釋是,一次巨大的撞擊將月球的原材料從原始的熔融地球上撞入軌道??茖W家們認為,撞擊地球的物體的質(zhì)量大約是地球的10%,大約是火星的大小。

地球觀測

宇航員和科學家通過航天了解了很多。在空間站上,宇航員能夠觀察到地球稀薄而脆弱的大氣層。

與此同時,環(huán)繞地球的衛(wèi)星可以在更大范圍內(nèi)追蹤地球?qū)ψ匀缓腿藶樽兓姆磻?。發(fā)射衛(wèi)星來探測臭氧層空洞的變化,監(jiān)測云層覆蓋和天氣模式,并管理人類對地球資源的使用。

地球上的生命

地球是宇宙中已知的唯一擁有生命的行星。地球上有數(shù)百萬種已被描述的物種,它們生活在從最深的海洋底到幾千米高的大氣層。研究人員認為,還有更多的物種尚未被科學描述。

研究人員懷疑,太陽系中可能存在生命的其他行星——比如土星的衛(wèi)星土衛(wèi)六或木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二——可能存在原始生物??茖W家們還沒有準確地確定我們的原始祖先是如何首次出現(xiàn)在地球上的,盡管大多數(shù)人認為,地球生命是因遠古熱湯被雷電所“劈”而生成。另一種理論認為,生命首先在附近的火星上進化,那里曾經(jīng)可能是宜居的,然后通過其他太空巖石撞擊生命從火星來到了地球。

評論
萬物爭春
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2023-04-14
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