سیاره زمین
1401/03/30 تحریریه کهکشان

سیاره زمین

کهکشان / پست ها / فضا و نجوم /

سیاره زمین چیست؟ همه چیز درباره سیاره زمین


زمین (Earth)، خانه ما، سومین سیاره از خورشید است. در حالی که دانشمندان به جستجوی سرنخ‌هایی از حیات فراتر از زمین ادامه می‌دهند، سیاره ما تنها مکانی در جهان است که تاکنون موجودات زنده را در آن شناسایی کرده‌ایم. زمین پنجمین سیاره بزرگ منظومه شمسی است. این سیاره از چهار غول گازی - مشتری، زحل، اورانوس و نپتون - کوچکتر است اما از سه سیاره سنگی دیگر، عطارد، مریخ و زهره بزرگتر است. قطر زمین تقریباً 8000 مایل (13000 کیلومتر) است و عمدتاً گرد است زیرا گرانش معمولاً ماده را به درون یک توپ می کشد. اما چرخش سیاره اصلی ما باعث می‌شود که در قطب‌هایش له شود و در خط استوا متورم شود و شکل واقعی زمین را به یک «کره‌ی صاف» تبدیل کند.

سیاره ما به دلایل زیادی منحصر به فرد است، اما آب و اکسیژن موجود آن دو ویژگی تعیین کننده هستند. آب تقریباً 71 درصد از سطح زمین را می پوشاند که بیشتر آن در اقیانوس های سیاره ما قرار دارد. حدود یک پنجم جو زمین را اکسیژن تشکیل می دهد که توسط گیاهان تولید می شود.

مدار سیاره زمین به دور خورشید

در حالی که زمین به دور خورشید می چرخد، این سیاره به طور همزمان حول یک خط فرضی به نام محور می چرخد ​​که از هسته، از قطب شمال تا قطب جنوب می گردد. زمین به 23.934 ساعت طول می کشد تا یک چرخش حول محور خود را انجام دهد و 365.26 روز طول می کشد تا یک دور به دور خورشید کامل شود - روزها و سال های ما در زمین با این چرخش ها تعریف می شوند. محور چرخش زمین نسبت به صفحه دایره البروج کج می شود، یک سطح خیالی از طریق مدار سیاره به دور خورشید. این بدان معنی است که نیمکره شمالی و جنوبی گاهی اوقات بسته به زمان سال به سمت خورشید یا دور از آن قرار می گیرند و این میزان نور دریافتی نیمکره را تغییر می دهد و در نتیجه تغییر فصول رخ می دهد.

زمین اتفاقاً در محدوده موسوم به "منطقه طلایی" به دور خورشید می چرخد، جایی که دما برای حفظ آب مایع در سطح سیاره ما مناسب است. مدار زمین یک دایره کامل نیست، بلکه یک بیضی کمی بیضی شکل است که شبیه مدار سایر سیارات منظومه شمسی است. سیاره ما در اوایل ژانویه کمی به خورشید نزدیکتر و در ماه جولای دورتر است، اگرچه این نزدیکی تأثیر بسیار کمتری بر دمایی که ما در سطح سیاره تجربه می کنیم نسبت به انحراف محور زمین دارد.

آمارهای مربوط به مدار زمین به گفته ناسا:

  • میانگین فاصله از خورشید: 92,956,050 مایل (149,598,262 کیلومتر)
  • حضیض (نزدیکترین نزدیک به خورشید): 91,402,640 مایل (147,098,291 کیلومتر)
  • Aphelion (دورترین فاصله از خورشید): 94,509,460 مایل (152,098,233 کیلومتر)
  • طول روز خورشیدی (تک چرخش حول محور خود): 23.934 ساعت
  • طول سال (یک دور به دور خورشید): 365.26 روز
  • میل استوایی به مدار: 23.4393 درجه

شکل گیری و تکامل سیاره زمین

دانشمندان فکر می کنند زمین تقریباً همزمان با خورشید و سیارات دیگر در حدود 4.6 میلیارد سال پیش شکل گرفته است، زمانی که منظومه شمسی از یک ابر غول پیکر و چرخان از گاز و غبار به نام سحابی خورشیدی ادغام شد. هنگامی که سحابی تحت نیروی گرانش خود فرو می‌ریخت، سریع‌تر می‌چرخید و به صورت یک صفحه صاف می‌شد. سپس بیشتر مواد موجود در آن دیسک به سمت مرکز کشیده شد تا خورشید را تشکیل دهد. ذرات دیگر درون دیسک با هم برخورد کردند و به هم چسبیدند و اجسام بزرگتر از جمله زمین را تشکیل دادند. دانشمندان فکر می کنند زمین به عنوان یک توده سنگی بی آب شروع شده است. سیمون مارکی، دانشمند سیاره‌شناسی در موسسه تحقیقاتی جنوب غربی در بولدر، کلرادو، قبلاً به Space.com گفت: «تصور می‌شد که به دلیل برخورد این سیارک‌ها و دنباله‌دارها در اطراف زمین، شرایط زمین اولیه ممکن است جهنمی بوده باشد. مارکی گفت، با این حال، تجزیه و تحلیل مواد معدنی به دام افتاده در کریستال های میکروسکوپی باستانی نشان می دهد که در 500 میلیون سال اول زمین، آب مایع وجود داشته است. مواد رادیواکتیو موجود در سنگ و افزایش فشار در اعماق زمین، گرمای کافی برای ذوب شدن درون سیاره ایجاد کرد و باعث شد برخی از مواد شیمیایی به سطح زمین برسند و آب را تشکیل دهند، در حالی که برخی دیگر به گازهای جو تبدیل شدند. شواهد اخیر نشان می دهد که پوسته زمین و اقیانوس ها ممکن است در حدود 200 میلیون سال پس از شکل گیری سیاره شکل گرفته باشند. 

ساختار درونی سیاره زمین

هسته زمین حدود 4400 مایل (7100 کیلومتر) عرض دارد، کمی بزرگتر از نیمی از قطر زمین و تقریباً به اندازه مریخ است. بیرونی ترین 1400 مایل (2250 کیلومتر) هسته مایع است، در حالی که هسته داخلی جامد است. این هسته جامد تقریباً چهار پنجم اندازه ماه زمین است و قطر آن حدود 1600 مایل (2600 کیلومتر) است. هسته مسئول میدان مغناطیسی سیاره است که به انحراف ذرات باردار مضر از خورشید کمک می کند. در بالای هسته، گوشته زمین قرار دارد که ضخامت آن حدود 1800 مایل (2900 کیلومتر) است. گوشته کاملاً سفت نیست اما می تواند به آرامی جریان یابد. پوسته زمین مانند یک تکه چوب روی آب شناور است. حرکت آهسته سنگ در گوشته، قاره های اطراف را به هم می ریزد و باعث زمین لرزه، آتشفشان ها و تشکیل رشته کوه ها می شود.

در بالای گوشته، زمین دارای دو نوع پوسته است. خشکی قاره ها بیشتر از گرانیت و سایر کانی های سبک سیلیکات تشکیل شده است، در حالی که کف اقیانوس ها بیشتر از یک سنگ آتشفشانی تیره و متراکم به نام بازالت تشکیل شده است. ضخامت پوسته قاره ای به طور متوسط ​​حدود 25 مایل (40 کیلومتر) است، اگرچه می تواند در برخی مناطق نازک تر یا ضخیم تر باشد. ضخامت پوسته اقیانوسی معمولاً فقط حدود 5 مایل (8 کیلومتر) است. آب در نواحی پست پوسته بازالت پر می شود و اقیانوس های جهان را تشکیل می دهد. زمین نسبت به هسته خود گرمتر می شود. در پایین پوسته قاره ای، دما به حدود 1800 درجه فارنهایت (1000 درجه سانتیگراد) می رسد و حدود 3 درجه فارنهایت در هر مایل (1 درجه سانتیگراد در هر کیلومتر) در زیر پوسته افزایش می یابد. زمین شناسان فکر می کنند دمای هسته بیرونی زمین حدود 6700 تا 7800 درجه فارنهایت (3700 تا 4300 درجه سانتیگراد) است و هسته داخلی ممکن است به 12600 درجه فارنهایت (7000 درجه سانتیگراد) برسد - داغتر از سطح خورشید.

میدان مغناطیسی سیاره زمین

میدان مغناطیسی زمین توسط جریان هایی که در هسته بیرونی زمین جریان دارند ایجاد می شود. قطب های مغناطیسی همیشه در حال حرکت هستند و قطب شمال مغناطیسی حرکت خود را به سمت شمال از زمان شروع ردیابی در دهه 1830 تا 24 مایل (40 کیلومتر) سالانه شتاب می دهد. احتمالاً طی چند دهه از آمریکای شمالی خارج شده و به سیبری خواهد رسید. میدان مغناطیسی زمین به طرق دیگری نیز در حال تغییر است. به گفته ناسا، در سطح جهان، میدان مغناطیسی از قرن نوزدهم 10 درصد ضعیف شده است. اما این تغییرات در مقایسه با آنچه میدان مغناطیسی زمین در گذشته انجام داده است، خفیف است. چند بار در هر یک میلیون سال یا بیشتر، میدان کاملاً تغییر می کند و قطب شمال و جنوب جای خود را عوض می کنند. Space.com قبلا گزارش داده بود که میدان مغناطیسی ممکن است بین 100 تا 3000 سال طول بکشد تا این چرخش کامل شود. به گفته اندرو رابرتز، استاد دانشگاه ملی استرالیا، هنگامی که یک میدان مغناطیسی در گذشته باستان رخ داد، قدرت میدان مغناطیسی زمین حدود 90 درصد کاهش یافت. این افت سیاره را در برابر طوفان ها و تشعشعات خورشیدی آسیب پذیرتر می کند، که می تواند به طور قابل توجهی به ماهواره ها و همچنین زیرساخت های ارتباطی و الکتریکی آسیب برساند. رابرتز در بیانیه‌ای گفت: «امیدواریم چنین رویدادی راه درازی در آینده باشد و ما بتوانیم فناوری‌های آینده را برای جلوگیری از آسیب‌های بزرگ توسعه دهیم.» وقتی ذرات باردار خورشید در میدان مغناطیسی زمین به دام می‌افتند، به مولکول‌های هوا در بالای قطب‌های مغناطیسی برخورد می‌کنند و باعث درخشش آن‌ها می‌شوند. این پدیده به شفق های قطبی، شفق شمالی و جنوبی معروف است.

اتمسفر سیاره زمین

زمین توسط لایه نازکی از جو احاطه شده است. جو زمین سیاره را احاطه کرده است اما دورتر از سطح نازک تر و نازک تر می شود. (اعتبار تصویر: ناسا) جو زمین تقریباً 78 درصد نیتروژن و 21 درصد اکسیژن است و مقادیر کمی آب، آرگون، دی اکسید کربن و سایر گازها را در خود جای داده است. هیچ سیاره دیگری در منظومه شمسی دارای اتمسفر مملو از اکسیژن آزاد نیست که برای یکی از ویژگی های منحصر به فرد دیگر زمین حیاتی است: حیات. هوا دور زمین را احاطه کرده و دورتر از سطح رقیق تر می شود. تقریباً 100 مایل (160 کیلومتر) بالاتر از زمین، هوا آنقدر رقیق است که ماهواره‌ها می‌توانند با مقاومت کمی از جو عبور کنند. با این حال، ردپایی از جو را می توان تا 370 مایل (600 کیلومتر) بالای سطح سیاره یافت. پایین ترین لایه جو به نام تروپوسفر شناخته می شود که دائماً در حال حرکت است و چرا ما آب و هوا داریم. نور خورشید سطح سیاره را گرم می کند و باعث می شود هوای گرم به داخل تروپوسفر بالا بیاید. این هوا با کاهش فشار هوا منبسط می شود و سرد می شود و چون این هوای خنک از محیط اطرافش متراکم تر است، پس از آن غرق می شود و دوباره توسط زمین گرم می شود. در بالای تروپوسفر، حدود 30 مایل (48 کیلومتر) بالاتر از سطح زمین، استراتوسفر قرار دارد. هوای ساکن استراتوسفر حاوی لایه اوزون است که زمانی ایجاد شد که نور فرابنفش باعث شد سه اتم اکسیژن به مولکول‌های اوزون متصل شوند. ازن از رسیدن بیشتر پرتوهای مضر فرابنفش خورشید به سطح زمین جلوگیری می کند، جایی که می تواند به حیات آسیب برساند و جهش کند. بخار آب، دی اکسید کربن و سایر گازهای موجود در جو، گرمای خورشید را به دام می اندازند و زمین را گرم می کنند. بدون این به اصطلاح "اثر گلخانه ای"، زمین احتمالا برای وجود حیات بسیار سرد خواهد بود، اگرچه یک اثر گلخانه ای فراری منجر به شرایط جهنمی سطح فعلی زهره شد. ماهواره های مدار زمین نشان داده اند که جو فوقانی در طول روز منبسط می شود و در شب به دلیل گرما و سرما منقبض می شود.

ترکیب شیمیایی سیاره زمین

اکسیژن فراوان ترین عنصر در سنگ های پوسته زمین است که تقریباً 47 درصد وزن کل سنگ ها را تشکیل می دهد. دومین عنصر فراوان سیلیکون با 27 درصد و پس از آن آلومینیوم با 8 درصد است. آهن، در 5٪؛ کلسیم، در 4٪؛ و سدیم، پتاسیم و منیزیم، هر کدام حدود 2 درصد. هسته زمین بیشتر از آهن و نیکل و مقادیر بالقوه کمتری از عناصر سبکتر مانند گوگرد و اکسیژن تشکیل شده است. گوشته از سنگ های سیلیکات غنی از آهن و منیزیم ساخته شده است (ترکیب سیلیکون و اکسیژن به نام سیلیس و مواد معدنی حاوی سیلیس به عنوان کانی های سیلیکات شناخته می شوند).

قمر (ماه) سیاره زمین

قمر زمین 2159 مایل (3474 کیلومتر) عرض دارد که حدود یک چهارم قطر زمین است. سیاره ما دارای یک قمر است، در حالی که عطارد و زهره هیچ ماه ندارند و تمام سیارات دیگر در منظومه شمسی ما دارای دو یا بیشتر هستند. توضیح اصلی در مورد چگونگی شکل گیری ماه زمین این است که یک ضربه غول پیکر مواد اولیه ماه را از زمین بدوی و مذاب خارج کرد و در مدار زمین قرار داد. دانشمندان پیشنهاد کرده اند که جرمی که به این سیاره برخورد کرده است تقریباً 10 درصد جرم زمین - تقریباً به اندازه مریخ - دارد.

منابع: nasa, space


1646
https://Gelxy.com/u/53
پست های مرتبط

سیاره زهره چیست؟ همه چیز درباره سیاره ناهید
سیاره زهره

سیاره زهره چیست؟ همه چیز درباره سیاره ناهید

آلفا قنطورس چیست؟ همه‌چیز درباره سامانه ستاره‌ای آلفا قنطورس
سامانه ستاره‌ای آلفا قنطورس

آلفا قنطورس چیست؟ همه‌چیز درباره سامانه ستاره‌ای آلفا قنطورس

دنباله‌دار چیست؟ دنباله‌دار ها چگونه تشکیل میشوند؟
دنباله‌دار ها

دنباله‌دار چیست؟ دنباله‌دار ها چگونه تشکیل میشوند؟

سیاره مشتری چیست؟ همه چیز درباره سیاره مشتری
سیاره مشتری

سیاره مشتری چیست؟ همه چیز درباره سیاره مشتری

تگ ها

کهکشان راه شیری
منظومه شمسی
سیاره زمین
نظرات

ثبت نظر بصورت میهمان