Диаметр Земли и другие ее параметры: радиус, площадь, форма, длина окружности и объем

Что находится в глубине Земли?

Континентальная кора состоит в основном из гранита. На участках суши, таких как Гранд-Каньон, где вода смыла поверхность земной коры, слой гранита вышел наружу и доступен для наблюдения и изучения. Дно моря также представляет собой земную кору, но там она тоньше (ок. 4,5 километра) и состоит из другой горной породы — базальта. Под земной корой находится мантия — гигантский слой толщиной около 3000 километров.

Если через мантию прорубить туннель, то на то, чтобы проехать из конца в конец на автомобиле со скоростью 80 километров в час, потребуется 36 часов. Правда, такое путешествие к центру земли невозможно. Мантия Земли — это царство высокой температуры и огромного давления.

Основные параметры Земли

1. Диаметр по экватору — 12756 км, по полюсам — 12713 км.
2. Средний радиус 6371 км. На этом расстоянии от поверхности находится центр ядра. Экваториальный радиус Земли равен 6378 км. Расстояние до центра земли у полюсов 6356,5 км.
3. Окружность Земли по экватору составляет 40 075 км, а по полюсам — 40 008 км.
4. Расстояние от Солнца в километрах составляет примерно 150 миллионов. Он наиболее подходит для формирования и поддержания жизни. Если бы орбита Земли была всего на несколько миллионов километров ближе или дальше, условия для развития жизни были бы намного хуже.
5. Время, за которое Земля совершает один оборот вокруг Солнца, составляет 365 дней 5 часов 48 минут 46 секунд. За 23 часа 46 минут и 4 секунды он совершает оборот вокруг своей оси. Каждые 100 лет эта скорость уменьшается на 0,017 секунды. Пройдет 140 миллионов лет, прежде чем продолжительность дня увеличится на один час.
6. Ось вращения планеты наклонена к плоскости орбиты под углом чуть более 23 градусов. Это определяет сезонность климатических условий и четкую смену времен года. Если бы ось вращения была наклонена на несколько градусов меньше или больше, на Земле создались бы менее благоприятные климатические условия, на большей части поверхности образовались бы ледники.
7. Средняя температура на Земле составляет около 15°C.
8. Вода занимает примерно 71% общей площади. Масса 1460 миллионов миллиардов тонн. Атмосфера весит в 275 раз меньше. Масса составляет чуть более 5 квадриллионов тонн.
9. Атмосфера содержит 21% кислорода. Основную массу занимает азот – биологически инертный газ, в составе атмосферы его 78%.
10. Масса Земли составляет примерно 6*1024 килограмма.
11. Объем планеты 1,08*1012 км3.
12. Площадь Земли составляет 510 млн км2.
13. Плотность — 5,5 г/см3.
14. Ближайшее к нам небесное тело – Луна. Его среднее расстояние от Земли составляет около 384 тыс км.

Строение Земли

Внутренне наша планета состоит из трех основных слоев:

• ядра (в центре)
• мантия (вокруг ядра)
• земная кора (внешний слой, покрывающий мантию)

Ядро

В центре нашей планеты находится ядро ​​в форме шара и радиусом около 3500 км. По мнению ученых, он лежит на глубине 2900 км от поверхности.

Его состав еще не определен, но, скорее всего, он состоит из железа и других элементов. Ученые предполагают, что он состоит из двух частей:

• внутреннее ядро ​​земли представляет собой твердый слой в центре (радиусом 1300 км)
• внешнее ядро ​​земли представляет собой жидкий внешний слой, окружающий твердый слой в центре (с радиусом 2200 км)

Температура ядра достигает 6000°C и является самой горячей частью нашей планеты.

Мантия

Мантия (греч. μανδύη — «шерстяной плащ»), подобно плащу или одеялу, покрывает ядро. Этот слой имеет толщину 2900 км и температуру ок. 2000°С.

Этот слой в основном состоит из тяжелых минералов, богатых железом и магнием. То есть мантия состоит в основном из силикатов, например: оливина, граната и пироксена. Другой важной породой, обнаруженной в мантии, является оксид магния. Другие элементы в мантии включают железо, алюминий, кальций, натрий и калий.

Земная кора

Эта скалистая оболочка покрывает мантию и всю поверхность Земли. Земная кора состоит из твердых пород и минералов. Толщина континентов составляет около 75 км, а под водой океана она значительно тоньше — около 15 км.

Глубина земной коры меняется, как и температура: верхняя часть земной коры имеет температуру окружающей среды/океана (очень высокую в сухих пустынях и низкую в глубоких океанских впадинах).

Кора и верхняя часть мантии входят в состав единой геологической единицы, которая называется литосферой.

Размер, масса, орбита

При радиусе 6371 км и массе 5,97 х 1024 кг Земля находится на 5-й позиции по размерам и массивности. Это самая большая планета земной группы, но она уступает по размерам газовым и ледяным гигантам. Но по плотности (5,514 г/см3) она занимает первое место в Солнечной системе.

Луна (спутник)

Единственный естественный спутник Земли – Луна. Диаметр Луны составляет примерно 3474,2 км.

Это пятый по величине спутник в Солнечной системе, самым большим из которых является Ганимед, спутник Юпитера. Расстояние от Земли до Луны примерно 385 000 км.

Луна смягчает колебания нашей планеты вокруг своей оси, и это приводит к относительно стабильному климату (т.е смягчает климат и делает Землю более пригодной для жизни).

Кроме того, именно Луна вызывает приливы и отливы, создает ритм, которым люди руководствовались на протяжении тысячелетий.

В настоящее время ученые считают, что Луна образовалась при столкновении Земли с планетой Тейя (тело размером с Марс).

История происхождения Земли

Согласно одной из теорий образования Земли, наша планета, как и другие, появилась 4,5 миллиарда лет назад. Он появился в виде застывшего облака пыли и газов, оставшихся от образования Солнца. Итак, в течение 500 миллионов лет недра планеты оставались твердыми и относительно холодными (возможно, около 1000°C).

Основными элементами были железо и силикаты (с небольшими количествами других радиоактивных элементов). На протяжении миллионов лет в результате радиоактивного распада некоторых элементов (урана, тория и калия) выделялась энергия. Это постепенно нагревало землю и расплавляло некоторые ее составляющие (например, железо, которое плавилось раньше силикатов и, будучи тяжелее, начинало опускаться к центру).

Через много лет это железо достигло центра, где начало накапливаться. При этом на земной поверхности извергались вулканы и все было залито излившейся лавой. Со временем в центре образовалось ядро ​​из железа, а вокруг него по мере остывания земли появилась достаточно устойчивая корка из твердой породы.

Впадины в этой коре стали естественными бассейнами. В них вода поднималась из недр планеты по вулканам и трещинам, а затем собиралась, и тогда возникали океаны.

Форма планеты

На вопрос, какой формы Земля, большинство людей ответят, что она сферическая. И здесь они ошибаются. На планету действуют гравитационные силы: огромная масса притягивается к ядру, поэтому происходит постоянное сжатие. Самая сильная центробежная сила, возникающая из-за движения Земли вокруг собственной оси, находится на экваторе.

Земля – это своеобразный «неправильный мяч». Сжатие является причиной того, что экваториальный диаметр планеты немного больше, чем у полюсов. Ученые определяют форму нашей планеты как близкую к «сплющенному эллипсоиду».

Интересно, что из-за пренебрежения сжатием Земли вдоль полюсов эталон 1795 года оказался на 200 микрон короче.

Местная топография также важна для формы планеты. Конечно, это не может повлиять на форму планеты в глобальном масштабе. Так что разница между Эверестом и Марианской впадиной составляет около 19 км. В глобальном масштабе эта цифра незначительна. Максимальное расстояние от центра Земли до экватора, учитывая выпуклость на поверхности Земли, составляет вершина вулкана Чимборасо, расположенного в Эквадоре.

Что такое экватор и для чего он нужен

Под экватором следует понимать линию, перпендикулярную оси, проходящую вдоль земной поверхности на одинаковом расстоянии от полюсов.

На этой линии день равен ночи. Правда, продолжительность дня на несколько минут больше из-за атмосферной рефракции. Дважды в году (в дни равноденствий) солнце находится в зените, и лучи будут направлены строго перпендикулярно к земной поверхности. Широта на экваторе равна 0°.

Экватор имеет решающее значение для определения широты географического объекта. Все точки к югу от воображаемой линии имеют южную широту. А объекты, расположенные к северу от него, имеют соответственно северную широту.

Как измерить длину окружности земли

Размер Земли можно рассчитать. Для измерения окружности Земли используются высокотехнологичные приборы и спутники. Но до появления этих изобретений необходимо было использовать математические методы измерения. В 18 в метод триангуляции применяли ученые П. Мешен, А. М. Лежандр, К. Кассини.

Предположим, мы хотим измерить расстояние между некоторыми точками, которые находятся на расстоянии нескольких сотен километров друг от друга. Для этого нам нужно построить магистральную сеть на земле. Это можно сделать с помощью треугольников. Их вершины будут местами, которые находятся в высоте. На них строят воображаемые пирамиды так, чтобы они были направлены в близлежащие точки.

Воображаемые фигуры должны быть удобны для настройки гониометра и расчета углов. В одном из треугольников измеряется одна сторона, которая лежит на ровной площадке. Это будет основой.

Самый простой способ измерить длину экватора — умножить количество километров в одном градусе на 360.

Измерение круга начинается с треугольника, который является основанием. Остальные стороны этой фигуры вычисляются по стороне и по вершинам. Одна из них также является стороной соседнего треугольника. Это также отправная точка для определения сторон другого треугольника. В ходе математических расчетов можно найти параметры последнего треугольника. Так можно получить значение дуги меридиана. Чем длиннее дуги меридианов, тем точнее можно вычислить искомую величину — радиус нашей планеты.

Зная длину дуги меридиана, легко рассчитать, какой будет длина одного градуса. Этот метод лежит в основе геодезии.

Как вычислить радиус и диаметр планеты

Радиус и диаметр Земли легко вычислить. Для этого используйте формулы d=l/π; г=½*π. Буквы означают:

• d — диаметр;
• l — длина окружности;
• r — радиус (линия, проведенная из центра в любую точку окружности);
• π — число, приблизительно равное 3,14.

Измерение окружности Земли в древние времена

Длина этого значения была известна еще в Древней Греции. Необходимые расчеты произвел древнегреческий математик, астроном, географ Эратосфен. Он знал, что в день солнцестояния, 21 июня, в Сиене, что в полутысячи верст от Александрии, в полдень дно колодцев освещалось, и тени от предметов не обнаруживалось. Получается, что солнце в этой части планеты было в зените. В Александрии ничего подобного не произошло.

В середине летнего солнцестояния ученый измерил тень от городского обелиска (высоту он знал). Так было установлено, что Александрию и Сиену разделяют 7 градусов широты.

Астроном сделал расчеты дальше. 7° составляет примерно одну пятидесятую круга на 360°. Умножив расстояние от Сиены до Александрии на 50, математик получил число 25 000. Окружность Земли равнялась этому количеству миль.

Окружность земли, рассчитанная Эратосфеном, несколько меньше фактической. Это не связано с примитивностью вычислений: такой способ узнать окружность Земли достаточно точен. При жизни Эратосфена никто не знал точного расстояния между этими поселениями. Исследователь также не учел тот факт, что оба города расположены на двух разных меридианах.

В средние века упоминание о подобных исследованиях было запрещено церковью. Только в 16 в путешествие Ф. Магеллана вокруг Земли позволило убедиться, что планета действительно имеет округлую форму, и что ее окружность действительно равна 40 тыс км.

Сколько времени нужно, чтобы обойти вокруг Земли пешком

Когда вы знаете, сколько километров окружности Земли по экватору, вы можете рассчитать, сколько времени потребуется, чтобы обойти ее пешком. Если взять за основу обычную скорость пешехода 6 километров в час, по формуле t = S/V можно получить значение около 6700 часов, или 278 дней.

Именно столько времени потребуется, чтобы совершить кругосветное путешествие без перерыва. Если предположить, что воображаемый пешеход будет проходить каждый день по 6 часов, то для совершения такого путешествия ему потребуется около 1110 дней, или более 3 лет.

Интересная информация об экваторе Земли

На экваторе круглый год жаркий и влажный климат. Леса Амазонки и экваториальной Африки, Индонезии отличаются разнообразием флоры и фауны. Днем температура колеблется между 25 и 30 градусами. Ночью ненамного холоднее: настолько сильно нагревается поверхность Земли солнечными лучами.

Однако экватор интересен некоторыми географическими особенностями:

• проходит через более 30 островов;
• пересекает 14 стран;
• Эквадор назван в честь экватора;
• в большинстве экваториальных государств в честь нулевой параллели установлены памятники и памятные доски;
• недалеко от города Кито находится вулкан Каямбе высотой ок. 4,7 км, с белеющей от вечных льдов вершиной (и это при том, что для экваториального климата характерна постоянная жара);
• река Конго, протекающая в центре Африканского континента, дважды проходит нулевую параллель;
• так как в рассматриваемом районе земля очень быстро вращается, то здесь проще всего запускать спутники: они быстро набирают необходимую скорость.

Размеры Земли являются одним из основных параметров в астрономии и имеют большое практическое значение. С его помощью можно найти диаметр и радиус Земли. Эти параметры можно рассчитать с помощью простых математических вычислений.

Читайте также: Сколько лететь до Марса