:: wikimiki.org ::

Земя (планета)

Земя (планета)

Земята е третата планета в Слънчевата система. Тя е най-голямата от вътрешните планети в тази система и единствената, на която според съвременните научни схващания има живот. Земята се е формирала преди около 4,5 милиарда години и скоро след това е придобила единствения си естествен спътник — Луната. От всички животински видове, които са се развили на Земята, човекът (Homo sapiens) е единственият, който е развил интелигентност и е в доминираща позиция. Астрологическият символ на Земята е окръжност с кръст, представляващ един меридиан и екватора. В един от вариантите кръстът е над окръжността (⊕ или ♁).

Физически характеристики

Основна статия: Геология

Структура

Вътрешността на Земята, както и на другите вътрешни планети, е химически разделена на външна твърда кора, съдържаща предимно силиций, мантия, която има свойството бавно да тече поради високото налягане, под което се намира, течно външно ядро, което е много по-трудно течливо от мантията, и твърдо вътрешно ядро. Mагнитното поле на Земята се поражда именно във външното ядро поради конвекцията на електрично заредени частици. Материал от вътрешността на Земята постоянно изригва на повърхността посредством вулкани и разломи по дъното на океаните. По-голямата част от земната кора е по-млада от 100 милиона години; най-старите части от кората обаче са на 4,4 милиарда години. [http://spaceflightnow.com/news/n0101/14earthwater/]. Взета като цяло, Земята по маса се състои от:

Виж също земна гравитация.

Вътрешност

Във вътрешността на Земята температурата достига до 5270 келвина. Топлината във вътрешността на планетата е била отделена при първоначалното натрупване на материал при формирането й. (Виж гравитационна свързваща енергия) и след това допълнителна топлина се отделя чрез радиоактивното разпадане на елементи като уран, торий и калий. Топлината от вътрешността на Земята, която достига до повърхността й, е едва 1/20000 от енергията, получена от Слънцето.
- 0-60 km — литосфера (варира между 5 и 200 км)
- 0-35 km — кора (варира между 5 и 70 km)
- 35-2890 km — мантия
- 100-700 km — астеносфера
- 2890-5100 km — външно ядро
- 5100-~6378 km — вътрешно ядро Виж още: Вътрешен строеж на Земята

Ядро

Средната плътност на Земята е 5515 kg/m^³, което я прави най-плътната планета в Слънчевата система. Плътността на повърхностния материал е около 3000 kg/m³, което сочи, че вътрешността е богата на тежки елементи. Непосредствено след формирането си пред около 4,5 милиарда години Земята е била почти изцяло разтопена, и в резултат на това под действието на гравитацията тежките елементи буквално са потънали към центъра, докато по-леките са „изплували“ на повърхността. (Виж планетна диференциация). В резултат на това ядрото се състои почти изцяло от желязо (80%), никел и силиций. Други тежки елементи като олово и уран са или твърде редки, или имат тенденцията да се свързват химически с леки елементи и по този начин да останат в кората. Ядрото е разделено на две части — твърдо вътрешно ядро с радиус около 1250 km и течно външно ядро, което обхваща вътрешното и има радиус около 3500 km. Смята се, че вътрешното ядро е твърдо заради огромното налягане, под което се намира. Някои учени считат, че то може би представлява един гигантски железен кристал. Външното ядро се състои от течно желязо и течен никел с примеси от леки елементи. Смята се, че конвекцията във външното ядро заедно с ефекта на Кориолис пораждат магнитното поле на Земята чрез процес, известен като теория на динамото. Вътрешното ядро е твърде горещо, за да задържа постоянно магнитно поле (Виж Температура на Кюри), но вероятно стабилизира магнитното поле на външното ядро. По последни данни вътрешното ядро на Земята се върти малко по-бързо от останалата част на планетата — с около 2° за година. (Comins DEU-p.82). Comins

Мантия

Земната мантия достига до 2890 km дълбочина. Налягането в най-дълбоките й части е около 1,4 милиона атмосфери (140 GPa). Тя се състои главно от елементи като желязо и магнезий. Тъй като точката на топене на дадено вещество зависи от налягането, под което то се намира, вътрешността на мантията е вероятно в твърдо състояние, а повърхността е полуразтопена. Визкозитетът на мантията варира между 21 и 24 Pa.s според дълбочината [http://www2.uni-jena.de/chemie/geowiss/geodyn/poster2.html]. Поради това горната част на мантията може да тече бавно. Още една причина, която обяснява защо вътрешността на мантията е твърда, докато външната част е течна, е фактът, че точката на топене на желязото е по-висока, ако то съдържа примеси. Концентрацията на примесите нараства към повърхността и заради това тя е в течно състояние, докато вътрешността, която е почти чисто желязо, е твърда.

Кора

Кората е дебела от 5 до 70 km. Най-тънките й части са океанска кора, която се състои от гъсти желязно-магнезиеви силикати. Континенталната кора е по-дебела и по-лека от океанската и е съставена от натриеви, калиеви и алуминиеви силикати. Границата между кората и мантията се проявява като рязка промяна на скоростта на разпространението на сеизмичните вълни — ефект, известен под името граница на Мохорович. Смята се, че най-общо причината за ефекта е промяната на химичния състав на скалите.

Биосфера

Основна статия: Живот Земята е единственото място, където със сигурност се знае, че има живот. Живите организми на Земята образуват Биосфера, за която се счита, че е започнала да съществува със зараждането на първите организми преди около 3,5 милиарда години. Биосферата е разделена на биоми, съставени от сродни растения и животни. Сухоземните биоми са разграничени един от друг предимно по географска ширина. Биомите на Арктика и Антарктика като цяло са бедни на растения и животни, докато най-богатите биоми са тези, разположени близо до Екватора.

Атмосфера

Основна статия: Земна атмосфера Земята има сравнително гъста атмосфера, съставена от 78% азот, 21% кислород, 1% аргон и примеси от други газове като например въглероден диоксид и водна пара. Атмосферата играе ролята на топлинен буфер между Земята и Слънцето. Газовото съдържание на атмосферата е нестабилно и се поддържа от биосферата. Изобилието на молекулен кислород се поддържа от растенията, които използват слънчевата енергия. Без тях цялото количество кислород с времето би реагирало с елементите на повърхността. Наличието на свободен кислород в атмосферата е доказателство за протичането на жизнени процеси. Височината, на която се намират атмосферните слоеве тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и екзосфера, варира в зависимост от географската ширина и от сезоните. Общата маса на атмосферата е около 5,1. 10¹⁸ kg или около 0,9 милионни части от общата маса на Земята.

Хидросфера

Основна статия: Океан Океан Земята е единствената планета в нашата Слънчева система, на която има вода. Тя покрива 71% от повърхността на Земята (97% от водата е солена и 3% — сладководна [http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Water/]). На земната повърхност са обособени пет океана и седем континента. Земната орбита, вулканичната дейност, гравитация, парников ефект, магнитно поле и богата на кислород атмосфера заедно създават подходящи условия за съществуването на вода в три агрегатни състояния на земната повърхност. Земята се намира на такова разстояние от Слънцето, че при отсъствието на естествен парников ефект (създаван главно от водни пари и въглероден диоксид), температурата на повърхността на планетата ще бъде под 0 градуса и всичката вода ще замръзне. Палеонтологични доказателства сочат, че преди милиарди години е имало период, в които естествения парников ефект на Земята е бил нарушен и океаните са били напълно замръзнали за период от 10 до 100 милиона години. На други планети като Венера например водните пари в атмосферата са разрушени от слънчевата ултравиолетова радиация, поради което водородът е постоянно йонизиран и отнасян в междупланетното пространство от слънчевия вятър. Този ефект е бавен, но необратим, и с негова помощ учените обясняват липсата на вода на Венера. При отсъствието на водород кислородът реагира с повърхностния материал на планетата. Високо в земната стратосфера тънкият слой озон поглъща почти изцяло ултравиолетовата радиация, идваща от Слънцето, като по този начин значително намалява йонизиращия ефект на радиацията върху водните пари. Озонът може да бъде получен само при наличието на свободен кислород в атмосферата и следователно е зависим от биосферата. Магнитното поле на Земята също помага, като блокира голяма част от слънчевия вятър (Виж йоносфера). Вулканичните изригвания допринасят за освобождаването на допълнителни количества водна пара и въглероден диоксид в атмосферата. Земната тектоника позволява водата и въглеродният диоксид в атмосферата да се рециклират обратно в мантията под формата на скали като варовик. Според съвременни изчисления цялото количество вода, което се съдържа в мантията, е около 10 пъти по-голямо от водата в световните океани. Общата маса на хидросферата (вода на повърхността на Земята) се изчислява на 1,4×10²¹ kg или 0,023% от общата маса на Земята.

Земята в Слънчевата Система

варовик На Земята са необходими 23 часа, 56 минути и 4,09 секунди (или един звезден ден), за да извърши едно пълно завъртане около собствената си ос, която минава през Северния и Южния полюс. Наблюдавани от повърхността на Земята, видимата позиция на небесните тела (без метеорите и изкуствените спътници) се премества с 15 градуса на запад всеки час или приблизително с един видим диаметър на Слънцето или Луната на всеки две минути. Земята извършва една пълна обиколка на своята орбита всеки 365,2564 дни. Видимата позиция на Слънцето спрямо звездите се премества приблизително с 1 градус на изток за един ден. По своята орбита около Слънцето Земята се придвижва със средна скорост от 30 km/s. С тази скорост тя изминава разстояние, равно на един свой радиус, за приблизително 7 минути. Земята има един естествен спътник — Луната, която прави една пълна обиколка около Земята за 27,3 дни. Наблюдавана от повърхността на Земята, Луната се придвижва спрямо звездите със скорост 12 градуса (или един лунен диаметър) на час в посока изток. Ако условно разделим Слънчевата система на „горна“ и „долна“ част, от които съответно са видими земният Северен или Южен полюс, и следим движението на Земята по нейната орбита „отгоре“, то движението на Земята и всички останали планети, както и въртенето на всички планети включително Слънцето но без Венера, е по посока обратна на часовниковата стрелка. Плоскостите, определени от орбитата на Земята около Слънцето и нейното въртене около оста си, не са успоредни, а се пресичат под ъгъл от 23,5 градуса. Този факт е главната причина за наличието сезони, тъй като Северното и Южното полукълбо получават различно количество Слънчева енергия в зависимост от местоположението на Земята по нейната орбита. Второстепенна причина за наличието на сезони е ексцентричността на орбитата на Земята. Когато в Северното полукълбо е лято (и зима в Южното), разстоянието от Земята до Слънцето е по-голямо от същото разстояние през зимата в Северното полукълбо (лято в Южното полукълбо) и съответно Земята получава по-голямо количество енергия. Този факт води до известно смекчаване на климата в Северното полукълбо. Оста на въртене на Земята е подложена на прецесия с период от 25 800 години и нутация с период от 18,6 години. Тези движения са породени от сфероидната форма на Земята и ефектите, които оказват Слънцето и Луната.

Луната

Основна статия: Луна Луната е сравнително голям естествен спътник с диаметър около една четвърт от земния. Естествените спътници на другите планети понякога са наричани също „луни“ (например „луните на Юпитер“). Лунната гравитация е причината за приливите на Земята. Луната винаги показва една и съща страна по посока на Земята. Силният ефект, който Земната гравитация е оказвала в течение на милиарди години, е спрял въртенето на Луната около нейната ос и е придвижил нашия естествен спътник на по-отдалечена орбита. Различни части от Лунната повърхност са осветени в зависимост от взаимното разположение на Земята, Луната и Слънцето, което води до наблюдаването на лунните фази от земната повърхност. Границата между осветената и неосветената част на Луната се нарича Слънчев терминатор. Луната вероятно е повлияла благоприятно върху факторите за развитието на живота на Земята. Тя стабилизира земната ос и някои учени считат, че без нея наклонът й би се изменял хаотично като този на Марс. В случай че земната ос стане успоредна на еклиптиката, то земният климат би се променил значително и най-вероятно би станал твърде неблагосклонен. Някои учени-планетолози считат, че този ефект би довел до изчезването на голям брой видове висши животни и растения. Луната има почти същия ъглов диаметър като този на Слънцето поради факта, че тя е 400 пъти по-малка и се намира 400 пъти по-близо до Земята, отколкото Слънцето. Този факт позволява на Луната да затъмни Слънцето изцяло над определена част от повърхността на Земята. За сравнение, тази диаграма представя разстоянието между Земята и Луната и техните относителни размери: затъмни Произходът на Луната все още не е установен със сигурност, но една набираща привърженици хипотеза гласи, че Луната се е зародила след сблъсъка на младата Земя с протопланета с размери приблизително като тези на Марс. Тази хипотеза също така обяснява защо Луната е бедна на желязо и летливи елементи. (Виж Теория на Гигантския сблъсък). Известен е един ко-орбитален спътник на Земята — астероидът 3753 Cruithne.

География

Основна статия: География География]] Виж Часови зони, Географски координати. Главно разделение Континенти, Океани Площ:
- обща: 510,073 милиона km²
- суша: 148,94 милиона km²
- вода: 361,132 милиона km²
- Забележка: 70,8% от повърхността на Земята е покрита с вода, а 29,2% е суша. Държавни граници: Общата дължина на всички сухоземни държавни граници на всички държави по света е 251 480 km (общите граници се броят само веднъж). Брегови линии: 356 000 km Морски териториални води:
- непрекъсната зона: 24 морски мили (44,4 km) за повечето държави
- континентален шелф: 200 m дълбочина или до дълбочина на експлоатация; за някои 200 морски мили (370,4 km) или до края на шелфа.
- риболовна зона: 200 морски мили (370,4 km) за повечето държави
- икономическа зона: 200 морски мили (370,4 km) за повечето държави
- териториални води: 12 морски мили (22,2 km) за повечето държави
- Забележка: 43 държави нямат излаз на море.

Климат

Основна статия: Климат За земния климат са характерни две обширни полярни зони, разделени от две сравнително тесни умерени зони, две тропични зони и една широка екваториална зона. Валежите варират в широки граници — от няколко метра до по-малко от милиметър годишно.

Терен

Екстремални точки: (спрямо морското равнище)
- Най-ниска точка на повърхността: Мъртво море −417 m
- Най-голяма дълбочина: Марианска падина в Тихия океан −10 923 m [http://www.rain.org/ocean/ocean-studies-challenger-deep-mariana-trench.html]
- Най-висока точка: Връх Еверест 8 850 m (по данни от 1999 г).

Природни богатства

Основна статия: Природни богатства
- Земната кора съдържа голямо количество залежи на изкопаеми горива като въглища и нефт, природен газ и метан. Човечеството използва тези ресурси за производство на енергия и като суровина за разнообразни химични продукти.
- Метални руди: те са се формирали под въздействието на ерозията и тектоничната активност на Земята.
- Земната биосфера произвежда много биологични продукти като храна, дърва, лекарствени средства, кислород, а също така рециклира много органични отпадъци. Някои от природните ресурси като изкопаемите горива не могат да бъдат възстановени бързо по естествен път и поради това се наричат невъзобновяеми. Експлоатацията на невъзобновяемите ресурси от човешката цивилизация е плод на ожесточени дискусии между природозащитници и технократи.

Използване на земята

- Годна за култивация земя: 10%
- Постоянни насаждения: 1%
- Пасища: 26%
- Гори: 32%
- Населени места: 1,5%
- Други: 30% (по данни от 1993 г.) Земя снабдена с напоителни съоръжения: 2 481 250 km² (по данни от 1993 г.)

Природни бедствия

Обширни площи на Земята са подложени на природни бедствия като тропически циклони и антициклони, урагани (в Атлантическия океан) или тайфуни (в Тихия и Индийския океан. Много населени места са също подложени на опасности от земетресения, свлачища, вулканични изригвания, торнадота, пропадания на земна маса, наводнения или засушавания.

Природа — текущи проблеми

В много области на Земята са наблюдава пренаселване, индустриални аварии, които водят до замърсяване на околната среда, киселинни дъждове, токсични отпадъци, загуба на растителност заради пасища, обезлесяване, запустяване, загуба на естествени животински и растителни видове, влошаване на плодородието на почвите или тяхната пълна или частична ерозия. В дългосрочен план, климатът на Земята е подложен на глобално затопляне поради изпускането на парникови газове като въглероден диоксид вследствие на индустриалната активност на човечеството. Друг вид газове като фреоните са причинители на частичното разрушаване на озоновия слой на атмосферата над Арктика и Антарктика.

Население

Антарктика 1995 г.]] Населението на Земята за януари 2005 г. се изчислява на 6 441 000 000 души. По данни от 2004 г. около 400 астронавти (наричани още „космонавти“ у нас и в Русия и „тайконавти“ в Китай) са били в космоса след първия полет на Юрий Гагарин на 12-ти април 1961 г. Голяма част от тях споделят, че са преосмислили ценността и уникалността на Земята като източник на живот. Виж още космическа колонизация. Най-северното селище в света е Alert, остров Ellesmere в Канада, а най-южното — базата Амундсен-Скот на Южния полюс. Възрастова структура на населението на Земята:
- 0-14 години: 1 819 000 000 (29,9%)
- мъже: 932 800 000 (15,4%)
- жени: 886 000 000 (14,6%)
- 15-64 години: 3 841 000 000 (63,2%)
- мъже: 1 942 000 000 (32,0%)
- жени: 1 898 000 000 (31,2%)
- 65 и повече години: 419 100 000 (6,9%)
- мъже: 184 100 000 (3,0%)
- жени: 235 000 000 (3,9%) (по данни от 2000 г.) Естествен прираст на населението: 1,14% (по данни от 2004 г.); 73 милиона на година (200 000 на ден); 1 на 32 000 на ден Раждаемост: 22 раждания/1000 души (по данни от 2000 г.); 140 милиона на година; 1 на 17 000 на ден Смъртност: 9 умирания/1000 души (по данни от 2000 г.); 60 милиона на година; 1 на 41 000 на ден Полова структура:
- при раждане: 1,05 мъже/жени
- под 15 години: 1,05 мъже/жени
- 15-64 години: 1,02 мъже/жени
- 65 и повече години: 0,78 мъже/жени
- Общо за населението: 1,01 мъже/жени (по данни от 2000 г.) Детска смъртност: 54 умирания/1000 живораждания (по данни от 2000 г.) Средна продължителност на живота
- общо за населението: 64 години
- мъже: 62 години
- жени: 65 години (по данни от 2000 г.) Плодовитост: 2,8 раждания/жена (по данни от 2000 г.)

Форма на управление

На Земята все още няма суверенно управленско тяло с пълномощия върху цялата територия на планетата. Към 2004 г. има 267 независими държави, под контрола на които се намира почти цялата територия на Земята без континента Антарктика. Събранието на Обединените Нации е международна организация, която изпълнява преди всичко съвещателни функции и има ограничени възможности да гласува и следи за изпълнението на международните закони. Административно деление: 267 страни, зависими територии и други

Описание на Земята

Земята е била персонифицирана като богиня. (Виж Гея и Майка Земя). Земята също е описвана като гигантски космически кораб с животоподдържащи системи, които изискват поддръжка (Виж Космическия кораб Земя). Една снимка на Земята, направена от Вояджър 1, е вдъхновила Карл Сейгън да опише Земята като „бледа синя точка“. В научнофантастичната литература Земята често е столицата или административен център на галактическо управленско тяло (особено ако това тяло е доминирано от човекоподобни, често това са федерации, по-рядко империи или диктаторски режими. Типични примери са Стар Трек и Вавилон 5. В някои случаи хората на бъдещето са забравили от коя планета са дошли първоначално (Бойна звезда Галактика и поредицата за Фондацията). „Пътеводител на галактическия стопаджия“ е „трилогия в пет части“ на Дъглас Адамс, която описва Земята като „ (размерите не са действителни и Венера е представена без нейната атмосфера)]] Слънчевата система се състои от Слънцето и всички обекти на орбита около него, включително астероиди, комети, планети, спътници, междупланетарен прах и газ. Терминът също може да се използва за група от небесни тела обикалящи друга различна от Слънцето звезда (виж планетарна система). Размерите на Слънчевата система обикновено се измерват в съотносимост към средното разстояние Земя-Слънце, определено като една астрономическа единица (АЕ). Така средното орбитално разстояние на Земята от Слънцето е 1 АЕ. Най-близко до Слънцето е планетата Меркурий — средно на 0,387 АЕ, а за най-отдалечена планета се смята Плутон, средно на 39,481 AE от Слънцето. За радиуса на Слънчевата система се счита че лежи между 86 до 100 AE.

Обекти в Слънчевата система

Има широко разнообразие на обекти в Слънчевата система, които попадат в различни категории. Противно на предишните научни схващания, за много от тези категории вече се знае че не са ясно разграничени. Възприетите категории са следните:
- Слънцето, звезда от спектрален клас G2, която съдържа 99,86% от масата на системата.
- Планетите в Слънчевата система са деветте тела, обичайно наричани: Меркурий, Венера, Земя, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.
- Сравнително големи тела на орбита около планетите се наричат спътници, понякога още "луни" аналогично на естествения спътник на Земята — Луна.
- Прах и малки частици на орбита около планетите, формиращи планетни пръстени.
- Малки по размери обекти с човешки произход на орбита около Земята, а понякога и около други планети (виж изкуствен спътник и космически апарат).
- Планетите са се формирали от пред-планетарни тела съществували скоро след зараждането на Слънчевата система и впоследствие са кондензирали в по-големи тела като планети и спътници, били са погълнати от Слънцето или са били изхвърлени от Слънчевата система. Името понякога се използва за обозначаване на астероиди и комети или за астероиди с диаметър под 10 км.
- Астероидите са обекти по-малки от планетите и са съставени в значителната си част от неизменчиви минерали. Разделени са на астероидни групи и астероидни семейства според специфичните им орбитални характеристики.
- Астероидни спътници сe наричат астероиди на орбита около други астероиди. Те не са ясно разграничими както планетните спътници, като понякога са почти толкова големи колкото "партньора" си.
- Троянските астероиди представляват астероиди в точките L₄ или L₅ на Юпитер, въпреки че понякога понятието се използва за астероиди в коя да е планетна точка на Лагранж.
- Метеоритите представляват астероиди, преминали и частично сублимирали в земната атмосфера преди да достигнат земната повърхност. Метеорите са малки астероиди които сублимират напълно във земната атмосфера.
- Комети представляват тела, съставени до голяма степен от различни видове лед. Техните орбити са високо ексцентрични, имащи перихелий по-близък от орбитата на вътрешните планети и афелий по-далече от орбитата на Плутон. Съществуват и комети с по-малък афелий. "Стари" комети, чиито летливи елементи се се изпарили под действието на слънчевата топлина, често се категоризират като астероиди. Някои комети с хиперболични орбити е вероятно да са се образували извън Слънчевата система.
- Кентаврите са ледени кометоподобни тела с по-малко ексцентрични орбити, оставащи в района между Юпитер и Нептун.
- Транс-нептуновите обекти са ледени тела, чийто среден орбитален радиус лежи отвъд този на Нептун. Те се разделят на:
- обекти от пояса на Кайпер с орбити, лежащи между 30 и 100 AE. Предполага се, че са източник на кометите с краткотраен живот. Плутон понякога е определян като обект от пояса на Кайпер, в добавка към това че е планета. Обекти от пояса с орбити подобни на плутоновата са наричани плутини.
- Обекти от облака на Oрт (в момента хипотетични) с орбити между 50 000 и 100 000 AE. Този район се смята за източник на кометите с дълготраен живот.
- Малки количества космически прах са налични в Слънчевата система и са отговорни за зодиакалната светлина. Повечето от праха лежи в еклиптиката и част от него вероятно е с междузвезден произход. междузвезден произход, Венера, Земя, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон]] Плутон

Произход и еволюция на Слънчевата система

За Слънчевата система се счита че се е формирала от Слънчевата мъглявина — сгъстен облак от газ и прах дал началото на Слънцето. Под въздействието на собствената си гравитация мъглавината приема формата на въртящ се диск в центъра на който се намира протозвездата (младото Слънце) набираща материал от диска. Когато протозвездата стане достатъчно масивана и плътна в нейното ядро започват да текат термоядрени реакции пораждащи слънчев вятър и електромагнитно лъчение, под действието на които летливите елементи намиращи се близко до звездата "мигрират" в централните части и периферията на протопланетарния диск. Поради тази причина се счита че е невъзможно газови гиганти да се формират в близост до звезда, понеже интензивната слънчева радиация не би позволила натрупването на значителни количества летливи елементи като водород и хелий. В продължение на много години Слънчевата система беше единствената позната планетарна система. В последните години обаче зачестиха откритията на планети около други звезди, който чиито свойства изглеждат различни от която и да била планета в Слънчевата система. Открити са клас планети наречени Горещи Юпитери, често по-масивни от Юпитер и намиращи се на ниска орбита около тяхната звезда, често извършвайки едно пълно завъртане в рамките на няколко месеца. Според една хипотеза, тези планети са се зародили сравнително далече от тяхната звезда, подобно на Юпитер, но чрез някакъв механизъм са слезли на по-ниска орбита. Една възможна причина за това явление е навлизането на планетарната система в сравнително гъст облак от междузвезден газ и прах с последващо "триене" на планетата с елементите на облака и снижаване на нейната орбита. С намаляване на орбиталното разстояние нарастват приливните сили на звездата, които от друга страна се стремят да издигнат планетата на по-висока орбита и така учените считат че се постига равновесие. Във всички случаи обаче много по-малките по размери земеподобни планети биват погълнати от други планети или звездата, или биват изхвърлени от планетната система.

Галактическа орбита на Слънчевата система

Слънчевата система е част от галактиката Млечен път — спирална галактика с диаметър от около 100,000 светлинни години и съдържаща приблизително 200 милиарда звезди. Слънцето е типична за Млечния път звезда. По някои изчисления Слънчевата система се намира между 25000 и 28000 светлинни години от галактичния център. Тя се движи със скорост от 220 km/s по орбитата си около галактичния център и извършва едно пълно завъртане за 226 милиона години. Спрямо положението на Слънчевата система, втора космическа скорост на Млечния път е около 1000 km/s. Слънчевата система има необичайно кръгова орбита и орбитална скорост равна на вълните на сгъстяване в спиралните ръкави на Млечния път. По този начин тя остава извън тези вълни на сгъстяване в които се формират нови масивни звезди които често експлоадират като супернови и биха стерилизирали повърхността на Земята с интензивните си лъчения. Този факт вероятно направил възможно зараждането на сложни многоклетъчни форми на живот на земната повърхност.

Откриване и изследване на Слънчевата система

В продължение на много векове Слънчевата система е разглеждана според Геоцентричният модел, не позволявайки правилно разбиране на нейната същност и структура. С подобряване на методите за наблюдение се раждат и нови теории за Слънчевата система. Първата значима стъпка е направена от Николай Коперник който издига Хелиоцентричния модел обяснявайки движението на планетите. По този начин Земята е принизена от център на Вселената до обикновена планета обикаляща около Слънцето, и за хилядите зведи на небесния небосвод се счита че имат собствени планети. Със започването на космическата ера се извършват множество иследвания на обекти от Слънчевата система от космически апарати (предимно автоматични) на различни космически агенции. Първият апарат достигнал до друго небесно тяло е съветския Луна 2 разбил се на повърхността на Луната през 1959 г. Повърхността на Венера е достигната през 1965 г., на Марс през 1976 г., на астероида 433 Ерос през 2001 г. и на спътника на Сатурн — Титан през 2005 г. Космически апарати който са се сближили или изследвали от орбита обекти от Слънчевата система са: Маринър 10 сближил се с Меркурий през 1975 г., двата апарата от мисията Вояджър изстреляни от Земята и посетили Юпитер през 1979 г., Сатурн през 1980-1981 г. Вояджър 2 посещава още и Уран през 1986 г. и Нептун през 1989 г. Двата апарата се намират далеч зад орбитата на Плутон, на разстояние по-голямо от 95 АЕ. Очаква се в рамките на няколко години те да навлязат в хелопаузата. Най-далечния обект достигнат от пилотирани космически апарати апарати до момента е Луната, посетена от мисиите Аполо. Последното кацане на пилотиран апарат на Луната е това на Аполо 17 през 1972 г. Към 2005 г. съществуват планове за нови пилотирани мисии и изграждане на обитаеми лунни бази на повърхността. За кацане на повърхността на Марс обаче няма сериозни планове.

Други планетарни системи

Планетарни системи различни от Слънчевата система са известни от сравнително скоро и информацията за тях все още е ограничена. Виж екзопланета за повече информация.

Параметри на основните планети

екзопланета (в синьо).]] Параметри спрямо земните: От всички други обекти, с най-голяма маса е Ганимед - 0,02 земни маси.

Параметри на някои малки планети

Някои обекти имат размери по-малки от тези на основните планети, но по-големи от астероидите. Само един планетоид (1 Церера) се намира във вътрешната част на Слънчевата система. Всички други планетоиди са разположени в периферията (в пояса на Кайпер или облака на Орт). Всички параметри са коефициенти спрямо земните:

Луна

:За повече информация за естествените спътници на други планети, вижте естествен спътник. Луната е единственият естествен спътник на Земята. Нейният символ е полумесец (☾). Средното растояние между Луната и Земята е 384 403 километра. Лунният диаметър е 3476 километра. През 1969, Нийл Армстронг и Бъз Олдрин стават първите хора, стъпили на Луната.

Двете страни на Луната

За Луната е характерно синхронно въртене, поради което само едната й страна (или нейната „близка страна“) е видима от Земята. Другата й страна („далечната страна“ или „обратната страна“) остава винаги скрита от земния наблюдател освен малки части в близост до хоризонта вследствие на лунната либрация. Далечната страна на Луната е била напълно непозната за човечеството преди космическата ера. Синхронното въртене на Луната е резултат от действието на приливните сили на Земята, които са намалили значително ъгловия момент на Луната скоро след нейното формиране. Обратната страна на Луната понякога е наричана погрешно „тъмна страна“. Всъщност тя получава точно толкова количество светлина, колкото и видимата страна, и то точно когато Луната не е видима поради взаимното положение на Земята, Луната и Слънцето. Космическите апарати и кораби се намират в радиосянката на Луната, когато са кацнали на обратната страна на Луната или се намират над нея. Всъщност обратната страна на Луната е най-защитеното от земни радиовълни място в Слънчевата система и към 2005 г. се разработват планове за построяване на радиотелескоп на лунната повърхност. Отличителна черта на обратната страна на Луната е почти пълната липса на лунна мариа (вид лунна вулканична скала) която има ниско албедо.

Орбита

Луната извършва една пълна обиколка по орбитата си за около 27 дни. За един час Луната се придвижва на фона на звездите на около 0,5° или един неин видим диаметър. Специфично за наклонът на лунната орбита е, че той е по-близък до този на еклиптиката, отколкото до наклона на земната екваториална плоскост, за разлика от повечето останали естествени спътници. За повече подробности относно взаимното движение на Земята и Луната виж звезден месец и синодичен месец. Гравитационното привличане, което Луната оказва върху Земята, е причина за океанските приливи. Приливите и отливите са в синхрон с положението на Луната спрямо Земата. На практика обаче проблемът се усложнява от ексцентричността на лунната орбита. Когато Луната е близо до перигей, то нейното въртене „изостава“ от орбиталната й скорост и това позволява да се наблюдават допълнителни 8° дължина в източната й част. Обратно, когато Луната е близо до апогей, то въртенето й „изпреварва“ орбиталната й скорост и допълнителни 8° в западната й част са видими. Този ефект се нарича надлъжна либрация. Приливните максимуми върху повърхността на Земята, причинени от лунната гравитация, изостават от видимата позиция на Луната поради инерцията на океанската вода и триенето й по океанското дъно и плитчини като устията на реките. В резултат на това, част от момента на земното въртене постепенно се прехвърля върху лунния орбитален момент, като всяка година Луната се отдалечава средно с 38 mm от Земята. В същото време въртенето на Земята се забавя; земният ден се удължава с 15 µs всяка година. Гледана от Земята в продължение на една пълна орбита, Луната изглежда сякаш осцилира нагоре-надолу (подобно на човек, кимащ отрицателно), понеже лунната орбита не е успоредна на земния екватор. Този ефект се нарича напречна либрация и позволява да се наблюдават допълнително около 7° ширина в областите на лунните полюси. И най-накрая, понеже Луната е само на около 60 земни радиуса разстояние, наблюдател на земния екватор в продължение на една нощ (12 часа) ще се придвижи странично на разстояние един земен диаметър спрямо Луната. Тази дневна либрация позволява да се наблюдава около един градус дължина в областта на лунните тропици. При своето движение в Слънчевата система Земята и Луната обикалят около общия си барицентър (или общ център на масата), който се намира на около 4700 km от центъра на Земята (на дълбочина около 1650 km) в посока към Луната. В резултат на това движението на Земята по орбитата й е ексцентрично. Любопитен е фактът, че инклинацията на лунната орбита и наклонът на оста й обикновено се посочват като „често изменящи се“. В тази връзка трябва да се добави, че инклинацията на лунната орбита се измерва спрямо екваториалната плоскост на Земята, а наклонът на оста на въртене се измерва спрямо нормалата на орбиталната плоскост на Луната. За повечето естествени спътници, но не и за Луната, тези параметри са стабилни. Земята и Луната формират двойна планета: тяхното движение е доминирано от слънчевата гравитация. Равнината на лунната орбита се намира под ъгъл 5,145396° спрямо еклиптиката (орбиталната равнина на Земята) и под ъгъл 1,5424° спрямо нормалата на същата равнина. Лунната орбита извършва бърза прецесия (точките й на пресичане с еклиптиката се завъртат по посока на часовниковата стрелка) с период от 6793,5 дни (18,5996 години) заради гравитационното влияние на земната екваториална издутина, породена от въртенето на Земята. През този период инклинацията на лунната равнина спрямо равнината на земния екватор варира между 23,45°+5,15°=28,60° и 23,45°-5,15°=18,30° докато в същото време запазва наклона си от 23,45° спрямо еклиптиката. Същевременно наклонът на оста на въртене на Луната спрямо нейната орбитална плоскост се изменя от 5,15°+1,54°=6,69° до 5,15°-1,54°=3,60°. Наклонът на земната ос на въртене от своя страна реагира на това изменение като се отклонява на 0,00256° спрямо средната си стойност — ефект, наречен нутация. Точките на пресичане между равнината на лунната орбита и еклиптиката се наричат лунни възли. Северният (или възходящ) възел е мястото, където лунната орбита излиза "на север" от (или над) еклиптиката, докато южният (или низходящ) възел е мястото, където лунната орбита излиза "на юг" от (или под) еклиптиката. Слънчево затъмнение се наблюдава когато северният или южният възел на лунната орбита съвпадне с новолуние. Лунно затъмнение от друга страна се наблюдава когато северният или южен възел съвпадне с пълнолуние.

Произход

Наклонът на лунната орбита към еклиптиката почти изключва възможността Луната да се е формирала заедно със Земята или да е била привлечена в земна орбита по-късно. Според една стара хипотеза за произхода на Луната, тя се е откъснала от земната кора поради центробежните сили, породени от въртенето на Земята (то би трябвало да е много по-бързо спрямо общоприетите съвременни схващания), оставяйки океански басейн на повърхността на нашата планета като белег. Друга хипотеза предлага обяснение на произхода на Луната чрез съвместното й зараждане със Земята от първичния диск в Слънчевата система. По този начин обаче не може да се обясни диспропорционално малкото количество желязо на Луната. Теорията, която намира най-широк прием, е Теорията на гигантския сблъсък, според която Луната се е зародила вследствие на сблъсъка между младата полу-разтопена Земя и протопланета, голяма приблизително колкото Марс, спекулативно наречена Тея. Геологическите епохи на Луната са определени от датирането на различни значими събития и сблъсъци в нейната история. Приливните сили на Земята са деформирали Луната когато тя е била все още разтопена във формата на елипсоид, чиято главна ос сочи към Земята.

Физически характеристики

Състав

Преди повече от 4,5 милиарда години повърхността на Луната е била покрита с океан от разтопена магма. Учените са на мнение, че комбинацията от калий, редкоземни елементи и фосфор е свидетелство за този разтопен океан. Тези елементи са се запазили на повърхността на разтопения океан, защото не са намерили място в кристалната структура на заобикалящите ги елементи и съединения. По концентрацията на калия, редкоземните елементи и фосфора може да се съди за вулканичната активност, както и за честотата на сблъсъци с комети и астероиди. Лунната кора е съставена от множество елементи, между които уран, торий, калий, кислород, силиций, магнезий, желязо, титан, калций, алуминий и водород. Някои елементи като урана и тория са радиоактивни, но под въздейсвието на космическите лъчи се отделя допълнително количество радиация като гама лъчение. Счита се, че като цяло химичният състав на Луната е сходен с този на Земята, като се изключат летливите елементи и желязото.

Повърхност

летливите] летливите] Луната е покрита с десетки хиляди кратери с диаметър, по-голям от 1 километър. Повечето са на стотици милиони години и са отлично запазени поради липсата на атмосфера или геологична активност на лунната повърхност. Най-големият кратер на Луната, който също е и най-голям в Слънчевата система, образува басейна Южен полюс-Ейткън. Този кратер е на обратната страна на Луната, близо до Южния полюс. Диаметърът му е около 2240 km, а дълбочината — 13 km. Тъмните и безотличителни лунни равнини се наричат лунни морета поради факта, че древните астрономи са вярвали, че те са истински водни басейни. Всъщност това са огромни полета от застинала