Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Тема: «Земля-планета Солнечной системы».

Тема: «Земля-планета Солнечной системы».

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:


Муниципальный тур окружного конкурса творческих работ учащихся

«Интеллект. Творчество. Фантазия».





Секция: физика





Тема: «Земля-планета Солнечной системы».



Выполнила: Каримова Айсиня Фанилевна

ученица 8 класса ГБОУ СОШ с.Новое Усманово

Камышлинского района

Самарской области.

Научный руководитель: Галиуллина Зульфия Ахметзиевна

учитель физики









г. Похвистнево 2014 г

Оглавление:

    1. Обоснование выбора стр. 3

    2. Цель работы стр.3

    3. Задачи стр.3

    4. Необходимые ресурсы стр. 3

    5. Обзор литературы стр.3

Основная часть

1)Введение. стр.4

2) История Земли. стр.5

2.1 Представления о земле. стр.5

2.2 Образование земли. стр5.

3) Строение Земли. стр.6

3.1 Форма. стр.6

3.2 Химический состав. стр.6

4) Внутреннее строение.

4.1 Земная кора. стр.7

4.2 Мантия Земли. стр.7

4.3 Ядро Земли. стр.8

5) Тектонические платформы. стр.8

6) Географическая оболочка. стр.9

7) Магнитное поле Земли. стр.10

8) Орбита и вращение Земли. стр.10

9) Потенциально опасные объекты. стр.11

10) Интересные факты. стр.11

11) Физическая карта Земли. стр.11

12) Заключение. стр.12

13) Список литературы. стр.13



1.1 Обоснование выбора

Мы живём на одной большой планете, но фактически ничего не знаем о ней. Я решила исправить это и найти как можно больше информации, которая смогла бы объяснить мне как образовалась Земля, из чего она состоит и т.д..

1.2 Цель работы

- Узнать как можно больше о нашей планете.

- Ознакомиться с её строением

- Проследить за этапами её развития и формирования.

1.3 Задачи работы

- Собрать материал

- Проанализировать собранную информацию

- Оформить материал

- Представить результаты исследований

1.4 Необходимые ресурсы

- Техническое оснащение: компьютер, доступ к Интернету, принтер;

- Программное обеспечение: издательские программы;

- Интернет-ресурсы: список веб-адресов, необходимых для поиска информации.

Используемые методики:

- Анализ литературы





1.5 Обзор литературы

В процессе работы я изучила много интересной и полезной литературы. Используя материалы книг, статей, познакомилась с основной информацией о нашей планете и узнала много интересного и нового. На основе различных фильмов и сюжетов видеороликов, узнала об истории возникновения и процессе формирования планеты Земли. С различных сайтов были взяты фотографии для презентации, помогавшие более ярко выразить основные мысли.



1)Введение.

Есть одна планета-сад
В этом
космосе холодном.
Только здесь леса шумят,
Птиц скликая перелётных.

Лишь на ней одной цветут
Ландыши в траве зелёной,
И стрекозы только тут,
В речку смотрят удивлённо…

Береги свою планету — Ведь другой, похожей, нету!

Яков Аким

Земля́ — третья от Солнца планета Солнечной системы, крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.

Чаще всего упоминается как Мир, Голубая планета. Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы, населённое живыми существами.

Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из Солнечной туманности около 4,5 миллиардов лет назад. Вскоре после этого, она приобрела свой единственный естественный спутник — Луну.

Жизнь появилась на Земле примерно 3,5 миллиардов лет назад. С тех пор биосфера Земли значительно изменила атмосферу и прочие абиотические факторы. Она обусловила количественный рост аэробных организмов, и формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную солнечную радиацию, тем самым сохраняя условия для жизни на Земле. Кора Земли разделена на несколько сегментов ,или тектонических плит, которые постепенно перемещаются.

Приблизительно 70% поверхности планеты занимает Мировой океан, остальную часть поверхности приходится на континенты и острова. Жидкая вода, необходимая для всех известных жизненных форм, не существует на поверхности какой-либо из известных планет Солнечной системы, кроме Земли. Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, очень вязкого слоя, называемого мантией, которая покрывает жидкое внешнее ядро (оно является источником магнитного поля Земли) и внутреннее твёрдое ядро, предположительно, железное.

Земля взаимодействует с другими объектами в космосе, включая Солнце и Луну, при помощи гравитационных сил. Она вращается вокруг Солнца, делая полный оборот примерно за 365 дней. Этот отрезок времени — сидерический год, который равен 365,26 солнечным суткам. Ось вращения Земли наклонена на 23,4° относительно её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один год . Сутки сейчас составляют примерно 24 часа. Луна — начала своё обращение на орбите вокруг Земли примерно 4,53 миллиарда лет назад, что стабилизировало осевой наклон планеты, это является причиной приливов, которые замедляют вращение Земли и отдаляют Луну. Некоторые теории полагают, что падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, в частности, массовые вымирания различных видов живых существ.



2) История Земли.

2.1 Представления о Земле.

Во многих религиях существуют легенды о возникновении мира, повествующие о сотворении Земли сверхъестественным божеством или божествами.

Во множестве античных культур Земля считалась плоской, так, в культуре Месопотамии, мир представлялся в виде плоского диска, плавающего по поверхности океана. Предположения о сферической форме Земли были сделаны древнегреческими философами; такой точки зрения придерживался Пифагор. В Средневековье большинство европейцев считало, что Земля имеет форму шара. До появления космических полётов, суждения о шарообразной форме Земли были основаны на наблюдении вторичных признаков и на аналогичной форме других планет.

Технический прогресс второй половины XX века изменил общее восприятие Земли. До начала космических полётов, Земля часто изображалась как зелёный мир. Фантаст Фрэнк Пауль, возможно, первым изобразил безоблачную голубую планету (с чётко выделенной сушей) на обороте июльского выпуска журнала Amazing Stories в 1940 году.

В 1972 году экипажем Аполлона-17 была сделана знаменитая фотография Земли, получившая название «Blue Marble» (Голубой Мрамор). Снимок Земли, сделанный в 1990 году Вояджером-1 с огромного от неё расстояния, побудил Карла Сагана сравнить планету с бледной голубой точкой (Pale Blue Dot). Также Земля сравнивалась с большим космическим кораблём с системой жизнеобеспечения, которую необходимо поддерживать. Биосфера Земли иногда описывалась как один большой организм.

2.2 Образование земли.

Согласно современным научным представлениям, Земля и другие планеты Солнечной системы, сформировались 4,5 млрд лет назад из протопланетарного диска пыли и газа, оставшегося после формирования Солнца. Луна сформировалась позднее, вероятно, в результате касательного столкновения Земли с объектом, по размерам близким Марсу и массой 10 % от земной (иногда этот объект называют «Тейя»). Часть массы этого тела слилась с Землёй, а часть была выброшена в околоземное пространство и образовала кольцо обломков, со временем агрегировавшееся и давшее начало Луне.

Выделение газов из коры и вулканическая активность привели к образованию первичной атмосферы. Конденсация водяного пара, усиленная льдом, занесённым кометами, привела к образованию океанов.

Развитие фотосинтеза позволило живым организмам напрямую накапливать солнечную энергию. В результате в атмосфере образовался кислород, а в верхних слоях — формировался озоновый слой. Слияние мелких клеток с более крупными привело к развитию сложных клеток — эукариотов. Настоящие многоклеточные организмы, состоящие из группы клеток, стали всё больше приспосабливаться к окружающим условиям. Благодаря поглощению губительного ультрафиолетового излучения озоновым слоем, жизнь смогла начать освоение поверхности Земли.

Поскольку поверхность планеты постоянно изменялась в течение сотен миллионов лет, континенты появлялись и разрушались.

В 1960 году была выдвинута гипотеза Земли-снежка, утверждающая, что в период между 750 и 580 млн лет назад Земля была полностью покрыта льдом. Эта гипотеза объясняет кембрийский взрыв, когда резко ускорилось распространение многоклеточных форм жизни.



3) Строение Земли.

Земля относится к планетам земной группы, а значит она, в отличие от газовых гигантов, таких как Юпитер, имеет твёрдую поверхность. Это крупнейшая из четырёх планет земной группы в солнечной системе, как по размеру, так и по массе. Кроме того, Земля имеет наибольшую плотность, самую сильную поверхностную гравитацию и сильнейшее магнитное поле среди этих четырёх планет.

3.1 Форма.

Форма Земли (геоид) близка к сплюснутому эллипсоиду. Средний диаметр планеты примерно равен 12 742 км.

Вращение Земли создаёт экваториальную выпуклость, поэтому экваториальный диаметр на 43 км больше, чем диаметр между полюсами планеты. Высшей точкой твёрдой поверхности Земли является гора Эверест (8848 м над уровнем моря), а глубочайшей — Марианская впадина (11 022 м под уровнем моря). Из-за выпуклости экватора, самой удалённой точкой поверхности от центра Земли фактически является вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре.

3.2 Химический состав.

Масса Земли приблизительно равна 5,98·1024 кг. Общее число атомов, составляющих Землю ≈1050. Она состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Из-за сегрегации по массе внутреннее пространство, предположительно, состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %).

Геохимик Франк Кларк вычислил, что земная кора на чуть более чем 47 % состоит из кислорода. Наиболее распространённые породосоставляющие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов. Основными оксидами являются кремнезём (SiO2), глинозём (Al2O3), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO), окись магния (MgO), оксид калия (K2O) и оксид натрия (Na2O). Кремнезём служит главным образом кислотной средой, формирует силикаты; природа всех основных вулканических пород связана с ним. Из расчётов, основанных на анализе 1 672 видов пород, Кларк сделал вывод, что 99,22 % из них содержат 11 оксидов. Все прочие компоненты встречаются в очень незначительном количестве.

4) Внутреннее строение.

Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя — твёрдая.

Внутренняя теплота планеты, скорее всего, обеспечивается радиоактивным распадом изотопов калия-40, урана-238 и тория-232. У всех трёх элементов период полураспада составляет более миллиарда лет. В центре планеты, температура, возможно, поднимается до 7 000 К.

4.1 Земная кора.

Земная кора — это верхняя часть твёрдой земли. Бывает два типа коры — континентальная и океаническая. Её толщина колеблется от 6 км под океаном, до 30—50 км на континентах. В строении континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами основного состава, плюс осадочный чехол. Земная кора разделена на различные по величине литосферные плиты, двигающиеся относительно друг друга.

4.2 Мантия Земли.

Мантия — это силикатная оболочка Земли, сложенная преимущественно породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и др. Частичное плавление мантийных пород порождает базальтовые и им подобные расплавы, формирующие при подъёме к поверхности земную кору.

Мантия составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5—70 километров ниже границы с земной корой, до границы с ядром на глубине 2900 км. Мантия расположена в огромном диапазоне глубин, и с увеличением давления в веществе происходят фазовые переходы, при которых минералы приобретают всё более плотную структуру. Наиболее значительное превращение происходит на глубине 660 километров. Термодинамика этого фазового перехода такова, что мантийное вещество ниже этой границы не может проникнуть через неё, и наоборот. Выше границы 660 километров находится верхняя мантия, а ниже, соответственно, нижняя. Эти две части мантии имеют различный состав и физические свойства. Хотя сведения о составе нижней мантии ограничены, и число прямых данных весьма невелико, можно уверенно утверждать, что её состав со времён формирования Земли изменился значительно меньше, чем верхней мантии, породившей земную кору.

Теплоперенос в мантии происходит путём медленной конвекции, посредством пластической деформации минералов. Скорости движения вещества при мантийной конвекции составляют порядка нескольких сантиметров в год. Эта конвекция приводит в движение литосферные плиты. Конвекция в верхней мантии происходит раздельно.

Конве́кция (от лат. convectiō — «доставка») — явление переноса теплоты в жидкостях или газах путем перемешивания самого вещества (как вынужденно, так и самопроизвольно).

4.3 Ядро Земли

Ядро — центральная, наиболее глубокая часть Земли, геосфера, находящаяся под мантией и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы — 3,5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000 С, плотность около 12,5 т/м³, Масса ядра — 1,932·1024 кг.



5) Тектонические платформы.

Согласно теории тектонических плит, внешняя часть Земли состоит из двух слоёв: литосферы, включающей земную кору, и затвердевшей верхней части мантии. Под Литосферой располагается астеносфера, составляющая внутреннюю часть мантии. Астеносфера ведёт себя как перегретая и чрезвычайно вязкая жидкость.

Литосфера разбита на тектонические плиты, и как бы плавает по астеносфере. Плиты представляют собой жёсткие сегменты, которые двигаются относительно друг друга. Существует три типа их взаимного перемещения: конвергенция, дивергенция и сдвиговые перемещения по трансформным разломам.

В течение геологических периодов, поверхность планеты, из-за тектонических процессов и эрозии, постоянно изменяется. Рельеф тектонических плит формируется под воздействием выветривания, которое является следствием осадков, колебаний температур, химических воздействий. Ледники, береговая эрозия, образование коралловых рифов, столкновения с крупными метеоритами также влияют на изменение земной поверхности.

При перемещении континентальных плит по планете, океаническое дно погружается под их надвигающиеся края. В то же время, поднимающееся из глубин вещество мантии, создаёт дивергентную границу на срединно-океанических хребтах. Совместно эти два процесса приводят к постоянному обновлению материала океанической плиты. Возраст большей части океанского дна меньше 100 млн лет. Древнейшая океаническая плита расположена в западной части Тихого океана, а её возраст составляет примерно 200 млн лет. Для сравнения, возраст старейших ископаемых, найденных на суше, достигает порядка 3 млрд лет.

6) Географическая оболочка.

Приповерхностные части планеты (верхняя часть литосферы, гидросфера, нижние слои атмосферы) в целом называются географической оболочкой .

Гидросфера — совокупность всех водных запасов Земли. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара.

Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова, и в вечной мерзлоте, слагая криосферу.

Атмосфера — газовая оболочка, окружающая планету Земля. Совокупность разделов физики и химии, изучающих атмосферу, принято называть физикой атмосферы. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, изучением погоды занимается метеорология, а длительными вариациями климата — климатология.

Биосфера — это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.

7) Магнитное поле Земли.

Магнитное поле Земли сформировано примерно как магнитный диполь с полюсами, приблизительно расположенными рядом с географическими полюсами планеты. Поле формирует магнитосферу, которая отклоняет частицы в солнечном ветре. Коллизия между магнитным полем и солнечным ветром формирует радиационный пояс, пару концентрических областей, формы тора энергичных заряженных частиц. Когда плазма входит в атмосферу Земли в магнитных полюсах, формируется северное сияние.

8) Орбита и вращение Земли.

Земле требуется в среднем 23 часа 56 минут и 4.091 секунд (звёздные сутки), чтобы совершить один оборот вокруг оси, соединяющей северный и южный полюса. Скорость вращения планеты с запада на восток составляет примерно 15 градусов в час (1 градус в 4 минуты).

Вращение Земли нестабильно, но в большом масштабе времени — замедляется. Продолжительность одного оборота Земли увеличивалась за последние 2000 лет в среднем на 0,0023 секунды в столетие .

Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите на расстоянии около 150 млн км со средней скоростью 29,765 км/сек.. Двигаясь по орбите, Земля совершает полный оборот за 365,2564 средних солнечных суток (один звёздный год).. Скорость движения Земли по орбите непостоянна: в июле она начинает ускоряться, а в январе — снова начинает замедляться (после прохождения перигелия). Солнце и вся солнечная система обращается вокруг центра галактики Млечного Пути по почти круговой орбите со скоростью около 220 км/c. В свою очередь, Солнечная система в составе Млечного Пути движется со скоростью примерно 20 км/с по направлению к точке (апексу), находящейся на границе созвездий Лиры и Геркулеса, ускоряясь по мере расширения Вселенной. Увлекаемая движением Солнца, Земля описывает в пространстве винтовую линию.

Из-за наклона оси Земли, высота Солнца над горизонтом в течение года изменяется. Эти изменения наклона приводят к смене времён года. Четыре сезона определяются солнцестояниями — моменты, когда земная ось максимально наклонена по направлению к Солнцу ,либо от Солнца — и равноденствиями. Зимнее солнцестояние происходит примерно 21 декабря, летнее — примерно 21 июня, весеннее равноденствие — приблизительно 20 марта, а осеннее — 23 сентября. Наклон земной оси в южном полушарии противоположен наклону в северном. Таким образом, когда в северном полушарии лето, то в южном — зима, и наоборот.

Угол наклона земной оси относительно постоянен в течение длительного времени. Однако, этот наклон претерпевает незначительные, нерегулярные смещения с периодичностью 18,6 лет.

9) Потенциально опасные объекты.

Астероиды с перигелийными расстояниями, меньшими или равными 1,3 астрономических единицы, которые могут в обозримом будущем приблизиться к Земле на расстояние, меньшее или равное 0,05 а. е., считаются потенциально опасными объектами. Всего зарегистрировано около 6200 объектов, которые проходят на расстоянии до 1,3 астрономических единиц от Земли. Опасность, которую астероиды представляют для планеты, расценивается как пренебрежимо малая.

По современным оценкам, столкновения с подобными телами (по самым пессимистическим прогнозам) вряд ли происходят чаще, чем раз в сто тысяч лет.





10) Интересные факты.

- Впервые Земля была сфотографирована из космоса в 1959 году аппаратом Эксплорер-6. Первым человеком, увидевшим Землю из космоса, стал в 1961 году Юрий Гагарин. Экипаж Аполлона-8 в 1968 году первым наблюдал восход Земли с лунной орбиты. В 1972 году экипаж Аполлона-17 сделал знаменитый снимок Земли — «The Blue Marble».

- Из открытого космоса и с других планет можно наблюдать прохождение Земли через фазы, подобные лунным, также, как земной наблюдатель может видеть фазы Венеры (открытые Галилео Галилеем).

- Первое в истории изображение целой Земли (реставрация). Выполнено с помощью орбитальной станции Lunar Orbiter 8 августа 1967 года.

11) Физическая карта Земли.

Площадь

- Поверхность: 510,073 миллионов км²

- Суша: 148,94 миллионов км²

- Вода: 361,132 миллионов км²

- 70,8 % поверхности планеты покрыто водой, и 29,2 % занимает суша.

Длина береговой линии 286 800 км.



12) Заключение.

Земля... Такая милая, родная для всего человечества планета. Много ли мы знаем о ней? Да, много. А много ли того, чего мы не знаем о ней? Очень много, больше того, что знаем. Тайны свои планета наша раскрывает совсем неохотно. В значительной степени это потому, что тайны планеты Земля, так сказать, не только её личные, но это тайны и космические, тайны Вселенной.







13) Список литературы:



- Лебедев Л, Лукьянов Б ,Романов А. Сны голубой планеты

- Герман Титов. Голубая моя планета

- Земля — статья из Физической энциклопедии

- Планета Земля в Большой советской энциклопедии

- Этимологический словарь Крылова.




Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 19.11.2015
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров330
Номер материала ДВ-170765
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх