Föld
- A Föld a Naptól a harmadik, méretét tekintve pedig az ötödik legnagyobb bolygó.
-
- Naptól mért közepes távolsága: 149,600,000 km (1.00 CSE)
- átmérő: 12,756.3 km
- tömeg: 5.976e24 kg
-
Az űrutazások és a holdraszállások mindennél nyilvánvalóbbá tették, hogy a Föld is csak a Naprendszer egyik bolygólya. Jóllehet úgy szoktunk bolygónkra tekinteni, mint a "terra firmá"-ra, mint a stabilitás szimbólumára, a Föld valójában egy óriási űrjármű, amelynek átmérője majdnem 13000 kilométer, és amelyik 30 kilométeres másodpercenkénti sebességgel száguld pályáján. Keringésén kívül a Nappal és Naprendszerünk többi bolygójával együtt körülbelül másodpercenként 20 kilométeres sebességgel haladó mozgást is végez a Herkules (Hercules) csillagkép irányába. A Föld tengely körüli forgása következtében az egyenlítő minden pontja óránként több mint 1600 kilométert tesz meg.
- Tudjuk, hogy bolygónk 24 óra alatt végez egy teljes
körülfordulást.
A forgás következtében fellépő centrifugális erő hatására az égitest belapult, az egyenlítői vidékeken pedig kidudorodott. Így ma a Föld egyenlítői sugara 21,5 kilométerrel hosszabb, mint a pólusokat összekötő szakasz fele. Ha a Föld forgása hirtelen leállna, akkor az óceánok vize a sarkvidékek felé áramlana az egyenlítőtől, egészen addig, amíg az egyenlítői és a poláris átmérő ki nem egyenlítődne.
- A hegyek csak az emberi időskálán mérve nevezhetők
állandónak. Az idők folyamán Földünk felszíne megemelkedett,
megrepedezett és felgyűrődött. A Föld -születése óta-
állandóan fejlődik, változik. Az eróziós erők mindig a
tektonikus erők ellen hatnak. Míg az utóbbiak hatalmas csúcsokat
hoznak létre, az előbbiek e csúcsokat egyszerű sziklákká
pusztítják le. A különböző eróziós erők közül minden
kétséget kizáróan a vízzel kapcsolatosak a leghatékonyabbak. A
felhők általában a magasabb vidékek fölött alakulnak ki. Ezek a
területek többnyire csapadékosabbak. A víz amely mindig
az alacsonyabb szintek felé törekszik, lezúdul a domboldalakon,
erecskéket alkotva, amelyek patakokká, majd folyókká egyesülnek,
és végül hatalmas folyamokká duzzadva ömlenek a tengerekbe. Ha
repülőgépről nézzük a folyókat, hatalmas összefüggő rendszernek
látjuk őket, felismerjük jellegzetes elágazásaikat, s azt, hogy
a kisebb ágak nagyobbakká, azok pedig végül főfolyammá
egyesülnek. A sarkvidékeken és a nagy tengerszint feletti
magasságban a nagy jégtömegek gleccserekké állnak össze,
amelyek igen lassan csúsznak lefelé, letarolva az alattuk fekvő
felszíni alakzatokat, és hatalmas U alakú völgyeket vágva a
talajba. A tengerek partvidékén a szél hajtotta hullámok és az
árapály következtében állandóan változik a partvonal alakja. A
szél is nagyon fontos talajformáló, felszínalakító erő. A
hőmérsékleti változások ugyancsak eróziós, romboló
hatásúak lehetnek: a melegedés hatására bekövetkező tágulás,
valamint a lehűlés miatt fellépő összehúzódás során repedések
keletkeznek, s a kőzetek lassan elmorzsolódnak. A folyók mély
árkokat és kanyonokat vájnak maguknak. A folyóvíz eróziós
munkájának és a Föld tengely körüli forgásának együttes hatása
azt eredményezi, hogy a folyómedrek inkább kígyózva kanyargók,
mint egyenesek.
- A Föld fiatal korában valószínűleg teljesen hideg volt,
belső részeiben mégis volt bizonyos mennyiségű radioaktív anyag,
bizonyára urán, tórium és a nátriumnak egyik izotópja. Ezeknek
az anyagoknak a radioaktív bomlása során tekintélyes
mennyiségű hő szabadult fel, amely azonban csak igen lassan
tudott kijutni a belső tartományokból, s így az évmilliók során
annyira sikerült felmelegítenie bolygónk belsejét, hogy ott
egyes anyagok cseppfolyóssá válhattak. Ez a hőmennyiség felelős
az összes vulkáni és gejzírtevékenységért.
- A Hold és a Nap tömegvonzása (az előbbié nagyobb)
apályt és dagályt kelt, amelyek az óceánok és tengerek
vízfelszínének süllyedésében és emelkedésében vehetők észre. A
Hold úgy "vonszolja" maga után a Föld dagályövét bolygónk
felszínén, hogy az épp ennek forgásával ellentétes irányban
haladjon. Emiatt a földi napok évszázadonként 0,02 másodperccel
hosszabbodnak meg. Ez az érték elhanyagolhatónak tűnhet, de
hosszú évszázadok alatt annyira felszaporodik, hogy könnyen
kimutathatóvá válik. Ha például a teljes napfogyatkozások
bekövetkezésének előre kiszámított helyét összevetjük a
tényleges hellyel, akár egyórás különbségeket is felfedezhetünk.
Ha a Föld forgása lassul, akkor viszont a Hold keringésének kell
megfelelő arányban gyorsulnia (a Föld által elveszített mozgási
energia a Hold mozgására tevődik át.) Meglepő módon, ha az
égitest mozgása gyorsul, akkor eltávolodik bolygónktól, s így
végeredményben hosszabb időre lesz szüksége, hogy egy teljes
keringést végezzen körülöttünk. Számítások szerint a Hold
évente 4,5 cm-rel távolodik Földünktől e jelenség hatására.
Ez az érték persze szintén elhanyagolhatónak tűnik a Föld-Hold
távolsághoz képest. Ha azonban azt is figyelembe vesszük, hogy a
dagálysúrlódás amely a múltban -amikor a Hold sokkal közelebb
volt hozzánk- lényegesen nagyobb volt, akkor arra a
következtetésre jutunk, hogy a két égitestnek egymilliárd évvel
ezelőtt olyan közel kellett lennie egymáshoz, hogy szinte
összeértek. Nyilvánvaló, hogy valamilyen oknál fogva a súrlódási
erő kisebb volt. A kutatók feltételezik, hogy a változás a
kontinensvándorlással magyarázható. A Föld őskorában, amikor a
kontinensek egyetlen szárazföldet alkottak, a dagálysúrlódásnak
sokkal kisebbnek kellett lennie, mint napjainkban, mivel a
kontinentális selfek teljes területe akkoriban sokkal kisebb
volt.
- A szárazföld, az úgynevezett litoszféra a Föld felszínének mintegy 30%-a. A fennmaradó 70%-ot tengerek és óceánok borítják. Ez az úgynevezett hidroszféra.
- troposzféra 0 -12 km magasságig, az időjárási folyamatok jórészének színtere, a hőmérséklet felfelé haladva csökken, 290 K-ről kb. 217 K-ig, amely minimumot a tropopauzánál mintegy 10 kilométer magasságban éri el
- sztratoszféra a troposzférától 50 km magasságig, a hőmérséklet a magassággal emelkedik, ez a réteg tartalmazza az ózont; mezoszféra a következő réteg, a hőmérséklet a magasság növekedésével csökken, kb. 85 km magasságban a legalacsonyabb, 185 K
- termoszféra 85 kilométeres magasság fölött, ahol a ritka gázok a napfénytől felmelegszenek és elérik a nappali 1200 K-es, valamint a 800 K-es éjszakai hőmérsékletet; kb. 500 kilométeres magasságban a könnyebb atomok (pl. hidrogén) képesek kiszökni a légkörből.
A Föld légköre
A földi légkör főként nitrogénből (78%) és oxigénből (21%) áll. A többi alkotórész közül legnagyobb mennyiségben vízgőz, argon és széndioxid fordul elő. A talajszinten mért átlagos nyomás 101325 Pa (1013 millibar) ami megfelel egy 0,76 m magas higanyoszlop vagy egy 10 m magas vízoszlop nyomásának. Ezt a nyomást nevezik egy atmoszférának.A földi légkör összetételének változásai nagyon megnövelték az atmoszféra alsó része által befogható hőmennyiséget -ezt a jelenséget nevezik üvegházhatásnak. Az ultraibolya sugarak elnyelése miatt a légkör felső rétegében egy különleges oxigénmolekula-fajta keletkezik: az ózon (O3), amely szinte teljesen megakadályozza az ultraibolya sugarak további terjedését. Még magasabban nyelődnek el a röntgensugarak, amelyek a molekulákról és atomokról elektronokat szakítanak le, s azokat ionokká alakítják. A légkör felső részében több ilyen, jó elektromos vezetőképességű zóna is van, amelyek hihetetlenül fontos szerepet játszanak a rádiózásban, tükörként visszaverik a hosszabb hullámú rádiósugarakat a Föld körül, a rövidhullámokat viszont átbocsátják. A Van Allen sugárzási övezetekben összegyűlt elektronok és ionok alkalmanként kikerülhetnek e zónákból, és lejuthatnak a légkör felső rétegeibe, főként bolygónk mágneses pólusainak vidékére. Ezek a Föld mágneses tere által irányított részecskék összeütköznek a felső légkör molekuláival, és sugárzást bocsátanak ki, amely azután a sarki fény csodálatos formáiban és színeiben jelenik meg. Az atmoszféra véd bennünket a meteorok sokaságától, kisebbektől és nagyobbaktól is, amelyek éjjel-nappal bombázzál Földünket. A kozmikus sugárzást, amely a világűr minden részéről, igen távolról jut el hozzánk, ugyancsak a légkör gyengíti. Ha e sugarak gyengítetlenül érnének el bennünket, jóvátehetetlen károsodást okoznának szervezetünkben.
A légkör rétegei
Az üvegházhatás az átlagos felszíni hőmérsékletet 290 Kelvin (17 Celsius) körül tartja, mintegy 35 K-nel magasabban, mint amekkora légkör hiányában lenne.
Az atmoszféra, különösen az alsóbb rétegek, a csillagászati megfigyeléseket is befolyásolják. A le- és felszálló légáramok eltérítik a csillagokról és más égitestekről érkező fénysugarakat eredeti irányuktól. A fentiekkel magyarázható a csillagok fényének pislákolása, ami elkeni az égi objektumok fényét, s ami megakadályozza, hogy a finomabb részleteket is tanulmányozzuk. Azt is megfigyelhetjük, hogy a csillagok képe táncol a távcső látómezejében, miközben színük és fényességük is változni látszik. Mivel a csillagászoknak jobb képekre volt szükségük, olyanokra, amelyeken kisebb szögátmérőjű részletek is felismerhetők, kénytelenek voltak teleszkópjaikat hatalmas léggömbökkel mintegy 30 kilométeres magasságba felbocsátani. A Föld körül keringő mesterséges holdakról (és űrtávcsövekről) végzett megfigyelések egyik legnagyobb előnye éppen az, hogy ezek az eszközök teljesen zavartalanul dolgozhatnak, minthogy a légkör felett járnak. A csillagközi térben a csillagok fénye egyáltalán nem szikrázik, s ilyen holdakról a távoli ultraibolya sugárzás éppen úgy tanulmányozható, mint a Föld felszínére soha el nem jutó többi elektromágneses hullám.
Bolygónk
légkörének molekulái a rájuk eső napfényt minden irányban
szórják. Ez a szórás sokkal erősebb a kék fényre, mint a
vörösre, hisz éppen emiatt látjuk kéknek az égboltot.
Ahogy az űrhajósok bolygónk körül keringve többször is felhívták
rá a figyelmet, a kék szín általában is jellemző Földünkre. Így
különösen jól kivehetők a fehér felhők megkülönböztető jegyei. A
spirál alakú szegélyek mindig ciklonokra utalnak. Az északi
féltekén mindig az óramutatóval ellentétes irányban forognak, a
délin pedig azzal megegyezően.
- kívül a 10 - 40 km vastagságú és viszonylag könnyű kőzetek alkotta földkéreg
- köpeny, amelyen a földkéreg nyugszik további
három részre bontható:
- legkülső réteg a litoszféra, szilárd, vastagsága nem éri el a 100 kilométert
- képlékenyebb asztenoszféra
- legmélyebben a mezoszféra, amely szilárdabb az asztenoszféránál
- a köpeny alatt található a 3400 km sugarú nagy sűrűségű
vas-nikkel mag, amely szilárd belső részből és az azt
körülvevő folyékony halmazállapotú anyagból áll.
Az átlagos sűrűség a kontinentális kőzetektől (2670 kg/m3) a bolygó belseje felé haladva a mag középpontjáig (13600 kg/m3) nő.
- A bolygók belső felépítése részletesebben értelmezhető
bármely szeizmikus jelenség tanulmányozásával.
Felhasználhatók a bolygó felszíne mentén, valamint a bolygó
belsején keresztülhaladó külső vagy belső események előidézte
rengéshullámok. A belső esemény lehet földrengés, a külső pedig
meteorit-becsapódás vagy mesterséges robbantás.
- A Föld mágneses tere egy egyszerű mágnesrúdéhoz
hasonlóan viselkedik: kétpólusú, a tájolótűje pedig az északi és
déli mágneses pólusokat összekötő erővonalak mentén áll be. A
mágneses tér iránya idővel változik, jelenleg az északi
mágneses pólus (amit azért nevezünk északi pólusnak, mert az
iránytű mágnesének északi pólusa erre mutat, tehát az valójában
a Föld déli pólusa mágneses értelemben) az északi szélesség 78,5
fokán, Északnyugat-Grönlandon helyezkedik el.
- Tankönyvek és elemi csillagászi
könyvek sokszor perspektívában ábrázoljál a földpályát, egy
meglehetősen hosszúra nyújtott ellipszis formájában. Ez az ábra
helytelenül felfogva sokaknál beidegződik egy életre, akik abban
a hitben vannak és maradnak, hogy a földpálya nem egyéb mint egy
hosszan elnyúló ellipszis. A valóságban a földpálya alig
különbözik a körtől. Az eltérés oly csekély, hogy papíron
nem is lehet másképp ábrázolni, mint kör alakjában. Ha a papírra
vetett földpálya átlóját jó nagyra, mondjuk 1 méterre vesszük
is, ábránk eltérése vékonyabb volna a ceruzavonalnál, amellyel a
földpályát megrajzoltuk. Az ilyen ellipszist még nagyon jó
szemmel sem lehet megkülönböztetni a körtől.
- A Föld tengelyének hajlása 23,4 fokos, és ezt a
térbeli irányt a bolygó Nap körüli mozgása közben is megtartja.
Ezért keringés közben az északi és déli féltekékre jutó napfény
mennyisége szakaszosan változó, azaz az időjárás a Földön
évszakos változásokat mutat.
- A Földnek egyetlen természetes kísérője van, a Hold.
A Föld belseje
A Föld több, különböző koncentrikusan elhelyezkedő rétegből áll. Három fő réteg különbözethető meg:
A Föld holdja
A Földnek egyetlen természetes kísérője van, a Hold.
Távolság Sugár Tömeg Hold (000 km) (km) (kg) ------- -------- ----- ------- Hold 384 1738 7.35e22