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科普,从天文的角度看地球,如此具象化

时间:2019-12-03 03:19:45 来源:本站 阅读:4019664次

地球是一个既不是特别大,也不是特别小的星球。但它是我们的母星,是所有生命的所在地,也是可以观测到整个宇宙的地方。

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图解:地球的数字艺术。

天文学家和地质学家通过学习其他世界来了解地球及其行星家族。现在他们相信,行星是通过太阳诞生时遗留的旋转碎片环凝聚而成的。

地球的形状

地球不是一个完美的球形,它在两极是扁平的。在两极之间地球的直径是12700千米。而在赤道附近它的直径是12750千米。

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图解:地球的形状。

大地测量学是一门研究地球形状的学科。现代大地学家在从太空拍摄的照片中得知地球的形状。但人们很久以前就得出了这个结论。举个例子,人们注意到远处的船只看起来好像掉到了地平线以下。早期的天文学家观察月食的运动:地球在月球上投下一道弯曲的影子。所以地球是圆的。

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质量和密度

物体的质量告诉我们它其中包含了多少物质。在1735年,数学家皮埃尔·布格估算了地球的质量。今天,科学家们知道地球重6.59×10^21吨(5.98×10^21公吨)。为了计算出它的密度,科学家们用地球的质量除以体积。地球上的空气、水和岩石的重量约为等量水的重量的5.5倍。这使得地球是所有行星中密度最大的。

重力和磁力

重力是一种把所有东西都拉向地球中心的力量。地球也是一个巨大的磁铁。它有南北两极。(磁极和地球两极不在同一个地方。)指南针是因为地球磁力发挥作用的。

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地球的三部分

地球是由空气、水和结实的地面组成的。科学家称这些为大气层、水圈和岩石圈。这些术语来源于希腊词根。Atmos(大气压)意味着蒸汽,Hydro意味着水,Lithos意味着石头。

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大气层

地球是由一个被称为大气层的气体层所包围着的。这就保护了它免受致命的辐射和流星的伤害。大气层也像毯子一样保持地球温度的稳定。这个毯子是由21%的氧气,78%的氮气和1%的其他气体组成的,它还含有灰尘和水蒸气。

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水圈

当从太空看向地球时,它可能被称为蓝色星球。它四分之三的表面被水覆盖着。这就是水圈。地球是已知的唯一有液态水的行星。海洋、湖泊和河流都充满了动植物。水圈提供食物、肥料和工业原料。海洋生产盐和许多其他重要的化学物质。

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岩石圈

岩石圈是地球的固体部分。它有一个大约1740英里(2800公里)厚的固体外地幔。地壳是由岩石和土壤组成的,它构成了地幔的顶部25英里(40公里)。地球物理学家利用地震波来了解地球内部。地幔之下是地核,它大约有4400英里(7100公里)宽。地核具有坚固的内核和熔融的外核。

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地球的年龄

化石使科学家们相信地球非常的古老。现在科学家们用放射性元素来测量地球的年龄。通过知道这些岩石需要多长时间衰变,地质学家可以计算出它们所处岩石或矿物的年龄。几种放射性元素或同位素常被使用,其中最著名的是碳14。

科学家们发现,已知最古老的岩石形成于42亿年前。他们认为地球本身大约有46亿年的历史。

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地球的自转

古时候的人们认为地球是静止的。他们认为太阳、月亮和星星都是围绕着我们运动的。现在我

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们知道地球是绕地轴转动的。地球每23小时,56分钟,4.09秒自转一次。在1851年,法国科学家琼-伯纳德-里昂·傅科用钟摆证明了这一点。他把一个又重又尖的重物系在从高高的天花板上悬下来的长绳上,悬着的物体下方是一层沙。当钟摆来回摆动时,这个重物的尖点在地板上的沙子上标出了它的运动。这些标记沿着不同的方向,傅科摆表明地球一定在转动。

正是地球的自转导致了昼夜。它使气流在北半球向右转,在南半球向左转。这种现象就叫做科里奥利效应。

地球的公转

地球自转的时候,也围绕着太阳旋转。整个过程历时365天,6小时,9分钟,10秒,这被称为恒星年。地球环绕太阳的运行轨道是一个被压扁的椭圆,所以地球到太阳的距离在一年之中会有轻微的变化。地球距离太阳最近的地点称为近日点,它发生在一月初;距离太阳最远的地点成为远日点,它发生在七月初。地球在近日点比在远日点离太阳近480万公里。

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地球的轴线相对于轨道线倾斜了大约23.5度。在部分轨道上每个半球都向太阳倾斜,这就是夏天。当半球偏离太阳时,冬天就到来了。地球沿轨道的速度约为每秒30公里。它在近日点移动得最快。地球也跟着太阳的运动。太阳通过天空把太阳系拉向它自己的旅程。它每2亿年绕银河系中心旋转一次。这被称为宇宙年。这段旅程的速度约为每秒230公里。

岁差

地球就像一个倾斜的陀螺,在它的轴线上摆动。这被称为岁差。岁差主要是由于月球环绕地球运动时的引力所引起的。完成一次摆动大约需要25,800年。

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当地球摆动时,它的轴线指向空间里的不同位置。现今,地球的轴心指向北极星。北极星的位置在许多世纪后会产生变化。当埃及人建造金字塔时,星星紫微右垣一是北极星。到公元14000年,织女星将成为北极星。北极星将在一次完整的摆动后回到那个位置。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.thetimenow-摸一凹

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