地球成因是什么

時(shí)間：2016-12-19 16:09:57 謝君787由分享

　　地球是太陽(yáng)系八大行星之一，按離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的次序排為第三顆，也是太陽(yáng)系中直徑、質(zhì)量和密度最大的類地行星，關(guān)于地球的形成你想了解嗎?下面就讓學(xué)習(xí)啦小編來(lái)給你科普一下地球如何形成的。

　　地球的形成

　　46億年前，地球誕生了。地球演化大致可分為三個(gè)階段。

　　第一階段為地球圈層形成時(shí)期，其時(shí)限大致距今4600至4200Ma。46億年前誕生時(shí)候的地球與21世紀(jì)的大不相同。根據(jù)科學(xué)家推斷，地球形成之初是一個(gè)由熾熱液體物質(zhì)(主要為巖漿)組成的熾熱的球。隨著時(shí)間的推移，地表的溫度不斷下降，固態(tài)的地核逐漸形成。密度大的物質(zhì)向地心移動(dòng)，密度小的物質(zhì)(巖石等)浮在地球表面，這就形成了一個(gè)表面主要由巖石組成的地球。

　　第二階段為太古宙、元古宙時(shí)期。其時(shí)限距今4200-543Ma。地球自不間斷地向外釋放能量，由高溫巖漿不斷噴發(fā)釋放的水蒸氣，二氧化碳等氣體構(gòu)成了非常稀薄的早期大氣層---原始大氣。隨著原始大氣中的水蒸氣的不斷增多，越來(lái)越多的水蒸氣凝結(jié)成小水滴，再匯聚成雨水落入地表。就這樣，原始的海洋形成了。

　　第三階段為顯生宙時(shí)期，其時(shí)限由543Ma至今。顯生宙延續(xù)的時(shí)間相對(duì)短暫，但這一時(shí)期生物及其繁盛，地質(zhì)演化十分迅速，地質(zhì)作用豐富多彩，加之地質(zhì)體遍布全球各地，廣泛保存，可以極好的對(duì)其進(jìn)行觀察和研究，為地質(zhì)科學(xué)的主要研究對(duì)象，并建立起了地質(zhì)學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)。

　　人類科學(xué)家已經(jīng)能夠重建地球過(guò)去有關(guān)的資料。太陽(yáng)系的物質(zhì)起源于45.672億±60萬(wàn)年前，而大約在45.4億年前(誤差約1%)，地球和太陽(yáng)系內(nèi)的其他行星開(kāi)始在太陽(yáng)星云——太陽(yáng)形成后殘留下來(lái)的氣體與塵埃形成的圓盤(pán)狀——內(nèi)形成。通過(guò)吸積的過(guò)程，地球經(jīng)過(guò)1至2千萬(wàn)年的時(shí)間，大致上已經(jīng)完全成形。從最初熔融的狀態(tài)，地球的外層先冷卻凝固成固體的地殼，水也開(kāi)始在大氣層中累積。月亮形成的較晚，大約是45.3億年前，一顆火星大小，質(zhì)量約為地球10%的天體(通常稱為忒伊亞)與地球發(fā)生致命性的碰撞。這個(gè)天體的部分質(zhì)量與地球結(jié)合，還有一部分飛濺入太空中，并且有足夠的物質(zhì)進(jìn)入軌道形成了月球。釋放出的氣體和火山的活動(dòng)產(chǎn)生原始的大氣層，小行星、較大的原行星、彗星和海王星外天體等攜帶來(lái)的水，使地球的水份增加，冷凝的水產(chǎn)生海洋。新形成的太陽(yáng)光度只有太陽(yáng)的70%，但是有證據(jù)顯示早期的海洋依然是液態(tài)的，這稱為微弱年輕太陽(yáng)謬論矛盾。溫室效應(yīng)和較高太陽(yáng)活動(dòng)的組合，提高了地球表面的溫度，阻止了海洋的凝結(jié)。

　　有兩個(gè)主要的理論提出大陸的成長(zhǎng)：穩(wěn)定的成長(zhǎng)到現(xiàn)代和在早期的歷史中快速的成長(zhǎng)。研究顯示第二種學(xué)說(shuō)比較可能，早期的地殼是快速成長(zhǎng)的，隨后跟著長(zhǎng)期穩(wěn)定的大陸地區(qū)。在時(shí)間尺度上的最后數(shù)億年間，表面不斷的重塑自己，大陸持續(xù)的形成和分裂。在表面遷徙的大陸，偶爾會(huì)結(jié)成超大陸。大約在7.5億年前，已知最早的一個(gè)超大陸羅迪尼亞開(kāi)始分裂，稍后又在6億至5.4億年時(shí)合并成潘諾西亞大陸，最后是1.8億年前開(kāi)始分裂的盤(pán)古大陸。

　　地球的地理特征

　　質(zhì)量

　　卡文迪許認(rèn)為地球的質(zhì)量約為5.96×10^24千克　地球的赤道半徑ra=6378137m≈6378km，極半徑rb=6356752m≈6357km，扁率e=1/298.257，忽略地球非球形對(duì)稱，平均半徑r=6371km。在赤道某海平面處重力加速度的值ga=9.780m/s，在北極某海平面處的重力加速度的值gb=9.832m/s，全球通用的重力加速度標(biāo)準(zhǔn)值g=9.807m/s，地球自轉(zhuǎn)周期為23小時(shí)56分4秒(恒星日)，即T=8.616×10^4s。

　　溫度

　　地核的溫度大約是6880℃，比太陽(yáng)光球表面溫度(5778K，5505°C)要高。地球上最高溫度發(fā)生在氫彈爆炸中，一次爆炸能達(dá)到1億℃，這溫度是太陽(yáng)表面溫度的16667倍，比太陽(yáng)核心的溫度(1400萬(wàn)攝氏度)高多了。地球北半球的“冷極”在東西伯利亞山地的奧伊米亞康，1961年1月的最低溫度是-71℃。南半球的“冷極”在南極大陸，1967年初，挪威人在極點(diǎn)站曾經(jīng)記錄到-94.5℃的最低溫度。

　　電性

　　因?yàn)榈厍蜃晕飨驏|旋轉(zhuǎn)，而地磁場(chǎng)外部是從磁北極指向磁南極(即南極指向北極)，所成的環(huán)形電流與地球自轉(zhuǎn)的方向相反，所以是帶負(fù)電的。

　　形狀

　　月食時(shí)，仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)投射在月球上的地球影子總是圓的;往南或往北作長(zhǎng)途旅行時(shí)，則會(huì)發(fā)現(xiàn)同一個(gè)星星在天空中的高度是不一樣的。一些聰明的古人從諸如此類的蛛絲馬跡中就已經(jīng)猜測(cè)到地球可能是球形的。托勒玫的地心說(shuō)也明確地描述了地球?yàn)榍蛐蔚挠^點(diǎn)，但是直到16世紀(jì)葡萄牙航海家麥哲倫的船隊(duì)完成人類歷史上的第一次環(huán)球航行，才真正用實(shí)踐無(wú)可辯駁地證明了地球是個(gè)球體。

　　科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的精密測(cè)量，發(fā)現(xiàn)地球并不是一個(gè)規(guī)則球體，而是一個(gè)兩極部位略扁赤道稍鼓的不規(guī)則橢圓球體，夸張地說(shuō)，有點(diǎn)像“梨子”，稱之為“梨形體”。地球的赤道半徑約長(zhǎng)6378.137Km，這點(diǎn)差別與地球的平均半徑相比，十分微小，從宇宙空間看地球，仍可將它視為一個(gè)規(guī)則球體。如果按照這個(gè)比例制作一個(gè)半徑為1米的地球儀，那么赤道半徑僅僅比極半徑長(zhǎng)了大約3毫米，憑著人的肉眼是難以察覺(jué)出來(lái)的，因此在制作地球儀時(shí)總是將它做成規(guī)則球體。

　　位置

　　地球在宇宙中的位置在最近的一個(gè)世紀(jì)里，這一認(rèn)識(shí)發(fā)生了根本性的拓展。起初，地球被認(rèn)為是宇宙的中心，而當(dāng)時(shí)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)只包括那些肉眼可見(jiàn)的行星和天球上看似固定不變的恒星。17世紀(jì)日心說(shuō)被廣泛接受，其后威廉·赫歇爾和其他天文學(xué)家通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)位于一個(gè)由恒星構(gòu)成的盤(pán)狀星系中。到了20世紀(jì)，對(duì)螺旋狀星云的觀測(cè)顯示我們的銀河系只是膨脹宇宙中的數(shù)十億計(jì)的星系中的一個(gè)。到了21世紀(jì)，可觀測(cè)宇宙的整體結(jié)構(gòu)開(kāi)始變得明朗——超星系團(tuán)構(gòu)成了包含大尺度纖維和空洞的巨大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。超星系團(tuán)、大尺度纖維狀結(jié)構(gòu)和空洞可能是宇宙中存在的最大的相干結(jié)構(gòu)。在更大的尺度上(十億秒差距以上)宇宙是均勻的，也就是說(shuō)其各個(gè)部分平均有著相同的密度、組分和結(jié)構(gòu)。

　　宇宙是沒(méi)有“中心”或者“邊界”的，因此我們無(wú)法標(biāo)出地球在整個(gè)宇宙中的絕對(duì)位置。地球位于可觀測(cè)宇宙的中心，這是因?yàn)榭捎^測(cè)性是由到地球的距離決定的。在各種尺度上，我們可以以特定的結(jié)構(gòu)作為參照系來(lái)給出地球的相對(duì)位置。目前依然無(wú)法確定宇宙是否是無(wú)窮的。

　　地球的運(yùn)動(dòng)

　　自轉(zhuǎn)

　　地球存在繞自轉(zhuǎn)軸自西向東的自轉(zhuǎn)，平均角速度為每小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)15度。在地球赤道上，自轉(zhuǎn)的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現(xiàn)象都是地球自轉(zhuǎn)的反映。人們最早利用地球自轉(zhuǎn)作為計(jì)量時(shí)間的基準(zhǔn)。自20世紀(jì)以來(lái)由于天文觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)是不均的。1967年國(guó)際上開(kāi)始建立比地球自轉(zhuǎn)更為精確和穩(wěn)定的原子時(shí)。由于原子時(shí)的建立和采用，地球自轉(zhuǎn)中的各種變化相繼被發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家已經(jīng)知道地球自轉(zhuǎn)速度存在長(zhǎng)期減慢、不規(guī)則變化和周期性變化。

　　地球自轉(zhuǎn)的周期性變化主要包括周年周期的變化，月周期、半月周期變化以及近周日和半周日周期的變化。周年周期變化，也稱為季節(jié)性變化，是20世紀(jì)30年代發(fā)現(xiàn)的，它表現(xiàn)為春天地球自轉(zhuǎn)變慢，秋天地球自轉(zhuǎn)加快，其中還帶有半年周期的變化。周年變化的振幅為20～25毫秒，主要由風(fēng)的季節(jié)性變化引起。半年變化的振幅為8～9毫秒，主要由太陽(yáng)潮汐作用引起的。此外，月周期和半月周期變化的振幅約為±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。地球自轉(zhuǎn)具有周日和半周日變化是在最近的十年中才被發(fā)現(xiàn)并得到證實(shí)的，振幅只有約0.1毫秒，主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。

　　公轉(zhuǎn)

　　地球公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓的，公轉(zhuǎn)軌道半長(zhǎng)徑為149597870公里，軌道的偏心率為0.0167，公轉(zhuǎn)的平均軌道速度為每秒29.79公里;公轉(zhuǎn)的軌道面(黃道面)與地球赤道面的交角為23°27'，稱為黃赤交角。地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了地球上的晝夜變化，地球公轉(zhuǎn)及黃赤交角的存在造成了四季的交替。

　　從地球上看，太陽(yáng)沿黃道逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，黃道和赤道在天球上存在相距180°的兩個(gè)交點(diǎn)，其中太陽(yáng)沿黃道從天赤道以南向北通過(guò)天赤道的那一點(diǎn)，稱為春分點(diǎn)，與春分點(diǎn)相隔180°的另一點(diǎn)，稱為秋分點(diǎn)，太陽(yáng)分別在每年的春分(3月21日前后)和秋分(9月23日前后)通過(guò)春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。對(duì)居住的北半球的人來(lái)說(shuō)，當(dāng)太陽(yáng)分別經(jīng)過(guò)春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)時(shí)，就意味著已是春季或是秋季時(shí)節(jié)。太陽(yáng)通過(guò)春分點(diǎn)到達(dá)最北的那一點(diǎn)稱為夏至點(diǎn)，與之相差180°的另一點(diǎn)稱為冬至點(diǎn)，太陽(yáng)分別于每年的6月22日前后和12月22日前后通過(guò)夏至點(diǎn)和冬至點(diǎn)。同樣，對(duì)居住在北半球的人，當(dāng)太陽(yáng)在夏至點(diǎn)和冬至點(diǎn)附近，從天文學(xué)意義上，已進(jìn)入夏季和冬季時(shí)節(jié)。上述情況，對(duì)于居住在南半球的人，則正好相反。
看過(guò)“地球成因是什么”的人還看了：