Розміри і форми Землі. Маса і густина Землі
1. Будова. Численні фотографії Землі, зроблені з борту кос¬мічних апаратів (мал. 1 і 2), дають змогу побачити три основні оболонки земної кулі: атмосферу та її хмари, гідросферу і літосферу з її природним покривом. Відповідні цим оболон¬кам три агрегатні стани речовини — газоподібний, рідкий і твер¬дий — звичні для нас, жителів Землі. Атмосферу має більшість планет Сонячної системи, тверда оболонка характерна для пла¬нет земної групи, супутників планет та астероїдів. Гідросфера Землі — унікальне явище в Сонячній системі, жодна інша з відо¬мих планет її не має. Адже для того, щоб вода була в рідкому стані, потрібні певні умови температури й тиску. Вода — досить поширена хімічна сполука у Всесвіті, але на інших небесних тілах вона перебуває переважно в твердій фазі, відомій і на Землі у ви¬гляді снігу, інею, льоду.
Процеси, що відбуваються в літосфері, хімічний склад її ре¬човини несуть на собі сліди тих змін, які сталися протягом мільяр¬дів років. За рахунок енергії, що виділяється при розпаді радіо¬активних елементів, відбувалися розплавлення і диференціація речовини.
Мал.1. Земля над горизонтом Місяця
Мал.2. Фотографія Землі, зроблена з космосу
Внаслідок цього легкі сполуки, в основному силікати, опинилися зверху в корі, а важчі утворили центральну час¬тину — ядро. Товщина кори дуже невелика: від 10 км під океанами до 80 км під гірськими хребтами. Радіус ядра удвічі менший від радіуса планети, а між ядром і корою міститься проміжний шар—мантія Зем¬лі, що складається з речовин більшої, ніж кора, густини.
Результати досліджень, ви¬конаних за допомогою косміч¬них апаратів, показали, що внутрішня будова Місяця і пла¬нет земної групи в загальних рисах така сама.
2. Атмосфера. Газова оболонка — атмосфера, що оточує Зем¬лю, містить 78 % азоту, 21 % кисню і мізерну кількість інших газів.
Нижній шар атмосфери називається тропосферою, яка досягає висоти 10— 12 км (у середніх широтах). У ній із збіль¬шенням висоти температура спадає; вище починається страто¬сфера — шар постійної температури близько — 40 °С. З висоти близько 25 км температура земної атмосфери повільно зростає внаслідок поглинання ультрафіолетового випромінювання Сонця.
Густина атмосфери теж зменшується з висотою. Так, на ви¬соті близько 6 км вона в 2 раза менша, ніж біля поверхні Землі, а на висоті в сотні кілометрів у мільйони разів менша. На висоті кількох радіусів Землі, е здебільшого водень з концентра¬цією частинок порядку тисяч атомів в 1 см3.
У верхніх шарах земної атмосфери сонячне випромінювання спричиняє сильну іонізацію. Іонізовані шари атмосфери нази¬ваються іоносферою.
Атмосфера відбиває чи поглинає більшу частину випромі¬нювання, що надходить до Землі з космічного простору. Напри¬клад, вона не пропускає рентгенівське випромінювання Сонця. Атмосфера захищає нас і від безперервного бомбардування мікрометеоритами, і від руйнівної дії космічного проміння — потоків частинок (здебільшого протонів і ядер атомів гелію), що летять з великою швидкістю.
Атмосфера відіграє найважливішу роль у тепловому балансі Землі. Видиме сонячне випромінювання може проходити крізь
неї майже не послаблюючись. Його поглинає земна поверхня, яка при цьому нагрівається і випромінює інфрачервоні промені.
За сучасними уявленнями, тільки завдяки існуванню гідро¬сфери та атмосфери на Землі змогло зародитися життя. Тому проблеми екології, охорони природи нашої унікальної планети набувають особливого значення.
3. Магнітне поле. Магнітне поле Землі досить велике (близь¬ко 5- 10-5 Тл). З віддаленням від Землі індукція магнітного поля слабшає.
Дослідження навколоземного простору космічними апаратами показало, що наша планета оточена потужним радіаційним поясом (див. мал. вище), який складається із заряджених елементарних частинок — протонів і електронів, які швидко рухаються. Його називають також поясом частинок високих енергій.