المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 زمين: بخش دوم
زمين: بخش دومزنگ تفريح فيزيك
ساختار و مشخصه‌ها

 

ادامه از قبل 

 

 

ترکيب و ساختار:


اتمسفر زمين شامل ۷۸ درصد نيتروژن، ۲۱ درصد اکسيژن به همراه مقادير ناچيزي آب، آرگون، کربن دي اکسيد و ساير گازها است. هر هيچ نقطه‌ي ديگري از منظومه‌ي شمسي، گاز اکسيژن به صورت آزاد در اتمسفر سياره‌ها و قمرها وجود ندارد. اين گاز حيات در روي زمين را تضمين مي‌کند.


ما آنچه را که کره‌ي زمين را احاطه کرده، هوا مي‌ناميم. هوا لايه‌هاي مختلفي دارد و هرچه از سطح زمين دورتر مي‌شويم، هوا رقيق‌تر مي‌شود. تقريباً ۱۶۰ کيلومتر بالاتر از سطح زمين، هوا آنقدر رقيق است که ماهواره‌ها مي‌توانند با وجود مقاومت هواي ناچيزي که وجود دارد، در مدار خود قرار گيرند. در ارتفاع ۶۰۰ کيلومتري از سطح زمين، هنوز هم آثار بسيار کمي‌ از اتمسفر زمين مشاهده مي‌شود. پايين ترين لايه‌ي اتمسفر، تروپوسفر (گشت کره) نام دارد که به صورت ديناميک و پويا است و آب و هوا را شکل مي‌دهد. نور خورشيد سطح سياره را گرم مي‌کند و موجب بالا رفتن هواي گرم مي‌شود. اين هواي گرم با بالارفتن سرد شده و دوباره به سمت پايين مي‌نشيند تا براي گرم شدن، دوباره با سطح زمين تماس پيدا کند. اين چرخه همواره ادامه دارد. بعد از لايه‌ي تروپوسفر، در ارتفاع ۳۰ کيلومتري از سطح زمين لايه‌ي ديگري به نام استراتوسفر (پوش کره) آغاز مي‌شود. در اين لايه عمدتاً گاز اوزون وجود دارد. مولکول‌هاي اوزون از سه اتم اکسيژن تشکيل مي‌شوند و محافظ زمين در برابر اشعه‌ي ماوراي بنفش خورشيد هستند که براي موجودات زنده اشعه اي مضر است.

 

 


بخار آب، کربن دي اکسيد و ساير گازهايي که در اتمسفر وجود دارند، گرما را به دام‌ انداخته و هوا را گرم مي‌کنند. اگر اثر مشهور اين گازها،‌ يعني اثر گلخانه‌اي وجود نداشت، کره‌ي زمين سردتر از آن ميشد که بتواند ميزبان حيات باشد. همين اثر گلخانه‌اي در سياره‌ي زهره نيز وجود دارد و چون گازهاي گلخانه‌اي در اين سياره حجم زيادي دارند، زهره جهنمي ‌سوزان با دماي چند صد درجه‌ي سلسيوس است. ماهواره‌هاي مدارگرد اطراف کره‌ي زمين نشان داده‌اند که لايه‌هاي خارجي اتمسفر روزها به دليل گرماي هوا منبسط مي‌شوند و شب‌ها دچار انقباض مي‌گردند.

 

 

ميدان مغناطيسي:
ميدان مغناطيسي کره‌ي زمين ناشي از حرکت سيال‌هاي فلزي در هسته‌ي خارجي اين سياره است. قطب‌هاي مغناطيسي کره‌ي زمين همواره در حرکتند. قطب شمال مغناطيسي در دهه‌هاي آينده از امريکاي شمالي به سيبري خواهد رسيد. تغيير ميدان مغناطيسي فقط در حرکت قطب‌هايش خلاصه نمي‌شود. بلکه بر اساس گزارش‌هاي ناسا، ميدان مغناطيسي زمين، نسبت به قرن نوزدهم ده درصد ضعيف‌تر شده است. البته اين تغييرات در برابر تغييرهاي گذشته‌ي ميدان مغناطيسي زمين، ناچيز هستند. دوراني در کره‌ي زمين وجود داشته که در آن‌ها قطب‌هاي ميدان مغناطيسي به طور کلي با هم جابه‌جا مي‌شدند.


هنگامي ‌که ذره‌هاي باردار خورشيدي به زمين مي‌رسند، در دام ميدان مغناطيسي زمين گرفتار مي‌شوند. در اثر برخورد اين ذره‌هاي باردار با مولکول‌هاي موجود در هوا، درخششي ايجاد مي‌شود. اين پديده که اغلب در عرض‌هاي جغرافيايي شمالي‌ يا جنوبي زمين و نزديک به قطبين ديده مي‌شود، شفق قطبي نام دارد.

ترکيب شيميايي:
اکسيژن فراوان ترين عنصر در پوسته‌ي سنگي زمين است و ۴۷ درصد از وزن سنگ‌هاي زمين را تشکيل مي‌دهد. دومين عنصر فراوان پوسته‌ي زمين، سيليکون است که ۲۷ درصد فراواني دارد. پس از اين دو عنصر، آلومينيوم با ۸، آهن با ۵ و کلسيوم با ۴ درصد فراواني عناصر بعدي موجود در پوسته‌ي زمين هستند. سديم، پتاسيم و منيزيم نيز هر کدام دو درصد در پوسته‌يافت مي‌شوند. هسته‌ي سياره‌ي ما از آهن و نيکل و درصد کمي ‌گوگرد و اکسيژن تشکيل شده است. گوشته نيز بيشتر از آهن و سنگ‌هاي سيليکاتي منيزيم‌دار تشکيل شده است. (ترکيب اکسيژن و سيليکون، سيليکا ناميده مي‌شود و مواد معدني حاوي سيليکا را مواد معدني سيليکاتي مي‌نامند.)

 

 

 

 

ساختار داخلي:
هسته‌ي زمين ۷۱۰۰ کيلومتر قطر دارد. که تقريباً نصف قطر زمين را شامل مي‌شود. هسته‌ي بيروني که ضخامتي در حدود ۲۲۵۰ کيلومتر دارد، مذاب است و هسته‌ي داخلي نيز از آهن و نيکل جامد است. بالاتر از هسته، گوشته‌ي زمين قرار گرفته است که ضخامتي در حدود ۲۹۰۰ کيلومتر دارد. گوشته مايع نيست اما کاملاً هم در حالت جامد نمي‌باشد، بلکه حالتي نرم دارد و مي‌تواند با گرانروي زيادي جريان پيدا کند. پوسته روي گوشته شناور است، مانند تکه چوبي که روي آب شناور مي‌شود. حرکت گوشته موجب حرکت صفحه‌هاي قاره‌اي پوسته شده و زمين لرزه‌ها، آتش فشان‌ها و رانش زمين را پديد مي‌آورد. پوسته‌ي زمين دو جنس مختلف دارد. پوسته در زير قاره‌ها غالباً از جنس گرانيت و ساير سيليکون‌هاي سبک است و در زير اقيانوس‌ها از جنس سنگ‌هايي تيره و چگال به نام بازالت است. ضخامت پوسته‌ي قاره‌اي ۴۰ کيلومتر است، البته اين ضخامت متغير است و در نواحي مختلف مي‌تواند کمتر ‌يا بيشتر شود.

 

 


زمين شناسان اعتقاد دارند که دماي هسته‌ي کره‌ي زمين به ۷۰۰۰ درجه‌ي سانتي‌گراد مي‌رسد. در چنين دمايي که حتي از سطح خورشيد نيز بيشتر است، علت جامد بودن هسته‌ي کره‌ي زمين فشار زيادي است که از هر سو به آن وارد مي‌شود.
اخترشناسان بر اساس پژوهش‌هايي که درباره‌ي سياره‌هاي فراخورشيدي داشته‌اند، اعلام کردند که احتمال ‌يافتن سياره‌هايي با ابعاد کره‌ي زمين در منظومه‌ي شمسي بالا است و تقريباً ‌يک چهارم ستاره‌هاي خورشيد‌مانندي که توسط تلسکوپ کپلر رصد شده‌اند، به صورت بالقوه ميزبان ‌يک سياره‌ي هم‌اندازه‌ي زمين که ممکن است حيات در آن وجود داشته باشد هستند. 

 

 

قمر زمين:
قطر ماه ۳۴۷۴ کيلومتر ‌يا ‌يک چهارم قطر سياره‌ي زمين است. ماه تنها قمر کره‌ي زمين است. اين در حالي است که عطارد و زهره قمر ندارند و ساير سياره‌ها نيز بيش از‌يک قمر دارند.  
پژوهش‌هايي که براي‌ يافتن نحوه‌ي شکل‌گيري ماه انجام شده‌اند، به اين نتيجه رسيدند که در هنگام تشکيل شدن کره‌ي زمين،‌ يک جرم سماوي با آن برخورد کرده و موجب کنده شدن تکه از اين سياره شده است. اين تکه در دام گرانشي زمين مانده و تبديل به قمر آن شده است. دانشمندان پيش‌بيني مي‌کنند که جسمي‌ که با زمين برخورد کرده جرمي‌ معادل تقريباً ده درصد جرم زمين داشته است،‌ يعني جرمي ‌هم‌اندازه‌ي مريخ.  

گونه‌هاي جانداران: 
زمين تنها سياره‌اي است که در آن زندگي وجود دارد. گونه‌هاي مختلف جانداران در همه جاي کره‌ي زمين زندگي مي‌کنند. از عميق ترين نقاط اقيانوس گرفته تا چند کيلومتر بالاتر از سطح زمين. دانشمندان معتقدند که تعداد گونه‌هاي موجود روي کره‌ي زمين بين ۵ تا ۱۰۰ ميليون گونه است. اما علم امروز تنها ۲ ميليون گونه را شناسايي کرده است. 


زمين تنها سياره‌اي است که حيات را ميزباني مي‌کند. اگرچه محققان نامزدهايي را براي وجود حيات ابتدايي در آن‌ها معرفي کرده‌اند. مهم ترين اين نقاط تيتان قمر زحل و اروپا قمر مشتري هستند. دانشمندان هنوز نمي‌دانند که چطور زندگي از حالت ساده و ابتدايي خود، به چنين حالات پيچيده و پيشرفته اي رسيده است.‌ يکي از فرضيه‌هاي مطرح شده اين است که حيات ابتدا در مريخ ايجاد شد بود، سپس اين حيات تشکيل شده، توسط‌ يک شهاب سنگ به زمين منتقل شده و چون شرايط زمين مساعدتر از مريخ بود، حيات در گونه‌هاي مختلف گسترش پيدا کرده است.

 


منبع:

space

 

منابع مفید:

 

دلیل ایجاد فصل‌ها

عصر یخبندان

عصر یخبندان و رقابت دو نظریه

سیارک قاتل

اگر روزی زمین نچرخد!

نگاهی به ابزارهای هواشناسی فضایی ناسا

زمین: دانشنامه

بعد از نابودی زمین

زمین لرزه

سونامی

گرمایش زمین

 

The Planets: Earth

Earth's Atmospheric layers

How was the Earth Formed?

Earth's Atmosphere

پرکامبرین-ویکیپدیا

دوره مزوزئیک: دوره دایناسورها

 

1394/10/6لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1263
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1263