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| 卫星 |
卫星卫星是环绕一颗天体按一定的轨道做周期性运行的物体,可指人造卫星和天然卫星。
因为万有引力的缘故,被围绕的物体受到卫星的影响,(可以用来探索太阳系外行星)。如果两个天体质量相当,他们通常会形成一个双星系统而不是一个主星和一个卫星。判別是否卫星的标准是两个天体的质量中心是否在一个天体之内。
太阳系内的所有质量,包括地球,要么是太阳的卫星,或者就是其他天体的卫星,比如月球。
人造衛星是由人類建造,以太空飛行載具如火箭、太空梭等發射到太空中,像天體衛星一樣環繞地球或其它行星的裝置。如果環繞的是太陽,就可以稱為人造行星。
人造卫星历史
「衛星蝕」
所謂「衛星蝕」是指衛星被其他天體擋住,曬不到太陽光的現象。月蝕就是一種衛星蝕。
如果依靠太陽能的人造衛星發生衛星蝕,將因曬不到太陽光而受影響。這個現象容易發生在春分和秋分。
外部連結:尋星族園地提供的[http://www.tvro.com.tw/main5/know/sun.html 陽光飛躍的干擾與衛星蝕]
参见
秋分
- 人造卫星和太空梭时间列表
- 卫星类型
- 天文学卫星
- 通信卫星
- 地球观察卫星
- 导航卫星
- 侦查卫星
- 空间卫星
- 气象卫星
- 免拖曳卫星
- 科学技术卫星
- 预警卫星
- 反卫星卫星
- 卫星 (按发射时间)
- 苏联人造卫星1号(1957年10月4日)
- 美国同步通信卫星1号(1963年)、2号(1963年)和3号(1964年)
- 加拿大兄弟1号 (1972年)
- Hermes 通信卫星 (1976年)
- Keo satellite - a space time capsule (2006年)
- 卫星服务
- 卫星电话
- 卫星互联网
- 卫星电视
参考
- 1 -- The Radiation Belt and Magnetosphere
外部链接
- [http://space.skyrocket.de Gunter's Space Page - Lists of nearly all satellites]
- [http://www.ee.surrey.ac.uk/Personal/L.Wood/constellations/ Lloyd's satellite constellations]
- [http://www.heavens-above.com/]has everything, customized searchable catalogue
- [http://science.nasa.gov/RealTime/JTrack/3D/JTrack3D.html J-Track 3D] displays a globe and orbiting satellites.
- [http://ilectric.com/glance/Recreation/Radio/Amateur/Satellite_Tracking/ Satellite Tracking in Recreation Radio Amateur] an excellent link to many links
- [http://www.oosa.unvienna.org UN Office for Outer Space Affairs] ensures all countries benefit from satellites
- [http://www.satelliteradioreview.com Satellite Radio]
-
category:人造衛星
ja:人工衛星
天体
天体又名星体。顧名思義,為太空中的物体。更廣泛的解釋就是宇宙中的个体。
宇宙 - 银河系 - 星云
太阳系:太阳 - 水星 - 金星 - 地球 - 月球 - 火星 - 木星 - 土星 - 天王星 - 海王星 - 冥王星 - 彗星 - 卫星 - 小行星 - 陨石
参见
- 卫星
ja:天体
ko:천체
th:วัตถุท้องฟ้า
Category:天体
天然卫星:這條目介紹天體衛星,廣義解釋請參看衛星。
卫星是环绕一颗行星按一定的轨道做周期性运行的天体。
太阳系卫星
太阳系内最大的卫星包括(超过3000千米的)地球的卫星月球, 木星的伽利略卫星木卫一(艾奥), 木卫二(欧罗巴), 木卫三(盖尼米得),和木卫四(卡利斯托), 土星的卫星土卫六(泰坦),以及海王星捕获的卫星海卫一(特赖登). 更小的卫星参见各个相关行星条目.
这里是以各个直径划分的一个太阳系卫星分类表,其中一列也包括了部分显著的小行星,行星及柯伊伯带天体.
¹ 关于Cruithne是否算是卫星存在争议;放在此处只是为方便参考.
参看
- 木星的卫星
- 土星的卫星
- 天王星的卫星
- 海王星的卫星
- 天然卫星时间列表
- 天然卫星的命名
- 准卫星
外部链接
木星的卫星
- [http://www.ifa.hawaii.edu/~sheppard/satellites/jupsatdata.html 木星的卫星数据]
- [http://www.ifa.hawaii.edu/faculty/jewitt/jmoons/jmoons.html 木星的新卫星(于2000年发现)]
- [http://www.ifa.hawaii.edu/~sheppard/satellites/jup.html 木星的新卫星(于2002年发现)]
- [http://www.ifa.hawaii.edu/~sheppard/satellites/jup2003.html 木星的新卫星(于2003年发现)]
土星的卫星
- [http://www.news.cornell.edu/releases/Oct00/Saturn.moons.deb.html 土星的新卫星(于2000年发现)]
- [http://www.ifa.hawaii.edu/~sheppard/satellites/sat2003.html 土星的新卫星(于2003年发现)]
天王星的卫星
- [http://sse.jpl.nasa.gov/whatsnew/pr/030113A.html 海王星的新卫星(于2003年发现)]
所有卫星
- [http://www.ifa.hawaii.edu/~sheppard/satellites Scott Sheppard's page]
- [http://ssd.jpl.nasa.gov JPL's Solar System Dynamics page]
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Category:卫星
万有引力引力是一切有质量的物体之间的一种吸引力,又称为万有引力。两个物体之间引力的大小与两个物体质量的乘积成正比,与两个物体之间的距离平方成反比。引力作用在两个物体重心的连线上。
引力的公式为:
,其中,被称为万有引力常数。
公式只有在两个物体间的距离远大于物体的几何尺寸时,才可以使用。
历史
在古代和中世纪,引力被认为是位置的一种性质,而不是物质的性质。
从17世纪起,科学家把引力看作是物质的一个属性。一个物体吸引另一个物体的力量大小,视物体所含物质的多少和隔开它们的距离而定,这种力量是相互作用的。哥白尼认为引力是物质集聚的一种方式,引力的中心是一个几何性质的点。
1600年威廉·吉尔伯特提出磁力可能是维持太阳系存在的原理。他设想引力就是地球这块庞大磁石作用于周围物体的磁力,而且遍及整个太阳系,成为宇宙的外膜。吉尔伯特证明,磁石对一块铁的吸力大小视磁石的大小而定,磁石越大,对铁块的吸力也越大。而且吸引是互相作用的,磁石吸铁,铁也同样吸引磁石。他的研究为近代引力观念提供了一个模型。引力的中心并不是什么几何点,而是具体的一堆物质,它的力量随着物质数量的增加而增加。
开普勒发展了吉尔伯特的引力观念,他假定引力是和磁力类似的东西,是同性物体之间的一种相互感应,这种力视物体的大小而定。
后来牛顿发现了两个物体之间的引力随物体之间距离的平方而减少的关系。并提出了万有引力定律。
Category:天体力学
Category:基本相互作用
Category:经典力学
ja:万有引力
太阳系外行星行星,又称惑星,是自身不发光的,环绕着恒星的天体。一般来说行星需要具有一定的质量,行星的质量要足够的大,以至于它的形状大约是圆球状,质量不够的被成为小行星。但請注意,科學界至今並沒有對行星作出一個科學上的定義。隨著一些具有冥王星大小的天體被發現,「行星」一詞的科學定義似乎更形逼切。歷史上,行星的名字来自于它们的位置在天空中不固定,就好像它们在行走一般。太阳系内的肉眼可见的5颗行星水星、金星、火星、木星和土星早在史前就已经被人类发现了。后来人类了解到,地球本身也是一颗行星。望远镜被发明后,人类又发现了天王星、海王星和冥王星。20世纪末人类在外星系统中也发现了行星,现在已有近百颗太阳系外的行星被确定。
太陽系以內的行星
太阳系内的行星可以這樣劃分:类地行星(又称“岩质行星”)——即水星、金星、地球和火星,表面是岩石固体;類木行星(又称“氣體行星”或“气体巨行星”)——即木星、土星、天王星和海王星,主要由氢和氦等气体构成。此外还有冥王星。因冥王星的构成可能更加近似部分稱為柯伊伯帶天體的小行星,故此被獨立歸類。其实,冥王星是由石块和冰组成的行星。
其它恒星系的行星
太陽系外行星 (Extrasolar planet) 是環繞其他恆星公轉的行星,長久以來,人們認為其他恆星和太陽一樣,均有行星環繞其恆星公轉,但一直未能證實。直至1995年,飛馬座51被證實以來,至今已有百多個太陽系外行星被發現。這些發現增加了對外星人存在與否的問題提出了支持的觀點。
現時在其他恆星發現的行星大多是類似木星的氣體行星,有的質量甚至比木星還要大。質量較小的行星有脈衝星 PSR 1257+12 的三顆與類地行星相若的天體,以及位於天壇座μ星的一顆有14個地球質量的行星。
也有一種行星,沒有圍繞特定的恆星公轉,它們像是宇宙的流浪客,稱為星際行星(Interstellar planet)。現時人們並沒有發現任何此類行星,只能靠使用電腦模擬來推測。
現時人類的科技僅能偵測質量較大、公轉週期較短的行星。但隨著科技的進步,更強的望遠鏡得以建造,在未來可望能發現更多質量較小及公轉週期較長的行星。
外行星是指以下的天體:
- 在太陽系小行星帶以外的大型行星,包括木星、土星、天王星、海王星及冥王星。
category:行星
als:Planet
ja:惑星
ko:행성
ms:Planet
simple:Planet
th:ดาวเคราะห์
zh-min-nan:He̍k-chheⁿ
双星
太阳系太阳系是由太阳以及在其引力作用下围绕它运转的天体构成的天体系统。它包括太阳、九大行星及其卫星、小行星、彗星、流星体以及行星际物质。人类所居住的地球就是太阳系中的一员。
地球)。注意:各星球并非按照同比例绘制。(图片来自NASA)]]
太阳系的构成
太阳系的中心是太阳,虽然它只是一颗中小型的恒星,但它的质量已经占据了整个太阳系总质量的99.85%;余下的质量中包括行星与它们的卫星、行星环,还有小行星、彗星、柯伊伯带天体、外海王星天体、理论中的奥尔特云、行星间的尘埃、气体和粒子等行星际物质。整个太阳系所有天体的总表面面积约为17亿平方千米。太阳以自己强大的引力将太阳系中所有的天体紧紧地控制在他自己周围,使它们井然有序地围绕自己旋转。同时,太阳又带着太阳系的全体成员围绕银河系的中心运动。
太阳系内迄今发现了九颗大行星。有时称它们为“九大行星”。按照距离太阳的远近,这九大行星依次是:最近的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星以及最远的冥王星。水星、金星、地球和火星也被称为类地行星,木星和土星也被称为巨行星,天王星、海王星和冥王星也被称为远日行星。除了水星和金星外,其他的行星都有卫星。在火星和木星之间还存在着数十万个大小不等,形态各异的小行星,天文学家将这个区域称为小行星带。此外,太阳系中还有超过1000颗的彗星,以及不计其数的尘埃、冰团、碎块等小天体。
太阳系中的各个天体主要由氢、氦、氖等气体,冰(水、氨、甲烷)以及含有铁、硅、镁等元素的岩石构成。类地行星、地球、月球、火星、木星的部分卫星、小行星主要由岩石组成;木星和土星主要由氢和氦组成,其核可能是岩石或冰。
太阳系的起源和演化
另请参看太阳系起源、太阳系形成年龄
一般以为行星系统是恒星形成过程的一部分,但是也有学者认为这是两颗恒星差一点撞击而成。最普遍的理论是说太阳系是从星云形成。
恒星形成的基本过程为此:
#星云中较密的核心部分变得太重,重心不稳定,开始分裂和崩溃坠落。一部分的重心能量变为放射的红外线,剩下的增加核心的温度。核心部分开始成为圆盘形状。
#当密度和温度道足够高, 氘融合燃烧开始发生,辐射的向外压力减慢(但不中止)临近其他核心崩溃。
#其他的原料继续下落到这一颗原恒星,它们的角动量的作用可能导致双极流程。
#最后,氢开始熔化在星的核心,外面剩余的包围材料被清除。
太阳星云这个假说,是1755年由伊曼努尔·康德提议。他说,太阳星云慢慢地转动,由于重力逐渐凝聚并且铺平,最终形成恒星和行星。一个相似的模型在1796年由拉普拉斯提出。
太阳星云开始直径大约100AU,质量是现在太阳的两三倍。在这个星云中,比较重的物质往中间落,积聚成块,是成为以后的行星。而星云外部越来越冷,因此靠里的行星有很多重的矿物质,而靠外的行星是气体或冰体。原太阳大约在46亿年前形成,以后八亿年中各个行星形成。
太阳系的运动
太阳系是银河系的一部分。银河系是一个螺旋形星系,直径十万光年,包括两千多亿颗星。太阳是银河系较典型的恒星,离星系中心大约两万五千到两万八千光年。太阳系移动速度约每秒220公里,两亿两千六百年在星系转一圈。
太阳系中的九大行星都位于差不多同一平面的近圆轨道上运行,朝同一方向绕太阳公转。除金星以外,其他行星的自转方向和公转方向相同。
彗星的绕日公转方向大都相同,多数为椭圆形轨道,一般公转周期比较长。
对太阳系的探索与研究
人类出于对自身生存环境了解的渴望以及日益紧张的地球资源,从1959年开始不断的通过空间探测器等进行空间探测,研究太阳系。目前主要集中在月球和火星的探测以及小行星和彗星的探测。
对太阳系的长期研究,分化出了这样几门学科:
- 太阳系化学:空间化学的一个重要分科,研究太阳系诸天体的化学组成(包括物质来源、元素与同位素丰度)和物理-化学性质以及年代学和化学演化问题。太阳系化学与太阳系起源有密切关系。
- 太阳系物理学:研究太阳系的行星、卫星、小行星、彗星、流星以及行星际物质的物理特性、化学组成和宇宙环境的学科。
- 太阳系内的引力定律:太阳系内各天体之间引力相互作用所遵循的规律。
- 太阳系稳定性问题:天体演化学和天体力学的基本问题之一
太阳系和其他行星系
虽然学者同意另外还有其他和太阳系相似的天体系统,但直到1992年才发现别的行星系。至今已发现几十个行星系,但是详细材料还是很少。这些行星系的发现是依靠多普勒效应,通过观测恒星光谱的周期性变化,分析恒星运动速度的变化情况,并据此推断是否有行星存在,并且可以计算行星的质量和轨道。应用这项技术只能发现木星级的大行星,像地球大小的行星就找不到了。
此外,关于类似太阳系的天体系统的研究的另一个目的是探索其他星球上是否也存在着生命。
太阳与九大行星的一些特征数据
下表的数据都是相对于地球的数值:
- 1930年以后冥王星才被国际天文学联合会正式确定为行星。一些天文学家对其行星的身份仍持怀疑态度。
天文学家
太阳系的第十大行星
在19世纪末,很多天文学家推测海王星之外还有别的行星,因为测试海王星的轨道和理论算出的轨道不一样。他们叫这颗星“行星X”,是未知行星的意思。
美国天文学家帕西瓦尔·罗威尔在1909年和1913年两次寻找海王星之外的行星,但是没有找到。1915年结束之后,罗威尔发表论文,写出估测的行星数据。其实在那一年,他所在的天文台照到了冥王星的照片,但是直到1930年才认出这是一颗行星。
可是冥王星的质量太小,无法解释海王星的轨道。天文学家继续寻找“行星X”,但是这个名字又有了第十大行星的意思,因为X是拉丁文的10。直到“旅行者2号”探测器临近海王星,才发现海王星的质量一直算错很多。用正确的质量,加上冥王星的影响,海王星的现实轨道和计算轨道一致。
按照行星轨道计算,和地球差不多大小的行星不可能在60AU之内(冥王星现在离太阳大约30AU)。如果确实有第十大行星,它的轨道会很倾斜,很可能是外星系的天体,靠太阳太近,而被太阳吸引入轨。
一直以來,天文界對冥王星的地位一直有所爭議。甚至有些地方的天文館將冥王星從九大行星的地位中剔除。
自21世紀以來,科學家在冥王星更遠的外圍分別發現了三顆較大的行星。依序為2004年所發現的「Sedna」,代號為 2003 VB12;2005年同時發表的「Santa」,代號為2003 EL61及代號為2003 UB313(發現者未公布其名稱)的行星。
2005年7月19日美国科学家发现的2003 UB313,研究人員估算其直徑達3,000公里,被一些人认为很可能是太阳系第十大行星,發現者已向國際天文學協會提出申請等待批准。
“水内行星”
天文学家曾发现离太阳最近的水星有一些无法解释的微小运动,天文学家怀疑可能有一个比水星更靠近太阳的行星的引力引起的,并用一个火神的名字给这个行星起名为“祝融星”(中文常译为“火神星”),但天文学家们观测了五十多年仍然未找到这颗行星。
“水内行星”的假设,已被科学家爱因斯坦的广义相对论排除。广义相对论的引力理论解释了水星的奇怪运动,但天文学家们仍未放弃对“水内行星”的探寻。
其他資料
太陽系內眾多包含固態表面,而其直徑超過1公里的天體,它們的總表面積達17億平方公里。
有人認為太陽其實是一個雙星系統的主星,在遙遠的地方存在著一個伴星,名為「涅米西斯」 (Nemesis)。該假設是用作解釋地球出現生物大滅絕的一些規則性,認為其伴星會攝動系內的小行星和彗星,使其撞擊地球的機會大增,以致出現定期滅絕。
参看
- 行星系
参考文献
# 太阳系,《中国大百科全书·天文卷》
# 欧阳自远,天体化学,地球科学进展,1994,9(2),70-74
# 吴光节,陈道汉,地外生命搜索和太阳系外的行星的发现,天文学报,2001,42(3),225-238
# 陈道汉,太阳系空间探测,天文学进展,1999,17(2)178-184
外部链接
- [http://photojournal.jpl.nasa.gov/target/Solar_System 太阳系图片集] - NASA网站(英文)
- [http://solarsystem.nasa.gov/ 太阳系探险] - NASA网站(英文)
- [http://solar.starparadise.net/ 九大行星纵览先知] - 一个太阳系的信息搜集与整理的网站
- [http://celestia.sourceforge.net Celestia] 一个免费的宇宙空间三维实时虚拟软件 (OpenGL)
Category:太阳系
Category:行星系
ja:太陽系
ko:태양계
ms:Sistem suria
simple:Solar system
th:ระบบสุริยะ
地球
地球是太阳系中行星之一,按离太阳由近及远的次序排列为第三。它是太阳系类地行星中最大的一颗,也是现代科学目前确证目前惟一存在生命的行星。行星年龄估计大约有45亿年(4.5×109)。在行星形成後不久,即捕获其惟一的天然卫星-月球。地球上惟一的智慧生物是人类。
环中交叉十字是為地球的天文符号。十字的两画分别代表子午线和赤道;另一种画法则把十字放在环形的上方(Unicode:⊕或♁)。
地球概论特征
圈层结构
参见主要条目:地球地质概况
结构
如同其他的类地行星,地球内部从外向内分别为矽质地壳、高度粘滞状地幔、以及一个外层为非粘滞液态内部为固态的地核。地核液体部份导电质的对流使得地球产生了微弱的地磁场。
地球内部的金属质不断的通过火山和大洋裂缝涌出地表(参见海底膨胀條目)。組成地壳大部分的岩石年龄都不超过1亿(1×108)年;目前已知的最古老的地壳年龄大约有44亿(4.4×109)年历史[http://spaceflightnow.com/news/n0101/14earthwater/]。
总体来说,地球大部分的质量是由下列元素组成:
-
参见地球内部重力分布。
内部
地球内部温度高达5270K。行星内部的热量来自于其形成之初的"吸积"(参见重力结合能)。这之後的热量来自于类似铀钍和钾这类放射性元素的衰变。从地球内部到达地表的热量只有地表接收太阳能量的1/20000。
地球内部分为:
- 0-60 千米 - 岩石圈
- 0-30/35 千米 - 地壳
- 30/35-2900 千米 - 地幔
- 100-700 千米 - 软流层
- 2900-5100 km - 地核外核
- 5100-~6375 km - 地核内核
地核
地球的平均密度为5515kg/m3,是太阳系中密度较大的行星。但地球表面物质的密度只有大约3000kg/m3,所以一般认为地核处存在高密度物质-在地球形成早期,大约45亿(4.5×109)年前,地球几乎是由熔化的金属组成的,这就导致了地球中心处发生高密度物质聚集,低密度物质移向地表的过程(参见行星分异作用)。地核大部分是由铁所组成(占80%),其余物质基本上是镍和矽。像铀等高密度元素要么在地球是稀少的,要么就是和轻元素相结合存在于地壳中(参见:长英矿物条目)。
地核位于古登堡界面以内,地核又以利曼界面为界分为两部分:一个半径约1250km的内核,即G层,以及一个在内核外部一直到距地心约3500km的液态外核,即E、F层。F层是地核与地幔的过渡层。
一般的,人们认为地球内核是一个主要由铁和一部分镍组成的固态核心。一个不同的观点则认为内核可能是由单铁结晶组成。包在内核外层的外核一般认为是由液态铁质混和液态镍和其他轻元素组成的。通常,人们相信外核中的对流加上地球的快速自转-通过发电机理论(参见:科里奥利力)-是产生地磁场的原因。固态内核因为温度过高以至于不可能产生一个永磁场(参见:居里点)。但内核仍然可能保存有液态外核产生的磁场。
最近的观测证据显示内核可能要比地球其他部分自转的快一点:一年大约相差2°(Comins DEU-P82).
地幔
从地核外围的古登堡面(约2900公里深处)一直延伸到莫霍界面(约33公里深处)的区域被称作地幔。在地幔底部的压力大约是1.40Matm(140GPa)。那里大部分都是由富含铁和镁的物质所组成。物质的熔点取决于所处之处的圧力。随着进入地幔的深入的增加,受到的压强也逐渐增加,地幔的下部一般认为是固态的,上地幔人们则一般认为是由塑性(半溶化的)物质所构成.上地幔区域物质的粘滞度在1021至1024Pa•s之间,具体数据依据深度而变化[http://www2.uni-jena.de/chemie/geowiss/geodyn/poster2.html].所以上地幔才有可能缓慢地流动。
为什么地球内核是固态、外核是液态、而地幔却是固态/塑性的呢?因为富铁物质的熔点要比纯铁来的高。地核几乎完全是由一大块纯铁所构成,而在地核之外则基本只可能存在富铁物质。所以,地表的铁矿物是固态的;上地幔的含铁物质是半熔化的(因为那里温度高但受到的压力不是非常大);下地幔的含铁物质则是固态(因为那里压力温度都更大);在地核外核的纯铁是液态的,因为纯铁的熔点非常低(尽管那里压力巨大);而内核的固态则是由地球中心无法想象的巨大压力所造成。
地壳
地壳指的是从地面至地下的莫霍界面(平均深度约33km深处)的地下区域。薄的洋底壳是由高密的镁硅酸铁岩(镁铁矿)构成。硅酸镁铁岩是组成大洋盆地的基础材料。比较厚的陆壳是由密度较小的铝硅酸钾钠岩(长英矿物)所构成。地壳与地幔的交界处呈现不同的物理特性:首先,存在一个使地震波传播速率发生改变层称做莫霍洛维奇分界面的物理界线面,一般认为,产生分界面的原因是因为上部构成的岩石包括了斜长石而下部没有长石存在。第二个不同点就是地壳与地幔见存在化学改变-大洋壳深处部分观察到超碱性积累和无磁场的斜方辉橄岩的差别以及大洋壳挤压陆壳产生的蛇绿岩之间的差别.
生物圈
参见主要条目:生命
地球是目前已知的惟一仍然拥有生命存在地方。整个行星的生命形式有时被称为是"生物圈"的一部分。生物圈覆盖大气圈的下层、全部的水圈及岩石圈的上层。生物圈通常据信始于自35亿(3.5×109)年前的进化。生物圈又分为很多不同的生物群系。根据相似的存在范围划分为植物群和动物群。在地面上,生物群落主要是以纬度划分,陆地生物群落在北极圈和南极圈内缺乏相关的植物和动物,大部分活跃的生物群落都在赤道附近。
大气圈
参见主要条目: 地球大气层
地球拥有一个由78%的氮气、 21%的氧气、和1% 的氩气混和微量其他包括二氧化碳和水蒸气组成的厚密大気层。大气层是地球表面和太阳之间的缓冲。地球大气的构成并不稳固,其中成份亦被生物圈所影响。如大气中大量的自由二价氧是地球植物通过太阳能量制造出来的。离开这些植物,氧气将通过燃烧快速与物质重新结合。自由(未化合)的氧元素対地球上的生命意义重大。
地球大气是分层的。主要包括对流层、平流层、中间层、热层和逸散层。所有的层在全球各地并不完全一致并且随着季节而有所改变。
地球大气圈的总质量大约是5.1×1018kg,是地球总质量是0.9ppm。
水圈
参见主要条目:海洋
地球是太阳系中惟一表面含有液态水的行星。水覆盖了地球表面71%的面积(97%是海水3%是淡水[http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Water/])。水在五大洋和七大陆都存在。地球的太阳轨道、火山活动、地心引力、温室效应、地磁场以及富含氧气的大气这些因素相结合使得地球成为一颗水之行星。
地球正好出在足够温暖能存在液态水的轨道边缘。离开适当的温室效应,地球上的水将都会冻结为冰。古生物学证据显示如果蓝绿藻(藻青菌)在海洋中出现晚一点,温室效应将不足以维持地球表面液态水的存在,海洋可能在1000万至1亿年间冻结,发生冰川纪事件。
当时在像金星这样的行星上,气态的水破坏了(阻止)太阳的紫外辐射。大气中的氢被吹过的太阳风离子化,其产生的效果虽然缓慢但结果却不可改变。这也是一个金星上为何没有水的假说:离开了氢原子,氧气将与地表物质化合并留存在土壤矿物中。
在地球大气中,还存在一个薄薄的臭氧层。臭氧在平流层吸收了大气中大部分多余的高能紫外辐射,减低了裂化效应。 臭氧只能由大气中大量自由二价氧原子产生,所以臭氧的产生也依赖于生物圈(植物)。地磁场产生的电离层也保护了地球不会受到太阳风的直接袭击。
最後说明的一点是,火山活动也持续的从地球内部释放出水蒸气。地球通过水和碳対地幔和火山中的石灰石消解产生二氧化碳和水蒸气(参见行星筑造学)。据估计,仍存留在地幔中的水的总量是现在海洋中所有水数量的10倍,虽然地幔中的大部分水可能从来不会释放到地表。
地球水界的总质量大约是1.4 ×1021kg,计为地球总质量的0.023%。
行星筑造学
地球的运动
地球沿着贯串北极至南极的一条轴自西向东旋转一周(1个恒星日)需要花时23小时56分4.09秒。这就是为什么在地球上主要天体(大气中的流星和低轨道卫星除外)一日内向西的视运动是15°/小时(即15'/分钟)-即2分钟一个太阳或月亮的视直径的大小。
在惯性参考坐标系中,地轴运动还包括一个缓慢的岁差运动。这个运动的大周期大约是25800年一个循环,每一次小的章动周期是18.6年。对处于参考坐标系中的地球、太阳与月亮对地球的微小吸引在这些运动的影响下造成地球赤道隆起,并形成类椭圆形的扁球。
地球的自转也是有轻微的扰动的。这称为极运动。极运动是准周期性的,所谓的准周期包括一个一年的晃动周期和一个被称为钱德勒摆动的14个月周期。自转速度也会相应改变。这个现象被称为日长改变。
公转
地球公转围绕太阳旋转需要365.2564个平太阳日(即1个恒星年)。地球的公转使得太阳相对其他恒星的视运动大约是1°/日-这就相当于每12小时一个太阳或月亮直径的大小。公转造成的视运动效果与自转造成的正好相反。
地球公转轨道速度是30 km/s,即每7分钟一个地球直径,每4小时一个地月距离。
地球所在的天体系统
地球惟一的天然卫星是月球。其围绕地球旋转一周需要用时一恒星月(27又1/3日)。因此从地球上看来月球的视运动相对太阳大约是12°/日-即每小时一个月球直径,方向同样与自转效果相反。
如果在地球北极进行观测,则地球的公转、月球运行以及地球自转都将是逆时针的。
地球的轨道和轴位面并非是一致的:地轴倾斜与地日平面交角是23.5度(这产生了四季变化);地月平面与地日平面交角大约为5度(否则每月都会发生日蚀)。
地球的Hill大气层(大气影响范围)的半径大约为1.5 G米(93万英里),这个范围足以覆盖惟一自然卫星(月球)的轨道了。
在惯性参考坐标系中,地轴运动还包括一个缓慢的岁差运动。这个运动的大周期大约是25800年一个循环,每一次小的章动周期是18.6年。对处于参考坐标系中的地球、太阳与月亮对地球的微小吸引在这些运动的影响下造成地球赤道隆起,并形成类椭圆形的扁球。
地球的自转也是有轻微的扰动的。这称为极运动。极运动是准周期性的,所谓的准周期包括一个一年的晃动周期和一个被称为钱德勒摆动的14个月周期。自转速度也会相应改变。这个现象被称为日长改变。
参见主要条目:月球
月球是地球的唯一的卫星。
月球或'月亮',是一个固体的类行星卫星,其直径约为地球的1/4.围绕其他行星做轨道运行的天然卫星有时也统称其为为那个行星的"月亮"..
地月之间的重力吸引成就了地球表面的潮汐现象.该力量在月球上产生的效果是潮汐锁定:月球的自转周期与围绕地球的时间一样长.这就导致在地球上总是只能看见月球的一面.
由于月球围绕地球运行,太阳会在月球上照亮不同的区域,这就形成了月相:暗区与亮区被明暗界线所划分.
月球能起到缓和气候以维持生命存在的作用.古生物学证据以及电脑模拟显示在月球引力引起的潮汐作用下,地球的轴倾斜相对稳定下来.离开这种对抗太阳与行星之间引发地球赤道隆起的扭矩稳定,一些理论相信地球旋转轴将会混乱不稳定-就像火星那样.如果地轴自转旋转接近黄道平面,极端剧烈的天气改变将导致全球季节差异剧烈:地球的一极在"夏天"将会直接对着太阳而在"冬天"将会完全背对太阳. 行星科学家的研究结果宣称这将会杀死所有的大型动物和高级植物生命.这仍然是一个有争议的问题,无论如何,对火星—其自转周期与軸傾斜与地球相当,不同在于火星没有大卫星和液态核心—的更多研究,可能能够提供我们人类更多有价值的信息.
地月距离是刚刚好,当从地球上看时,其角大小与太阳相当(太阳大小是月球的400倍,但月球比太阳近400倍).这就使得地球上会发生日蚀现象.如下的图示展现了地月距离以及两者大小比例(单击图象放大):
日蚀
关于月球的起源是未知的,但一个流行的理论假设月球可能是原始地球与一个火星大小的原行星碰撞後产生的结果.这种架设能够解释(许多之一)为什么月球上缺少铁和易挥发元素.参见巨物碰撞理论.
地球实际上已知还拥有一个同轨道小行星:小行星3753(Cruithne).
地理学特征
参见主要条目:地球地理学
地理学中央情报局世界概况中使用的世界地图(大小:2M)]]
地球表面约29.2%是陆地,其余70.8%是水。陆地主要在北半球,目前被分成四个主要大陆:欧亚大陆、非洲大陆、美洲大陆、澳洲大陆和南极大陆,另个还有很多岛屿。大洋则包括太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋四个大洋及其附属海域。
地图参考:
时区、坐标
最大地理单位
大洲、大洋
地球上的面积:
- 总计: 5.10072亿km2
- 陆地: 1.4894亿km2
- 水域: 3.61132亿km2
- 注:全球70.8%的表面被水所覆盖,只有29.2%的陆地暴露在外。
陆地边界:
- 全球陆地边界总共250472千米(共享边界只计算一次)。其中的两个国家,中华人民共和国和俄罗斯是交界国家最多的,各自和14个国家接壤。有43各国家和地区是内陆国家:阿富汗, 安道尔, 亚美尼亚, 奥地利, 阿塞拜疆, 白俄罗斯, 不丹, 玻利维亚, 博茨瓦纳, 布基纳法索, 布隆迪,中非共和国, 乍得, 捷克, 埃塞俄比亚, 梵蒂冈(梵蒂冈城国), 匈牙利, 哈萨克斯坦, 吉尔吉斯斯坦, 老挝, 莱索托, 列支敦士登, 卢森堡, 马拉维, 马里, 摩尔多瓦, 蒙古, 尼泊尔, 尼日尔, 巴拉圭, 卢旺达, 圣马力诺, 斯洛伐克, 斯威士兰, 瑞士, 塔吉克斯坦, 前南斯拉夫的马其顿共和国, 土库曼斯坦, 乌干达, 乌兹别克斯坦, 西岸, 赞比亚, 津巴布韦; 还有两个国家是雙重內陸國家, 列支敦士登和乌兹别克斯坦。
海岸线:
- 共356000千米
- 有97个国家和其他实体是没有和其他国家接壤的岛国,他们包括: 美属萨摩亚群岛,安哥拉, 安提瓜和巴布达,阿卢巴, 亚什摩及卡地尔群岛,巴哈马,巴林,贝克岛,巴巴多斯, 印度礁,百慕达群岛,布威岛,英属印度洋领土,英属维京群岛,佛得角,开曼群岛,圣诞岛, 克里普頓島, 科科斯群岛,科摩洛,科克群岛, 珊瑚岛,古巴,赛普勒斯,多米尼加共和国, 尤罗帕岛,福克兰群岛,法罗群岛,斐济,法属玻里尼西亚, 法国南半球及南极属地, Glorioso群岛,格陵兰,格林纳达,关岛,格恩西岛, 贺得及麦唐纳群岛, 豪兰岛,冰岛,牙买加,央麦恩群岛,日本,贾维斯岛,泽西,约翰斯顿环礁,万诺瓦岛, 金曼礁,吉尔巴斯,马达加斯加,马尔代夫 , 马尔他 , 人岛 , 马绍尔群岛 , 马提尼克岛 , 毛里求斯 , 密克罗尼西亚联邦, 中途岛,蒙特色纳,瑙鲁, 纳弗沙岛, 新喀里多尼亚, 新西兰,纽鄂岛, 诺福克岛, 北马里亚纳群岛,帛琉,巴尔米拉环礁, 西沙群岛,菲律宾,皮特克恩岛, 波多黎各, 法属留尼旺, 圣海伦娜, 圣吉斯和尼维斯,圣卢西亚, 圣皮耶和密克罗, 圣文森和格林纳丁斯,美属萨摩亚, 圣多美和普林西比,塞锡尔群岛,新加坡,索罗门群岛, 南乔治亚岛和南桑德韦奇岛, 南沙群岛, 斯里兰卡,斯瓦尔巴,托克劳,汤加, 特立尼达和多巴哥, Tromelin 岛, 土克斯和开科斯群岛,图瓦卢,万那度, 维京群岛, 威克島, 瓦利斯和富图纳
海事宣言:
- 有各种情况存在。但是一般来说,大部分国家都遵守1982年制定的联合国海洋法公约的索赔请求。
- 毗邻区: 大部分为24海里(NM),但可以改变
- 大陆架:大部分为200米或探索深度,也有宣称为200NM或到大陆边缘边际的
- 专署捕鱼区:大部分宣称为200NM,但可以改变
- 专署经济区:大部分为200NM,但可以改变
- 领海:大部分为12NM,但可以改变
- 注:与邻国的边界状况在一些情况下阻止了很多国家扩展他们的捕鱼区和经济区达到完全的200NM
- 43个国家和区域是完全内陆的(参见内陆国家)
自然地理
气候
参见主要条目气候
因为地球气候从亘古到现在都有发生巨大变化并且这种变化将继续演进,很难把地球气候概括。地球上与天气和气候有关的自然灾害包括龙卷风、台风、洪水、干旱等。
两极地气候被两个温度相差并非很大的区域分隔开来:赤道附近宽广的热带气候和稍高纬度上的亚热带气候,降水模式在不同地区也差异巨大,降水量从一年几米到一年少于一毫米的地区都有。
地形
极端海拔:
- 陆地上最低点:死海 −408米
- 全球最低点:太平洋上的马里亚纳海沟 −10,924米
- 全球最高点:珠穆朗玛峰(聖母峰) 8,844.43米
自然资源
参见自然资源条目
- 地壳中包含大量化石燃料沉积:煤、石油、天然气, 甲烷包合物。这些沉积物被人类使用用来制造能源和作为其他化学物的给料。
- 在腐蚀和行星筑造作用下,含铁矿石组成了地壳。这些金属矿石包含了多种金属质和有用的化学元素。
- 地球生物圈能够产生大量有用的生物产出,包括(但不限于)食物、木材、 | | |