关于火星或地球的资料 关于地球的构造资料

作者&投稿:郎田 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
地球是太阳系八大行星之一,国际名称为“该娅”,按离太阳由近及远的次序数是第三颗。它有一颗天然的卫星---月球,二者组成一个天体系统---地月系统。

地球自西向东自转,同时又围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合使其产生了地球上的昼夜交替和四季变化(地球自转和公转的速度是不均匀的)。同时,由于受到太阳、月球、和附近行星的引力作用以及地球大气、海洋和地球内部物质的等各种因素的影响,地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀,成为目前的略扁的旋转椭球体,极半径比赤道半径短约21千米。

阿波罗飞船在月球上看到地球是由一系列的同心层组成。地球内部有核(地核)、幔(地幔)、壳(地壳)结构。地球外部有水圈和大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的美丽外套。

地球作为一个行星,远在56亿年以前产生于原始太阳星云。

地球的基本参数:

赤道半径: ae = 6378136.49 米

极半径: ap = 6356755.00 米

平均半径: a = 6371001.00 米

赤道重力加速度: ge = 9.780327 米/秒2

平均自转角速度: ωe = 7.292115 × 10-5 弧度/秒

扁率: f = 0.003352819

质量: M⊕ = 5.9742 ×1024 公斤

地心引力常数: GE = 3.986004418 ×1014 米3/秒2

平均密度: ρe = 5.515 克/厘米3

太阳与地球质量比: S/E = 332946.0

太阳与地月系质量比: S/(M+E) = 328900.5

公转时间: T = 365.2422 天

离太阳平均距离: A = 1.49597870 × 1011 米

公转速度: v = 11.19 公里/秒

表面温度: t = - 30 ~ +45

表面大气压: p = 1013.250毫巴

表面重力加速度(赤道) 978.0厘米/秒2

表面重力加速度(极地) 983.2厘米/秒2

自转周期 23时56分4秒(平太阳时)

公转轨道半长径 149597870千米

公转轨道偏心率 0.0167

公转周期 1恒星年

黄赤交角 23度27分

地球各圈层结构

地球海洋面积 361745300平方公里

地壳厚度 80.465公里

地幔深度 2808.229公里

地核半径 3482.525公里

表面积 510067866平方公里

人们对于地球的结构直到最近才有了比较清楚的认识。整个地球不是一个均质体,而是具有明显的圈层结构。地球每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。在天文学中,研究地球内部结构对于了解地球的运动、起源和演化,探讨其它行星的结构,以至于整个太阳系起源和演化问题,都具有十分重要的意义。

地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈,它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处。这样,整个地球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究。而地球内圈,目前主要用地球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。地球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈。

大气圈

大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000 ~ 16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克,相当于地球总质量的百万分之0.86。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。

水圈

水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万公里的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗"蓝色的行星"。地球水圈总质量为1.66×1024克,约为地球总质量的3600分之一,其中海洋水质量约为陆地(包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中)水的35倍。如果整个地球没有固体部分的起伏,那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。大气圈和水圈相结合,组成地表的流体系统。

生物圈

由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物,在地球上这个合适的温度条件下,形成了适合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生物,是指有生命的物体,包括植物、动物和微生物。据估计,现有生存的植物约有40万种,动物约有110多万种,微生物至少有10多万种。据统计,在地质历史上曾生存过的生物约有5-10亿种之多,然而,在地球漫长的演化过程中,绝大部分都已经灭绝了。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部,构成了地球上一个独特的圈层,称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。

岩石圈

对于地球岩石圈,除表面形态外,是无法直接观测到的。它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面(莫霍面),一直延伸到软流圈为止。岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里。由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系,因此,岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分。由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多,而大洋盆地约占海底总面积的45%,其平均水深为4000~5000米,大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周围延伸着广阔的海底丘陵。因此,整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成,对它们的研究,构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球构造学"理论。

软流圈

在距地球表面以下约100公里的上地幔中,有一个明显的地震波的低速层,这是由古登堡在1926年最早提出的,称之为软流圈,它位于上地幔的上部即B层。在洋底下面,它位于约60公里深度以下;在大陆地区,它位于约120公里深度以下,平均深度约位于60~250公里处。现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在。也就是由于这个软流圈的存在,将地球外圈与地球内圈区别开来了。

地幔圈

地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面(称为莫霍面)之外,在软流圈之下,直至地球内部约2900公里深度的界面处,属于地幔圈。由于地球外核为液态,在地幔中的地震波S波不能穿过此界面在外核中传播。P波曲线在此界面处的速度也急剧减低。这个界面是古登堡在1914年发现的,所以也称为古登堡面,它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面。整个地幔圈由上地幔(33~410公里深度的B层,410~1000公里深度的C层,也称过渡带层)、下地幔的D′层(1000~2700公里深度)和下地幔的D〃层(2700~2900公里深度)组成。地球物理的研究表明,D〃层存在强烈的横向不均匀性,其不均匀的程度甚至可以和岩石层相比拟,它不仅是地核热量传送到地幔的热边界层,而且极可能是与地幔有不同化学成分的化学分层。

外核液体圈

地幔圈之下就是所谓的外核液体圈,它位于地面以下约2900公里至5120公里深度。整个外核液体圈基本上可能是由动力学粘度很小的液体构成的,其中2900至4980公里深度称为E层,完全由液体构成。4980公里至5120公里深度层称为F层,它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很簿的过渡层。

固体内核圈
地球八个圈层中最靠近地心的就是所谓的固体内核圈了,它位于5120至6371公里地心处,又称为G层。根据对地震波速的探测与研究,证明G层为固体结构。地球内层不是均质的,平均地球密度为5.515克/厘米3,而地球岩石圈的密度仅为2.6~3.0克/厘米3。由此,地球内部的密度必定要大得多,并随深度的增加,密度也出现明显的变化。地球内部的温度随深度而上升。根据最近的估计,在100公里深度处温度为1300°C,300公里处为2000°C,在地幔圈与外核液态圈边界处,约为4000°C,地心处温度为 5500 ~ 6000°C。

太阳系九大行星之一 。地球在 太阳系中并不居显著的地位,而太阳也不过是一颗普通的恒星。但由于人类定居和生活在地球上,因此对它不得不寻求深入的了解。

行星地球 按离太阳由近及远的顺序,地球是第3个行星,它与太阳的平均距离是 1.496亿千米 ,这个距离叫做一个天文单位(A) 。地球的公转轨道是椭圆形 ,其轨道长半径为149597870千米,轨道偏心率为0.0167 ,公转轨道运动的平 均速度是29.79千米/秒。

地球的赤道半径约为 6378 千米 ,极半径约为6357千米,二 者相差约21千米 。地球的平均半径约为6371千米 。地球的平均密度为5.517 克/厘米 。地球的尺度和其他参量见表。

形状和大小 中国古代对天地的认识有所谓浑天说。东汉张衡在《浑天仪图注》里写道:“天体圆如弹丸,地如鸡中黄……天之包地犹壳之裹黄。”地球是圆的这个概念在远古就已模糊地存在了 。723 年唐玄宗派一行和南宫说等人 ,在今河南省选定同一条子午线上的 13 个地点 ,测量夏至的日影长度和北极的高度 ,得到子午线一度之长为351里80步 ( 唐代的度和长度单位 )。折合现代的尺度就是纬度 一度长132.3千米,相当于地球半径为7600千米 ,比现代的数值约大20%。这是地球尺度最早的估计( 埃及人的测量更早 一些,但观测点不在同 一 子午线上 ,而且长度单位核算标 准不详,精度无从估计)。

精确的地形测量只是到了牛顿发现万有引力定律之后才有可能,而地球形状的概念也逐渐明确。地球并非是很规则的正球体。它的表面可以用一个扁率不大的旋转椭球面来极好地逼近。扁率e为椭球长短轴之差与长轴之比 ,是表示地球形状的一个重要参量。经过多年的几何测量、天文测量以至人造地球卫星测量,它的数值已经达到很高的精度。这个椭球面不是真正的地球表面,而是对地面的一个更好的科学概括,用来作为全球各地大地测量的共同标准,所以也叫做参考椭球面 。按照 这个参考椭球面 ,子午圈上一平均度是111.1千米 ,赤道上一平均度是111.3千米 。在参考椭球面上重力势能是相等的,所以在它上面各点的重力加速度是可以计算的,公式如下:

g0=9.780318(1+0.0053024sin2j

-0.0000059sin2j)米/秒2, 式中g0是海拔为零时的重力加速度,j是地理纬度 。知道了地球形状、重力加速度和万有引力常数G=6.670×10-11牛顿·米2/千克2,可以计算出地球的质量M为 5.976×1027克。

自转 由于地球转动的相对稳定性 ,人类生活历来都利用它作为计时的标准,简单地说,地球绕太阳公转一周的时间叫做一年,地球自转一周的时间叫做一日。然而由于地球外部和内部的原因,地球的转动其实是很复杂的。地球自转的复杂性表现在自转轴方向的变化和自转速率即日长的变化。

自转轴方向的变化中,最主要的是自转轴在空间绕黄道轴缓慢旋进,造成春分点每年向西移动50.256〃的岁差。这是日、月对地球赤道突出部分吸引的结果。其次是地球自转轴相对于地球本身的位置变化,造成了地面各点的纬度变化。这种变化主要有两种成分 :一种以一年为周期 ,振幅约为0.09〃,是大气和海水等季节性变化所引起的,是一种强迫振动;另一种成分以14个月为周期,振幅约为0.15〃,是地球内部变化所引起的,叫做张德勒摆动,是一种自由振动 。此外还有一些较小的自由振动。

转速的变化造成日长的变化。主要有3类 :长期变化是减速的,使日长每百年增加1 ~ 2毫秒 ,是潮汐摩擦的结果;季节性变化最大可使日长变化0.6毫秒 ,是气象因素引起的;

不规则的短期变化,最大可使日长变化4毫秒 ,是地球内部变化的结果。

表面形态和地壳运动 地球的表面形态是极复杂的 ,有绵亘的高山,有广袤的海盆,还有各种尺度的构造。

地表的各种形态主要不是外力造成的,它们来源于地壳的构造运动。地壳运动的起因至少有以下几种设想:①地球的收缩或膨胀。许多地学家认为地球一直在冷却收缩,因而造成巨大的地层褶皱和断裂。然而观测表明,地面流出去的热量和地球内部因放射性物质的衰变而生出的热量是同量级的。也有人提出地球在膨胀的论据。这个问题现在尚无定论。②地壳均衡。在地壳以下的某一定深度,单位面积上的载荷有一种倾向于均等的趋势。地面上的巨大高差为地下深部横向物质流动所调节。③板块大地构造假说——地球最上层约八、九十千米厚的岩石层是由几块巨大的板块组成的。这些板块相互作用和相对运动就产生地面上一切大地构造现象 。板块运动的动力来自何处,现在还不清楚,但不少人认为地球内部物质的对流起了决定性的作用。

电磁性质 地磁场并不指向正南。11世纪中国的《梦溪笔谈》就有记载。地磁偏角随地而异。真正地磁场的形态是很复杂的。它有显著的时间变化,最大的变化幅度可达到总地磁场的千分之几或更高。变化可分为长期的和短期的。长期变化来源于地球内部的物质运动;短期变化来源于电离层的潮汐运动和太阳活动的变化。在地磁场中,用统计平均或其他方法将短期变化消去后就得到所谓基本地磁场。用球谐分析的方法可以证明基本地磁场有99%以上来源于地下,而相当于一阶球谐函数部分约占80%,这部分相当于一个偶极场,它的北极坐标是北纬78.5°,西经69.0°。短期变化分为平静变化和干扰变化两大类。平静变化是经常出现的,比较有规律并有一定的周期,变化的磁场强度可达几十纳特 ;干扰变化有时是全球性的 ,最大幅度可达几千纳特 ,叫做磁暴。

基本磁场也不是完全固定的,磁场强度的图像每年向西漂移0.2°~0.3°,叫做西向漂移。这就指出地磁场的产生可能是地球内部物质流动的结果。现在普遍认为地球核主要是铁镍组成的(还包含少量的轻元素)导电流体,导体在磁场中运动便产生电流。这种电磁流体的耦合产生一种自激发电机的作用,因而产生了地磁场。这是当前比较最为人接受的地磁场成因的假说。

当岩浆在地磁场中降温而凝固成岩石时,便受到地磁场磁化而保留少许的永久磁性,称为热剩磁。大多数岩浆岩都带有磁性,其方向和成岩时的地磁场方向一致。由相同时代的不同岩石标本可以确定成岩时地球磁极的位置。但由不同地质时代的岩石标本所确定的地磁极位置却是不同的。这就给大陆漂移的假说提供了一个有力的证据。人们还发现,在某些地质时代成岩的岩石,磁化方向恰好和现代的地磁场方向相反。这是由于地球在形成之后,地磁场曾多次自己反向的结果。按照自激发电机地磁场成因假说,这种反向是可以理解的。地磁场的短期变化可以感应地下电流,而地下电流又引起地面的感应磁场。地下电流同地下物质的电导率有关,因而可由此估计地球内部的电导率分布。然而计算是复杂的,而且解答不单一。现在所能取得的一致意见是电导率随深度而增加,在60~100千米深度附近增加很快 。在400~700千米的深处,电导率又有明显的变化,此处相当于地幔中的过渡层(又叫C层)。

温度和能源 地面从太阳接受的辐射能量每年约有10焦耳,但绝大部分又向空间辐射回去,只有极小一部分穿入地下很浅的地方。浅层的地下温度梯度约为每增加30米,温度升高1℃ ,但各地的差别很大 。由温度梯度和岩石的热导率可以计算热流 。由地面向外流 出的热量 ,全球平均值约为6.27 微焦耳/厘米秒 ,由地面流出的总热能约为10.032×1020焦耳/年。

地球内部的一部分能源来自岩石所含的放射性元素铀 、钍、钾。它们在岩石中的含量近年来总在不断地修正,有人估计地球现在每年由长寿命的放射性元素所释放的能量约为9.614×1020焦耳 ,与地面热流很相近 ,不过这种估计是极其粗略的,含有许多未知因素。另一种能源是地球形成时的引力势能,假定地球是由太阳系中的弥漫物质积聚而成的 。这部分能量估计有25×1032焦耳 ,但在积聚过程中有一大部分能量消失在地球以外的空间 ,有一小部分 ,约为1×1032焦耳,由于地球的绝热压缩而积蓄为地球物质的弹性能。假设地球形成时最初是相当均匀的,以后才演变成为现在的层状结构,这样就会释放出一部分引力势能,估计约为2×1030焦耳。这将导致地球的加温。地球是越转越慢的。地球自形成以来,旋转能的消失估计大约有1.5×1031焦耳,还有火山喷发和地震释放的能量,但其数量级都要小得多。

地面附近的温度梯度不能外推到几十千米深度以下。地下深处的传热机制是极其复杂的,由热传导的理论去估计地球内部的温度分布,常得不到可信的结果。但根据其他地球物理现象的考虑,地球内部某些特定深度的温度是可以估计的。结果如下:①在100千米的深度 ,温度接近该处岩石的熔点,约为1100~1200℃;②在400千米和650千米的深度,岩石发生相变 ,温度各约在1500℃和1900℃ ;③ 在核幔边界,温度在铁的熔点之上,但在地幔物质的熔点之下,约为3700℃;④在外核与内核边界 ,深度为5100千米 ,温度约为4300℃,地球中心的温度,估计与此相差不多。

内部结构 地球的分层结构基本上是按地震波( P和S )的传播速度划分的。地球上层有显著的横向不均匀性:大陆地壳和海洋地壳的厚度大不相同,海水只覆盖着2/3的地面。

地震时,震源辐射出两种地震波,纵波P和横波S。它们各以不同的速度向四围传播�经过不同的时间到达地面上不同的地点。若在地面上记录到P和S的传播时间随震中距离的变化,就可以推算地下不同深度地震波的传播速度υp和υs。

地球内部的分层就是由地震波速度分布定义的,在海水之下,地球最上层叫做地壳,厚约几十千米。地壳以下直对地核,这部分统称为地幔。地幔内部又有许多层次。地壳与

地幔的边界是一个明显的间断面 ,称为M界面或莫霍界面 。界面以下约到会80千米的深度,速度变化不大,这部分叫做盖层。再往下,速度变化不大,这部分叫做盖层。再往下 ,速度明显降低 ,直到约220千米深度才又回升 。这部分叫低速带。以下直到2891千米深度叫做下地幔。核幔边界是一个极明显的间断面。进入地核 ,S波消失 ,所以地球外核是液体。到了5149.5千米的深度 ,S波又出现,便进入了地球内核。

由地球的速度和密度的分布可以计算出地球内部的两个弹性常数、压力和重力加速度的分布。在地幔中,重力加速度g的变化很小 ,只是过了核幔边界才向地心递减至零 。在核幔边界处的压力为1.36兆巴,在地心处为3.64兆巴。

内部物质组成 地震波的速度和密度分布对于地球内部的物质组成是一个限制条件 。地球核有约 90%是由铁镍合金组成的,但还含有约法三章10%的较轻物质;可能是硫或氧。关于地幔的矿物组成,现在还存在分歧意见。地壳中的岩石矿物是由地幔物质分异而成的。火山活动和地幔物质的喷发表明地幔的主要矿物是橄榄岩。地震波速度的数据表明在内400、500、和谐500千米的深度,波速的梯度很大 。这可解释为矿物相变的结果。在内400千米的深处 ,橄榄石相变为尖晶石的结构,而辉石则熔入石榴石 。在家500千米的深度,辉石也分解为尖晶石和超石英的结构 。在先650千米深度下,这些矿物都为钙钛矿和氧化物结构 。在下地幔最下的200千米中,物质密度有显著增加。这个区域有无铁元素的富集还是一个有争论的问题。

起源和演化 地球的起源和演化问题实际上也就是太阳系的起源和演化问题。早期的假说主要分两大派:以康德和拉普拉斯为代表的渐变派和以G.L.L.布丰为代表的灾变派 。渐变派认为太阳系是由高温的旋转气体逐渐冷却而成的;灾变派主张太阳系是由此及彼2个或3个恒星发生碰撞或近距离吸引而产生的。早期的假说主要企图解释一些天文事实,如行星轨道的规律性,内行星和外行星的区别。太阳系中角动量的分布等。在全面解释上述观测事实时,两派都遇到不可克服的因难。

从20世纪40年代中期起,人们逐渐倾向于太阳系起源于低温的固体尘埃的观点。较早的倡议者有魏茨泽克、施米特和尤里。他们认为行星不是由高温气体凝固而成,而是由温度不高的固体尘物质积聚而成的。

地球形成时基本上是各种石质物体和尘、气的混合物积聚而成的。初始地球的平均温度估计不超过去时1000℃。由于长寿命放射性无素的衰变和引力势能的释放,地球的温度逐渐升高。当温度超过铁的熔点时,原始地球中的铁元素就化成液态,由于密度大就流向地球的中心部分,从而形成了地核。地球内部温度继续升高,使地幔局部熔化,引起了化学分异,促进了地壳形成。

海洋和大气都不是地球形成时就有的,而是次生的。因为原始地球不可能保持大气和水 。海洋是地球内部增温和分异的结果。原始大气是从地球内部放出的,是还原性的。直到绿色植物出现后,大气中才逐渐积累了自由氧,在漫长的地质年代中逐渐形成现在的大气(见地球起源)。

年龄 地球的年龄 ,如果定义为原始地球形成后到现在的时间,则由岩石和矿物所含的放射性同位素可以测定。但是这样做时,仍免不了对地球的初始状态做一些假定,根据岩石矿物中和陨石中铅同位素的精密分析,现在一般都接受的地球年龄约为46亿年。

大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000 ~ 16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克,相当于地球总质量的百万分之0.86。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。

我们的家园——地球

地球是什么形状的?她来自哪里? 早在170万年前,人类就对自己的家园——地球,产生了各种美丽的遐想,编织成许多绚丽多彩的传说。中国古代就有盘古开天辟地的故事,古希腊神话讲开天辟地时,传说宇宙是从混沌之中诞生的,最先出现的神是大地之神——该亚。天空、陆地、海洋都是由她而生,因此人们尊称她为“地母”。

地球已经是一个5000岁的老寿星了,她起源于“盘古”开天劈地。约在5000年前,天和地相联后来逐渐进化,出现了各种不同的生物。地球的平均赤道半径为6378.14公里,比极半径长21公里。

地球的内部结构可以分为三层:地壳、地幔和地核。在地球引力的作用下,大量气体聚集在地球周围,形成包层,这就是地球大气层。

地球就像一只陀螺,沿着自转轴自西向东不停地旋转着。她的自转周期为23小时56分4秒,约等于24小时。 同时,地球还围绕太阳公转,她的公转轨道是椭圆形,轨道的半长径达到149,597,870公里。 公转一周要365.25天,为一年。

火星是地球轨道外的第一个大行星,在夜空中,它是一个与众不同的亮度变化很大的暗红色星球,最亮时为-2.8等,最暗时为1.5等。远远望去,它就像天边一团燃烧的篝火。

火星的南半球是类似月球的布满陨石坑的古老高原,而北半球大多由年轻的平原组成。火星上高24公里的“奥林匹斯”山可称为是太阳系中最高的山脉。在距火星大约几万公里的地方,有两颗非常小的星体,它们是火星的卫星。

在汉语中,火星的名字让人联想到“火”和炎热,但事实上,这颗红色的星球却异常寒冷和干燥。尽管如此,火星仍然是太阳系中与地球最相似的一颗行星。它的体积比地球小,大气也比地球稀薄。

火星的大气非常稀薄,大气压只有地球的千分之七。火星大气的主要成份是二氧化碳,其他成份还有氮、氩、氧等。水在火星大气中的比重只有百分之零点零三。因而火星表面异常干燥。

火星的平均气温为零下五十五摄氏度,而温差较大:在夏季的昼间,气温最高为二十摄氏度,而在冬季,气温则可低达零下一百多摄氏度。火星上经常有强风,因而常导致大范围的尘暴。

虽然火星大气中的水少得可怜,但科学家们发现,火星上的许多地区有被侵蚀的迹象,而且那纵横交错的河床似乎在告诉我们,火星上曾经有过液态的水,而且水还很多,它们聚集成大大小小的湖泊,甚至海洋。科学家们作出的解释是,在火星的形成初期,这个星球被厚厚的二氧化碳云层所包裹,导致了强大的“温室效应”,受太阳辐射后,火星表面的热量被云层阻隔,无法散发到外层空间,使得气温升高,使水能以液态存在。那时的火星温暖湿润,可能孕育过生命。

在火星的两极有大量的固态二氧化碳(干冰),科学家们猜测,在这些巨大的冰盖下面可能存在着固态的水。

火星是太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第四颗,它的体积在太阳系中居第七位。由于火星上的岩石、砂土和天空是红色或粉红色的,因此这颗行星又常被称作“红色的星球”。它同地球的距离不断变化,因此它的亮度也不断变化:最暗时的视星等约为+1.5等;最亮时则达到-2.9等,比最亮的天狼星还亮得多。它在众恒星间的视位置也不断变化,时而顺行,时而逆行。火星比地球小,赤道半径为3,395公里,为地球的53%,体积为地球的15%,质量为地球的10.8%,表面重力加速度为地球的38%。这颗红色的星球异常寒冷和干燥。尽管如此,火星仍然是太阳系中与地球最相似的一颗行星。它的体积比地球小,大气也比地球稀薄。

火星的南半球是类似月球的布满陨石坑的古老高原,而北半球大多由年轻的平原组成。火星上高24公里的“奥林匹斯”山可称为是太阳系中最高的山脉。在距火星大约几万公里的地方,有两颗非常小的星体,它们是火星的卫星。即火卫一和火卫二。

中国古代称火星为“荧惑”,而在西方古罗马的神话中,把它形象地比喻为身披盔甲浑身是血的战神“玛尔斯”。玛尔斯在希腊神话中的名字叫阿瑞斯。

近日点日距 2.065亿公里
远日点日距 2.491亿公里
轨道扁率 0.09
公转周期 686.98天
赤道半径 3398公里
扁率 0.0059
质量 6.418E26克
密度 3.94克/立方厘米
逃逸速度 5.0公里
自转周期 1.026天
黄赤交角 23.98
反照率 0.15
最大亮度 -2.8

人们一直梦想能在太空中旅行,能欣赏宇宙的奇观。其实我们都是太空旅行者。我们的宇宙飞船就是地球,飞行速度是每小时108000公里。地球是距太阳的第三颗行星,离太阳的距离大约是 150000000公里。地球用 365.256天绕行太阳一周,并用 23.9345小时自转一圈。它的直径是12756 公里,只比金星大了一百多公里。我们地球的大气里78%是氮气,21%是氧气,余下的1%是其他成份。地球表面的平均温度是15摄氏度,平均气压1.013帕。

地球形成自46亿年前,大约在16亿年前地球每昼夜只有9个小时,比现在自转快的多,每年约有800多天;到了6亿年前,每昼夜延长到了20个小时,年缩短到440天,地球正在逐渐放慢自转速度,原因可能主要是月球的潮汐引力作用。一般认为,地球的形成起源于太阳星云分化物。46亿年来,地球从一个均质的球体演变成现在的“圈层”结构。地壳平均厚度17千米,地幔厚度约3473千米,占地球体积的83.4%,地幔温度为1000~3000摄氏度,地核厚度约3473千米,占地球体积的16.3%,物质处于液体状态,内核温度高达6000摄氏度以上,与太阳表面温度差不多!

近日点日距 147,100,000 千米(每年1月3日左右)
远日点日距 152,100,000 千米(每年7月4日前后)
平均日距 1个天文单位(pc)
赤道半径 6378.14 千米
极半径 6356.75 千米
赤道周长 40075.7 千米
表面积 5.1 亿平方千米
质 量 5.976E27克
密 度 5.52 克/立方厘米
重力加速度 1 G(9.8米/秒)
公转周期 365.2422 平均太阳日
公转行程 9.4 亿千米
自转周期 23小时56分1.09秒(平均太阳时)

我们只有一个地球。

地球是太阳系八大行星中,唯一被液态水所覆盖的星球。地球表面70.8%的面积是海洋,陆地面积只占29.2%。地球水资源总量约为13.6亿立方公里,主要分布在海洋、南北极冰川和陆地水系中。这是一个什么概念呢?形象地说:如果把地球表面的落差拉平,那么地球表面平均水深将达到2400多米!

地球上这么多的水,究竟是从哪里来的呢?直到今天,这个问题在科学界仍有很大的分歧,主要有“火山说”、“彗星说”等观点。“火山说”认为在大约50~55亿年前,太阳星云分化出来的固体碎片尘埃和气态物质聚集在一起,形成了最初的地球,固体尘埃聚集结合形成地球的内核。原始的地球,既无大气,也无海洋,是一个没有生命的世界。此时的地球结构松散,质量不大,引力也小,温度很低。在此后的几亿年里,由于地球不断收缩,内核放射性物质产生能量,致使地球温度不断升高,有些物质慢慢变暖熔化,较重的物质,如铁、镍等聚集在中心部位形成地核,最轻的物质浮于地表。随着地球表面温度逐渐降低,地表开始形成坚硬的地壳。但因地球内部温度很高,岩浆活动就非常激烈。地幔里的熔融岩浆涌喷而出,造成有些地方隆起形成山峰,有的地方下陷形成低地与山谷。因此,那时的地球到处是一片火海。

随同岩浆喷出的还有大量的水蒸气和二氧化碳等气体。此时,这些气体已无法摆脱地球的引力,从而围绕着地球,构成了“原始的地球大气”。火山喷发的水蒸气来自地壳内部。由于最初形成原始地球的固体尘埃,多是无机盐之类的物质,在它们内部蕴藏着许多水分子,即所谓的结晶水合物。结晶水合物里面的结晶水在地球内部高温作用下离析出来就变成了水蒸气。喷到空中的水蒸气达到饱和时便冷却成云,形成降雨。经过很长时间的降雨,在地壳低洼处不断积水,形成了最原始的海洋。原始的海洋和湖泊,其水量不是很多,随着地球内部产生的水蒸气不断被送入大气层,地面水量也不断增加,经历几十亿年的地球演变过程,最后终于形成我们现在看到的江河湖海。另外,原始海洋的海水只是略带咸味,后来盐分才逐渐增多。经过水量和盐分的逐渐增加,以及地质历史的沧桑巨变,原始的海洋才逐渐形成如今的海洋。

科学家曾对组成地球地幔的球粒陨石进行分析,发现含有0.5%-5%的水,最多的可达10%。如果当初组成原始地球的陨石,只要有1/800是这些球粒陨石的话,那么就足以形成今天的地球水圈。在对火山研究中发现:火山喷发的确会将大量水蒸汽释放到地球的大气中,约占喷发量的75%,如美国阿拉斯加有一座叫“万烟谷”的火山,在每年喷出的气体中,水汽就有6600万吨。“火山说”是第一种有代表性的说法。

还有一种说法是,地球上的水来自冰慧星雨。这是美国科学家提出的一种新的假说。科学家经研究发现,地球表面的水会向太空流失。这是因为大气中水蒸气分子,在太阳紫外线的作用下,会分解成氢原子和氧原子。当氢原子升到距地面80―100公里的高热层中时,氢原子的运动速度会超过宇宙速度,从而脱离地球大气,进入太空消失掉。科学家推算,飞离地球表面的水量与进入地球表面的水量大致相等。但地质科学家发现,2万年来,世界海洋的水位涨高了大约100米。于是,地球表面水量不断增多就成难解之迷。直到最近,美国衣阿华大学研究小组的科学家,从人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射图像中,发现在圆盘形状的地球图像上总有一些小黑斑。每个小黑斑大约存在2―3分钟,面积约有2000平方公里。经过分析,这些斑点是由一些看不见的冰块组成的小彗星冲入地球大气层,破裂和融化成水蒸汽造成的。科学家估计,每分钟大约有20颗平均直径为10米的冰状小彗星进入地球大气层,每颗释放约100吨水。地球形成至今大约已有38亿年的历史,由于这些小彗星不断供给水分,从而使地球得以形成今天这样庞大的水位。但是,这种理论也有它不足的地方。就是缺乏海洋在地球形成发育的机理过程,而且这方面的证据也很不充分。

除了地球,太阳系的其他星球上,也可能存在水。火星酷似地球,被称为地球的孪生姐妹。1997年7月4日在火星登陆的美国“火星探路者”探测器,发回的照片显示:在凹凸不平的火星表面上存在干涸的河床,它们可能是古代火星的洪水冲刷而成的。科学家认为,在10~30亿年前,“火星探路者”登陆的阿里斯山谷曾出现火山喷发。贮藏在火星地表下面的冰被熔化成水,涌出表面,形成了汹涌流动的洪水。这些观测表明,火星表面虽然现在没有流水,但它曾经有过而且很大。此外,在火星极冠和大气层中还有冰水和冰云颗粒。这就是说,火星表面以下,表面和大气中都曾有过水。

木星是和地球不同类型的行星。1995年11月“伽利略”飞船曾绕它作过轨道飞行,并把一个探测器投入木星大气层,进行近距离探测。结果指出,木星的成分固然大部分是氢和氮,但也有水。木星大气层里的水环绕在木星云层顶端。

近几年的月球探测发现,月球上也应该存在气态水和固态水,但没有类似地球上的液态水。从已知的数据来看,月球上永久阴影区月壤中水冰的含量极小,甚至不足1%,也就是说,一公斤月壤中可能只含有几克水。科学家认为月球上水的来源可能有三种:一是来自撞击月球的彗星或小行星;二是撞击事件释放出了月表下面的水;三是携带氢原子的太阳风,氢原子与月球土壤中的氧原子结合之后形成水。月球就像是一个大海绵球,不断吸收着来自太阳的带电粒子。这些带电粒子与月球表面灰尘中的氧原子发生反应,从而产生了水。当然,这些观点仍需要通过长期研究来验证。

对于地球上的水究竟来自何方这个问题,也许要等到太阳系起源问题、地球起源等问题得到解决后,才会有确认的答案。

火星是八大行星之一,按照距离太阳由近及远的次序为第四颗。肉眼看去,火星是一颗引人注目的火红色星,它缓慢地穿行于众星之间,在地球上看,它时而顺行时而逆行,而且亮度也常有变化,最暗时视星等为+1.5,最亮时比天狼星还亮得多,达到-2.9。由于火星荧荧如火,亮度经常变化,位置也不固定,所以中国古代称火星为“荧惑”。而在古罗马神话中,则把火星比喻为身披盔甲浑身是血的战神“玛尔斯”。在希腊神话中,火星同样被看做是战神“阿瑞斯”。

  火星表面的土壤中含有大量氧化铁,由于长期受紫外线的照射,铁就生成了一层红色和黄色的氧化物。夸张一点说,火星就像一个生满了锈的世界。由于火星距离太阳比较远,所接收到的太阳辐射能只有地球的43%,因而地面平均温度大约比地球低30多摄氏度,昼夜温差可达上百摄氏度。在火星赤道附近,最高温度可达20℃左右。火星上也存在大气。其主要成份是二氧化碳,约占95%,还有极少量的一氧化碳和水汽。

  火星比地球小,赤道半径为3395公里,是地球的一半,
体积不到地球的1/6,质量仅是地球的1/10。火星的内部和地球一样,也有核、幔、壳的结构。

  火星的自转和地球十分相似,自转一周为24小时37分22.6秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公转一周约为687天,火星的一年约等于地球的两年。

  火星有两个卫星。靠近火星的一个叫火卫一,较远的一个叫火卫二。由于火星在希腊神话中被看做是战神阿瑞斯,所以天文学家以阿瑞斯的两个儿子——福波斯和德瑞斯命名它的两颗卫星。  

火星是地球的近邻。它与地球有许多相同的特征。它们都有卫星,都有移动的沙丘、大风扬起的沙尘暴,南北两极都有白色的冰冠,只不过火星的冰冠是由干冰组成的。火星每24小时37分自转一周,它的自转轴倾角是25度,与地球相差无几。

火星上有明显的四季变化,这是它与地球最主要的相似之处。但除此之外,火星与地球相差就很大了。火星表面是一个荒凉的世界,空气中二氧化碳占了95%。浓厚的二氧化碳大气造成了金星上的高温,但在火星上情况却正好相反。火星大气十分稀薄,密度还不到地球大气的1%,因而根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低,很少超过0℃,在夜晚,最低温度则可达到-123℃。

这是美国宇航局海盗号环绕器拍摄的火星全球照片。图中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷长约4000公里,深度约8公里。(USGS)

火星的内部结构图。火星的内部结构与地球相似,都有壳、幔和核,但由于数据不完全,火星核的组成和大小仍然未能确定。

关于火星和地球的资料~

火 星 的 基 本 资 料

火星是太阳系九大行星之一,按离太阳由近到远的顺序,火星排在地球的后面,列为第四。它的平均直径为6790公里,约为地球直径的一半。它的密度也比地球小,为3.933克/立方厘米(地球为5.52克/立方厘米)。火星与太阳的平均距离为228000000公里,环绕太阳一圈约相当于地球上的687天。火星上的一天相当于地球上的24小时37分22.6秒,比地球的一天稍长一点儿。火星有两个小卫星:火卫一和火卫二。火星的自转轴同地球一样,也是倾斜的,同时因为它也具有大气,所以也和地球一样有四季节变化。火星表面的平均大气温度为零下23摄氏度。火星没有可检测出的磁场,连同它密度小的情况,可以认定它没有大型的金属内核。火星有稀薄的大气,其表面的大气压为7.5毫巴,相当于地球上30~40公里高度处的大气压。火星大气的主要成分(约95%)是二氧化碳,有约 3%的氮,1~2%的氩,合起来约为0.1%的一氧化碳和氧,还有极少量的臭氧和氢,水汽的数量很少,随季节和位置而变化,平均约为大气总量的0.01%。如果火星大气中的水全部凝聚,也只能形成0.01%毫米厚的水膜覆盖整个火星表面。和地球上相似,火星大气中也飘浮着云,但和地球上不同的是,火星大气中云的主要成分是二氧化碳和水。火星极区的冬季,大气温度低于二氧化碳的凝固点,因而形成覆盖极区的浓雾状的干冰云。经测定,极区的云中也有冰的成分。中纬度地区的冬季,温度也在冰点以下,水汽凝结,形成冰云。
由于火星轨道的偏心率较大,火星的近日距和远日距相差4200万公里。这就造成了火星同地球的距离有较大变化。火星与地球的距离同发生冲日的月份有关。最小距离是在 8月底,在这前后发生的冲叫作近日点冲或大冲,此时火星同地球的距离只有 5,600万公里左右。火星在轨道上运行一圈约687天,地球平均要经过780天(最少764天,最多806天左右)才与火星相冲一次。这样,相冲的点约16年在轨道上转一圈。这就是说,火星大冲大约每15年或17年发生一次。上一次火星大冲发生在1986年 7月10日。今年火星冲日发生在北京时间8月29日2时,火星与地球距离最近的时刻是8月27日18时。届时火星距离地球55758005公里,是5万多年以来最近的一次。

火 星 的 地 貌

在望远镜中,火星呈现为一个明亮而模糊的微红色圆面。最引人注目的是,覆盖在两极地区的白色极冠,其大小随火星季节而变化。在较大的望远镜中,还可以观测到线度至少几百公里的明亮或黑暗区域:明亮而呈桔黄色的区域称为“大陆”,几乎占火星总面积的六分之五;黑暗区域称为“海洋”,其颜色常随季节变化。

火星南北半球之间有着令人惊异的不同。就火星的地质史来说,南半部比较古老,表面崎岖而密布环形山。这些环形山估计多半是在火星历史的早期(可能是最初的十亿年)形成的;北半部则以大的火山熔岩平原为特征,这些熔岩平原很象月球上的“海”,其中还有一些死火山。北半部地势普遍比南半部低,环形山也比南半部少得多。火星表面的高低差别一般在 5~10公里左右。火星的沙漠部分被红色的硅酸盐、赤铁矿等铁的氧化物以及其他金属的化合物所覆盖,因而显出明亮的橙红色。这些覆盖物均为较年轻的物质,可能源于火山或风化。

火星表面上的地理特征,主要有:环形山和火山。 和月面相比,火星上环形山的数量要少得多,环形山边缘坡度平缓(坡度都小于10°),不象月面环形山能投射出尖尖的影子,这表明环形山曾受到严重的侵蚀。环形山可以分为两种:火山成因的环形山和陨石撞击而成的环形山。以地球表面的标准来看,火星表面的许多表面结构都算是巨型的。如火星上巨大的盾形火山比地球上的大得多。地球上夏威夷的冒纳罗亚和莫纳克亚两座火山加在一起直径约200公里,高出洋底9公里,而火星上最大的奥林匹斯火山直径约为550公里,高出周围地面27公里之多。还有类似这样的大型火山,位于长达2000公里的塔西斯高地,这一地区比周围的北半球平原高出10公里。火星的盾形火山在形状和结构上酷似夏威夷的盾形火山。这些破火山口一度曾是熔岩的出口。熔岩沿着火山侧面流下,形成从中心向四面延伸的呈辐射状的地形。许多直径 100公里左右的处于不同保存状态的火山,它们分散在火星表面,大部分在北半球。至于由陨石撞击形成的环形山,最大的是海纳斯盆地,宽达1,600公里,深至少4公里。南半球有些地区环形山密度同月球上明亮的高地环形山区差不多,推测它们形成的年代也差不多,为40~45亿年。这些地区仍保留着古老的地表。北半球的大多数地区由于熔岩流的不断覆盖,古老的地表已不复存在。平原上的少数环形山是平原形成以后受陨石撞击的记录。

火星表面上最引人注目的特征是位于赤道地区的巨大的峡谷。最大的一个是位于赤道以南的水手谷,它实际上是一系列峡谷,在赤道地区延伸 4000多公里,比周围地面低6公里。峡谷壁通常十分陡峭,有明显的边界,并显示出陷落和山崩活动的迹象。一些错综复杂的较小的峡谷可能是地下冰融解和蒸发期间形成的,也可能是由风或水的侵蚀造成。较大峡谷的成因至今还不知道。

现在的火星是一个荒凉的世界,表面不存在液态水,但在火星表面有一些宽阔而弯曲的河床。这些河床与轰动一时的“运河”完全是两回事。这些干涸的河床,最长的约1,500公里,宽达60公里或更多。主要的大河床分布在赤道地区。卫星图片显示,大河床和它的支流系统结合,形成脉络分明的水道系统。同时具有呈泪滴状的岛、沙洲和辫形花纹。支流几乎全都朝着下坡方向流去。这些河床同地球和月球上的熔岩河床不同,肯定是由比熔岩流更少粘滞性的液体造成的。这种液体估计就是水。今天的火星表面温度很低,大部分水作为地下冰保存下来,还有一部分被禁锢在永久的极冠之中。极稀薄的大气,使得冰在温度足够高时只能直接升华为水汽。自由流动的水看来是无法存在的。有人认为,在火星历史的早期,频繁的火山活动排出大量氨和甲烷等火山气体,这种浓厚的原始大气会产生很强的温室效应,从而使火星表面温暖起来,造成有水在河里流动的条件。后来火山活动减少,火山气体逐渐分解,其中的轻元素原子逃逸到星际空间,重元素原子同其他成分结合,火星大气变得稀薄、干燥、寒冷,火星表面就成为现在所看到的样子。也有人认为,在火星历史的早期,自转轴的倾斜度比现在更大,因而两极的极冠融化,大量二氧化碳进入大气,大量的水蒸发并凝成雨滴在赤道地区落下,形成河流。至于有些大的河床,估计是火山活动和地热融化了地下冰,出现大量的水冲刷火星表面而形成的。除此以外,还有许多明显为水冲刷的沟壑似乎也证明火星至少以前有过水。

火 星 的 气 候

火星表面的平均温度比地球低30摄氏度以上。火星稀薄而干燥的大气使它表面的昼夜温差常常超过100摄氏度,远大于地球上昼夜温差的幅度。火星的赤道附近,最高温度可达20摄氏度左右(约在午后一小时)。到了夜间,由于火星大气保暖作用很差,表面温度很快下降,最低温度(在黎明前)在零下80摄氏度以下。火星两极地区温度更低,在漫长的极夜最低温度能降到零下139摄氏度。

在一些大的盾形火山附近,常常能观测到延伸几百公里的云。估计这是由于火星大气中的气流遇到高耸的环形山地形时被搅乱、上升,在膨胀时变冷所形成的凝固云。这种云都出现在大气中水蒸气增多的夏季。尘暴是火星大气中独有的现象,其形状就像一种黄色的“云”。它是由火星低层大气中卷着尘粒的风构成的。大的尘暴在地面上用较大的望远镜就能观测到。局部的尘暴在火星上经常出现。因为火星大气密度不到地球的1%,风速必须大于每秒40~50米才能使表面上的尘粒移动,但一经吹动之后,即使风速较小,也能将尘粒带到高空。典型的尘暴中绝大部分尘粒估计直径约为10微米。最小的尘粒会被风带到50公里高空。大的尘暴多半发生在南半球的春末,当火星靠近近日点的时候。尘暴的发源地处在太阳直射的纬度线上,经常发生在海纳斯盆地以西几百公里的诺阿奇斯地区。中心尘云在最初几天慢慢扩展,然后很快蔓延开来,几星期内就完全覆盖南半球。特别大的尘暴还能扩展到北半球,进而掩盖整个行星。尘暴的起因看来与太阳的加热作用有关。火星过近日点时,太阳的加热作用大,引起大气温度的不稳定,从而产生最初扬起灰尘的扰动。然而,一旦尘粒到了空中,吸收了更多的太阳能,这种充满尘粒的空气就会比周围大气更热,因而急速上升。别处的空气又扑去填补它原来的位置,造成更强的地面风,形成更大的尘暴。尘暴范围和强度越来越大。当尘暴最终分布到整个火星范围时,火星上温差减小,风逐渐平息,尘粒就慢慢地从大气里沉降下来。沉降过程至少要几个星期,尘暴激烈时可持续几个月之久。几乎每个火星年都要发生一次这种大规模的尘暴。火星上还常有一种沙尘卷风。

火 星 探 索

人类很久以前就认识了火星,许多人甚至相信火星上有河流和森林。这不仅是因为火星距离地球近,还办为它那主宰季节变化的自转轴倾角与地球非常接近,虽然那里一年相当于地球的两年,但一天的时间与地球差不多。过去人们通过简单的望远镜,发现火星上有许多纵横交错的阴影,觉得那是智慧生物开凿的运河。于是,火星的神秘增加了,人类对它的期望也与日俱增。

1962年11月起,前苏联发射了“火星号”系列探测器,1964~1977年美国发射了“水手号”和“海盗号”两个系列共八个探测器。1976年7月和9月“海盗”1号火星的真面目,那是一个如月球般荒凉、遍布陨石坑的世界。

尽管如此,火星地表与地球的相似仍然使人们愿意相信火星曾经拥有过生命。主要的理由就是火星上有存在水的迹象,而水是生命之源。即使火星不曾有过生命,只要那里有水,人类就觉得倍感亲切。必竟在太阳系中,地球除了火星可以商量,再没有一个有可能帮她哺育生命的伙伴了。为此人类还要不懈地努力,争取在火星上耕耘出一片绿洲。也许会有一天,人类坐在火星上。
地球是太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星---月球,二者组成一个天体系统---地月系统。

地球自西向东自转,同时围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替和四季变化。地球自转的速度是不均匀的。同时,由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用,使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀,成为目前的略扁的旋转椭球体,极半径比赤道半径约短21千米。

阿波罗飞船看到的地球 阿波罗飞船看到的地球 地球升起在月球的地平线上地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部有核、幔、壳结构。地球外部有水圈和大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的外套。

地球作为一个行星,远在46亿年以前起源于原始太阳星云。

地球基本数据

赤道半径 6378140米

扁率因子 298.257

质量 5.976×1027克

平均密度 5.52克/厘米3

表面重力加速度(赤道) 978.0厘米/秒2

表面重力加速度(极地) 983.2厘米/秒2

自转周期 23时56分4秒(平太阳时)

公转轨道半长径 149597870千米

公转轨道偏心率 0.0167

公转周期 1恒星年

黄赤交角 23度27分
地球是距太阳第三颗,也是第五大行星:
轨道半径: 149,600,000 千米
(离太阳1.00 天文单位)
行星直径: 12,756.3 千米
质量: 5.9736e24 千克
地球是唯一一个不是从希腊或罗马神马中得到的名字。Earth一词来自于古英语及日耳曼语。这里当然有许多其他语言的命名。在罗马神话中,地球女神叫Tellus-肥沃的土地(希腊语:Gaia, 亥亚,大地母亲)直到16世纪哥白尼时代人们才明白地球只是一颗行星。
地球,当然不需要飞行器即可被观测,然而我们直到二十世纪才有了整个行星的地图。在空间拍摄的地球照片有很高价值;它们大大帮助了气象预报及暴风雨跟踪预报。而且这些图片都非常漂亮!
地球由于不同的化学成分与地震性质被分为不同的岩层(深度-千米):
0- 40 地壳 2700-2890 D'' layer - D"层
40- 400 Upper mantle - 上地幔 2890-5150 Outer core - 外核
400- 650 Transition region - 过渡区域 5150-6378 Inner core - 内核
650-2700 Lower mantle - 下地幔
地壳的厚度不同,海洋处较薄,大洲下较厚。内核与地壳为实体;外核与地幔层为流体。不同的层由不连续断面分割开,这由地震数据得到;其中最有名的有数地壳与上地幔间的莫霍面-不连续断面了。
地球的大部分质量集中在地幔,剩下的大部分在地核;我们所居住的只是整体的一个小部分(下列数值×10e24千克):
大气 = 0.0000051
海洋 = 0.0014
地壳 = 0.026
地幔 = 4.043
外地核 = 1.835
内地核 = 0.09675
地核可能大多由铁构成(或镍/铁),虽然也有可能是一些较轻的物质。地核中心的温度可能高达7500K,比太阳表面还热;下地幔可能由硅,镁,氧和一些铁,钙,铝构成;上地幔大多由橄榄石,辉石(铁/镁硅酸盐),钙,铝构成。这些都是通过地震技术获得的资料(所谓地震技术是指在地表人工制造一个震源,如炸弹之类的,通过接受地下的回波来确知地下结构的方法);我们只能在岩浆中获得上地幔的采样,对于其它层则无能为力。地壳主要由石英(硅的氧化物)和类长石的其他硅酸盐构成。就整体看,地球的化学元素组成为: 34.6% 铁 29.5% 氧 15.2% 硅 12.7% 镁 2.4% 镍 1.9% 硫 0.05% 钛 地球是太阳系中密度最大的星体。
其他的类地行星可能也有相似的结构与物质组成,当然也有一些区别:月球至少有一个小内核;水星有一个超大内核(相对于它的直径);火星与月球的地幔要厚得多;月球与水星可能没有由不同化学元素构成的地壳;地球可能是唯一一颗有内核与外核的类地行星。值得注意的是,我们的有关行星内部构造的理论只是适用于地球。
不像其他类地行星,地球的地壳由几个实体板块构成,各自在热地幔上漂浮。理论上称它为板块说。它被描绘为具有两个过程:扩大和缩小。扩大发生在两个板块互相远离,下面涌上来的岩浆形成新地壳时。缩小发生在两个板块相互碰撞,其中一个的边缘部份伸入了另一个的下面,在炽热的地幔中受热而被破坏。在板块分界处有许多断层(比如加利福尼亚的San Andreas断层),大洲板块间也有碰撞(如印度洋板块与亚欧板块)。目前有八大板块:
¤北美洲板块 - 北美洲,西北大西洋及格陵兰岛
¤南美洲板块 - 南美洲及西南大西洋
¤南极洲板块 - 南极洲及沿海
¤亚欧板块 - 东北大西洋,欧洲及除印度外的亚洲
¤非洲板块 - 非洲,东南大西洋及西印度洋
¤印度与澳洲板块 - 印度,澳大利亚及大部分印度洋
¤纳斯卡板块 - 东太平洋及毗连南美部分地区
¤太平洋板块 - 大部分太平洋(及加利福尼亚南岸)
还有超过廿个小板块,如阿拉伯,菲律宾板块。地震经常在这些板块交界处发生。
地球的表面十分年轻。在5亿年的短周期中(天文学标准),不断重复着侵蚀与构造的过程,地球的大部分表面被一次又一次地形成和破坏,这样一来,除去了大部分原始的地理痕迹(比如星体撞击产生的火山口)。这样一来,地球上早期历史都被清除了。地球至今已存在了45到46亿年,但已知的最古老的石头只有40亿年,连超过30亿年的石头都屈指可数。最早的生物化石则小于39亿年。没有任何确定的记录表明生命真正开始的时刻。
71%的地球表面为水所覆盖。地球是行星中唯一一颗能在表面存在有液态水(虽然在土卫六的表面存在有液态乙烷与甲烷,木卫二的地下有液态水)。我们知道,液态水是生命存在的重要条件。海洋的热容量也是保持地球气温相对稳定的重要条件。液态水也造成了地表侵蚀及大洲气候的多样化,目前这是在太阳系中独一无二的过程(很早以前,火星上也许也有这种情况)。
地球的大气由77%的氮,21%氧,微量的氩、二氧化碳和水组成。地球初步形成时,大气中可能存在大量的二氧化碳,但是几乎都被组合成了碳酸盐岩石,少部分溶入了海洋或给活着的植物消耗了。现在板块构造与生物活动维持着二氧化碳的循环。大气中稳定存在的少量二氧化碳通过温室效应对维持地表气温有极其深远的重要性。温室效应使平均表面气温提高了35摄氏度(从冻人的-21℃升到了适人的14℃);没有它海洋将会结冰,而生命将不可能存在。
丰富的氧气的存在从化学观点看是很值得注意的。氧气是很活泼的气体,一般环境下易和其他物质快速结合。地球大气中的氧的产生和维持由生物活动完成。没有生命就没有充足的氧气。
地球与月球的交互作用使地球的自转每世纪减缓了2毫秒。当前的调查显示出大约在9亿年前,一年有481天,每天18小时。
地球有一个由内核电流形成的适度的磁场区。由于太阳风的交互作用,地球磁场和地球上层大气引发了极光现象。这些因素的不定周期也引起了磁极在地表处相对地移动;北磁极现正在北加拿大。
地球的卫星
地球只有一个自然卫星--月球。
未知点
-我们有关地球的知识全部是由极不直接的证据逐步导出的。我们如何才能得到更多的信息?
-仅管太阳"常数"的有所增加,地表的平均温度却数十亿年来非常稳定。最好的解释这个的理由是:由大气中二氧化碳的数量改变,控制温室效应来完成。但这到底是怎么完成的?亥亚假设主张是由生物圈的活动维持了它。更多的有关金星与火星的详情可能会提供某些线索。
-在形成像金星一样大气前我们能将多少二氧化碳释放到大气中?

地球(英语:Earth)是太阳系八大行星之一(2006年冥王星被划为矮行星,因为其运动轨迹与其它八大行星不同),按离太阳由近及远的次序排为第三颗。它有一个天然卫星——月球,二者组成一个天体系统——地月系统。地球作为一个行星,远在46亿年以前起源于原始太阳星云。地球会与外层空间的其他天体相互作用,包括太阳和月球。   地球是上百万生物的家园,包括人类,地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一天体。地球赤道半径6378.137千米,极半径6356.752千米,平均半径约6371千米,赤道周长大约为40076千米,地球上71%为海洋,29%为陆地,所以太空上看地球呈蓝色。   地球是目前发现的星球中人类生存的唯一星球。   球体介绍   地球是太阳系从内到外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星,是人类唯一的家园。住在地球上的人类又常称呼地球为世界。   地球亦作“地毬”。太阳系中接近太阳的第三颗行星,形状两极稍扁,赤道略鼓,是个三轴椭球体。周围有大气层包围着,表面是陆地和海洋,有人类,动植物和微生物。   地球的矿物和生物等资源维持了全球的人口生存。地球上的人类分成了大约200个独立的主权国家和地区,它们通过外交、旅游、贸易和战争相互联系。人类文明曾有过很多对于这颗行星的观点,包括神创造人类、天圆地方、地球是宇宙中心等。   西方人常称地球为盖亚,这个词有【大地之母】的意思。   地球是上百万种生物的家园。包括人类。地球是目前人类所知宇宙中唯一存在生命的天体。地球诞生于45.4亿年前,而生命诞生于地球诞生以后,自此地球的生物圈改变了大气层和其他环境,使得需要氧气的生物得以诞生,也使得大气层形成。大气层与地球的磁场一起阻挡了来自宇宙的有害射线,保护了陆地上的生物。地球的物理特性,和它的地质历史和轨道,使得地球上的生命能周期性地持续。地球预计将在15亿年内继续拥有生命,直到太阳不断增加的亮度灭绝地球上的生物圈。   地球会与外层空间的其他天体相互作用,包括太阳和月球。当前,地球绕太阳公转一周所需的时间是自转的366.26倍,这段时间被叫做一恒星年,等于365.26太阳日。地球的地轴倾斜23.4°(与轨道平面的垂线倾斜23.4°),从而在星球表面产生了周期为1恒星年的季节变化。月球是唯一的天然卫星,诞生于45.3亿年前的月球,造成了地球上的潮汐现象,稳定了地轴的倾角,并且减慢了地球的自转。   大约38到41亿年前,后期重轰炸期的小行星撞击极大地改变了表面环境。   地球的表面被分成几个坚硬的部分,或者叫板块,它们以地质年代为周期在地球表面移动。地球表面大约71%是海洋,剩下的部分被分成洲和岛屿。液态水是所有已知的生命所必须的,但并不在所有其他星球表面存在。地球的内部仍然非常活跃,有一层很厚的地幔,一个液态外核和一个固态铁的内核。   地球的矿物和生物等资源维持了全球的人口。地球上的人类分成了大约200个独立的主权国家,它们通过外交、旅游、贸易和战争相互联系。人类文明曾有过很多对于这颗行星的观点,包括神创造人类、天圆地方、地球是宇宙中心等。

有火星和地球的资料吗?
答:火星与太阳的平均距离为228000000公里,环绕太阳一圈约相当于地球上的687天。火星上的一天相当于地球上的24小时37分22.6秒,比地球的一天稍长一点儿。火星有两个小卫星:火卫一和火卫二。火星的自转轴同地球一样,也是倾斜的,同时因为它也具有大气,所以也和地球一样有四季节变化。火星表面的平均大气温度为零下23摄氏度...

火星概况
答:由于火星各处气温差异较大,因而风速较大,最低风速为1.1m/s,最高风速可达7.2m/s以上,相当于地球上的4~5级的风力。平均风速为4.3m/s,此时已成为强风暴。有资料记载,最大风暴发生于1971年的大尘暴,估计风速达270km/h(即75m/s),自1971年9月下旬开始,直至1972年1月上旬才完全平息。火...

关于火星的资料
答:1、火星(英语:Mars,拉丁语:Martis)是太阳系八大行星之一,是太阳系由内往外数的第四颗行星,属于类地行星,直径约为地球的53%,质量为地球的11%。自转轴倾角、自转周期均与地球相近,公转一周约为地球公转时间的两倍。橘红色外表是地表的赤铁矿(氧化铁)。我国古书上将火星称为“荧惑星”,西方...

关于火星,有哪些小知识是我们需要知道的?
答:火星直径约是地球的一半,体积为15%,质量为11%,表面积相当于地球陆地面积,密度则比其他三颗类地行星还要小很多。以半径、质量、表面重力来说,火星约介于地球和月球中间:火星半径约为月球的两倍、地球的一半,质量约为月球九倍、地球的九分之一,表面重力约为月球的2.5倍、地球的2.5分之一。 火星的自转与公转 火星...

关于火星的资料一百字左右
答:火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体(2015年9月28日,美国宇航局公布火星上有少量的水。与地球相比,火星地质活动较不活跃,地表地貌大部分于远古较活跃的时期形成,有密布的陨石坑、火山与峡谷,包括太阳系最高的山:奥林帕斯山和最大的峡谷:水手号峡谷。另一个地形特征是...

火星资料20字
答:火星(Mars),太阳系八大行星之一,是太阳系由内往外数的第四颗行星,属于类地行星,直径约为地球的53%,质量为地球的14%。在接受太阳照射的地方,近日点和远日点之间的温差将近160摄氏度。这对火星的气候产生巨大的影响。火星上的平均温度大约为218K(开尔文,温度单位,即从绝对零度-273.15℃开始的...

火星的资料有哪些越多越好
答:天文学家们担心,如果这次大冲时期沙尘暴剧烈或持续时间长的话,将影响人类对火星的观测。三是典型地貌。如太阳系中最大的火山——奥林帕斯山,它的底部宽达600千米,高度达26千米,是地球之巅珠穆朗玛峰的3倍;火星上还有许多环形山;再有大峡谷,水平延伸几千米,相当于上海到西藏的距离,在望远镜中只能看到一条黑线,...

火星的资料
答:火星是太阳系九大行星之一,按离太阳由近到远的顺序,火星排在地球的后面,列为第四。它的平均直径为6790公里,约为地球直径的一半。它的密度也比地球小,为3.933克/立方厘米(地球为5.52克/立方厘米)。火星与太阳的平均距离为228000000公里,环绕太阳一圈约相当于地球上的687天。火星上的一天相当于地球上的24小时37分...

关于火星的详细资料
答:火星也是我们地球的近邻,只是比我们的轨道离太阳稍微远些。火星不同于金星,我们可以从地球上看见火星那红色的地表,还可以观测到极地的冰盖,以及天气的变化。由于火星的各种环境与地球颇为类似,因此火星对于人类有更大的吸引力。图2.1.4 海盗1号于1980年2月22日拍摄的火星拼接影像,可以看见美丽的...

火星和地球的相似之处与不同之处100字
答:这种地质活动在地球上是普遍存在的,特别是大西洋中脊.但是,直到最近才证实这种活动也存在于火星.位于美国特拉华州立大学巴特尔研究所的Norman Ness说:“这张地图证明并且拓展了1999年的研究成果.早期的数据表明火星存在局部的磁场条带,这张新地图表明条带无处不在.更重要的是,新的地图为地表特征和穹窿的...