زمین

زمین  

«تیله آبی» عکس زمین گرفته شده توسط آپولو ۱۷.
اکتشاف
تاریخ کشف	مبدأ[یادداشت ۱]
طبقه‌بندی
نام‌های دیگر	جهان، سیارهٔ آبی
عناصر کپلری مدار
نیم‏محور بزرگ	۱۴۹٬۵۹۸٬۲۶۱ km ۱٫۰۰۰۰۰۲۶۱ AU[۱]
خروج از مرکز	۰٫۰۱۶۷۱۱۲۳[۱]
آنومالی متوسط	°۳۵۷٫۵۱۷۱۶[۲]
زاویه انحراف	°۷٫۱۵۵ نسبت به مدار مرکزی خورشید ۱٫۵۷۸۶۹°[۳] نسبت به صفحه ثابت
طول گره صعودی	°۳۴۸٫۷۳۹۳۶[یادداشت ۲][یادداشت ۳][۲]
شناسه حضیض	°۱۱۴٫۲۰۷۸۳[یادداشت ۴][۲]
سایر مشخصات مداری
اوج	۱۵۲٬۰۹۸٬۲۳۲ km ۱٫۰۱۶۷۱۳۸۸ AU[یادداشت ۵]
حضیض	۱۴۷٬۰۹۸٬۲۹۰ km {{۰٫۹۸۳۲۹۱۳۴ AU}}
تناوب مداری	۳۶۵٫۲۵۶۳۶۳۰۰۴ روز[۴] ۱٫۰۰۰۰۱۷۴۲۱ سال
میانگین سرعت مداری	۲۹٫۷۸ km/s[۲] ۱۰۷٬۲۰۰ km/h
قمرها	یک ماه طبیعی و ۸،۳۰۰ ماه ساختگی (قمر مصنوعی)از تاریخ ۱ مارس ۲۰۰۱)[۵]
مشخصات فیزیکی
متوسط شعاع	۶٬۳۷۱٫۰ km[۱۵]
شعاع استوایی	۶٬۳۷۸٫۱ km[۶][۷]
شعاع قطبی	۶٬۳۵۶٫۸ km[۸]
پختگی قطبین	۰٫۰۰۳۳۵۲۸[۹]
محیط	۴۰٬۰۷۵٫۰۱۷ km (استوایی)[۷] ۴۰٬۰۰۷٫۸۶ km (نصف‌النهاری)[۱۰]
مساحت سطح	۵۱۰٬۰۷۲٬۰۰۰ km۲[۱۱][۱۲][یادداشت ۶] ۱۴۸٬۹۴۰٬۰۰۰ km۲ خشکی (۲۹٫۲ ٪) ۳۶۱٬۱۳۲٬۰۰۰ km۲ آب (۷۰٫۸ ٪)
حجم	۱٫۰۸۳۲۱×۱۰۱۲ km۳[۲]
جرم	۵٫۹۷۳۶×۱۰۲۴ kg[۲]
متوسط چگالی	۵٫۵۱۵ g/cm۳[۲]
گرانش سطحی	۹٫۷۸۰۳۲۷ m/s۲[۱۳] ۰٫۹۹۷۳۲ g
سرعت فرار	۱۱٫۱۸۶ km/s[۲]
تناوب چرخش	۰٫۹۹۷۲۶۹۶۸ d[۱۴] ۲۳h ۵۶m ۴٫۱۰۰s
سرعت چرخش در استوا	۱٬۶۷۴٫۴ کیلومتر بر ساعت یا ۴۶۵٫۱ متر بر ثانیه[۱۶]
انحراف محوری	۲۳°۲۶'۲۱".۴۱۱۹[۴]
دمای سطح    کلوین    سلسیوس	حداقل متوسط حداکثر ۱۸۴ K[۱۷] ۲۸۷٫۲ K[۱۸] ۳۳۱ K[۱۹] −۸۹٫۲ °C ۱۴ °C ۵۷٫۸ °C

زمین سومین سیارهٔ منظومهٔ خورشیدی است که در فاصلهٔ ۱۵۰ میلیون کیلومتری از ستارهٔ خورشید قرار دارد. این سیاره چگال ترین و از نظر بزرگی پنجمین سیاره از هشت سیارهٔ منظومهٔ خورشیدی است. همچنین در میان چهار سیارهٔ سنگی گردان به دور خورشید (تیر، ناهید، زمین و مریخ) زمین بزرگترین آن‌ها است. گاهی از آن با نام‌های جهان و سیارهٔ آبی نیز یاد می‌شود.^[۲۰] نام لاتین آن Terra است.^{[یادداشت ۷]} در منظومهٔ خورشیدی، فاصلهٔ زمین تا خورشید بین فاصلهٔ زهره (یا ناهید) تا خورشید و فاصلهٔ مریخ (یا بهرام) تا خورشید است. زمین جزو سیارات داخلی منظومهٔ خورشیدی به‌شمار می‌آید.

نزدیک به ۴٫۵۴ میلیارد سال (به صورت دقیق تر ۰٫۰۰۰۶ ± ۴٫۵۶۷۲ میلیارد سال)^[۲۱] از پیدایش زمین می‌گذرد. و زندگی بر روی سطح آن در طول یک میلیارد سال پدیدار گشته‌است. هم اکنون زمین خانهٔ میلیون‌ها گونه از جانداران است که انسان یکی از آن‌ها است.^[۲۲] زیست‌کرهٔ زمین با گذر زمان جو زمین و دیگر شرایط فیزیکی و شیمیایی این سیاره را دچار دگرگونی‌های شگرفی کرده‌است و محیطی را فراهم کرده‌است تا اندامگان زنده بتوانند به رشد و زیست‌زایی بپردازند. همچنین در اثر این دگرگونی‌ها لایهٔ اوزون به دور این سیاره تشکیل شده‌است، لایه‌ای که با کمک میدان مغناطیسی زمین مانع از ورود پرتوهای آسیب رسان خورشید می‌شود و به این ترتیب اجازه می‌دهد در زمین زندگی ادامه یابد.^[۲۳] ویژگی‌های فیزیکی، پیشینهٔ زمین شناسی و گردش زمین باعث شده‌اند تا زندگی در این دوره‌ها در آن پابرجا بماند و انتظار آن می‌رود که برای ۵۰۰ میلیون تا ۲٫۳ میلیارد سال دیگر نیز زندگی همچنان ادامه داشته باشد.^{[۲۴][۲۵][۲۶]}

پوستهٔ زمین به چندین لایهٔ سخت یا زمین‌ساخت بشقابی تقسیم شده‌است، این لایه‌ها در گذر میلیون‌ها سال در زمین جابجا می‌شوند. نزدیک به ۷۱٪ از سطح زمین با آب شور اقیانوس‌ها پوشیده شده‌است و باقی ماندهٔ آن را قاره‌ها و جزیره‌ها تشکیل می‌دهند که خود آن‌ها نیز تعداد زیادی دریاچه و دیگر سرچشمه‌های آبی را در خود جای داده‌اند. بیشتر سطح قطب‌های زمین از یخ یا دریای یخ زده پوشیده شده‌است. ساختار درونی زمین پویا است و لایه‌های آن عبارتند از لایهٔ ضخیم گوشتهٔ جامد، یک لایه، هستهٔ بیرونی که مایع است و میدان مغتاطیسی را تولید می‌کند و یک لایه، هستهٔ درونی که آهنی و جامد است.

زمین همواره با دیگر جرم‌های آسمانی بویژه خورشید و ماه در اندرکنش است. هم اکنون زمین با سرعتی ۳۶۶٫۲۶ برابر سرعتی که به دور خودش می‌گردد، به گرد خورشید می‌گردد که این برابر با ۳۶۵٫۲۶ روز خورشیدی یا یک سال نجومی است.^{[یادداشت ۸]} محور گردش زمین نسبت به خط عمود بر صفحهٔ گردش آن ۲۳٫۴ درجه انحراف دارد. این انحراف باعث ایجاد تغییرات فصلی با دورهٔ گردشی برابر با یک سال اعتدالی یا ۳۶۵٫۲۴ روز می‌شود.^[۲۷] تنها ماه طبیعی شناخته شده برای زمین، کرهٔ ماه است که از نزدیک به ۴٫۵۳ میلیارد سال پیش گردش خود به دور زمین را آغاز کرده‌است. ماه باعث ایجاد کشند در آب اقیانوس‌ها، پایدار شدن زاویهٔ انحراف محور زمین و کم کم آهسته تر شدن سرعت گردش زمین شده‌است. در آخرین بمباران شهابی تقریبا میان ۳٫۸ و ۴٫۱ میلیارد سال پیش، چندین سیارک و شهاب سنگ با زمین برخورد کرد و دگرگونی‌های درخور توجهی در سطح زمین ایجاد کرد.

جو زمین ترکیبی است از نیتروژن (نزدیک به هشتاد درصد)، اکسیژن (نزدیک به بیست درصد) و چندین گاز دیگر.

بلندترین نقطه بر روی خشکی‌های زمین کوه اورست نام دارد که نزدیک به ۹ کیلومتر از سطح دریا بالاتر است. ژرف‌ترین قسمت دریاها نیز در نزدیکی جزایر فیلیپین در اقیانوس آرام قرار دارد. عمق این ناحیه حدود ۱۱ کیلومتر پایین‌تر از سطح دریا است و به آن درازگودال ماریانا گفته می‌شود.

محدودهٔ دمای هوا بر روی کره زمین میان ۸۹٫۲ (قطب جنوب) درجه زیر صفر تا ۷۰٫۷ (کویر لوت، ایران)[۱][۲]درجه بالای صفر قرار دارد. محیط استوای زمین ۴۰٬۰۷۵۱۶ کیلومتر و وزن زمین ۱۰^۲۴×۵۹۷۳۵ کیلوگرم (هشتاد برابر وزن ماه) است. فاصله کره زمین تا کره ماه ۳۴۰ هزار کیلومتر می‌باشد.^[۲۸]

انسان‌ها نیازهایشان را از منابع کانی‌ها و محصول‌هایی که از زیست‌کره بدست می‌آید، تامین می‌کنند.^[۲۹] نزدیک به ۲۰۰ کشور مستقل در جهان وجود دارد که انسان‌ها در این کشورها پخش شده‌اند و از راه دیپلماسی، سفر، تجارت و فعالیت‌های نظامی با هم در اندر کنش قرار می‌گیرند. فرهنگ و دانش انسان‌ها با گذر زمان بسیار پیشرفت و تغییر کرده‌است. انسان‌ها زمانی به صاف بودن زمین و بعد نظریهٔ مرکز بودن زمین در جهان معتقد بودند. از دیدگاه‌های امروزی به زمین، می‌توان به دیدگاه فرضیهٔ گایا اشاره کرد

گاه‌شناسی

پویانمایی شکسته شدن پانجه‌آ.

دانشمندان برآورد کرده‌اند که نخستین بار ماده در ۴٫۵۶۷۲ ± ۰٫۰۰۰۶ میلیارد سال پیش در سامانهٔ خورشیدی تشکیل شد و در ۴٫۵۴ میلیارد سال پیش (با ۱٪ خطا)^[۲۱] زمین و دیگر سیاره‌های سامانه خورشیدی از ابر خورشیدی پدید آمدند. ابر خورشیدی یا solar nebula ابری است صفحه‌ای شکل ساخته شده از گاز و غبار که پس از تشکیل خورشید برجای مانده‌است.^[۳۰]

زمین پس از تشکیل در یک دورهٔ ۱۰ تا ۲۰ میلیون ساله، یکپارچگی خود را بدست می‌آورد و به کمال می‌رسد.^[۳۱] این سیاره در آغاز به صورت مواد ذوب شده بود و کم کم با گذر زمان گرمای خود را از دست داد و یک پوستهٔ جامد جایگزین مواد مذاب آن شد. کمی پس از آن در ۴٫۵۳ میلیارد پیش ماه نیز بوجود آمد.^[۳۲]

آخرین فرضیه‌ای که دربارهٔ چگونگی تشکیل ماه بیان شده^[۳۳] و مورد پذیرش بیشتر دانشمندان قرار گرفته، فرضیهٔ برخورد بزرگ است. این فرضیه می‌گوید که جسمی (گاهی به آن تئا می‌گویند) به بزرگی بهرام و با جرمی برابر با ۱۰٪ جرم زمین،^[۳۴] با زمین برخورد کرد.^[۳۵] پس از برخورد بخشی از جرم آن در زمین باقی ماند و بخشی از جرم آن‌ها جدا شد و به فضا رفت. مجموعهٔ جرم‌های پرتاب شده یکی شد و در نهایت کرهٔ ماه بوجود آمد.

اتمسفر نخستین زمین از بیرون زدن گازها و فعالیت‌های آتش‌فشانی بوجود آمد پس از آن، آب و یخ گرفته شده از سیارک‌ها، خرده سیاره‌ها، دنباله‌دارها و جرم‌های دورتر از نپتون (ترانس-نپتون‌ها) میزان بخار آب فشردهٔ جمع شده در زمین را بالا برد و در نهایت اقیانوس‌ها پدیدار شدند.^[۳۶] دانشمندان معتقدند که در آن زمان خورشید تنها ۷۰٪ از درخشندگی حال حاضر خود را داشته ولی هم زمان نشانه‌هایی پیدا شده که آب اقیانوس‌ها در آن دوران «مایع» بوده‌است. این دو مطلب یک تناقض بوجود آورده‌اند و هنوز بی جواب باقی مانده‌اند. هم زمانی پخش شدن گازهای گلخانه‌ای در زمین و بالا بودن میزان تغییراتی که در پرتو افکنی خورشید بوجود می‌آمد همگی زمین را به سوی گرم تر شدن می‌برد و مرتب دمای سطح زمین بالاتر می‌رفت و مانع از آن می‌شد تا اقیانوس‌ها یخ بزنند.^[۳۷] در ۳٫۵ میلیارد سال پیش میدان مغناطیسی زمین تشکیل شد و کمک کرد تا در اثر باد خورشیدی، اتمسفر زمین تهی نشود.^[۳۸]

دو فرضیهٔ مهم برای نرخ رشد و گسترش قاره‌ها در زمین وجود دارد:^[۳۹] نخست: قاره‌ها دارای رشد پیوسته تا امروز بوده‌اند.^[۴۰] دوم: قاره‌ها در آغاز گذشتهٔ زمین، رشد سریع داشته‌اند.^[۴۱] مطالعات امروز نشان می‌دهد که فرضیهٔ دوم به واقیعیت نزدیک تر است. امروزه دانشمندان معتقدند که در آغاز رشد پوستهٔ قاره‌ای زمین با سرعت انجام شده^[۴۲] و پس از آن در یک دورهٔ طولانی پایدار بوده‌است.^{[۴۳][۴۴][۴۵]} پس از گذشت صدها میلیون سال در مقیاس زمین شناسی سطح قاره‌ها پیوسته به خود شکل می‌داد تا اینکه در آخر شکسته شد و تکه قاره‌ها از هم جدا شدند. قاره‌ها همواره در حال مهاجرت بر روی سطح زمین اند و گاهی با یکدیگر ترکیب می‌شوند و یک ابَرقاره را ایجاد می‌کنند. نزدیک به ۷۵۰ میلیون سال پیش، یکی از قدیمی ترین ابَرقاره‌های شناخته به نام رودینیا شروع به شکسته شدن کرد. پس از آن تکه‌های آن دوباره با هم یکی شدند و پانوتیا (۵۴۰ تا ۶۰۰ میلیون سال پیش) و پس از آن پانجه‌آ بوجود آمد که این نیز خود در ۱۸۰ میلیون سال پیش شکسته شد.^[۴۶]

فرگشت زندگی

فرضیه‌ای به نام «زمین گلوله برفی» یا Snowball Earth در دههٔ ۱۹۶۰ مطرح شده‌است این فرضیه می‌گوید که در دوران نئوپروتروزوئیک میان ۷۵۰ و ۵۸۰ میلیون سال پیش، بیشتر سطح زمین از لایه‌ای از یخ پوشیده شده بود. این مطلب بسیار مورد توجه دانشمندان است چون این دوران یخبندان به پیش از انفجار کامبرین، آغاز پدیدار شدن سلول‌های زنده، مربوط است.^[۴۷]

پس از انفجار کامبرین، نزدیک به ۵۳۵ میلیون سال پیش، پنج دورهٔ انقراض یا خاموشی گسترده^[۴۸] در زمین روی داد که آخرین آن‌ها در ۶۵ میلیون سال پیش در اثر برخورد یک شهاب‌سنگ بسیار بزرگ رخ داد و باعث از بین رفتن دایناسورها و دیگر دوزیستان بزرگ هیکل شد؛ البته برخی جانوران کوچکتر مانند پستانداران از این رویداد خاموشی جان سالم به در بردند. با گذشت ۶۵ میلیون سال پستانداران به شاخه‌های گوناگون تقسیم شدند تا آنکه در چند میلیون سال پیش در آفریقا پستاندارانی میمون مانند به نام ارورین Orrorin tugenensis توانستند بر روی دو پای خود بایستند.^[۴۹] داشتن ابزارهای پیشرفته و کامیابی بیشتر در برقراری ارتباط باعث شد تا این جانوران بتوانند مواد غذایی بیشتری را برای خود فراهم کنند. و البته تمامی این پیشرفت‌ها نیازمند داشتن مغزی بزرگتر از آنچه در گذشته داشتند، است. به این ترتیب این جانوران در گذر زمان و با پیشرفته تر شدن و بزرگتر شدن مغزشان کم کم به نژاد انسان نزدیک شدند. پیشرفت در کشاورزی و صنعت به انسان‌ها اجازه داد تا در بازهٔ زمانی کوتاهی بر کرهٔ زمین چنان تاثیری بگذارند که تا کنون هیچ یک از موجودات زنده چنین نکرده‌است.^[۵۰] انسان‌ها بر کمیت و طبیعت دیگر گونه‌های زندگی در کرهٔ زمین دست بردند.

الگوی کنونی عصر یخبندان می‌گوید نزدیک به ۴۰ میلیون سال پیش زمین دچار یخ زدگی شد، در دوران پلیستوسن نزدیک به ۳ میلیون سال پیش این وضع شدت گرفت و پس از آن سرزمین‌های با عرض جغرافیایی بالا هر ۴۰ تا ۱۰۰،۰۰۰ سال دچار چرخهٔ یخ زدگی و گرم شدگی شدند. آخرین یخبندان قاره‌ای در ۱۰،۰۰۰ سال پیش پایان یافت.^[۵۱]

آینده

چرخهٔ زندگی خورشید

آیندهٔ کرهٔ زمین و خورشید به یکدیگر گره خورده‌است. با انباشته شدن پایدار هلیوم در هستهٔ خورشید، کم کم به درخشندگی این ستاره افزوده می‌شود به این صورت که تا ۱٫۱ Gyr (یک میلیارد سال) دیگر ۱۰٪ و تا ۳٫۵ Gyr دیگر ۴۰٪ درخشندگی آن بیشتر خواهد شد.^[۵۲] مدل‌های هواشناسی نشان داده‌است که اگر پرتوهای دریافت شده از خورشید بیشتر شود زمین دچار دگرگونی‌های نامطلوب مانند از دست دادن آب اقیانوس‌ها خواهد شد.^[۵۳]

با بالا رفتن دمای هوا در سطح زمین، چرخهٔ

mouse code