کره زمین

کره زمین سومین سیاره‌ی منظومهٔ شمسی است که در فاصلهٔ حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتری‌ از ستاره‌ی خورشید قرار گرفته است. فاصلهٔ زمین تا خورشید به گونه‌ای است که شرایط محیطی آن قابلیت زیستن را به موجودات زندهٔ کربنی می‌دهد. تاکنون زمین تنها سیاره‌ای بوده است که وجود حیات در آن ثابت شده است. زمین سیاره‌ای است سنگی با مقدار قابل توجه‌ای آب سطحی. جو زمین ترکیبی است از نیتروژن (حدود هشتاد درصد)، اکسیژن (حدود بیست درصد) و چندین گاز دیگر.

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 محسوب می‌شود.

مرتفع‌ترین نقطه بر روی خشکی‌های زمین کوه اورست نام دارد که نزدیک به نه کیلومتر از سطح دریا بالاتر است. عمیق‌ترین 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 گودال یا درازگودال ماریانا گفته می‌شود.

زمین کره‌ای است که روی آن زندگی می‌کنیم. بنا به باورهای دینی از خاک آن آفریده شده‌ایم و روزی دوباره به خاک آن باز می‌گردیم. این کره خاکی یکی از نه سیاره منظومه شمسی است که مانند سایر سیارات در مداری به دور خورشید می‌گردد.

تاریخچه ی زمین

زمین در بدو پیدایش بصورت کره‌ای از مواد داغ و نیمه مذاب بود. بتدریج عناصر سنگینتر ته‌نشین شده و هسته فلزی را بوجود آوردند و در عین حال عناصر سبکتر به سطوح فوقانی آمده و جبه و پوسته را تشکیل دادند. پس از گذشت چند میلیارد سال، زمین سرد شد، سطح زمین جامد گشت، جو زمین شکل گرفت و اقیانوس بوجود آمدند. تکامل زمین هنوز هم ادامه دارد: پوسته زمین توسط فورانهای آتشفشانی در کف اقیانوسها نوسازی شده، دائما بر اثر زمین لرزه‌ها و حرکتهای قاره‌ای در حال تغییر و تحول است. تناسب گازهای مختلف در جو زمین نیز بر اثر دخالتهای انسان به آرامی در حال تغییر است.

حرکت زمین به شکل یک پوسته سنگی متشکل از 12 صفحه مجزاست. هر یک از قاره‌ها روی یک یا چند صفحه قرار گرفته‌اند. این صفحات با سرعتی شبیه به سرعت رشد ناخنهای انسان در حال حرکت هستند. صفحه‌های جامد، روی سنگهای نیمه مذاب به حالت شناور هستند که خود این سنگهای نیمه مذاب توسط جریانهای داغی که از هسته فلزی زمین فوران می‌کنند، تکان خورده و باعث حرکت صفحه‌ها در سطح زمین می‌شوند.

چهره متغیر زمین

250 میلیون سال پیش، سه تکه بزرگ خشکی بهم نزدیک شدند و یک خشکی بزرگ بنام پانجیا را بوجود آوردند. بعد از مدتی دریای تتیس این خشکی عظیم را به دو قسمت لوراسیا و گندوانلند تقسیم کرد. 120 میلیون سال پیش اوراسیا از هم شکافت و آمریکای شمالی از اروپا جدا شد. گنوانلند نیز شکافته شد و در نتیجه هندوستان به سمت جنوب آسیا حرکت کرد. قاره‌ها همچنان به حرکت خود ادامه داده و به این شکل کنونی که می‌بینیم در آمدند. ظرف چند میلیون سال آینده قاره آمریکا به حرکت خود در سمت غرب ادامه داده و قاره آفریقا به اروپا و آسیا ملحق خواهد شد.

حیات در زمین

اولین موجودات زنده حدود 3.8 میلیارد سال پیش و اولین دایناسورها حدود 150 میلیون سال پیش در زمین ظاهر شدند. حدود 65 میلیون سال پیش نسل دایناسورها از بین رفت (انقراض دایناسورها). یکی از عوامل انقراض دایناسورها برخورد یک شهاب سنگ به زمین و پر شدن جو زمین از غبار بود. در چنین شرایطی نور و گرما به زمین نرسیده و یک دوره کوتاه یخبندان باعث مرگ دایناسورها بر اثر سرما و گرسنگی شده است. اگر همه تاریخچه زمین را در 24 ساعت خلاصه کنیم، نخستین انسانها در 2 ثانیه مانده به نیمه شب ظهور خواهند کرد.

اندازه کره زمین

قطر کره زمین حدودا 7926 مایل (12756 کیلومتر) است. کره زمین پنجمین سیاره بزرگ در منظومه شمسی پس از مشتری ،زحل،اورانوس و نپتون می باشد.

اراتوستن دانشمند یونان،(276- 194قبل از میلاد مسیح) اولین کسی بود که محیط کره زمین را محاسبه کرد. او سایه ظهر اواسط تابستان را،در چاههای عمیق سین که (امروزه اسوان نامیده می شود ودر کنار رود نیل در مصر قرار دارد) و اسکندریه را مقایسه کرد. و به درستی تصور کرد از انجا که خورشید بسیار دور است پرتوهای آن تقریبا موازی هستند.و بادانستن فاصله دو محل، محیط زمین را بالغ بر 250000 استادیا (واحد سنجش محیط زمین ) محاسبه کرد. به طور دقیق مقدار یک واحد سنجش محیط زمین ناشناخته است، بنابراین دقت او نامطمئن و احتمالی اما بسیار نزدیک به حقیقت بود او همچنین انحراف محور کره زمین و فاصله آن از ماه و خورشید را با دقت اندازه گرفت.

ماه کره زمین

مقایسه قطر ماه و زمینکره زمین یک ماه دارد. قطر کره ماه در حدود یک چهارم قطر کره زمین است. کره ماه ممکن است بخشی از کره زمین بوده باشد که بر اثر برخورد جسمی بزرگ باکره زمین در میلیاردها سال پیش از آن جدا شده است.

جرم، چگالی و سرعت گریز

جرم کره زمین برابر 98/5  ضربدر 10 به توان 24 کیلو گرم است. کره زمین دارای چگالی متوسط 5520 کیلوگرم بر مترمکعب است (آب دارای چگالی 1027 کیلوگرم بر مترمکعب است). پر چگال ترین سیاره  منظومه شمسی کره زمین می باشد. یک جسم برای فرار از کشش گرانشی زمین باید به سرعت 24840 مایل در ساعت (برابر 11180 متر بر ثانیه ) برسد.

حرکات زمین

• حرکت وضعی : حرکت زمین به دور محور شمالی و جنوبی آن مدت این چرخش ۲۳ساعت و ۵ می باشد.
• حرکت انتقالی : زمین بر گرد خورشید سالی یکبار دوران می‌کند.( حرکت انتقالی به کمک اثر دوپلر اثبات می‌شود.)
  (زمین به دور خورشید در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت می‌گردد (مدار بیضی شکل که خورشید در یکی از کانونهای آن واقع است). در این خصوص ما حرکت واقعی را نمی‌بینیم بلکه حرکت ظاهری خورشید را می‌بینیم که به نظر می‌رسد در یک سال یک بار به دور زمین می‌گردد. این مدار ظاهری خورشید دایرة‌البروج نامیده می‌شود. نواری به عرض 8 درجه در هر سوی دایرة‌البروج را منطقه‌البروج می‌خوانند. 12 صورت برجسته فکلی بر این نوار قرار دارند که خورشید در حرکت ظاهریش هر سال یکبار از آنها می‌گذرد این صورتها عبارتند از :  حمل، ثور، جوزا، سرطان، اسد، سنبله،میزان، عقرب، قوس، جدی، دلو و حوت.)
• حرکت رقص محور : این بسیار کمتر است بنابراین تنها یک لرزش سینوسی در مدار زمین ایجاد می‌کند.
• حرکت تقدیمی : حرکتی است که به موجب خم بودن محور زمین نسبت مدار خود ایجاد می‌شود و باعث می‌شود که قطب شمال سماوی جا به جا شود(در دوره‌های ۲۶ هزار ساله)
  خورشید همراه زمین و سیارات دیگر در میان خوشه محلی ستاره‌گان با سرعت بیست کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کنند. حواس آدمی این حرکات را درنمی‌یابد همانطور که در ترنی که با حرکت یکنواخت پیش می‌رود، مسافران سرعت آن را حس نمی‌کنند.

آیا حرکت وضعی زمین حرکتی واقعی است؟

ما از حرکت واقعی زمین مطلع نیستیم. آنچه مشاهده می‌شود حرکتی ظاهری است به صورت دوران ظاهری کره آسمان، یعنی طلوع ستارگان و خورشید از افق شرقی و غروب آنها در افق غربی. نظیر این رابطه میان حرکت واقعی و حرکت ظاهری، در ترن متحرک نیز وجود دارد. چون از پنجره‌های قطاری که رو به شمال می‌رود به بیرون نگاه کنیم حرکت ظاهری منظره‌های مجاور را به سمت جنوب مشاهده خواهیم کرد.

چند اثر که معلول چرخش زمین هستند :

• توانایی روز و شب : هر نقطه از زمین متناوبا رو به خورشید (روز) می‌کند یا پشت به آن (شب) می‌دارد.
• صلب بودن محور : محور زمین زاویه میل خود را با صفحه مدار حفظ می‌کند و پیوسته رو به سوی ستاره جوی است از این لحاظ زمین چرخان شباهت بسیار با یک ژیروسکوپ چرخان دارد. محور زمین نیز مانند محور ژیروسکوپ دارای حرکت تقدیمی است.
• یک نیروی گریز از مرکز : که در استوا بیشترین مقدار را دارد و در قطب صفر است و بر هر جسمی که بر روی زمین واقع است وارد می‌آید و در نتیجه آن وزن اجسام در قطب بیشتر است تا در استوا.
• پخ بودن زمین در قطبها : احتمالا معلول این چرخش در زمانی بوده است که سطح زمین هنوز حالتی مایع یا شکل پذیر داشته باشد.

طول مدت یک روز و سال بر روی کره زمین

یک روز بر روی کره زمین 93/23 ساعت طول میکشد. (این به این معنی است که مددت 93/23 ساعت طول می کشد تا کره زمین یک بار به دور محور خودش بچرخد – این فرآیند یک روز نجومی نام دارد ). یک سال بر روی کره زمین به اندازه 26/365 روز بر روی این کره طول می کشد. ( این به این معنی است که 26/365 روز طول می کشد تا کره زمین یک بار مدار خورشید را دور بزند ). حرکت وضعی زمین به مرور زمان تا اندازه ای کند میشود یعنی تقریبا هر ده سال  یک ثانیه کندتر خواهد شد.

مدار زمین

کره زمین به طور میانگین مسافت 93 میلیون مایل (برابر با 149600000 کیلومتر ) را در مدار خودش به دور خورشید می پیماید. این فاصله بر حسب یک واحد نجومی (AU) تعریف می شود. در حدود روز دوم ژانویه هر سال زمین نزدیکترین فاصله را با خورشید (4/91 میلیون مایل برابربا 1/147 میلیون کیلومتر ) دارد. این هنگام نزدین یا حضیض نام دارد. در حدود دوم جولای هر سال زمین بیشترین فاصله را با خورشید (8/94 میلیون مایل برابر 6/152 میلیون کیلومتر ) دارد. این هنگام اوج یا دورین گاه  نام دارد.

خروج مرکزی مداری

خروج از مرکز مدار کره زمین  برابر با 017/0 است. مدار کره زمین تقریبا دایره است.

انحراف محور کره زمین و فصول

محور کره زمین از خط عمود بر مدار خورشید، به اندازه 45/23 درجه انحراف یافته است. این انحراف باعث به وجود آمدن چهار فصل سال یعنی تابستان، بهار، زمستان و پائیز می شود. از آنجائی که محور زمین دارای انحراف است، بخشهای مختلف کره زمین در زمانهای مختلف سال در جهت خورشید قرار می گیرند. این پدیده مقدار آفتاب در یافتن هر منطقه را تحت تاثیر قرار می دهد.

سرعت

سطح کره زمین در خط استوا به مقدار 40000 کیلومتر در شبانه روز حرکت می کند. این به معنای سرعتی برابر 1040 مایل بر ساعت  یا 1670 کیلومتر بر ساعت است. این سرعت از تقسیم محیط کره زمین در خط استوا (حدود 24900 مایل یا 40070 کیلومتر )بر تعداد ساعات شبانه روز (24) محاسبه می شود.

از انجایی که محیط زمین در قطبین به صفر نزدیک می شود،هنگامی که به سمت یکی از دو قطب حرکت می کنید این سرعت تقریبا به صفر کاهش پیدا می کند. زمین با سرعتی در حدود 30 کیلومتر بر ثانیه در مدار به دور محور خودش می چرخد. این سرعت توسط سرعت چرخش تقریبی زمین ( 5/0کیلو متر بر ثانیه) در نزدیکی خط استوا سنجیده می شود. ضخامت جو کره زمین در حدود 300 مایل (480کیلو متر ) است. اما بیشترین مقدار جو زمین در حدود 10 مایل (16 کیلو متر ) سطح زمین است.

مقدار دما بر روی کره زمین

مقدار دما بر روی کره زمین 136 تا 127- درجه فارنهایت (برابربا 58 تا 88 – درجه سانتی گراد) در نوسان است. پائین ترین دمای ثبت شده در جولای 1983 در منطقه وستوک قطب جنوب است و بالاترین دما در سپتامبر 1922 در کشور لیبی در قاره افریقا به ثبت رسید. تاثیر گلخانه ای باعث محصور شدن گرما در جو می شود. جو اجازه ورود مقداری پرتوی مادون قرمز را به درون فضا می دهد که کمی از انها به زمین انعکاس می یابند.

جو زمین

جو زمین متشکل از لایه نازکی از گازها است که کره زمین را احاطه کرده است. این گازها شامل 78 % نیتروژن، 21 % اکسیژن، 9/0% آرگون، 03/0% دی اکسیدکربن و مقدار کمی از گازهای دیگر است.
جو زمین به واسطه گاززدایی سیاره ای به وجود امد، فرایندی که در آن گازهایی مانند دی اکسیدکربن، بخارآب، دی اکسیدگوگرد و نیتروژن از درون زمین از طریق اتشفشانها ودیگر جریانات آزاد شدند. اشکال زندگی بر روی زمین از هنگام تکامل ترکیب جو را تعدیل کرده اند.

زمین و عقاید

یونانیها که پیشروان علم بودند، در قرن ششم قبل از میلاد، زمین را کروی و ثابت فرض می‌کردند و اکثر تمدنها معتقد بودند که جهان، زمین مرکز است. ولی بطلیموس ستاره شناس یونانی بیشتر از سایرین بر این اندیشه معروف معتقد بوده است. در جهان زمین مرکز، زمین در مرکز عالم قرار داشته و خورشید و سیارات و ستارگان حول آن می‌گردند.

سالها بعد معدودی از متفکران یونانی مخصوصا آریستار خوس اندیشه زمین مرکزی بودن دنیا را زیر سوال بردند. ولی کتاب بطلمیوس المجسی بر علم آن زمان سیطره داشت و مانع از قبول نظر آریستارخوس شد. تا اینکه در سال 1543 نیکلا کپرنیک ستاره شناس لهستانی، مرکزیت را از زمین گرفته و به خورشید داد.

گردآورنده: دنیاها، دانشنامۀ فارسی | www.donyaha.ir