1. Происхождение, форма и строение планеты Земля. Геосферы.

Вопрос о происхождении Земли – важнейший вопрос естествознания. Более 100 лет пользовалась признанием гипотеза Канта-Лапласа, согласно которой солнечная система образовалась из огромной раскаленной газоподобной туманности, вращавшейся вокруг оси, а Земля вначале была в жидком состоянии, а потом стала твердым телом. В 40-х годах 20 века академик О.Ю. Шмидт выдвинул новую гипотезу, согласно которой Солнце на своем пути пересекло и захватило одно из пылевых скоплений Галактики, поэтому планеты образовались из пылевидных частиц, вращающихся вокруг Солнца. В этом скоплении со временем образовались сгустки материи, давшие начало планетам. Земля, по Шмидту, первоначально была холодной. Разогрев ее недр начался когда она достигла больших размеров. Недра Земли приобрели пластическое состояние, более плотные вещества сосредоточились ближе к центру планеты, более легкие у ее периферии. Произошло расслоение Земли на отдельные оболочки. По этой гипотезе расслоение продолжается до настоящего времени. Заслуживает внимание гипотеза В.Г. Фесенкова, который считает, что в недрах звезд, в том числе и Солнца, протекают ядерные процессы. В один из периодов это привело к быстрому сжатию и увеличению скорости вращения Солнца. При этом образовался длинный выступ, который потом оторвался и распался на отдельные планеты.

Форма Земли обычно именуется Земным шаром. Установлено, что масса Земли равна 5,98*10^27 г, объем 1,083*10^27 см^3. Средний радиус 6371 км, средняя плотность 5,52 г/см^3, среднее ускорение силы тяжести 981 Гал. Форма Земли близка к трехосному эллипсоиду вращения с полярным сжатием: у современной Земли полярный радиус 6356,78 км, а экваториальный 6378,16 км. Длина земного меридиана составляет 40008,548 км, длина экватора 40075,704 км. Полярное сжатие обусловлена вращением Земли вокруг полярной оси и величина этого сжатия связана со скоростью вращения Земли. Для Земли есть собственное наименование формы, геоид. Геоид вне континентов совпадает с невозмущенной поверхностью Мирового океана, на континентах поверхность геоида рассчитана по гравиметрическим исследованиям и с помощью наблюдений из космоса. Земля обладает сложноорганизованным магнитным полем. Поверхность Земного шара на 70,8% занята поверхностными водами, суша составляет 29,2%.

Земля сложена как бы несколькими концентрическими оболочками: внешними – атмосфера (газовая оболочка), гидросфера (водная оболочка), биосфера (область распространения живого вещества, по В.И. Вернадскому) и внутренними, которые называют геосферами (ядро, мантия и литосфера).

Земное ядро состоит из внешнего (жидкого) и внутреннего (твердого) ядра. Масса земного ядра составляет до 32% всей массы Земли, а объем всего примерно 16% от объема Земли. Земное ядро почти на 90% представляет собой железо с примесью кислорода, серы, углерода и водорода. Внутреннее ядро имеет железоникелевый состав.

Мантия Земли представляет собой силикатную оболочку между ядром и подошвой литосферы. Масса мантии составляет 67,8 % от общей массы Земли. Мантия подразделена на верхнюю, переходный слой Голицына и нижнюю мантию. По современным представлениям мантия имеет ультраосновной состав, в связи с чем ее часто называют перидотитовой или «каменной» оболочкой.

Литосфера – это каменная оболочка Земли, объединяющая земную кору, подкоровую часть верхней мантии и подстилаемая астеносферой, в которой при высоких температурах вещество частично расплавлено. Характерным признаком литосферы является то, что в нее входят породы в твердом кристаллическом состоянии, и она обладает жесткостью и прочностью. Литосфера способна к движению относительно нижней мантии за счет ослабленности астеносферы.