Warto przeczytać

Ziemia

Ziemia to trzecia pod względem odległości od Słońca planetaplanetaplaneta Układu Słonecznego. Pod względem wielkości jest piątą planetą oraz największą planetą skalistą w Układzie Słonecznym. Jest wyjątkowa, ponieważ to jedyna, jak się dziś wydaje, planeta w całym znanym Wszechświecie, na której istnieje rozwinięte życie. Wiek Ziemi szacuje się na około 4,54 miliarda lat. Dzięki naukom takim jak biologia, chemia czy geologia bardzo dobrze znamy skład i budowę powierzchni naszej planety oraz jej atmosferę. Natomiast dzięki badaniom astronomicznym poznajemy Ziemię jako planetę Układu Słonecznego.

Tabela 1. Podstawowe parametry fizyczne Ziemi oraz jej orbity.

Na Ziemi używa się trzech definicji doby:

- doba słoneczna, odpowiada pełnemu obrotowi planety wokół własnej osi w odniesieniu do położenia Słońca;

- doba gwiazdowa, to okres obrotu Ziemi wokół własnej osi względem gwiazd innych niż Słońce;

- średnia doba słoneczna, jako urzędowa jednostka czasu, jest uśrednioną wartością czasu trwania jednego obrotu Ziemi wokół własnej osi względem Słońca, wyznaczoną z długości roku zwrotnikowego. Doba słoneczna średnia = 24 godz. = 1440 min. = 86 400 sekund.

Bez względu na to, czy używamy doby gwiazdowej czy słonecznej, to dzień i noc na różnych szerokościach geograficznych wygląda inaczej. Jest to spowodowane różnym nasłonecznieniem powierzchni planety wynikającym z nachylenia osi obrotu do płaszczyzny ekliptykiekliptykaekliptyki (płaszczyzny, po której porusza się Ziemia wokół Słońca). Nachylenie to wynosi nieco ponad 23 stopnie. Oś obrotu Ziemi od strony północnej w obecnych czasach jest zawsze skierowana w kierunku Gwiazdy Polarnej. Zimą Polska (na półkuli północnej) jest znacznie mniej oświetlona, niż na przykład Australia, mimo że Ziemia jest wtedy najbliżej Słońca. Biegun północny Ziemi jest w tym okresie odchylony od Słońca, a biegun południowy zwrócony jest w jego stronę. Natomiast latem w Polsce dzień trwa bardzo długo, ponieważ biegun północny skierowany jest w stronę Słońca. Naszą gwiazdę macierzystą możemy widzieć wysoko nad horyzontem przez znaczną część doby. Jedynie w regionach okołorównikowych długość dnia i nocy nie zmienia się znacząco, a Słońce każdego dnia znajduje się prawie w zenicie.

Pole magnetyczne Ziemi jest w przybliżeniu polem dipolowym. Bieguny tego pola położone są w pobliżu biegunów geograficznych. Jednak oś magnetyczna pola nie pokrywa się z osią obrotu planety. Oś magnetyczna zmienia swoje położenie. Bieguny magnetyczne przesuwają się ze średnią prędkością 15 km/rok. Pole to jest prawdopodobnie wywoływane przez ruchy prądów konwekcyjnych w płynnych warstwach Ziemi. Ruch obrotowy Ziemi oraz w niewielkim stopniu oddziaływanie grawitacyjne Księżyca wywołują wiry. Przez to tworzy się prąd, a jeśli jest prąd, to generuje się również pole magnetyczne. Zjawisko takie nazywa się geodynamoefekt dynamogeodynamo.

Pole magnetyczne Ziemi ma istotny wpływ na życie na Ziemi. Przede wszystkim tworzy barierę ochronną przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym, głównie pochodzącym ze Słońca. Pole magnetyczne Ziemi jest najlepiej zbadanym polem magnetycznym planet układu Słonecznego.

Pierwsze w historii zdjęcie Ziemi widzianej z kosmosu wykonano już w 1946 roku. Dokonali tego Amerykanie za pomocą aparatu zamocowanego do pocisku balistycznego V‑2 z wysokości 105 kilometrów n.p.m.

Rn1CmHNRpP0Lt

Rys. 1. Zdęcie wykonane z pokładu statku Apollo 11 w lipcu tysiąc dziewięćset sześćdziesiątego dziewiątego roku przedstawia Ziemię. Zdjęcie podzielone jest jakby na dwie części; górną zajmuje czarna przestrzeń kosmiczna, zaś dolna przedstawia szarą powierzchnią Księżyca widoczną z góry. Z wysokości, z której wykonano zdęcie powierzchnia Księżyca wydaje się prawie gładka. W połowie wysokości zdjęcia widoczny jest horyzont powierzchni Księżyca, na którego tle widoczna jest Ziemia przedstawiona jako błękitna kula z zarysami zielonobrązowych kontynentów.

Księżyc

Wszystkie naturalne satelity w Układzie Słonecznym mają swoje nazwy własne, poza ziemskim. Polska nazwa własna ziemskiego księżyca to Księżyc (ang.: Moon) pisany wielką literą. Jest to najlepiej zbadany naturalny satelita. Dzięki wielu misjom badawczym znamy dokładnie jego budowę, ruch i struktury na jego powierzchni takie jak kratery, wąwozy, równiny i morza (gładkie obszary zastygłego bazaltu). Już w roku 1959 rozpoczęto eksplorację Księżyca przy pomocy bezzałogowych misji kosmicznych (więcej na ten temat przeczytasz w e‑materiale „Bezzałogowe misje kosmiczne”), a dziesięć lat później pierwszy człowiek wylądował na jego powierzchni.

Z Ziemi możemy oglądać tylko jedną stronę Księżyca, ponieważ jego obrót wokół własnej osi jest zsynchronizowany z obiegiem wokół Ziemi. Mimo to, zbadano obie strony Księżyca.

R1U2835b8DzcA

Rys. 2a. Zdjęcie przedstawia widoczną stronę Księżyca. Tło zdjęcia stanowi czarna przestrzeń kosmiczna. W centralnej części ilustracji pokazano Księżyc w postaci dużej szarej kuli. Jego powierzchnia pokryta jest ciemnymi i jasnymi obszarami. Na powierzchni Księżyca widoczne są kratery powstałe w wyniku uderzeń w powierzchnię Księżyca na przykład meteorytów.

RLC7UiMzldpUn

Rys. 2b. Zdjęcie przedstawia niewidoczną strone Księżyca. Tło zdjęcia stanowi czarna przestrzeń kosmiczna. W centralnej części zdjęcia pokazano Księżyc w postaci dużej szarej kuli.. Na jego powierzchni widoczne są kratery powstałe w wyniku uderzeń w powierzchnię Księżyca na przykład meteorytów.

Tabela 2. Podstawowe parametry fizyczne Księżyca i jego orbity.

Obecność tak dużego ciała na orbicie okołoziemskiej ma duży wpływ na zjawiska na Ziemi. Są nimi między innymi pływy morskie, czyli ruchy dużych mas wody. Więcej na temat Księżyca i jego wpływu na Ziemię przeczytasz w innych e‑materiałach. Ponadto deformacje Ziemi wynikające z oddziaływań grawitacyjnych Ziemia - Księżyc powodują spowolnienie obrotu Ziemi, a co za tym idzie wydłużenie doby o około dwie tysięczne sekundy na każdy rok. W skali życia jednego człowieka jest to niewiele, jednak w skali istnienia planety są to znaczące zmiany.

Słowniczek