Земля – 3-я планета від Сонця, розташована між Венерою та Марсом. Вона є найщільнішою планетою Сонячної системи, найбільшою з чотирьох планет земної групи та єдиним астрономічним об’єктом, який, як відомо, утримує життя. Згідно з радіометричним датуванням та іншими способами досліджень, наша планета утворилася близько 4,54 млрд років тому. Земля гравітаційно взаємодіє з іншими об’єктами у космосі, особливо з Сонцем та Місяцем.
Земля складається з чотирьох основних сфер або оболонок, які залежать одна від одної та є біологічними та фізичними компонентами нашої планети. Їх науково називають біофізичними елементами, а саме гідросферою («гідро» для води), біосферою («біо» для живих істот), літосферою («літо» для суші чи земної поверхні) та атмосферою («атмо» для повітря). Ці основні сфери нашої планети далі поділяються на різні підсфери.
Розглянемо всі чотири оболонки Землі докладніше, щоб зрозуміти їх функції та значення.
Літосфера – тверда оболонка Землі
Літосфера , іноді звана геосферою, відноситься до всіх гірських пород Землі. Вона включає земну кору та верхню частину мантії. Вище літосфера обмежена атмосферою, а нижче – астеносферою (шаром у верхній мантії Землі). Валуни гори Еверест, пісок на пляжах Майамі і лава, що вивергається з гори Кілауе на Гаваях, є прикладами компонентів літосфери.
Літосфера є найтвердішою сферою нашої планети. Її фактична товщина може змінюватись від приблизно 40 км до 280 км. Літосфера закінчується в момент, коли мінерали земної кори стають в’язкими та рідкими. Точна глибина, за якої це відбувається, залежить від хімічного складу гірської породи, а також від температури та тиску.
Існує два типи літосфери: океанічна літосфера та континентальна літосфера. Океанічна пов’язана з океанічною корою і трохи щільніша за континентальну літосферу. Континентальна літосфера, пов’язана з континентальною корою, може бути набагато товщі, ніж океанічна, сягаючи 200 км нижче поверхні Землі.
Найбільш відомою особливістю, пов’язаною з літосферою Землі, є тектонічна активність, яка описує взаємодію величезних плит літосфери, які називаються тектонічними плитами.
Літосфера поділена на тектонічні плити, які з’єднуються між собою як зазубрена головоломка. Ці плити немає постійного розташування; вони повільно рухаються. Більшість тектонічної активності відбувається на межах цих плит, де вони можуть стикатися, розриватися або підсуватися один під одного. Рух тектонічних плит став можливим завдяки тепловій енергії від мантійної частини літосфери. Теплова енергія робить тверду літосферу еластичнішою.
Тектонічна активність відповідає за деякі з найдраматичніших геологічних подій Землі: землетруси, вулкани, орогенез (гороутворення) та глибокі океанічні западини, що утворилися внаслідок тектонічної активності у літосфері.
Гідросфера – водна оболонка Землі
Гідросфера – водна оболонка, що включає всю воду на планеті. До неї відноситься вода, яка знаходиться на поверхні планети, під землею та в повітрі. Гідросфера планети може бути рідиною, парою чи льодом.
На Землі рідка вода існує на поверхні у вигляді океанів, озер та рік. Під землею вона зустрічається в колодязях та водоносних горизонтах, а також як ґрунтові води. Водяна пара найбільш помітна у вигляді хмар і туману.
Замерзла частина гідросфери Землі складається з льоду: льодовиків, крижаних вершин та айсбергів, і має назву – кріосфера.
Вода проходить через гідросферу завдяки циклічному переміщенню. Вона накопичується у хмарах, потім падає на Землю у вигляді дощу чи снігу. Ця вода збирається у річках, озерах та океанах. Потім вона випаровується в атмосферу, щоб знову розпочати цикл. Цей процес називається гідрологічним циклом .
За оцінками вчених, на планеті є понад 1386 млн. км³ води.
У океанах міститься понад 97% запасів води Землі. Решта припадає на прісну воду, дві третини якої знаходиться в замерзлому стані в полярних регіонах планети та на снігових вершинах гір. Цікаво відзначити, що, хоча вода покриває більшу частину поверхні планети, вона становить лише 0,023% загальної маси Землі.
Біосфера – жива оболонка Землі
Біосфера складається з частин Землі, де є життя. Вона простягається від найглибших кореневих систем дерев, до глибоководних океанічних жолобів , від пишних тропічних лісів до високих гірських вершин.
Оскільки життя існує на суші, у повітрі та у воді, біосфера перекриває всі ці сфери. Хоча біосфера має висоту близько 20 кілометрів, майже все життя зосереджено приблизно від 500 м нижче поверхні океану до 6 км над рівнем моря.
Біосфера існує близько 3,5 мільярда років. Найраніші життєві форми біосфери, звані прокаріотами , виживали без кисню. Давні прокаріоти включали одноклітинні організми, такі як бактерії та археї.
Біосферу іноді вважають однією великою екосистемою – складною спільнотою живих та неживих компонентів, що функціонують як єдине ціле. Проте найчастіше біосфера описується як сукупність багатьох екологічних систем.
Атмосфера – повітряна оболонка Землі
Атмосфера – це сукупність газів, що оточують нашу планету, які утримуються дома земної гравітацією. Більшість нашої атмосфери знаходиться поблизу земної поверхні, де вона найбільш щільна. Повітря Землі на 79 % складається з азоту і трохи менше 21 % – з кисню, і навіть аргону, двоокису вуглецю та інших газів. Водяна пара та пил також є частиною атмосфери Землі. Інші планети і Місяць мають дуже різні атмосфери, а деякі взагалі не мають такої. У космосі немає атмосфери.
Атмосфера настільки поширена, що вона майже непомітна, але її вага дорівнює шару води глибиною понад 10 метрів, що покриває всю нашу планету. Нижні 30 кілометрів атмосфери містять близько 98% її маси.
Вчені стверджують, що багато газів у нашій атмосфері були викинуті в повітря ранніми вулканами. Тоді навколо Землі було мало чи взагалі було вільного кисню. Вільний кисень складається з молекул кисню, які не пов’язані з іншим елементом, таким як вуглець (з утворенням вуглекислого газу) або водень (з утворенням води).
Вільний кисень, можливо, був виділений в атмосферу примітивними організмами, мабуть бактеріями, під час фотосинтезу . Пізніше складніші форми рослинного життя додали більше кисню в атмосферу. Кисню в сьогоднішній атмосфері, ймовірно, знадобилося мільйони років, щоб накопичитися.
Атмосфера діє як гігантський фільтр, поглинаючи більшу частину ультрафіолетового випромінювання та дозволяючи проникати сонячним променям. Ультрафіолетове випромінювання шкідливе для живих істот і може спричинити опіки. Проте сонячна енергія необхідна для життя на Землі.
Атмосфера Землі має шарувату структуру . Від поверхні планети до неба йдуть такі шари: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера та екзосфера. Інший шар, званий іоносферою, тягнеться від мезосфери до екзосфери. Поза екзосферою знаходиться космос. Межі між атмосферними шарами чітко не визначені та змінюються залежно від широти та пори року.
Взаємозв’язок оболонок Землі
Усі чотири сфери можуть бути присутніми в одному місці. Наприклад, шматок ґрунту міститиме мінерали з літосфери. Крім того, будуть присутні елементи гідросфери, що являють собою вологу в ґрунті, біосфери як комах та рослин і навіть атмосфери у вигляді ґрунтового повітря.
Усі сфери взаємопов’язані і залежать одна від одної, як єдиний організм. Зміни в одній сфері призведуть до змін до іншої. Тому все, що ми робимо на нашій планеті, впливає на інші процеси в її межах (навіть якщо ми не можемо цього побачити на власні очі).
Останні коментарі