《中小学生不可不知的宇宙奥妙》：第17章 人类的老家——地球

------第17章 人类的老家——地球------



质量5.9742×1024kg赤道半径6378.14km平均密度5.515gm/cm3平均日距149600000km自转周期0.99727天公转周期365.256天平均轨道速度297.9km/sec赤道地表重力9.78m/sec2赤道逃逸速度11.18km/sec平均地表温度14℃大气压101.3kPa大气组成氮78%氧21%其他2%

地球这颗有着广阔天空和蓝色海洋的行星始终给人以坚实巨大的感觉。而在宇宙中，地球给人的印象却并非如此：这个在一层薄薄而脆弱的大气笼罩下的星球并不见得有多大。在太空中，地球的特征是明显的：漆黑的太空、蓝色的海洋、棕绿色的大块陆地和白色的云层。地球是太阳的从里往外数第三颗行星，距太阳大约有1.5亿千米。地球每365.256天绕太阳运行一圈，每23.9345小时自转一圈。它的直径为12756千米，只比金星大了100多千米。人们梦想能在太空中旅行，能欣赏宇宙的奇观。而从某种意义上说，我们都是太空旅行者。我们的宇宙飞船是地球，飞行速度是每小时108000千米。

地球内部可分为地壳、地幔和地核三大部分。地壳厚约30千米，地幔厚约2840千米，地核厚约3500千米。每一部分又可细分。地核可分为外部液态地核和内部固态地核，地幔可分为上地幔和下地幔，地壳则可分为海洋地壳和大陆地壳。

地球是一个活跃的行星。根据板块构造说，地壳由几大板块构成，这些板块漂浮在炽热的地幔上缓慢移动。它的运动方式基本有两种：扩张和缩小。扩张运动表现为两个板块相互远离，地下岩浆涌出形成新的地壳；缩小运动表现为两个板块相互碰撞，一个板块钻到另一板块的下面，在地幔的高温中逐渐消融。在板块交界处常常存在许多巨大的断层，地震频繁，火山众多。地球的外壳非常年轻，它不断受到大气、水和生物的侵蚀，并在地质运动中不断重建。所以地球表面没有像月球那样坑坑洼洼、遍布陨石坑。这样的地壳构造在太阳系中是独一无二的。

地球有一个适合生物生存的大气层。在这个大气层中氮气占78%，氧气占21%，余下的1%是其他成分。地表年平均气温15℃，平均气压101.3千帕。地球初步形成时，大气中存在有大量的二氧化碳，但是到今天，它们几乎都被结合成了碳酸盐岩石，少量溶入了海洋或被植物消耗掉了。地壳板块构造运动与生物活动共同维持着二氧化碳的循环。大气中仍然存在的少量二氧化碳带来了温室效应，这对维持地表气温极其重要。温室效应使地球年平均气温从早期的-21℃提高到了宜人的14℃，否则海洋将会结冰，生命将不复存在。而随着社会的发展，人类将大量的二氧化碳排放到了大气中：过多的二氧化碳会使温室效应变得越来越严重。我们不希望地球变得像金星般炎热。

地球是太阳系中唯一已知存在生命的行星。它快速的自转与富含镍铁熔岩的地核共同形成了一个巨大的磁气圈。在太阳风的吹拂下，磁气圈的形状被扭曲成水滴状。它与大气一同担当了阻止来自太阳和其他天体有害射线的任务。地球的大气还使我们免受流星雨的袭击，大多的陨石在它们到达地面前便已烧毁了。

人类开始太空探索后，我们已对自己的行星有了更多的认识。人类的第一颗人造地球卫星发现地球周围有一个强烈的辐射区，现在我们把它叫做Van Allen辐射带。这个辐射带是宇宙中高速运动的带电粒子在赤道上空被地球的磁场俘获而形成的一个环状区域。曾经被认为非常平静的上层大气，其实是非常活跃的，它在太阳辐射的影响下遵循着热胀冷缩的规律。上层大气的这些特性对地球的天气系统有很重要的影响。

知识链接：盘古开天辟地

传说在天地还没有开辟以前，宇宙就像是一个大鸡蛋一样混沌一团。有个叫做盘古的巨人在这个“大鸡蛋”中一直酣睡了约18000年后才醒来，发现周围一团黑暗。盘古张开巨大的手掌向黑暗劈去，一声巨响，“大鸡蛋”碎了，千万年的混沌黑暗被搅动了，其中又轻又清的东西慢慢上升并渐渐散开，变成蓝色的天空；而那些厚重混浊的东西慢慢地下降，变成了脚下的土地。盘古站在这天地之间非常高兴。盘古很怕天地再合拢起来再变成以前的样子，他就用手撑着青天，双脚踏着大地，让自己的身体每天长高一丈，天地也随着他的身体每天增高一丈。这样又过了18000年，天越来越高，地越来越厚，盘古的身体长得有45000千米那么长了。

盘古凭借着自己的神力终于把天地开辟出来了。可是，盘古也累死了。盘古临死前，他嘴里呼出的气变成了春风和天空的云雾；声音变成了天空的雷霆；他的左眼变成了太阳，右眼变成了月亮；头发和胡须变成了夜空的星星；他的身体变成了东、西、南、北四极和雄伟的三山五岳；血液变成了江河；筋脉变成了道路；肌肉变成了农田；牙齿、骨骼和骨髓变成了地下矿藏；皮肤和汗毛变成了大地上的草木；汗水变成了雨露。传说，盘古的精灵魂魄也在他死后变成了人类。所以，人类是世上的万物之灵。
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------第18章 量一量地球的三围和体重------

我们已经知道了地球的形状，地球的大小和重量呢？

有人可能会说，大小问题好办，测量一下就得了。

事情说起来简单，做起来可不容易。

大家都知道，中国是一个很大的国家，领土面积约960万平方千米，可是地球表面能容纳50多个像我们这样大的国家。时速达800千米的喷气式客机，绕地球飞行一圈，得花费两天两夜又两个小时。

据说，最早测定地球大小的是公元前3世纪下半叶的古希腊科学家埃拉托斯尼。他认定大地是个圆球体，然后选择两个城市——阿斯旺和在阿斯旺正北方向的亚历山大港。6月22日夏至那一天正午，太阳正在阿斯旺天顶上，阳光能够直射到井底，直立的长杆在地面上不留下阴影，而同一时刻在亚历山大城，阳光却照不到井底，可以量出太阳离开天顶有7.2度的角度，相当于整个圆周360度的1/50。这就是说，阿斯旺和亚历山大港之间的距离是整个地球圆周长度的1/50。测量阿斯旺和亚历山大港之间的距离是五千斯台地亚（古代埃及的一种长度单位），埃拉托斯尼于是算出地球的圆周长度是25万斯台地亚（相当于39816千米），同我们现在测得的数据已经非常接近了。

16世纪以后，测量地球大小的方法和次数越来越多，使用的仪器越来越精确，测得的数据也就更接近于真实。

地球的大小通常是用它的直径或半径来表示的。既然地球是一个“扁球”，那么它在赤道方向和两极方向的半径或直径就不会一样。较新的测量结果告诉我们：地球的赤道半径，也就是长半径是6356.863千米，长短半径相差约21千米。

把地球的长短半径（或直径）之差，用赤道半径（或直径）去除，所得的结果叫地球的扁率表示地球在两极方向的扁平程序。扁率等于1/298.3，这就是说，两极半径（或直径）比赤道半径（或直径）短了1/298.3。如果把地球设想成是一个1米直径的球体，两极半径只比赤道半径约短1.7毫米，所以地球比一只橙子还要接近球形，实际上和一个真正的圆球相差无几。它的平均半径是6371.11千米。

知道了地球的半径，就可以推算出地球大小的其他数值：地球的赤道圆周长度大约是40075.69千米，地球的总面积约51000万平方千米。

地球的表面是有山有水、高低不平的，总面积中约有70.8%是海洋，29.2%是陆地，陆地面积里又有1/5左右是沙漠或半沙漠。“世界屋脊”——在我国西藏高原的喜马拉雅山区，它的最高峰珠穆朗玛峰高出海面8882米；地球的最低点在太平洋西部的马里亚纳海沟，它深达11022米。

测得了地球的半径，地球的体积也很容易算出来，是10830亿立方千米，相当于全世界海洋里海水总量的790倍。

地球的大小测定了，现在还要知道“地球的重量”。

严格来说，我们平时所说的物体的重量，是由地球对它的吸引而来，所以“地球的重量”一词是没有意义的。但是，地球同任何其他物体一样都有自己的质量，我们有时所说的“地球的重量”，就指的是地球的质量。

大家都知道应该怎样去求得一个物体的重量，只要用秤去称一下就行了。可是地球实在太大，没有这样大的大秤能够直接去称它。

发现万有引力定律以后，我们找到了几种间接“秤量”地球质量的方法。

1774年以来，对地球的“秤量”重复了好多次，开始数值偏小，以后越来越精确。今天我们已经测知地球的质量是595后面跟19个零那么多的吨数，或者说，大约60万亿亿吨！

这个数字已经不是“毛估”，而是相当精确了。

用体积除以质量，就是地球的平均密度。地球的平均密度——单位体积的质量是每立方米5.2吨或每立方厘米5.2克，相当于水的密度的5.52倍。

知识链接：地球是怎么来的

约在50亿年以前，银河系中存在着一块太阳星云，它是一团尘气的混合物。在它的引力收缩中，温度和密度都逐渐增加，尤其在自转轴附近更是如此。于是，在星云的中心部分便形成了原始的太阳。

也就是说，99%以上的物质向中心聚合成为太阳，周围还有部分散落的物质碎片围绕着太阳旋转，经过很长一段时间的碰撞和引力作用，散落的碎片逐渐聚合成了九大行星。但那时的地球只是一团混沌的物质，又经过了几十万年，物质逐渐冷却凝固，形成了地球的初步形态。在太阳系形成之初，围绕核心旋转的灰尘颗粒先变成小的岩石，然后像滚雪球一样，变成更大的圆石，叫做微星。许多微星相互撞击，最终组成4颗内层岩石行星：水星、金星、地球和火星以及几个围绕“大气团”的岩石核心星：木星、土星、天王星和海王星。未完待续......欲知下回，请关注微信公众号： xiaoyida_com ，回复 xse95940 获取完整内容！
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本小说内容节选自：育儿健康小说 《中小学生不可不知的宇宙奥妙》

作者：王成
最后更新于：2016年10月21日
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