1. Земля как элемент Солнечной системы

Как космическое тело Земля характеризуется следующими данными: объем 10¹² км³, масса 6 10²¹ т, средняя плотность вещества 5,5 г/см³. Экваториальный радиус 6378 км, полярный — на 21 км меньше. Общая площадь поверхности Земли 510 млн км², из них 361 млн км² приходится на Мировой океан и 149 млн км² — на сушу. Земля удалена от Солнца на 150 млн км и вращается вокруг него со скоростью 30 км/с. Земля образовалась 4,5 млрд лет назад в процессе гравитационной конденсации из рассеянного в околосолнечном пространстве газопылевого вещества.

Пространство вокруг Земли заполнено магнитным полем и называется магнитосферой; внутри магнитосферы находятся радиационные пояса, в которых заряженные частицы захватываются магнитным полем. Земля защищена этими поясами от космических лучей, губительных для всего живого. Межпланетная среда, окружающая Землю, состоит из твердых тел разнообразных размеров, пылинок, атомов, молекул, элементарных частиц и т.п. Теперь же ко всему этому добавились искусственные спутники и другие объекты, занесенные в космос человеком.

Познание глубин Земли не менее сложно, чем изучение отдаленных областей Вселенной. Наиболее важные сведения о природе земных недр дает анализ сейсмических волн — механических колебаний, возникающих при землетрясениях или взрывах. Земные недра разделяют на три основные области: ядро, мантию и кору. Температура, плотность и давление растут с увеличением глубины. Температура в центре Земли достигает 10 000 градусов. Земная кора на континентах имеет толщину до 65 км, а под океанами — до 8 км. Максимальная высота на поверхности Земли — гора Джомолунгма в Гималаях — 8848 м, самое глубокое место - Марианская впадина в Тихом океане -11022 м. Под земной корой располагается мантия, самая мощная из твердых оболочек Земли. Она простирается до глубины 2900 км и составляет более 60% массы и около 80% объема Земли. Ядро Земли изучено слабо, считается, что оно состоит из двух частей: внешней (жидкой) и внутренней (твердой). Внешнее ядро оказывает влияние на магнитное поле Земли.

Теперь несколько слов о Солнце. Возраст его 5 млрд лет. Диаметр в 109 раз больше земного, а масса в 333 000 раз больше массы Земли. Температура центральных областей достигает 15 млн градусов, а давление — сотен миллиардов атмосфер. В этих условиях идут ядерные реакции синтеза ядер водорода в ядра гелия, за счет которых и выделяется громадная энергия. Над ядром Солнца находится так называемая конвективная зона, а еще выше — атмосфера со слоями фотосферы, хромосферы и короны. Средняя температура поверхности Солнца 6 000 градусов. Если толщина короны достигает десятков солнечных радиусов, то толщина фотосферы всего 300 км. Установлены разные периоды колебания солнечной активности. Через каждые 11—12 лет усиливаются факелы и пятна в фотосфере, вспышки в хромосфере, протуберанцы в короне. Все это оказывает заметное воздействие на атмосферу и биосферу Земли, на биологические и даже, как подчеркивает А.Л. Чижевский, на социальные процессы. Причем на Землю попадает менее одной миллиардной доли всей энергии, излучаемой Солнцем, но и этого достаточно для поддержания жизни на нашей планете.