章節字數：1737 更新時間：07-09-13 16:50
簡介
地球，太陽係八大行星之一，按離太陽由近及遠的次序為第三顆。它有一個天然衛星——月球，二者組成一個天體係統——地月係統。地球大約有46億年的曆史。
自轉和公轉
1543年，哥白尼在《天體運行論》一書中首先完整地提出了地球自轉和公轉的概念。此後，大量的觀測和實驗都證明了地球自西向東自轉，同時圍繞太陽公轉。1851年，法國物理學家傅科在巴黎成功地進行了一次著名的實驗（傅科擺試驗），證明地球的自轉。地球自轉周期約為23時56分4秒平太陽時，地球公轉的軌道是橢圓的。公轉軌道的半長徑為149597870公裏，軌道的偏心率為0。0167，公轉周期為一恒星年，公轉平均速度為每秒29。79公裏，黃道與赤道交角（黃赤交角）為23°27′。地球自轉和公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替、四季變化和五帶（熱帶、南北溫帶和南北寒帶）的區分。地球白轉的速度是不均勻的，有長期變化、季節性變化和不規則變化。同時，由於日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內部物質的各種作用，使地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生變化，即歲差和章動、極移和黃赤交角變化。
形狀和大小
地球是球形這個概念的出現，可上溯到公元前五、六世紀。當時，希臘的畢達哥拉斯學派的哲學家隻是從球形最美的觀念出發產生這一概念的。亞裏士多德根據月食時月球上地影是一個圓，第一次科學地論證了地球是個球體。中國早在戰國時期，哲學家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世紀，古希臘的地理學家埃拉托斯特尼成功地用三角測量法測量了阿斯旺和亞曆山大城之間的子午線長。中國唐朝時期，在一行的指導下，由南宮說率領的測量隊在河南省黃河南北的平原地帶進行了最早的弧度測量，算出了北極的地平高度差一度，相當於南北地麵距離相差約351裏80步（唐朝的長度單位5尺=1步，300步=1裏），從而可算出地球的半徑。這項工作比阿拉伯人的類似工作約早100年。在現代，除用大地測量方法外；還可用重力測量確定地球的均衡形狀。人造地球衛星上天後，地球動力學測地方法得到很大發展。各種方法的聯合使用，使得地球形狀和大小的測定精度大大提高。1976年國際天文學聯合會天文常數係統中，地球赤道半徑α為6378140米，地球扁率因子1/f為298。257。地球不是正球體，而是扁球體，或者說，更象個梨狀的旋轉體。人造地球衛星的觀測結果表明、地球的赤道也是個橢圓，據此可認為地球是個三軸橢球體。地球自轉產主的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹，成為目前的略扁的旋轉橢球體形狀，極半徑比赤道半徑約短21公裏。地球內部物質分布的不均勻性，進一步造成地球表麵形狀的不規則性。在大地測量學中，所謂的地球形狀是指大地水準麵的形狀，在這個麵上重力位各處相同，是個等位麵。日、月對地球的引力作用使地球上的海洋、大氣產生潮汐現象，也使固體地球（在某種程度上是個彈性體）發生彈性形變，這就是所謂“固體潮”。
起源和演化
對地球起源和演化問題進行係統的科學研究始於十八世紀中葉，至今已經提出多種學說。現在流行的看法是：地球作為一個行星，遠在46億年以前起源於原始太陽星雲。它同其他行星一樣，經曆了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。地球胎形成伊始，溫度較低，並無分層結構，隻是由於隕石物質的轟擊，放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮，才使地球溫度逐漸增加。隨著溫度的升高，地球內部物質也就具有越來越大的可塑性，且有局部熔融現象。這時，在重力作用下物質分異開始，地球外部較重的物質逐漸下沉，地球內部較輕的物質逐漸上升，一些重的元素（如液態鐵）沉到地球中心，形成一個密度較大的地核（地震波的觀測表明，地球外核是液態的）。物質的對流伴隨著大規模的化學分離，最後地球就逐漸形成現今的地殼、地幔和地核等層次。
在地球演化早期，原始大氣逃逸殆盡。伴隨著物質的重新組合和分化，原先在地球內部的各種氣體上升到地表成為第二代大氣，後來，因綠色植物的光合作用，進一步發展成為現代大氣。另一方麵，地球內部溫度升高，使內部結晶水汽化。隨著地表溫度逐漸下降，氣態水經過凝結、降雨落到地麵形成水圈。約在三、四十億年前，地球上開始出現單細胞生命，然後逐步進化為各種各樣的生物，直到人類這樣的高級生物，構成了一個生物圈。
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