Что больше луна или ядро земли

Во сколько раз Земля больше Луны? Размеры и интересные факты

Луна — это единственный спутник планеты Земля. Мы наблюдаем его ежедневно на небосводе. Луна оказывает достаточно сильное влияние на планету и даже на психику людей. Изучение спутника длится уже более 2 000 лет, продолжается и сегодня. Несмотря на новейшие технологии, у ученых осталось еще множество вопросов. Сегодня мы изучим, во сколько раз Земля больше Луны и что бы было, лишись планета своего верного спутника. Приступим!

Луна — это.

Хотя Луну всегда считали естественным небесным телом, в последнее время появились предположения, что она создана искусственно. Все дело в том, что некоторые объекты на Луне кажутся ученым рукотворными.

Известно, что небо над ней всегда черное, атмосфера отсутствует, а звуки не слышны вовсе. При этом на Луне есть моря, океаны (созданные застывшей лавой) и даже кратеры. Ученых до сих пор волнует вопрос, как образовался спутник и почему он находится там, где мы видим его сегодня.

Спутник регулярно «убегает» от Земли на 3,8 см. Некоторые ученые даже считают, что через 50 миллиардов лет Луна попросту «сбежит». Однако эта теория не находит поддержки среди множества других исследователей.

Также предполагается, что внутри спутника имеется металлическое ядро, покрытое тремя слоями мантии и неоднородной корой, толщина которых может достигать 100 км.

Во сколько раз Земля больше Луны?

Ученые давно выяснили, что спутник в 6 раз меньше голубой планеты. Во сколько раз Земля больше Луны, можно увидеть, посмотрев на фото. Ведь визуально информация воспринимается намного лучше. Вот во сколько раз Земля больше Луны по размеру. Разница просто огромна!

Если смотреть на спутник с Земли, то он кажется совсем небольшим — около 30 см в поперечнике. Однако если любоваться ею с горизонта, размеры кажутся более внушительными.

Радиус Луны составляет 1737,1 км. В то время как средний радиус голубой планеты — 6371,0 км. Таким образом спутник в 3,667 раз меньше планеты.

Во сколько раз Земля больше Луны по диаметру (он равен двум радиусам)? Этот показатель составляет 3 476 км. Именно в этих цифрах исчисляется расстояние от Москвы до Томска. Как известно, экваториальный диаметр голубой планеты равен 12 757 км. То есть по своему поперечнику Луна меньше Земли в четыре раза. Точнее говоря, поперечник спутника равен 0,272 поперечника нашей планеты.

Во сколько раз Земля больше Луны по площади? Площадь поверхности спутника составляет 37,93 млн кв. км. В то время как площадь Земли — 510,1 млн кв. км. То есть площадь спутника примерно равна суммарному размеру трех стран — России, Канады и Китая.

Во сколько раз Земля больше Луны по объему? Спутник почти в 50 раз меньше нашей планеты, то есть занимает всего 2% в пространстве.

Плотность спутника составляет 3,34 г/см³. Это всего лишь 60% от плотности Земли. Различие в плотности обусловлено тем, что планета наша больше и ее недра находятся под большим давлением. Ведь внутренность Земли состоит из массивного ядра, в котором сосредоточено 32% массы ее. В то время как ядро Луны не может содержать больше 5% ее массы. То есть размер его составляет примерно 350 км.

Во сколько раз Земля больше Луны по массе? В 81 раз. Массу спутника пытался рассчитать еще Ньютон. Но в результате получил данные, которые превышали действительные в 2 раза. Напомним читателям, что массу любого тела характеризует количество вещества, заключенного в нем при данном его объеме. Чем больше вещества внутри, тем больше его вес. Значит, тем больше надо применить усилий к тому, чтобы, например, поднять или сдвинуть его.

Сила тяжести на поверхности Луны ниже земной в 6 раз.

Блеск планеты

Учесть стоит и блеск спутника. Отражательная способность (то есть блеск, видимый нами с Земли) Луны в 3 раза ниже, чем у голубой планеты. Из этого следует, что освещение, которое дает спутник, в 41 раз слабее, чем у Земли, если любоваться ею из космоса. Это соответствует разнице в 4 m звездных величин.

Если бы не было Луны.

Возможно, без нее жизнь на голубой планете никогда бы не возникла. Смена времен года происходит именно благодаря Луне. Без нее скачки температуры были бы настолько интенсивными, что африканское лето могло бы с легкостью сменяться арктической стужей на одной территории. Ночи были бы куда темнее, чем сейчас, особенно когда мы наблюдаем на небе полный лунный диск.

Без Луны земляне не имели бы возможности любоваться уникальным зрелищем — солнечным затмением. Все потому, что она расположена настолько удачно, что полностью скрывает звезду, когда она находится на одной линии с Землей.

На планете год был бы совсем иным. Ведь Луна не только контролирует приливы и отливы, она еще и замедлила вращение нашей планеты в несколько раз. Без нее сутки бы длились всего 8 часов. Таким образом длительность года составляла бы около тысячи дней.

То есть Луна не только украшает небо и наталкивает на романтичное настроение. Несмотря на большое расстояние (до нее лететь нужно 3 дня), спутник оказывает огромное влияние на голубую планету. Без него рельеф гор и равнин, формы жизни были бы совсем иными.

Заключение

Известно множество интересных фактов о спутнике нашей планеты. Мы рассмотрели самые интересные из них и узнали, во сколько раз Земля больше Луны.

Источник

Планетарное ядро ​​- Planetary core

Планетарное ядро состоит из слоев сокровенных на планете . Ядра могут быть полностью твердыми или полностью жидкими или представлять собой смесь твердых и жидких слоев, как в случае с Землей. В Солнечной системе размеры ядра колеблются от 20% ( Луна ) до 85% радиуса планеты ( Меркурий ).

У газовых гигантов также есть ядра, хотя их состав до сих пор остается предметом споров, и их возможный состав варьируется от традиционного камня / железа до льда или жидкого металлического водорода . Ядра газовых гигантов пропорционально намного меньше ядер планет земной группы, хотя, тем не менее, они могут быть значительно больше земных; Юпитер в 10–30 раз тяжелее Земли, а ядро экзопланеты HD 149026 b может иметь ядро, в 100 раз превышающее массу Земли.

Керны планет сложно изучать, потому что их невозможно достать буровым станком, и почти нет образцов, которые были бы окончательно взяты из керна. Таким образом, они изучаются с помощью косвенных методов, таких как сейсмология, физика минералов и планетная динамика.

СОДЕРЖАНИЕ

Открытие

Ядро Земли

В 1797 году Генри Кавендиш рассчитал, что средняя плотность Земли в 5,48 раза больше плотности воды (позже уточненная до 5,53), это привело к общепринятому мнению, что Земля намного плотнее внутри. После открытия железных метеоритов Вихерт в 1898 году постулировал, что Земля имеет такой же объемный состав, как и железные метеориты, но железо осело в недрах Земли, и позже представил это путем интегрирования объемной плотности Земли с отсутствующими данными. железо и никель в качестве сердечника. Первое обнаружение ядра Земли произошло в 1906 году Ричардом Диксоном Олдхэмом после открытия теневой зоны P-волны ; жидкое внешнее ядро. К 1936 году сейсмологи определили размер всего ядра, а также границу между жидким внешним ядром и твердым внутренним ядром.

Ядро Луны

Внутреннее строение Луны характеризовалась в 1974 году с использованием сейсмических данных , собранных Аполлоном из лунотрясений . Ядро Луны имеет радиус 300 км. Железное ядро ​​Луны имеет жидкий внешний слой, который составляет 60% от объема ядра, с твердым внутренним ядром.

Ядра скалистых планет

Ядра каменистых планет первоначально были охарактеризованы на основе анализа данных с космических аппаратов, таких как Mariner 10 НАСА , пролетевшего мимо Меркурия и Венеры, для наблюдения за характеристиками их поверхности. Ядра других планет не могут быть измерены с помощью сейсмометров на их поверхности, поэтому они должны быть выведены на основе расчетов на основе этих пролетных наблюдений. Масса и размер могут обеспечить расчет первого порядка компонентов, составляющих внутреннюю часть планетарного тела. Структура каменистых планет ограничена средней плотностью планеты и ее моментом инерции . Момент инерции для дифференцированной планеты меньше 0,4, потому что плотность планеты сосредоточена в центре. Момент инерции Меркурия составляет 0,346, что свидетельствует о наличии ядра. Сохранение расчетов энергии, а также измерений магнитного поля также может ограничивать состав, а геология поверхности планет может характеризовать дифференциацию тела с момента его аккреции. Ядра Меркурия, Венеры и Марса составляют около 75%, 50% и 40% их радиуса соответственно.

Формирование

Аккреция

Планетарные системы формируют из уплощенных дисков пыли и газа , которые срастаются быстро ( в течение тысяч лет) в планетезимали около 10 км в диаметре. Отсюда гравитация берет верх, чтобы произвести планетные зародыши размером с Луну до Марса (10 5 — 10 6 лет), и они развиваются в планетные тела в течение дополнительных 10–100 миллионов лет.

Юпитер и Сатурн, скорее всего, сформировались вокруг ранее существовавших скалистых и / или ледяных тел, превратив эти предыдущие изначальные планеты в ядра газовых гигантов. Это планетарная модель образования планет с аккрецией ядра .

Дифференциация

Планетарная дифференциация в широком смысле определяется как развитие от одного ко многим; однородное тело на несколько разнородных компонентов. Гафния-182 / вольфрам-182 изотопное система имеет период полураспада 9 миллионов лет, и аппроксимируется как исчезнувшей системы после 45 миллионов лет. Гафний — литофильный элемент, а вольфрам — сидерофильный элемент . Таким образом, если сегрегация металлов (между ядром Земли и мантией) произошла менее чем за 45 миллионов лет, силикатные резервуары развивают положительные аномалии Hf / W, а металлические резервуары приобретают отрицательные аномалии по сравнению с недифференцированным хондритовым материалом. Наблюдаемые отношения Hf / W в железных метеоритах ограничивают сегрегацию металлов менее чем 5 миллионами лет, отношение Hf / W мантии Земли указывает на то, что ядро ​​Земли разделилось в течение 25 миллионов лет. Несколько факторов контролируют сегрегацию металлического ядра, включая кристаллизацию перовскита . Кристаллизация перовскита в раннем магматическом океане — это процесс окисления, который может стимулировать производство и извлечение металлического железа из исходного силикатного расплава.

Слияние ядра и воздействия

Столкновения между телами размером с планету в ранней Солнечной системе являются важными аспектами в формировании и росте планет и планетных ядер.

Система Земля – Луна

Гипотеза гигантского удара утверждает, что столкновение между теоретической планетой Тейя размером с Марс и ранней Землей сформировало современные Землю и Луну. Во время этого удара большая часть железа из Тейи и Земли вошла в ядро ​​Земли.

Слияние ядер между протомарсом и другим дифференцированным планетоидом могло происходить как за 1000 лет, так и за 300000 лет (в зависимости от вязкости обоих ядер).

Химия

Определение первичного состава — Земля

Используя эталонную хондритовую модель и комбинируя известные составы коры и мантии , можно определить неизвестный компонент, состав внутреннего и внешнего ядра: 85% Fe, 5% Ni, 0,9% Cr, 0,25% Co и все другие тугоплавкие металлы в очень низкой концентрации. Это оставляет ядро ​​Земли с дефицитом веса внешнего ядра 5-10% и дефицитом веса внутреннего ядра 4-5%; который относится к более легким элементам, которые должны быть в большом количестве и растворимы в железе; H, O, C, S, P и Si. Ядро Земли содержит половину ванадия и хрома Земли и может содержать значительное количество ниобия и тантала . Ядро Земли обеднено германием и галлием .

Компоненты дефицита веса — Земля

Сера является сильно сидерофильной, умеренно летучей и обедненной силикатной землей; таким образом, может составлять 1,9% веса ядра Земли. По аналогичным аргументам фосфор может присутствовать до 0,2 мас.%. Однако водород и углерод очень летучие и, следовательно, были бы потеряны во время ранней аккреции и, следовательно, могут составлять только 0,1–0,2 мас.% Соответственно. Таким образом, кремний и кислород восполняют остающийся дефицит массы ядра Земли; хотя обилие каждого из них все еще вызывает разногласия, в основном вокруг давления и степени окисления ядра Земли во время его формирования. Не существует геохимических свидетельств того, чтобы включить какие-либо радиоактивные элементы в ядро ​​Земли. Несмотря на это, экспериментальные данные показали, что калий является сильно сидерофильным при температурах, связанных с формированием ядра, таким образом, есть потенциал для калия в планетных ядрах планет, а, следовательно, и для калия-40 .

Изотопный состав — Земля

Изотопные отношения гафния / вольфрама (Hf / W) при сравнении с хондритовой системой отсчета показывают заметное обогащение силикатной земли, указывающее на истощение ядра Земли. Железные метеориты, которые, как полагают, возникли в результате очень ранних процессов фракционирования керна, также истощены. Изотопные отношения ниобия / тантала (Nb / Ta) по сравнению с хондритовой системой отсчета показывают умеренное обеднение объемным силикатом Земли и Луны.

Палласитовые метеориты

Считается, что палласиты образовались на границе ядра и мантии ранних планетезималей, хотя недавняя гипотеза предполагает, что они представляют собой смесь материалов ядра и мантии, образовавшихся в результате удара.

Динамика

Динамо

Теория динамо — это предложенный механизм, объясняющий, как небесные тела, такие как Земля, генерируют магнитные поля. Наличие или отсутствие магнитного поля может помочь ограничить динамику ядра планеты. Обратитесь к Магнитному полю Земли для получения дополнительной информации. Динамо-машине в качестве движущей силы требуется источник тепловой и / или композиционной плавучести. Тепловая плавучесть от охлаждающего ядра сама по себе не может вызвать необходимую конвекцию, как показывает моделирование, поэтому требуется композиционная плавучесть (от фазовых изменений ). На Земле плавучесть возникает из-за кристаллизации внутреннего ядра (которая может происходить в результате изменения температуры). Примеры композиционной плавучести включают осаждение сплавов железа на внутреннем ядре и несмешиваемость жидкости, что может влиять на конвекцию как положительно, так и отрицательно в зависимости от температуры окружающей среды и давления, связанного с телом-хозяином. Другие небесные тела, которые демонстрируют магнитные поля, — это Меркурий, Юпитер, Ганимед и Сатурн.

Основной источник тепла

Ядро планеты действует как источник тепла для внешних слоев планеты. На Земле тепловой поток через границу мантии ядра составляет 12 тераватт. Это значение рассчитывается на основе множества факторов: векового охлаждения, дифференциации легких элементов, сил Кориолиса , радиоактивного распада и скрытой теплоты кристаллизации. У всех планетных тел есть изначальная теплота сгорания, или количество энергии от аккреции. Охлаждение от этой начальной температуры называется вековым охлаждением, и на Земле вековое охлаждение ядра передает тепло изоляционной силикатной мантии. По мере роста внутреннего ядра скрытая теплота кристаллизации добавляется к тепловому потоку в мантию.

Стабильность и нестабильность

Небольшие ядра планет могут испытывать катастрофическое высвобождение энергии, связанное с фазовыми изменениями в их ядрах. Рамси (1950) обнаружил, что полная энергия, выделяемая при таком изменении фазы, будет порядка 10 29 джоулей; эквивалентно общему выделению энергии из-за землетрясений в течение геологического времени . Такое событие могло объяснить пояс астероидов . Такие фазовые изменения могли бы происходить только при определенном соотношении массы к объему, и примером такого фазового перехода могло бы быть быстрое образование или растворение твердого компонента ядра.

Тенденции в Солнечной системе

Внутренние каменистые планеты

Все внутренние скалистые планеты, а также Луна имеют ядро ​​с преобладанием железа. У Венеры и Марса есть дополнительный важный элемент в ядре. Считается, что ядро ​​Венеры железно-никелевое, как и Земля. Марс же, как полагают, имеет железо-серное ядро ​​и разделен на внешний жидкий слой вокруг внутреннего твердого ядра. По мере увеличения радиуса орбиты скалистой планеты размер ядра по отношению к общему радиусу планеты уменьшается. Считается, что это связано с тем, что дифференциация ядра напрямую связана с начальной теплотой тела, поэтому ядро ​​Меркурия относительно большое и активное. У Венеры и Марса, как и у Луны, нет магнитных полей. Это может быть связано с отсутствием конвектирующего жидкого слоя, взаимодействующего с твердым внутренним ядром, поскольку ядро ​​Венеры не является слоистым. Хотя Марс действительно имеет жидкий и твердый слой, они, похоже, не взаимодействуют так, как жидкие и твердые компоненты Земли взаимодействуют с образованием динамо-машины.

Внешние газовые и ледяные гиганты

Современное понимание внешних планет Солнечной системы, ледяных и газовых гигантов, предполагает наличие небольших ядер горных пород, окруженных слоем льда, а в моделях Юпитера и Сатурна предполагается наличие большой области жидкого металлического водорода и гелия. Свойства этих слоев металлического водорода являются предметом споров, поскольку их трудно производить в лабораторных условиях из-за необходимого высокого давления. Юпитер и Сатурн, кажется, выделяют намного больше энергии, чем они должны излучать, только от Солнца, что объясняется теплом, выделяемым слоем водорода и гелия. Уран, похоже, не имеет значительного источника тепла, но Нептун имеет источник тепла, который приписывается «горячему» образованию.

Наблюдаемые типы

Следующее суммирует известную информацию о планетных ядрах данных не звездных тел.

В Солнечной системе

Меркурий

У Меркурия есть наблюдаемое магнитное поле, которое, как полагают, генерируется в его металлическом ядре. Ядро Меркурия занимает 85% радиуса планеты, что делает его самым большим ядром по сравнению с размером планеты в Солнечной системе; это указывает на то, что большая часть поверхности Меркурия могла быть потеряна в начале истории Солнечной системы. Ртуть имеет твердую силикатную корку и мантию, покрывающую внешний слой ядра из твердого сульфида железа, за которым следует более глубокий слой жидкого ядра, а затем, возможно, твердое внутреннее ядро, образующее третий слой.

Венера

Состав ядра Венеры значительно варьируется в зависимости от модели, используемой для его расчета, поэтому требуются ограничения.

Существование лунного ядра еще обсуждается; однако, если бы у него действительно было ядро, оно сформировалось бы синхронно с собственным ядром Земли через 45 миллионов лет после запуска Солнечной системы, основываясь на данных гафния-вольфрама и гипотезе гигантского удара . В таком ядре могло быть геомагнитное динамо на ранних этапах своей истории.

земля

В металлическом ядре Земли создается наблюдаемое магнитное поле . У Земли дефицит массы всего ядра составляет 5–10%, а внутреннего ядра — 4–5%. Значение Fe / Ni в ядре хорошо ограничивается хондритовыми метеоритами. Сера, углерод и фосфор составляют только

2,5% дефицита компонента легкого элемента / массы. Не существует геохимических свидетельств включения каких-либо радиоактивных элементов в активную зону. Однако экспериментальные данные показали, что калий является сильным сидерофилом, когда речь идет о температурах, связанных с аккрецией ядра, и, таким образом, калий-40 мог быть важным источником тепла, способствовавшим развитию динамо-машины на ранней Земле, хотя и в меньшей степени, чем на богатой серой. Марс. Ядро содержит половину земных ванадия и хрома и может содержать значительное количество ниобия и тантала. Ядро обеднено германием и галлием. Дифференциация основной мантии произошла в течение первых 30 миллионов лет истории Земли. Сроки кристаллизации внутреннего ядра все еще в значительной степени не решены.

Возможно, в прошлом на Марсе было магнитное поле, создаваемое ядром. Динамо-машина прекратила свое существование через 0,5 миллиарда лет после образования планеты. Изотопы Hf / W, полученные из марсианского метеорита Загами , указывают на быструю аккрецию и дифференциацию ядра Марса; т.е. менее 10 миллионов лет. Калий-40 мог быть основным источником тепла, приводившим в действие раннюю марсианскую динамо-машину.

Слияние ядер между протомарсом и другим дифференцированным планетоидом могло происходить как за 1000 лет, так и за 300000 лет (в зависимости от вязкости ядер и мантии). Нагрев ядра Марса от удара вызвал бы расслоение ядра и убил бы марсианское динамо на период от 150 до 200 миллионов лет. Моделирование выполнено Уильямсом и др. 2004 год предполагает, что для того, чтобы Марс имел функциональную динамо-машину, ядро ​​Марса было первоначально на 150 К горячее, чем мантия (что согласуется с историей дифференциации планеты, а также с гипотезой столкновения), и с жидким ядром, содержащим калий. -40 имел бы возможность разделиться на ядро, обеспечивая дополнительный источник тепла. Модель также приходит к выводу, что ядро ​​Марса полностью жидкое, поскольку скрытая теплота кристаллизации приводила бы в действие динамо-машину с более длительным сроком службы (более одного миллиарда лет). Если ядро ​​Марса жидкое, нижняя граница содержания серы будет равна пяти весовым процентам.

Ганимед

В металлическом ядре Ганимеда создается наблюдаемое магнитное поле.

Юпитер

В ядре Юпитера создается магнитное поле , которое указывает на присутствие какого-то металлического вещества. Его магнитное поле самое сильное в Солнечной системе после Солнца.

Юпитер имеет каменное и / или ледяное ядро, в 10–30 раз превышающее массу Земли, и это ядро, вероятно, растворимо в газовой оболочке, расположенной выше, и поэтому имеет первозданный состав. Поскольку ядро ​​все еще существует, внешняя оболочка должна изначально образоваться на ранее существовавшем планетарном ядре. Модели теплового сжатия / эволюции подтверждают присутствие металлического водорода в ядре в больших количествах (больше, чем у Сатурна).

Сатурн

В металлическом ядре Сатурна есть наблюдаемое магнитное поле . Металлический водород присутствует в ядре (в меньшем количестве, чем Юпитер). Сатурн имеет каменное и / или ледяное ядро, в 10–30 раз превышающее массу Земли, и это ядро, вероятно, растворимо в газовой оболочке наверху, и поэтому оно первично по составу. Поскольку ядро ​​все еще существует, оболочка должна изначально образоваться на ранее существовавших планетных ядрах. Модели теплового сжатия / эволюции подтверждают наличие металлического водорода в ядре в больших количествах (но все же меньше, чем у Юпитера).

Остаточные ядра планет

Полеты к телам в поясе астероидов позволят лучше понять формирование ядра планеты. Ранее считалось, что столкновения в Солнечной системе полностью слились, но недавние исследования планетных тел доказывают, что остатки столкновений лишились своих внешних слоев, оставив после себя тело, которое в конечном итоге станет ядром планеты. Миссия « Психеи» под названием «Путешествие в металлический мир» направлена ​​на изучение тела, которое могло бы быть остатком планетарного ядра.

Внесолнечный

Поскольку область экзопланет растет, поскольку новые методы позволяют открывать обе разные экзопланеты, моделируются ядра экзопланет. Они зависят от начального состава экзопланет, который определяется с использованием спектров поглощения отдельных экзопланет в сочетании со спектрами излучения их звезд.

Хтонические планеты

А хтонические планеты результаты , когда газовый гигант имеет свою внешнюю атмосфера отбрасывается своей родительской звездой, вероятно , из — за внутреннюю миграцию планеты. Все, что осталось от схватки, — это оригинальное ядро.

Планеты, полученные из звездных ядер и алмазных планет

Углеродные планеты , ранее бывшие звездами, образуются одновременно с формированием миллисекундного пульсара . Первая обнаруженная такая планета была в 18 раз плотнее воды и в пять раз больше Земли. Таким образом, планета не может быть газообразной и должна состоять из более тяжелых элементов, которых также много в космическом масштабе, таких как углерод и кислород; делая его, вероятно, кристаллическим, как алмаз.

PSR J1719-1438 — пульсар с 5,7 миллисекундами, у которого обнаружен спутник с массой, подобной Юпитеру, но с плотностью 23 г / см 3 , что позволяет предположить, что спутник представляет собой углеродный белый карлик сверхмалой массы , вероятно, ядро ​​древней звезды.

Горячие ледяные планеты

Экзопланеты с умеренной плотностью (более плотные, чем планеты Юпитера, но менее плотные, чем планеты земной группы), предполагает, что такие планеты, как GJ1214b и GJ436 , состоят в основном из воды. Внутреннее давление таких водных миров привело бы к образованию экзотических фаз воды на поверхности и внутри их ядер.

Источник