私たちの故郷である地球について、基礎的な知識はどの程度知っていますか?

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この常識は小学校ですでに知っていることですが、今日はもう少し深く掘り下げてみましょう。次に、地球の基本的な状況、構造、動きという3つの側面から、私たちの故郷である地球についての一般的な知識を皆さんにお伝えします。

基本的な状況

地球は球体で、平均直径は約12742.02キロメートル、質量は約5.97237×10^24キログラム、つまり約600兆トンです。ここで「about」が使われているのはなぜですか?このような巨大な物体の大きさや質量を非常に正確に特定することは不可能であり、これらのデータ自体が毎日変化するため、おおよその推定値しか提供できません。

さらに、地球は完全な球体ではありません。扁平率は0.0033528と少し扁平です。したがって、地球の直径は単なる平均値です。地球が丸くない理由は、地球が自転しているからです。回転する物体には遠心力があり、遠心力が最も大きくなるのは赤道上です。その結果、赤道付近の地殻が少し隆起し、その直径は最大となり、約 12,756 キロメートルになります。極における遠心力は最小であるため、直径も約 12,714 キロメートルと小さくなります。

これにより、赤道の円周は約 40,075 キロメートル、極の円周は約 39,942 キロメートルであると計算できます。

これらの基本データから、地球の総面積は約5億1000万平方キロメートルであると計算できます。この5億1000万平方キロメートルのうち、陸地と島嶼が29.2％を占め、川、湖、海などの水域が70.8％を占めています。水の大部分は海水であり、総量は約13億8千万立方キロメートル、そのうち96.5%は海水です。

淡水資源の 13.5% のうち、99.15% 以上は氷床と氷河です。人間が本当に利用できる水資源は、川、湖、貯水池にあります。この部分の水資源は、淡水資源全体の約 0.85%、約 93,000 立方キロメートルに過ぎません。このことから、人間が利用できる水資源は総水量のわずか 0.0067% に過ぎないことがわかります。

もし地球上のすべての水を水の球にすると、全体の水の球の直径は約 1,400 キロメートル、淡水の球は約 270 キロメートル、使用可能な水の球の直径はわずか 56 キロメートルになります (上の写真)。したがって、人類が利用できる淡水資源は非常に不足しています。人類が長期的に生き残りたいのであれば、誰もが水資源を保全する責任があります。

地球構造

地球の表面システムは、下から上に向かって、地圏、水圏、生物圏（人間圏を含む）、大気圏で構成されています。これらは地球の外側の円に属し、現在の人間の活動の範囲内にあります。

いわゆる地球圏は、岩石からなる地殻と、岩石から風化した土壌で構成されています。水圏は、海洋、河川、湖沼、小川など、地圏を覆う水域である。生物圏と人類圏は、陸上と水圏に生息し活動する動物、植物、微生物、特に地球全体に広がる人間の活動の痕跡です。

大気とは地球を覆う空気の層であり、人間が常に呼吸している空気です。空気は主に窒素と酸素で構成されています。体積比では窒素が約78％、酸素が約21％、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンなどの希ガスが合計で約0.934％を占めています。二酸化炭素は約0.04％、水蒸気や塵埃不純物等は0.002％を占めます。

大気の密度は温度と圧力に密接に関係しています。海面での大気圧は 101325 Pa で、1 atm とも呼ばれ、1 標準気圧を表します。摂氏 0 度、標準気圧 1 度では、空気の密度は約 1.293kg/m^2 です。高度が上がるにつれて、気圧はどんどん低くなり、密度はどんどん小さくなり、つまりどんどん薄くなっていきます。

大気は一般的に5つの層に分かれており、表面から対流圏、成層圏、中間圏、熱圏、外気圏と呼ばれます。大気圏と宇宙空間の間には厳密な境界はありません。地球から数万キロメートルの高度では、いまだにまれに大気粒子の活動が見られます。地球のヒル球の半径は150万キロメートルです。つまり、地球の重力の範囲は150万キロメートルであり、地球の大気分子はそこにまだ存在しています。

地球の内環は、主に地球の固体部分であり、主に地殻の下の3つの層、すなわちマントル層、核の外側の液体層、核を指し、核はさらに上部マントル、下部マントル、外核、遷移層、内核に細分されます。このように細分化されているのは、各レベルが突然変化するのではなく、徐々に変化するためです。

地球の地殻の平均厚さは約35キロメートルで、最も薄い場所でも数キロメートル（海溝）であり、最も厚い場所でも70キロメートル以上（山頂）あります。マントル層の厚さは約2865キロメートルである。核の半径は約3471キロメートルです。地表から深く行くほど、温度が高くなり、圧力も大きくなります。マントルの温度はおよそ1000～2000℃、核の温度は2000～6000℃です。地球の地殻の中心部の圧力は 360 万気圧に達し、物質の密度は約 12.9g/cm^3 です。

地球のさまざまな部分の詳細については、以前の記事で紹介されているので、ここでは繰り返しません。

地球の動き

地球の動きは地球に活力と生命を与える動きであるため、地球について最も紹介する価値のある部分です。

太陽は太陽系の質量の 99.86% を占めており、太陽系を絶対的に支配する、文句なしのリーダーです。したがって、質量が太陽の 33 万分の 1 しかない地球は、他の 7 つの惑星と同様に、誕生以来太陽の重力に巻き込まれ、太陽の周りを回っています。

しかし、誕生後すぐに、地球の稼働状態は変化しました。

変化の理由は、火星ほどの大きさの惑星が地球に衝突したためである。科学者たちはこの惑星を「テイア」と名付けました。衝突の結果、地球と合体し、地球の質量は約8分の1に増加し、現在の約600兆トンの質量に達しました。

この衝突により、地球は「太った」だけでなく、地球の自転軸も歪んでしまった。本来は太陽黄道に対して垂直であった自転軸が約23.44度傾いたため、首が傾いた状態で回転することになります。

それだけでなく、「テイア」が地球に衝突した際に、大量の溶岩も吹き飛ばされました。この溶岩の山は地球の重力の影響で遠くまで飛ばなかった。しばらく地球の周りを回っていたが、その後重力によって惑星に凝縮され、それが月となった。それ以来、月は地球の唯一の天然衛星となり、45億年にわたって地球の周りを回り続けています。

このようにして、地球と月は地球月系を形成し、この最適な組み合わせによって地球上に生命が出現することができました。まず、地球は首を傾けながら自転しており、地球上の直射日光の位置に周期的な変化が生じます。一年に一度、南緯23.44度から北緯23.44度の間を赤道の周りを上下します。すべてのものは太陽の助けを借りて成長し、それによって一年を通して春、夏、秋、冬の気候の変化が形成されます。

月の形成により、地球上で太陽の2.5倍の潮汐力が生じ、地球の海の潮汐運動が大幅に強化されました。地球が自転するにつれ、月に対する地球表面の位置は絶えず変化し、移動し、海面は月の潮汐力の動きによって 1 日に 2 回上昇したり下降したりします。季節の移り変わりと海の潮汐の影響により、地球は生命力と活力に満ち、地球上の生命の進化が促進されます。

そのため、科学界は、もし衝突がなかったら、あるいは衝突が多少なりとも激しかったら、地球は金星や火星のようになり、生命は出現しなかったかもしれないと考えています。つまり、私たちはこの衝突のおかげで存在しているのです。

太陽系の 8 つの惑星の中には、地球に似ていて硬い岩石の地殻を持つ地球型惑星が 4 つあります。木星に似た木星型巨大惑星が4つあり、主にガスで構成され、固体表面を持たず、大きさと質量が巨大です。 4 つの地球型惑星はガス惑星よりも太陽に近いため、内惑星とも呼ばれます。

地球は地球型惑星の中で最大であり、質量と体積も最大です。太陽に最も近いものから数えると、地球は平均軌道半径が約1億5000万キロメートルで3番目にランクされます。地球は1日に1回自転しており、赤道での直線速度は毎秒約464メートルです。また、太陽の周りを規則的に公転しており、その直線速度は秒速約29.783キロメートルで、1年に1回、つまり約365.25日かけて太陽の周りを公転します。

これらは地球についての一般的な常識です。議論へようこそ、そして読んでいただきありがとうございます。

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