HÌNH DẠNG, KÍCH THƯỚC VÀ CẤU TẠO CỦA TRÁI ĐẤT
1. Hình dạng
- Trong thời cổ đại: theo trường phái của Pi-ta-go cho rằng: quả đất có dạng vật chất hoàn hảo nhất nên hình dạng của nó cũng là hình dạng hoàn hảo nhất đó là hình cầu. Chính A-rix-tôt (thế kỉ thứ IV trước Công nguyên) lần đầu tiên đã đưa ra được chứng cứ khoa học về hình cầu của Trái đất khi ông quan sát hiện tượng nguyệt thực. Thế nhưng mãi đến thế kỉ XVII từ sau chuyến đi biển vòng quanh thế giới (1619- -1621) của Ma-ge-llan người ta mới thật tin là Trái đất có dạng hình cầu.
- Thế kỉ XVII phát hiện hình dạng Trái đất không phải là hình cầu hoàn hảo mà là khối cầu dẹt ở hai cực (E-llep soid) được chứng minh qua thí nghiệm của Ri-cher (1672), ở xích đạo đồng hồ quay chậm hơn ở Pa-ri mỗi ngày 2'28'' là do bán kính ở xích đạo lớn hơn. Kết luận: khối cầu của Trái đất không phải là khối cầu hoàn hảo mà là một khối cầu dẹt ở hai cực (E-llíp soid).
- Thế kỉ thứ XIX Su-bent (Nga) đã phát hiện hình E-llip của Trái đất không chỉ dẹt ở hai cực mà còn dẹt ở xích đạo. Độ dẹt ở xích đạo rất nhỏ khoảng 1/30000 đường kính của Trái đất.
* Hình dạng Gê-ô-it của Trái đất
Quan niệm về hình dạng của Trái đất là một khối cầu hay một khối E-llip soid đã phản ánh nhận thức của con người trong những giai đoạn khác nhau của khoa học.
Với những số liệu trắc địa ngày càng nhiều đặc biệt là số liệu do các vệ tinh nhân tạo cung cấp. Ngày nay, người ta rút ra kết luận: Trái đất có hình dạng rất đặc biệt đó là hình dạng Qủa địa cầu hay hình Ge-oid (bề mặt hình Ge-oid không trùng với bề mặt khối E-llip soid nhưng thực tế cũng không sai biệt với nó bao nhiêu).
Nguyên nhân: do sự tự quay quanh trục của Trái đất và sự phân bố vật chất nặng nhẹ khác nhau trong nội bộ Qủa đất. Những nơi tích tụ vật chất nặng thì bề mặt Qủa đất bị lún xuống gần tâm hơn. Những nơi tích tụ vật chất nhẹ thì bề mặt Trái đất lồi lên xa tâm hơn tạo thành bề mặt lồi lõm luôn luôn thẳng hướng với trọng lực.
2. Kích thước
Các số liệu đo tính chính xác nhất về kích thước của Trái đất đã được nhà trắc địa học Xô Viết F.N.Kraxôpxki công bố năm 1942 là:
Bán kính xích đạo a: 6378,160 km
Bán kính cực b: 6356,777 km
Độ dẹt ở cực: (a- b) : a = 1/ 298 hay 21,36 km
Độ dẹt ở xích đạo: 1/ 30000 hay 213 m
Chiều dài đường xích đạo (chu vi): 40075,7 km
Chiều dài vòng kinh tuyến: 40008,5 km
Diện tích bề mặt Trái đất: 510,2 triệu km2
Thể tích:1083 tỷ m3
3. Ý nghĩa địa lí của hình dạng và kích thước Trái đất
Do Trái đất có dạng hình cầu nên Mặt trời không thể chiếu sáng một lúc cho mọi nơi trên Trái đất mà chỉ một nửa được chiếu sáng là ban ngày và một nửa chìm trong bóng tối là ban đêm cùng với sự tự quay quanh trục của Trái đất làm cho nhịp điệu ngày đêm liên tục xảy ra, lớp vỏ địa lí đã điều hoà nhiệt độ.
Các tia sáng chiếu xuống xích đạo tạo góc nhập xạ 90o từ xích đạo về 2 cực thì góc nhập xạ nhỏ dần. Vì vậy, năng lượng Mặt trời mà mặt đất tiếp thu được giảm dần từ xích đạo về 2 cực tạo nên sự phân bố tương tự của chế độ nhiệt. Đó là nguyên nhân chính dẫn đến sự hình thành các vành đai khí hậu và tính địa đới của các yếu tố địa lí. Dạng hình cầu đối xứng qua mặt phẳng xích đạo hình thành hai nửa cầu bán cầu Bắc và Nam.
Do có dạng hình cầu, Trái đất chứa được lượng vật chất tối đa và nhờ có khối lượng, kích thước tương đối nên Trái đất đã hình thành và di chuyển xung quanh nó một lớp khí quyển. Điều này vô cùng quan trọng vì nó quyết định khả năng xuất hiện và tồn tại sự sống trên bề mặt Trái đất cũng như tạo điều kiện để diễn ra các quá trình trong vòng tuần hoàn vật chất và năng lượng trên Trái đất.
4. Cấu tạo của Trái đất
Nghiên cứu sự thay đổi của sóng địa chấn lan truyền trong lòng Trái đất, người ta đã biết được Trái đất có cấu trúc gồm nhiều lớp.
4.1. Lớp vỏ Trái đất
Vỏ Trái đất là lớp vỏ mỏng bao bọc bên ngoài của Trái đất có độ dày dao động từ 5 km (ở đại dương) đến 70 km (ở lục địa). Thành phần vật chất của lớp vỏ Trái đất chủ yếu gồm hy-đrô, si-líc, nhôm, sắt, can-xi, na-tri. Lớp vỏ Trái đất có cấu tạo không đồng nhất có hai kiểu chính là:
Kiểu vỏ lục địa: có cấu tạo ba tầng là các tầng trầm tích, gra-nít và ba-zan.
Kiểu vỏ đại dương: có cấu tạo hai tầng là các tầng trầm tích và ba-zan, trong đó tầng trầm tích rất mỏng.
Ngoài ra còn có kiểu vỏ chuyển tiếp thường quan sát thấy ở các khu biển rìa lục địa hoặc biển nội địa.
Vỏ Trái đất chỉ chiếm khoảng 15% về thể tích và khoảng 1% trọng lượng của Trái đất nhưng có vai trò rất quan trọng đối với thiên nhiên và đời sống con người.
4.2. Lớp man-ti
Dưới vỏ Trái đất cho tới độ sâu 2900 km là lớp man-ti (còn gọi là bao man-ti). Lớp này gồm hai tầng chính. Càng vào sâu, nhiệt độ và áp suất càng lớn nên trạng thái vật chất của bao man-ti có sự thay đổi quánh dẻo ở tầng trên và rắn ở tầng dưới.
Vỏ Trái đất và phần trên cùng của lớp man-ti (đến độ sâu 1000 km) vật chất ở trạng thái cứng người ta thường gộp vào gọi chung là thạch quyển. Thạch quyển di chuyển trên một lớp mềm của bao man-ti như các mảng nổi trên mặt nước.
4.3. Nhân Trái đất
Nhân Trái đất là lớp trong cùng dày khoảng 3470 km. Ở đây nhiệt độ và áp suất lớn hơn so với các lớp khác, từ 2900 km đến 5100 km là nhân ngoài, nhiệt độ khoảng 5000oC, áp suất từ 1,3 đến 3,5 triệu atm, vật chất tồn tại trong trạng thái lỏng. Từ 5100 km đến 6370 km là nhân trong, áp suất từ 1,3 đến 3,5 triệu atm vật chất ở trạng thái rắn. Thành phần vật chất chủ yếu của nhân Trái đất là những kim loại nặng như ni-ken (Ni), sắt (Fe) nên gọi là nhân NiFe.
Nguồn: Sưu tầm*
Sửa lần cuối bởi điều hành viên:
