宇宙簡明/地球
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地球是太陽系中的第三顆行星，也是最大的類地行星。類地行星是指具有固體表面的行星，而不是主要由氣體組成。它也是第五大行星。地球距離太陽 149,600,000 公里，相當於一個天文單位，即 AU。與其他行星不同，地球的英文名稱不是來自希臘或羅馬神話。關於地球的一些其他有趣的事實是，它是太陽系中密度最大的主要天體，並且它的年齡在 45 億到 46 億年之間。每隔 5 億年左右，地球的地殼就會被板塊構造和侵蝕完全摧毀並重新生成。地球表面 71% 被水覆蓋，是唯一一個存在液態水的行星。地球有 13,000 多顆人造衛星圍繞它執行。這些都是關於地球的隨機事實，可以幫助你更好地瞭解我們的星球與其他行星相比是什麼樣的。本章的其餘部分將討論地球的物理構成、大氣層和磁場。我們還將討論月球以及地球為什麼適宜居住。
地球直徑為 12,742 公里，主要由岩石和鐵組成。然而，它的化學成分要複雜一些。按質量計，地球由 34.6% 的鐵、29.5% 的氧、15.2% 的矽、12.7% 的鎂、2.4% 的鎳、1.9% 的硫和 0.05% 的鈦組成。這看起來像是一個很長很混亂的清單，但這只是意味著地球的化學成分是多種多樣的。地球質量的構成比化學成分簡單。地球重 5.9736 x 10^24 千克，其中 0.023% 是水。其餘的質量，即大部分，都在地幔和地核中。
在地球物理層面上，在 1.4 x 10^21 千克的海洋下方，有三個主要的層級：地殼、地幔和地核。地殼是地球的外層，厚度為 0 到 40 公里。這是一個平均厚度，因為厚度在地球周圍是不同的。例如，地殼在海洋下方比在大陸下方更薄。地殼是地球的一個固體層，重 2.6 x 10^22 千克。它由石英和其他矽酸鹽組成，例如長石。地幔位於地殼下方，總質量為 4.043 x 10^24 千克。地幔被分成四個不同的層級：上地幔、過渡層、下地幔和 D 層。上地幔顯然在地幔的頂部。它位於地表下方 40 到 400 公里，是半流體的。它由橄欖石、輝石、鈣和鋁組成。上地幔下方是過渡層，位於地表下方 400 到 650 公里。與上地幔一樣，它也是半流體的。過渡層下方是下地幔，它從地表下方 650 公里開始，一直延伸到地表下方 2,700 公里。與其他兩層一樣，它也是半流體的。它主要由矽、鎂和氧組成，並含有少量的鐵、鈣和鋁。最後，D 層是地幔的最後一層，從地表下方 2,700 公里延伸到地表下方 2,890 公里。它也是半流體的。
地球的最後一層是地核，它位於地幔和地殼下方。它主要由鐵組成，溫度高達 7,500 開爾文。這些溫度比太陽表面還要高。地核被分成兩個部分，外核和核心。外核從地表下方 2,890 公里延伸到地表下方 5,150 公里。它是部分可塑的，部分半流體的。它的重量為 1.835 x 10^24 千克。核心位於地表下方 5,150 到 6,378 公里。它是地球最中心的部分。它是完全固體的，重量為 9.675 x 10^22 千克。
除了地球本身，還有大氣層和磁場。大氣層重 5.1 x 10^18 千克，其中 78% 是氮氣，21% 是氧氣。然而，如果沒有光合作用的植物和藻類來再生氧氣，所有氧氣將在 5,000 年內消失。解釋一下為什麼。大氣層有四個主要層級，我們將詳細討論其中三個。這四個層級分別是電離層、中間層、平流層和對流層。對流層是最靠近地球表面的區域，也是天氣發生的區域。它由上升和下降的氣流區域組成。在該層頂部的氣壓只有海平面氣壓的十分之一。對流層和平流層之間有一個緩衝區，叫做對流層頂。平流層主要由臭氧層組成。一般來說，空氣在該區域以水平方向流動。在臭氧層中，臭氧濃度很高，因此得名。臭氧是氧氣的活性形式。臭氧負責吸收太陽發出的紫外線輻射。如果這種輻射到達地球表面，將會造成毀滅性的影響。目前，臭氧層可能正在由於人為碳化合物的排放而逐漸減少。平流層之上是中間層。它位於地球表面上方 50 到 85 公里處。在所有大氣層中，人們對中間層瞭解最少。來自太空的大多數流星最終都會在中間層燃燒殆盡，儘管該層頂是地球大氣層中最冷的部分。衛星在中間層上方執行，而飛機和氣象氣球則在中間層下方飛行。最後是電離層，也稱為熱層，它非常薄。在電離層中，原子被電離。這意味著它們會獲得或失去電子，因此不再具有電荷。極光也發生在電離層。電離層負責吸收太陽發出的高能光子並反射無線電波。由於這一層非常薄，它的結構受到來自太陽的帶電粒子風的影響，也稱為太陽風。
外核中的電流產生了地球的磁場。雖然我們並不完全瞭解磁場，但我們知道它的起源與電流有關。這些電流是由對流效應和旋轉產生的，稱為旋轉液體金屬外核中的發電機效應。磁場與條形磁鐵的結構相似，其軸相對於地球自轉軸傾斜。目前，地磁北極位於加拿大北部。如果存在不規則性，磁極可能會移動或反轉。磁場對運動的電荷施加力。透過這樣做，它可以捕獲帶電粒子，如電子和光子。被捕獲的粒子主要來自太陽風。當它們被磁場捕獲時，它們會產生極光。為了捕獲來自太陽風的粒子，太陽風會被像水流繞過磁場弓形一樣偏轉。
地球是一個非常獨特的行星，因為它有生命。然而，是什麼使地球適宜居住呢？地球適宜居住的主要原因有四個。第一個是地表溫度和大氣壓。這兩者都恰到好處，因此生命可以蓬勃發展並得到保護，不會被凍結或被燒焦。第二，碳迴圈和光合作用非常重要。在這個過程中，植物從空氣中吸收二氧化碳，並利用它形成有機化合物。如果溫度和壓力條件合適，這些化合物就會轉化為石油、天然氣或煤炭。地球上的大部分二氧化碳都在海底以下。它透過加熱過程釋放，例如火山活動。整個系統的廢棄物是氧氣。使地球適宜居住的第三件事是氧氣。氧氣對地球上的生命至關重要，它的存在和由碳迴圈產生的氧氣同樣重要。最後，水非常重要。我們不僅有冰，還有液態水，這更加重要。