У II ст. до н.е. великий астроном античності Гіппарх з Олександрії встановив тривалість сонячного року з помилкою на 6 хв. що є дуже точним результатом. Крім того, грек обчислив розміри Місяця і віддаленість нашого супутника від Землі. Однак в той час, відповідно до геоцентричної схемою Аристотеля, Землю представляли масивним центром Всесвіту, навколо якої звертаються в своїх небесних сферах планети і інші космічні тіла.
Лише в III в. до н.е. Аристарх Самоський припустив, що Земля обертається навколо Сонця на відстані 600 власних радіусів. Мислителя звинуватили в безбожництві і піддали остракізму. Як планета Земля була відкрита великим польським астрономом Н. Коперником в XVI столітті. У 1543 р Коперник у своїй книзі, присвяченій геліоцентричну систему світу, вперше розвинув ідею, що Земля є рядовим блукаючим тілом - планетою, що обертається довкола Сонця. Так було покладено початок вивчення Землі як космічного тіла.
І. Кеплер в XVII столітті визначив орбіту Землі як еліпс. І. Ньютон в XVIII в. відкрив закон всесвітнього тяжіння, що допомогло науці отримати багато інформації про фізичних умовах Землі - прискорення вільного падіння на земній поверхні, щільність Землі, космічні швидкості Землі. Незважаючи на геніальні відкриття багатьох астрономів і фізиків, в науковому світі до середини XX в. йшла боротьба гіпотез про справжню природу Землі.
В кінці XIX століття, наприклад, стала дуже популярна гіпотеза про увігнутою Землі. Цю досить переконливу гіпотезу використовував відомий український геолог і письменник-фантаст В.А. Обручов в своєму популярному творі «плутонію». Відповідно до даної версії будови світу, Земля має форму сфери, причому люди населяють внутрішню сторону цієї фігури. У центрі сфери, над головами жителів Землі, знаходяться Сонце і космічні тіла. Доводи гіпотези виявилося можливим спростувати остаточно лише в 1957 р коли в нашій країні був запущений на орбіту перший штучний супутник.
Астрономія Землі
Земля - третя планета Сонячної системи, яка здійснює повний оборот навколо Сонця за 365 діб 5 год 48 хв. 46 с.
Цей період називають періодом обертання, і, крім того - зоряним роком. Однак вимірювати роки як обороти Землі навколо Сонця по відношенню до зірок було б складно: таке обчислення ускладнювало б встановлення відповідності між зоряним роком і земними природними сезонами; щоб уникнути цієї проблеми календарний або «тропічний» рік прийнято вимірювати між двома проходженнями Сонця через точку весняного рівнодення. «Істинний» земний рік довше «тропічного» на 20 хв.
Середня відстань від Землі до Сонця становить 149,6 млн. Км Земля рухається по еліптичній орбіті, з фокусів якої розташовується Сонце. Найближчу до світила точку орбіти називають перигелієм, найбільш далеку від нього - афелием. Земля проходить через перигелій в середині зими північної півкулі, а через афелій - в середині зими південної півкулі.
Земна вісь, «спрямована» на Полярну зірку, що в сузір'ї Малої Ведмедиці, нахилена до площини обертання планети (екліптики) на 66,5 градуса; екватор, відповідно, нахилений. Нахилом екватора пояснюються зміни розмірів полярних шапок і сезонні зміни в природі помірних поясів.
астрофізика Землі
Прийнято говорити, що Земля - куля, проте, це твердження не повною мірою відповідає істині. Ретельні вимірювання показують, що екваторіальний діаметр планети менше полярного на 1/298 частку, що становить 48 км, тобто Земля як би «сплюснута» з полюсів. Ця деформація виникла не випадково, і не завжди планета мала вигляд «еліпсоїда обертання», тим більше, що власна сила гравітації Землі досить велика, щоб надати земній речовині форму практично ідеальної кулі. Цьому перешкоджає добове обертання. Викликана їм відцентрова сила призводить в результаті до збільшення екваторіального діаметра і зменшення полярного.
Маса Землі становить майже 6 секстильйонів т, що в 333 тисячі разів менша за масу Сонця; визначити цю масу вдалося тільки шляхом складних обчислень, відштовхує від гравітаційної постійної і прискорення сили тяжіння на земній поверхні. Маса Землі (в астрономії позначається M. де. Є символом планети Земля) - 1 M? = 5,97219. 10 (в 24 ступені) кг.
Обсяг Землі менше обсягу Сонця в 1301 раз, а діаметр - в 109 разів. Середня щільність земної речовини досягає 5500 кг / м3, хоча щільність земної кори значно менше. Поверхня Землі покрита водою на 75%; Світовий океан вміщує 98% усієї води планети.
Атмосфера Землі на 78% складається з азоту, 21% припадає на частку кисню, інертні гази становлять 0,94%, вуглекислий газ - 0,03%, водяні пари і інші домішки - також не більше 0,03%. За межами щільних шарів атмосфери, на кордоні тропосфери, розташований тонкий шар озону, що захищає все живе на планеті від згубної дії ультрафіолету.
Земля, як і всі планетні тіла, має порівняно сильним магнітним полем. Магнітні полюси не збігаються з географічними, більш того - вони постійно «дрейфують» у напрямку до екватора. Магнітне поле Землі зрідка змінює знак, в результаті чого на місці північного магнітного полюса виявляється південний і навпаки.
Про внутрішню будову Землі вченим доводиться судити за непрямими даними геофізики і сейсмології; остання, головним чином, поставляє інформацію про вулканічних процесах і порушуваних ними хвилях в земній корі.
Зараз прийнято вважати, що товщина кори планети під океанами становить 6 - 10 км, а в материкових областях досягає 35 - 70 км. Верхній шар кори, товщина якого не перевищує 5 - 7 км, складається в основному з кремнію, заліза, алюмінію і лужних металів. Під цим шаром лежить другий, гранітний, що тягнеться вглиб на 35-40 км; іноді граніти виходять і на поверхню Землі. Останній шар, товщиною близько 30 км, сформований базальтами.
Нижня межа мантії доходить до глибини 2920 км і стикається з поверхнею зовнішнього ядра товщиною близько 2200 км. При переході цієї межі щільність речовини стрибкоподібно підвищується з 5,6 до 8 і далі до 10 г / см; настільки ж стрибкоподібно змінюється і температура, так само як і тиск.
Інакше змінюється температура в земній атмосфері. Найбільш різання ці зміни в двох нижніх її шарах. Протягом 18 км тропосфери температура падає в середньому від 20 до мінус 55 С. На тропосферу припадає близько 80% маси всієї атмосфери і практично всі водяні пари. На висотах 18 - 55 км простягається стратосфера; в її нижньому ярусі розташовується тонкий шар озону, що утворився з кисню в результаті фотохімічних реакцій. Шар озону поглинає ультрафіолетове випромінювання, в результаті чого в стратосфері температура поступово підвищується, і біля верхньої межі шару близька до 0 ° С. У мезосфері, що простягнулася над стратосферой до висоти 8085 км, температура знову падає, тепер уже до мінус 80 ° С. Над мезосферою знаходиться іоносфера, стан якої вже більше наближається до слабоіонізірованной плазмі, ніж до газової оболонці. У іоносфері температура знову трохи підвищується, однак, тут звичне людині визначення температури вже непридатне.
Природні супутники Землі
У Землі один природний супутник - Місяць.