古希腊学者亚里士多德根据月食的景象分析认为:月球被地影遮住的部分的边缘是圆弧形的,所以地球是球体或近似球体。麦哲伦通过一次航海,进一步用事实证明了地球是球体。
关于地球的形状,人们众说纷纭,那么,地球到底是什么形状的呢?
真相是这样的
人们经过不断地探索,最早由麦哲伦实现环球航行,从而证实了地球是个球体。
多年来,关于地球的形状,科学家们争论不休。英国物理学家牛顿提出,地球由于绕轴自转,所以它不可能是正球体,而是两极压缩,赤道隆起,是一个扁球体。但他的理论遭到了巴黎天文台第一任台长卡西尼的反对,他认为地球像一个西瓜。
如今,科学家们通过实测和分析,已经得到确切的数据,地球的平均赤道半径为6378.38千米,极半径为6356.89千米,测量还发现,北极地区约高出18.9米,南极地区则低24~30米。
由此看来,地球的形状很像一只梨:赤道部分鼓,北极有点尖,南极凹进去。确切地说,地球是个三轴椭球体。那么,地球的模样为何这般怪异呢?这是因为地球不仅绕着太阳公转,同时还要自转,地球的表面既有陆地,又有水,为了保持内部引力平衡,地球就变成了这副模样。
地球是一个不规则的球体,但它并不是一个安静的球体,它也会跳动,就像人有脉搏一样。一个健康成年人安静时每分钟的脉搏是70~75次。相比于地球,人的脉搏跳动要快很多很多,地球的“脉搏”则是每6000万年才跳一次。
海洋生物的多样性在过去5亿年中经历了多次繁荣和萧条,而这一神秘周期的产生可能与“地球脉搏”有一定的关系。美国堪萨斯大学的研究人员发现,各大洲的规律性抬升影响了海洋物种的生存,而在每一次发生这类现象前,元素“锶87”就会突然出现在海洋中,所以研究人员认为,“锶87”可能就是造成这一变化的“元凶”。
地球的怒火——火山
故事里的大学问
听说过火神伍尔坎的传说吗?
在古罗马神话中,火神伍尔坎既是天上的火神又是地上的火神,还是一位心灵手巧的匠神。在人们心目中,他常常以铁匠的形象出现,手臂粗壮,头发蓬乱,胡子蓬松,头上戴着锥形帽,身穿手艺人的外衣,右手握着铁锤,左手拿着钳子。
据说,地上火山口喷出的火就是火神冶炼作坊里的大烟囱,地震和火山爆发就是伍尔坎的地下作坊的敲击声所致。现在,我们当然知道火山喷发并不是伍尔坎的“功劳”,那如何解释火山喷发的现象呢?
真相是这样的
在距离地面大约32千米的深处存在着大量高温液体,温度高得足以熔化大部分岩石,岩石熔化时会膨胀,需要更大的空间,使山脉隆起,这些正在上升的山脉下面的压力在变小,山脉下面就可能形成一个熔岩库。这种物质沿着隆起造成的裂痕上升,熔岩库里的压力大于它上面的岩石顶盖的压力时,就会向外迸发成为一座火山。
火山喷发时,炽热的气体、液体或固体物质突然冒出,这些物质堆积在开口周围,形成锥形的山头。“火山口”是火山锥顶部的洼陷,开口处通到地表。锥形山是火山形成的产物,火山喷出的物质主要是气体,但大量火山岩和固体物质也会喷出来。
目前,地球上已知的“死火山”约有2000座,已发现的“活火山”共有500多座,绝大部分分布在陆地上,少量为海底火山。火山在地球上的分布是不均匀的,但都出现在地壳中的断裂带。就世界范围而言,火山主要集中在环太平洋一带和印度尼西亚向北经缅甸、喜马拉雅山脉、中亚、西亚到地中海一带,现今地球上的活火山百分之九十九都分布在这两个带上。
说到火山喷发,总会让人毛骨悚然,因为它给我们带来很大的危害。比如,火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁,淹没附近的乡村和城市,毁坏我们的家园。
实际上,虽然火山喷发会带给我们灾难,但也能带来一定的资源,火山资源主要体现在它的旅游价值、地热利用和火山岩材料方面。火山和地热是一对孪生兄弟,有火山的地方一般就有地热资源。地热能是一种廉价的新能源,无污染。医疗、旅游、农用温室、水产养殖、工业加工、发电方面,都能应用地热能。
火山活动还可以形成多种矿产,最常见的是硫黄矿的形成。陆地喷发的玄武岩,常结晶出自然铜和方解石,海底火山喷发的玄武岩,常可形成规模巨大的铁矿和铜矿。另外,钻石的形成也和火山有关。
美国黄石公园最为著名的景观当属间歇泉,其中有些可射到100多米高,惊涛骇浪般的吼声震慑心扉。其中的老忠实泉,因每小时喷射一次,每次历时5分钟,非常准时而得名。其喷出来的水柱可高达180米左右,沸水散发出来的蒸气像一团洁白的云挂在蓝天上。
在我国黑龙江省有一处“地下森林”,它是由7个死火山口演化来的。由于火山喷发物经风化后形成了肥沃的土壤,一些植物便在这大坑里安下了家。这种地下森林是非常少见的。
还有号称“世界第八奇迹”的恩戈罗恩戈罗火山口,深达600多米,上面直径为18千米,面积254平方千米,底面积为260平方千米,像一口直上直下的巨井,而在这口“井”里,还生活着狮子、长颈鹿、水牛、斑马等动物。
这些美丽的景观真是令人神往,可是你知道吗?造就这些壮观景象的就是火山。如果有机会,一定要去这些地方看一看,原来火山还呈现给我们另一番景象呢!
大地的颤抖——地震
故事里的大学问
在科学不发达的过去,人们常常借助神灵的力量来解释地震。在我国,普遍流传着这样一种说法:在地底下住着一条大鳌鱼,时间长了,大鳌鱼就想翻一下身,只要大鳌鱼一翻身,就会发生地震。
不只是中国,其他国家也流传有类似的说法,在古希腊的神话中,海神普舍顿就是地震的神。南美一直流传着支撑世界的巨人身子一动,就会发生地震的说法。古代日本人则认为,日本岛下住着大鲶鱼,一旦鲶鱼不高兴,只要它扫一下尾巴,地震就发生了。除此之外,埃及和蒙古也有关于地下住着动物在作怪的传说。
现在,我们当然知道地震是一种自然现象,不再像古人那样迷信传说,但并不是每个人都了解地震产生的原理。那么,你对地震是否有一个全面的了解呢?你知道地震发生时会产生怎样的现象吗?
真相是这样的
地震是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。地球上每年大约发生500多万次地震,也就是说每天都要发生上万次地震,不过大多数地震都是非常小的,我们是很难察觉的。真正能对人类造成严重危害的地震每年约有一二十次,能造成特别严重灾难的地震每年约有一两次。
地震会给人们带来不小的灾难,造成严重的人员伤亡,引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散,还可能造成海啸、大规模山崩、泥石流等次生灾害。
那么,地震前有哪些征兆呢?地震前的征兆有以下几个方面:
1.动物行为异常。
一些动物的某些器官特别灵敏,它能比人类更早知道灾害事件的发生。地震前,一些动物常有异常表现,如牛、马惊慌不安、不进厩、不进食、挣断缰绳逃跑、蹬地、刨地,鸡飞上树鸣叫,鸭不下水,猪不吃食,狗乱吠,老鼠满街跑等。
2.地下水异常。
地下水主要包括井水、泉水等,出现水发浑、翻花、冒泡、升温、变色、变味、井孔明显变形、泉眼突然枯竭或枯泉忽有泉水涌出等现象。
3.电磁异常。
电磁异常是指地震前家用电器出现失灵的现象,最为常见的是手机信号减弱、电子闹钟失灵等现象。
4.地声地光。
地声与地光常出现在地震快来临之前,地声多数出现在临震前或震时,但有时也出现在震前几小时或几天。声音类似于机器轰鸣声、雷声、炮声、狂风呼啸声等。
地光一般出现在临震前或震时,也有出现于震前数小时的。形状各异,有带状光、球状光、柱状光等,呈红、白、紫、橙等多种颜色。
地震发生时,最基本的现象就是地面的连续振动,极震区的人先感到上下跳动,因为地震波从地内向地面传来,纵波先到达。接着横波产生大振幅的水平方向的晃动。横波是造成地震灾害的主要原因。
通过以上的描述,我们对地震有了初步的了解,地震会摧毁房屋,造成人员伤亡,正确地避震,则能将损失降到最低。
1.地震发生时,应该就近躲避,地震后迅速撤离到安全的地方,这是应急避震较好的办法,因为震时的预警时间很短,加上地震会造成门窗的变形,短时间内人很难从室内跑出来。
2.地震时,应趴下,将身体的重心降到最低,脸朝下,不要压住口鼻,以保持呼吸顺畅,或蹲下、坐下时尽量蜷曲身体,抓住身边牢固的物体,防止摔倒或因身体移位,暴露在坚实物体外,从而造成伤害。
3.地震时,要躲在室内结实、能掩护身体的物体下或物体旁,就室内而言,开间小,有支撑的地方是最安全的地方。
4.地震时,用手护住头部和后颈,最好用枕头、被褥等顶在头上以保护头颈部;低头、闭眼,以防异物伤害眼睛;有可能时,可用湿毛巾捂住口、鼻,以防灰土、毒气。
5.不随便点明火,因为空气中可能存在易燃易爆气体。
月食——地影下的奇观
故事里的大学问
传说,16世纪初,哥伦布航海到了南美洲的牙买加,与当地的土著人发生了激烈的冲突。哥伦布和他的水手们被困在一个墙角,断粮断水,情况十分危急。
哥伦布的脑中灵光一闪,突然对土著人大喊:“再不拿食物来,就不给你们月光!”土著人不以为意,可是到了晚上,哥伦布的话果然应验了,没有了月光。土著人见状诚惶诚恐,赶快和哥伦布化干戈为玉帛。
难道说,哥伦布真的有神力不成?
真相是这样的
这个故事看起来很玄乎,其实只不过是哥伦布懂得一点天文知识而已。古时候,因科学不发达,人们不懂得月食是如何发生的,对月食心生恐惧。在中国古代,人们认为月食是“天狗”吞食月亮,必须敲锣打鼓才能赶走天狗,使月亮恢复原状。那么,你知道月食是怎样产生的吗?
月食是一种特殊的天文现象,地球在背着太阳的方向会出现一条阴影,称为地影。地影分为本影和半影两部分。本影是指没有受到太阳光直射的地方,而半影则指受到部分太阳直射的光线。月球在环绕地球运行过程中有时会进入地影,从而产生了月食现象。