Nauke o Zemlji
Nauke o Zemlji (takođe poznato pod nazivom geonauke), je termin koji okuplja i odnosi se na sve nauke koje su povezane sa izučavanjem planete Zemlje. Ovo je praktično specijalan slučaj udruživanja nauka o planeti pošto je Zemlja, za sada, jedina ljudima poznata planeta na kojoj je poznato da postoji život. U naukama o Zemlji zastupljeni su i redukcionistički i holistički pristupi. Ove nauke udružuju fiziku, geologiju, geografiju, matematiku, hemiju i biologiju kako bi izgradile kvantitativno razumevanje različitih osnovnih delova ili sfera Zemljinog sistema.
Nauke o Zemlji spadaju su prirodne nauke koje se bave izučavanjem Zemlje. Ovo je posebna nauka koja se bavi proučavanjem planeta na kojoj živimo, njene strukture (građe), sastava, nastanka, fizičkih karakteristika, aspektima menjanja i prirodnim fenomenima. Osnovne discipline Nauka o Zemlji su fizika, matematika i hemija koje imaju zadatak da prouče i razumeju osnovne delove - sfere. Kao i u mnogim naukama Zemlja se izučava sa dva aspekta: eksperimentalno i teorijski.
Primena Nauka o Zemlji uključuje istraživanja i eksploataciju mineralnih i hidrokarbonatnih resursa, kartografiju, meteorološke pojave i predviđanja vulkanskih erupcija. Nauke o Zemlji su povezane sa naukama o životnoj okolini kao i sa planetarnom astronomijom.
Nauke o Zemlji
[uredi | uredi izvor]Neke od interdisciplinarnih oblasti povezanih sa geonaukama su: meteorologija, geohemija, geofizika, fizička geografija, mineralogija, klimatologija i paleoklimatologija.
Polja studiranja
[uredi | uredi izvor]Sledeće oblasti nauke su generalno kategorisane u okviru nauka o Zemlji:
- Geologija opisuje stenovite delove Zemljine kore (ili litosfere) i njen istorijski razvoj. Glavne poddiscipline su mineralogija i petrologija, geomorfologija, paleontologija, stratigrafija, strukturna geologija, inženjerska geologija i sedimentologija.[1][2]
- Fizička geografija se fokusira na geografiju kao nauku o Zemlji. Fizička geografija je proučavanje Zemljinih godišnjih doba, klime, atmosfere, tla, vodenih tokova, reljefa i okeana. Fizička geografija se može podeliti u nekoliko grana ili srodnih oblasti, i to: geomorfologija, biogeografija, geografija životne sredine, paleogeografija, klimatologija, meteorologija, primorska geografija, hidrologija, ekologija, glaciologija.
- Geofizika i geodezija istražuju oblik Zemlje, njenu reakciju na sile i njena magnetna i gravitaciono polja. Geofizičari istražuju Zemljino jezgro i plašt, kao i tektonsku i seizmičku aktivnost litosfere.[2][3][4] Geofizika se obično koristi da dopuni rad geologa u razvoju sveobuhvatnog razumevanja geologije kore, posebno u istraživanju minerala i nafte. Seizmolozi koriste geofiziku da razumeju tektonsko pomeranje ploča, kao i da predvide seizmičku aktivnost.
- Geohemija se definiše kao proučavanje procesa koji kontrolišu obilje, sastav i distribuciju hemijskih jedinjenja i izotopa u geološkim sredinama. Geohemičari koriste alate i principe hemije za proučavanje sastava, strukture, procesa i drugih fizičkih aspekata Zemlje. Glavne poddiscipline su geohemija vode, kosmohemija, geohemija izotopa i biogeohemija.
- Nauka o tlu pokriva najudaljeniji sloj Zemljine kore koji je podložan procesima formiranja tla (ili pedosfere).[5] Glavne podele u ovoj oblasti studija uključuju edafologiju i pedologiju.[6]
- Ekologija pokriva interakcije između organizama i njihove okoline. Ovo polje proučavanja razlikuje proučavanje Zemlje od proučavanja drugih planeta u Sunčevom sistemu, jer je Zemlja njegova jedina planeta koja vrvi životom.
- Hidrologija, okeanografija i limnologija su studije koje se fokusiraju na kretanje, distribuciju i kvalitet vode i obuhvataju sve komponente hidrološkog ciklusa na Zemlji i njenoj atmosferi (ili hidrosferi). „Poddiscipline hidrologije uključuju hidrometeorologiju, hidrologiju površinskih voda, hidrogeologiju, nauku o slivovima, hidrologiju šuma i hemiju vode.“[7]
- Glaciologija pokriva ledene delove Zemlje (ili kriosfere).
- Nauke o atmosferi pokrivaju gasovite delove Zemlje (ili atmosfere) između površine i egzosfere (oko 1000 km). Glavne poddiscipline uključuju meteorologiju, klimatologiju, hemiju atmosfere i fiziku atmosfere.
Zemljina unutrašnjost
[uredi | uredi izvor]
Tektonika ploča, planinski lanci, vulkani i zemljotresi su geološki fenomeni koji se mogu objasniti u smislu fizičkih i hemijskih procesa u Zemljinoj kori.[9]
Ispod Zemljine kore leži plašt koji se zagreva radioaktivnim raspadom teških elemenata. Plašt nije sasvim čvrst i sastoji se od magme koja je u stanju polu-večne konvekcije. Ovaj proces konvekcije uzrokuje da se litosferske ploče pomeraju, iako sporo. Nastali proces je poznat kao tektonika ploča.[10][11][12][13]
Tektonika ploča se može smatrati procesom kojim se Zemlja ponovo pojavljuje. Kao rezultat širenja morskog dna, nova kora i litosfera nastaju protokom magme od plašta ka obližnjoj površini, kroz pukotine, gde se hladi i učvršćuje. Subdukcijom, okeanska kora i litosfera se vraćaju u konvektivni omotač.[11][13][14]
Područja kore u kojima se stvara nova kora nazivaju se divergentnim granicama, ona gde se kora vraća u Zemlju su konvergentne granice, a ona gde ploče klize jedna pored druge, ali se novi litosferski materijal ne stvara niti uništava, nazivaju se transformisane (ili konzervativne) granice.[11][13][15] Zemljotresi su rezultat pomeranja litosferskih ploča i često se dešavaju blizu konvergentnih granica gde se delovi kore potiskuju u zemlju kao deo subdukcije.[16]
Vulkani su prvenstveno rezultat topljenja materijala potopljene kore. Materijal kore koji je utisnut u astenosferu se topi, i jedan deo otopljenog materijala postaje dovoljno lagan da se podigne na površinu – stvarajući vulkane.[11][16]
Zemljina atmosfera
[uredi | uredi izvor]
Troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera su pet slojeva koji čine Zemljinu atmosferu. 75% gasova u atmosferi nalazi se unutar troposfere, najnižeg sloja. Sve u svemu, atmosfera se sastoji od oko 78,0% azota, 20,9% kiseonika i 0,92% argona. Pored azota, kiseonika i argona postoje male količine drugih gasova uključujući CO2 i vodenu paru.[17] Vodena para i CO2 omogućavaju Zemljinoj atmosferi da prihvati i zadrži energiju Sunca putem fenomena koji se naziva efekat staklene bašte.[18] Ovo omogućava da površina Zemlje bude dovoljno topla da ima tečnu vodu i podržava život. Pored skladištenja toplote, atmosfera takođe štiti žive organizme tako što štiti površinu Zemlje od kosmičkih zraka — za koje se često pogrešno misli da ih odbija magnetno polje.[19] Magnetno polje — stvoreno unutrašnjim kretanjem jezgra — proizvodi magnetosferu koja štiti Zemljinu atmosferu od sunčevog vetra.[20] Kako je Zemlja stara 4,5 milijardi godina,[21] ona bi do sada izgubila svoju atmosferu da nije bilo zaštitne magnetosfere.
Zemljino magnetno polje
[uredi | uredi izvor]Elektromagnet je magnet koji nastaje električnom strujom.[22] Zemlja ima unutrašnje jezgro od čvrstog gvožđa okruženo tečnim spoljnim jezgrom koje konvektira;[23] stoga je Zemlja elektromagnet. Kretanje konvekcije fluida održava Zemljino magnetno polje.[23][24]
Magnetno polje je takođe veoma važno jer neke ptice i insekti koriste polje za navigaciju na velikim udaljenostima. Oni to mogu da urade pomoću magnetizovanih kristala gvožđa koji se nalaze u njihovoj koži radi orijentacije. Najvažnija funkcija Zemljinog magnetnog polja je zaštita njenih organizama. Protoni visoke energije se odbijaju zajedno sa elektronima u solarnom vetru. Ako bi organizmi bili direktno izloženi ovim česticama, to bi bilo smrtonosno.[25] Da bi konzistentnost magnetnog polja ostala konstantna, mora postojati privlačno magnetno polje. Ako se kretanje magnetnog polja promeni onda se menja i svaki njegov aspekt. To označava silu koja je proporcionalna brzini naelektrisanja koje se kreće.[26]
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Adams & Lambert 2006, str. 20
- ^ a b Smith & Pun 2006, str. 5
- ^ „WordNet Search – 3.1”. princeton.edu.
- ^ „NOAA National Ocean Service Education: Global Positioning Tutorial”. noaa.gov.
- ^ Elissa Levine, 2001, The Pedosphere As A Hub broken link?
- ^ Gardiner, Duane T. „Lecture 1 Chapter 1 Why Study Soils?”. ENV320: Soil Science Lecture Notes. Texas A&M University-Kingsville. Arhivirano iz originala 2018-02-09. g. Pristupljeno 2019-01-07.
- ^ Craig, Kendall. „Hydrology of the Watershed”.
- ^ Encyclopedia of Volcanoes, Academic Press, London, 2000
- ^ „Earth's Energy Budget”. ou.edu.
- ^ Simison 2007, paragraph 7
- ^ a b v g Adams & Lambert 2006, str. 94–95, 100, 102
- ^ Smith & Pun 2006, str. 13–17, 218, G-6
- ^ a b v Oldroyd 2006, str. 101, 103, 104
- ^ Smith & Pun 2006, str. 327
- ^ Smith & Pun 2006, str. 331
- ^ a b Smith & Pun 2006, str. 325–26, 329
- ^ Adams & Lambert 2006, str. 107–08
- ^ American Heritage, str. 770
- ^ Parker, Eugene (mart 2006), Shielding Space (PDF), Scientific American, Arhivirano iz originala (PDF) 01. 01. 2016. g., Pristupljeno 30. 10. 2021
- ^ Adams & Lambert 2006, str. 21–22
- ^ Smith & Pun 2006, str. 183
- ^ American Heritage, str. 576
- ^ a b Oldroyd 2006, str. 160
- ^ Demorest, Paul (2001-05-21). „Dynamo Theory and Earth's Magnetic Field.” (PDF). Arhivirano iz originala (PDF) 21. 2. 2007. g. Pristupljeno 2007-11-17.
- ^ Christensen, Norman L. (2019). The Environment and you. Lissa Leege, Justin St. Juliana (Third izd.). NY, NY. ISBN 978-0-13-464605-3. OCLC 1007498917.
- ^ Hughes, Scott (10. 3. 2005). „Massachusetts Institute of Technology Department of Physics 8.022 Spring 2004 Lecture 10: Magnetic force; Magnetic fields; Ampere's law” (PDF).
Literatura
[uredi | uredi izvor]- Adams, Simon; Lambert, David (2006). Earth Science: An illustrated guide to science. New York, NY: Chelsea House. ISBN 978-0-8160-6164-8.
- Joseph P. Pickett (executive editor) (1992). American Heritage dictionary of the English language
(4th izd.). Boston, MA: Houghton Mifflin Company. ISBN 978-0-395-82517-4. - Simison, W. Brian (2007-02-05). „The mechanism behind plate tectonics”. Pristupljeno 2007-11-17.
- Smith, Gary A.; Pun, Aurora (2006). How Does the Earth Work? Physical Geology and the Process of Science. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-034129-7.
- Oldroyd, David (2006). Earth Cycles: A historical perspective. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 978-0-313-33229-6.
- Allaby M., 2008. Dictionary of Earth Sciences, Oxford University Press. ISBN 978-0-19-921194-4.
- Korvin G., 1998. Fractal Models in the Earth Sciences, Elsvier. ISBN 978-0-444-88907-2.
- „Earth's Energy Budget”. Oklahoma Climatological Survey. 1996—2004. Pristupljeno 2007-11-17.
- Miller, George A.; Fellbaum, Christiane; and Randee Tengi; and Pamela Wakefield; and Rajesh Poddar; and Helen Langone; Haskell, Benjamin (2006). „WordNet Search 3.0”. WordNet a lexical database for the English language. Princeton, NJ: Princeton University/Cognitive Science Laboratory. Pristupljeno 2007-11-10.
- „NOAA National Ocean Service Education: Geodesy”. National Oceanic and Atmospheric Administration. 2005-03-08. Pristupljeno 2007-11-17.
- Reed, Christina (2008). Earth Science: Decade by Decade. New York, NY: Facts on File. ISBN 978-0-8160-5533-3.
- Tarbuck E. J., Lutgens F. K., and Tasa D., 2002. Earth Science, Prentice Hall. ISBN 978-0-13-035390-0.
Spoljašnje veze
[uredi | uredi izvor]
Mediji vezani za članak Nauke o Zemlji na Vikimedijinoj ostavi
- Earth Science Picture of the Day, a service of Universities Space Research Association, sponsored by NASA Goddard Space Flight Center.
- Geoethics in Planetary and Space Exploration.
- Geology Buzz: Earth Science Arhivirano na veb-sajtu Wayback Machine (4. novembar 2021)
| Međunarodne | |
|---|---|
| Državne | |
| Ostale | |
