Согласно последним данным геологии возраст земной коры не меньше 3 миллиардов лет. Возраст Земли как планеты, несомненно, больше.

Земной шар представляет собой магнит, причем магнитная ось Земли наклонена на угол 11°,5 к оси вращения. Она проходит на расстоянии около 1200 км от центра Земли; магнитный полюс, находящийся в северном полушарии Земли, имеет координаты 74° N и 101° W; другой полюс-69° S и 143° E.

Напряженность магнитного поля зависит от места на поверх­ности Земли и от времени, однако при отсутствии возмущений редко превышает 0,6 эрстед.

Земная атмосфера. Воздушный океан, окружающий Землю, - ее атмосфера, - является ареной, на которой разыгрываются разнообразные метеорологические явления. Для астрономов атмосфера является скорее помехой в наблюдательных работах, хотя некоторые явления, относящиеся к астрономии, протекают в атмосфере (например, вспышки метеоров). Воздух рассеивает солнечные лучи, причем это рассеяние возрастает с уменьшением длины волны. Для видимого спектра большее рассеяние сине-зеленых лучей обусловливает голубой цвет неба и не дает возможности наблюдать звезды днем. В силу этого же Солнце и Луна блиэ горизонта (перед закатом и после восхода) бывают красного или оранжевого цвета. Излучение с длиной волны короче 290 тц полностью поглощается слоями озона, находящимися на высотах 35—60 км. Общая толщина слоя озона, приведенного к нормальным условиям (т. е. давлению 760 мм ртутного столба и темпера туре 0°), составляет всего 3 мм. Он предохраняет живую природу от губительного действия далеких ультрафиолетовых и других коротковолновых излучений.

Атмосфера поглощает не только коротковолновое излучение небесных светил, но и не пропускает к нам значительную часть космического радиоизлучения. Радиоволны длиной больше 30-15 м отражаются ионосферой, а короче 3 см - поглощаются водяным паром. Кроме того, атмосфера значительно ослабляет, а также преобразует поток частиц высокой энергии, идущий к нам из космоса (так называемые космические лучи). Таким образом, земная атмосфера — это своеобразный экран, защищающий поверхность Земли от непосредственного воздействия космоса.

Поглощая и рассеивая свет небесных светил, атмосфера уменьшает их блеск, причем поглощение возрастает при увеличении толщи воздуха, проходимой лучами. Толща увеличивается при возрастании зенитного расстояния 2 (в первом приближении пропорционально вес г). Поэтому при сравнении блеска небесных светил, находящихся на разных зенитных расстояниях, надо учи­тывать различие в поглощении света (см. табл. 55). Поглощение В совершенно чистой атмосфере составляет в зените 0m,21 в ви­зуальных лучах и 0m,44 — в фотографических.

Атмосфера вызывает также преломление лучей — рефракцию, которая влияет на положение светила на небе и заметным образом искажает форму Солнца и Луны у горизонта.

Свойства земной атмосферы до высоты в 40 км изучены со стратостатов и самопишущих метеорологических приборов, поднимаемых шарами-зондами; разнообразные метеопрпборы и спектральные аппараты поднимались до высот почти в 500 км специальными метеорологическими и геофизическими ракетами; наконец, в самые последние годы исключительно богатая информация о состоянии верхних слоев атмосферы получается с искусственных спутников Земли и космических ракет. Кроме того, высокие слои атмосферы исследуются разными косвенными мето­дами (наблюдения метеоров, метеорных следов, серебристых облаков, полярных сияний, изучение свечения ночного неба, су­меречных явлений, лунных затмений), а также с помощью радио (изучение ионизованных областей, преломляющих и отражающих радиоволны).

В основном земная атмосфера состоит из азота и кислорода. В табл. II дано процентное содержание химических элементов,

Таблица II Состав земной атмосферы

составляющих атмосферу Земли. Вследствие перемешивания воз­духа конвективными токами и ветрами состав атмосферы почти не меняется до высоты в 100—150 км. Выше обнаруживается из­менение состава атмосферы: количество тяжелых инертных газов резко падает, а молекулярные азот и кислород заменяются ато­марными. До высот 300—350 км преобладает атомарный кислород, а выше — атомарный азот.

Атмосферу Земли условно делят на четыре слоя: тропосферу^ стратосферу, ионосферу и экзосферу. Тропосфера начинается от поверхности земли или моря; верхняя ее граница в средних шпротах находится на высоте 9—10 км зимой и 10—12 км летом, а в экваториальной зоне поднимается до 15—17 км. Тропосфера характеризуется постепенным убыванием температуры с высотой. В ней содержится около 80% массы всей атмосферы, почти вся вода и пыль, взвешенные в атмосфере. Граница между тропосферой и стратосферой называется тропопаузой. Стратосфера распро­страняется от высоты 12—15 км до 80—85 км, где находится стра-топауза, выше которой располагается ионосфера.

Как показывает само название, в этой последней, помимо нейтральных молекул, находятся и ионизованные атомы. Ионизацию производит коротковолновое излучение Солнца и потоки заряженных частиц (корпускул), летящих от Солнца. Электрические свойства ионосферы, высота и степень ее ионизации зависят от времени суток, времени года и от фазы солнечной активности, Ионосфера имеет громадное значение для радиосвязи на боль­ших расстояниях, которая осуществляется на длинных, средних и коротких радиоволнах , многократно отражающихся (точнее, преломляющихся) от ионизованных слоев ионосферы и от поверхности Земли.

Представления о строении ионосферы значительно изменились после запуска искусственных спутников Земли. До этого предполагалось, что в ионосфере имеются четыре основных иони­зованных слоя: слой D (на высоте 80 км), слой E (100—105 км), слой F1, (200 км) и слой F2, (300— 350 км). Однако подозревали, что эти слои имеют клочковатое строение и состоят из отдельных ионизо­ванных облаков. В настоящее время приходится признать, что такого четкого деления на слои (стратификации) в ионосфере нет: от 60км до, по крайней мере, 473 км имеется сплошной массив иони­зованного газа с отдельными флуктуациями (неоднородностями) концентрации ионизованных частиц.