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8.E：地球如行星（练习）

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    为了进一步探索

    文章

    地球

    柯林斯、W. 等 “气候变化背后的物理科学。” 《科学美国人》（2007 年 8 月）：64。 为什么科学家现在确信人类活动正在改变我们星球的气候。

    Glatzmaier、G. 和 Olson，P. “探测地球动力学。” 《科学美国人》（2005年4月）：50。 实验和建模告诉我们地球磁场的来源和逆转。

    Gurnis，M. “由内而外雕刻地球。” 《科学美国人》（2001 年 3 月）：40。 关于提升和降低各大洲的动作。

    哈特曼，W. “拼凑地球的早期历史。” 天文学（1989 年 6 月）：24。

    Jewitt、D. 和 Young，E. “来自天空的海洋。” 《科学美国人》（2015 年 3 月）：36。 在最初的炎热时期之后，地球是如何获得水的？

    影响

    Boslaugh，M. “寻找死亡暴跌的小行星。” 天文学（2015 年 7 月）：28。 关于寻找穿越地球的小行星的现有和拟议计划。

    Brusatte，S. “是什么杀死了恐龙？” 《科学美国人》（2015 年 12 月）：54。 这颗小行星在已经很脆弱的时刻撞击了地球。

    Chyba，C. “天上之死：通古斯卡。” 天文学（1993 年 12 月）：38。 很棒的评论文章。

    Durda，D. “车里雅宾斯克超级流星。” 天空与望远镜（2013年6月）：24。 一个不错的摘要，里面有照片和目击者报告。

    Gasperini、L. 等。 “通古斯卡之谜。” 《科学美国人》（2008年6月）：80。 对1908年撞击西伯利亚的地点进行了更详细的探索。

    Kring，D. “来自过去的爆炸。” 天文学（2006 年 8 月）：46。 亚利桑那州流星坑简介，长达六页。

    网站

    地球

    宇航员从太空拍摄地球：earth.jsc.nasa.gov/。 一个有许多图像和良好信息的网站。

    探索地球的磁层：http://phy6.org/Education/Intro.html。 丹尼尔·斯特恩博士的教育网站。

    美国宇航局戈达德：来自太空的地球：15 年内的十五件神奇事物：https://www.nasa.gov/content/goddard...gs-in-15-years。 揭示我们星球及其大气层事物的图像和视频。

    美国地质调查局：地震信息中心：http://earthquake.usgs.gov/learn/

    太阳系景观：http://www.solarviews.com/eng/earth.htm。 地球概述。

    影响

    B612 基金会：https://b612foundation.org/。 由几名宇航员建立，用于研究和教育小行星对地球的威胁，并在太空中建造一台望远镜来寻找危险的小行星。

    月球与行星研究所：陆地撞击坑简介：http://www.lpi.usra.edu/publications...esets/craters/。 包括图片。

    流星火山口旅游景点：http://meteorcrater.com/。

    美国航空航天局/喷气推进实验室近地天体计划：http://neo.jpl.nasa.gov/neo/。

    什么是近地天体：http://spaceguardcentre.com/what-are-neos/。 来自英国太空护卫中心。

    视频

    地球

    夜里独自一人：http://apod.nasa.gov/apod/ap120305.html。 在夜间（2:30）飞越地球。

    地球环球电影（包括夜晚的地球）：astro.uchicago.edu/cosmus/projects/earth/。

    地球：操作手册：http://earththeoperatorsmanual.com/f...erators-manual。 国家科学基金会与地质学家理查德·艾利（Richard Alley）共同赞助的关于气候变化和能源的迷你剧（53:43）。

    PBS NOVA 关于地球的视频：http://www.pbs.org/wgbh/nova/earth/。 有关行星地球的计划和信息。 点击左侧菜单上的完整剧集，即可观看一系列精彩的视频。

    美国国家气象局：http://earth.nullschool.net。 实时地球地球显示风向，可以将其放大并移动到您的首选视图。

    影响

    车里雅宾斯克流星：我们能否在更大的冲击中幸存下来？ : https://www.youtube.com/watch?v=Y-e6xyUZLLs。 大卫·莫里森博士的演讲（1:34:48）。

    大型小行星撞击模拟：https://www.youtube.com/watch?v=bU1QPtOZQZU。 来自探索频道的大型小行星撞击模拟 (4:45)。

    2013 年 2 月 15 日流星袭击俄罗斯：https://www.youtube.com/watch?v=dpmXyJrs7iU。 目击者镜头档案（10:11）。

    哨兵任务：寻找一颗驶向地球的小行星：https://www.youtube.com/watch?v=efz8c3ijD_A。 宇航员埃德·卢的公开讲座（1:08:57）。

    协作小组活动

    1. 如果我们能预测俯冲带和断层沿着俯冲带和断层会发生大量的地面运动，那么为什么有这么多人生活在那里呢？ 我们是否应该尝试采取任何措施来阻止人们生活在这些地区？ 你的团队会为人们提供什么诱因来搬家？ 谁来支付搬迁费用？ （请注意，这本书的两位原作者的生活与圣安地列斯和海沃德的断层非常接近。 如果他们写了这章但没有搬家，那么生活在这类地区的其他人搬家的机会有多大？）
    2. 在你的小组阅读了第 8.2 节中《阿尔弗雷德·韦格纳：捕捉板块构造的漂移》中的专题框后，讨论他的想法没有立即在科学家中流行的一些原因。 从你在这门课程和其他科学课程（大学及之前）中的学习来看，你能否引用其他我们现在接受但开端有争议的科学思想？ 你能想到今天仍然有争议的科学理论吗？ 如果您的小组想出了一些理论，请讨论科学家如何决定清单上的每种理论是否正确。
    3. 假设我们知道一大块岩石或冰（与6500万年前撞击的大小差不多）将在大约5年后撞击地球。 我们可以或应该做些什么？ （电影《深度冲击》涉及这个主题。） 你的团队是否认为整个世界应该花更多的钱来寻找和预测地球附近的宇宙碎片的轨道？
    4. 卡尔·萨根指出，我们为使小行星偏离地球而可能想出的任何防御性武器都可能在将来被不稳定的独裁者用作进攻武器，使小行星无法驶向地球。 他指出，人类行为史表明，大多数制造的武器（即使动机最好）似乎最终都会被使用。 考虑到这一点，你的团队是否认为我们应该制造武器来保护地球免受小行星或彗星的撞击？ 我们能负担得起不建造它们的费用吗？ 我们怎样才能防范这些碰撞？
    5. 在过去的一个世纪中，你所在地区有气候变化的证据吗？ 你会如何区分真正的气候变化和一年到下一年发生的天气随机变化？

    查看问题

    1. 地球最厚的内层是什么？ 最薄？
    2. 地球的核心和地幔是由什么构成的？ 解释一下我们是怎么知道的。
    3. 描述原始岩、火成岩、沉积岩和变质岩之间的差异，并将这些差异与它们的起源联系起来。
    4. 简要解释以下现象是如何在地球上发生的，将你的答案与板块构造理论联系起来
      1. 地震
      2. 大陆漂移
      3. 山地建筑
      4. 火山喷发
      5. 创建夏威夷岛链
    5. 地球磁场的来源是什么？
    6. 为什么磁层的形状不像地球的形状那样呈球形？
    7. 尽管他没有提出机制，但阿尔弗雷德·韦格纳提出的大陆漂移概念提案的要点是什么？
    8. 列出地球地壳板块之间可能在其边界处发生的相互作用。
    9. 按海拔下降的顺序列出地球大气层的主要层。
    10. 几乎所有的水基云都是在哪个大气层形成的？
    11. 到目前为止，地球大气层中最丰富的组成部分是什么？
    12. 你在哪个生物领域找到了人类？
    13. 描述生命的存在影响地球大气层构成的三种方式。
    14. 简要描述温室效应。
    15. 彗星和小行星的撞击如何影响地球的地质、大气层和生命的演变？
    16. 为什么我们的邻居世界月球上有这么多的撞击坑，而地球上的撞击坑却这么少？
    17. 详细介绍地球气候的一些人为变化及其对生命的潜在影响。

    思想问题

    1. 如果你想生活在发生破坏性地震的可能性很小的地方，你会选择一个在断层带附近、大洋中脊附近、俯冲带附近，还是在夏威夷这样的火山岛上？ 这些地点发生地震的相对风险是多少？
    2. 哪种类型的物体如果撞击市区附近，可能会造成更大的伤害：小型金属物体还是大型石头/冰冷物体？
    3. 如果地球上的所有生命都被大规模撞击摧毁，那么最终会形成新的生命来取代它吗？ 解释必须如何改变条件才能使我们的星球上的生命重新开始。
    4. 为什么地球臭氧的减少对生命有害？
    5. 我们为什么担心二氧化碳和其他气体的增加，这些气体会导致地球大气中的温室效应？ 将来我们可以采取哪些措施来降低大气中的二氧化碳含量？ 哪些因素阻碍了你建议的措施的采取？ （您可以在答案中包括技术、经济和政治因素。）
    6. 你认为科学家应该制定计划保护地球免受未来小行星撞击吗？ 在6500万年前的巨大冲击之后，干预使哺乳动物（包括我们）的发育成为可能的进化过程是否正确？

    自己搞清楚

    1. 欧洲和北美每世纪相隔约500万。 随着各大洲的分离，大西洋中部裂谷沿线形成了新的海底。 如果裂谷长5000公里，那么每个世纪在大西洋形成的新海底的总面积是多少？ （请记住 1 千米 = 1000 米。）
    2. 在整个地球上，有60,000公里的活跃裂谷带，平均分离速率为5米/世纪。 每年在整个地球上产生多少新洋地壳面积？ （该面积大致等于俯冲的洋壳数量，因为海洋的总面积大致保持不变。）
    3. 利用前面练习的信息，您可以计算出海底的平均年龄。 首先，找到海底的总面积（约等于地球表面积的60％）。 然后将其与每年创建（或摧毁）的区域进行比较。 平均寿命是这些数字的比率：洋壳的总面积与每年产生（或销毁）量的比例。
    4. 每年在地壳中添加的新海洋玄武岩量是多少？ 假设新地壳的厚度为5千米，有6万千米的裂缝，板块运动的平均速度为4厘米/年。每年增加的新材料代表地球总体积的多少比例？
    5. 假设地球每500万年发生一次导致大规模灭绝的重大撞击。 进一步假设，如果今天发生这样的事件，你和大多数其他人将被杀死（即使整个人类幸存下来，情况也是如此）。 此类撞击事件是随机的，可能随时发生。 计算在未来 50 年内（在你的一生中）发生此类冲击的概率。
    6. 死于小行星或彗星撞击的风险与我们担心的其他风险（例如死于车祸、心脏病或其他自然原因）相比如何？ （提示：要查找年度风险，请前往图书馆或互联网，查看特定国家每年因特定原因造成的死亡人数，然后除以该国家的人口。）
    7. 地球体积的多少部分被核心占用？
    8. 地壳代表地球半径的百分比大约是多少？
    9. 太平洋板块在夏威夷热点上的漂移速度是多少？
    10. 在过去的20年中，大气中二氧化碳的增长百分比是多少？
    11. 估计在亚利桑那州形成流星陨石坑的物体的质量。