外球運動

外球運動是指固體地球的外圈層相對於地軸發生的位置變化，也是地殼運動的一種類型。

這種類型的地殼運動導致了地極、磁極的位置變化，使原來位於低緯度的南極洲運動到現在的位置。

基本介紹

• 中文名：外球運動
• 外文名：Outer Ball Sports

固體地球結構

為了研究和探討地球起源與演化，對固體地球結構進行重新劃分。

依據固體地球內部物質狀態和地震波特徵，對固體地球進行一級分層和二級分層，見下表和圖1。

一級分層的目的是為了研究地球內球、外球運動，進而研究地磁的成因、地震的成因、火山的成因及地殼運動的成因。

二級分層的目的是為了研究地球起源。

固體地球結 構 表

地球圈層名稱				深度 （公里）	地 震 縱波速度 （公里/秒）	地 震 橫波速度 （公里/秒）	密度（克/立方厘米）	物質 狀態
一級 分層	二級 分層		傳統 分層
外 球	地殼		地 殼	0—33	5.6—7.0	3.4—4.2	2.6—2.9	固態物質
	外 過 渡 層	外過渡層 （上）	上地幔	33—980	8.1—10.1	4.4—5.4	3.2—3.6	部 分 熔融物質
		外過渡層 （下）	下地幔	980—2900	12.8—13.5	6.9—7.2	5.1—5.6	液態—固態 物 質
液 態 層	液 態 層		外地核	2900—4700	8.0—8.2	不能通過	10.0—11.4	液態物質
內 球	內過 度層		過度層	4700—5100	9.5—10.3	-	12.3	液態—固態 物 質
	地核		內地核	5100—6371	10.9—11.2	-	12.5	固態物質

內球運動

太陽捕獲地球，地球產生繞太陽的公轉和自轉。地球捕獲月球，產生繞地月質心的轉動。地球的內球、外球在太陽和月球的作用下將產生不同的運動。

在不同的地質時期，地球的內球、外球運動是不同的。在地球進入太陽系前，內球在地球中心，內外球轉動是一致的。

地球被太陽捕獲後，地球產生了公轉和自轉，地球的內球和外球也產生了位置和轉動角速度不一樣的變化。

地球的內球或地核不在地球中心

下面做一個簡單的模擬試驗：在裝滿水的瓶子裡放入一個石子，繫上一根繩子繞手旋轉，如圖2，結果：在瓶子內的石子始終偏向引力的另一側。

圖2

同樣道理，地球在太陽引力作用下繞太陽旋轉，內球將偏向太陽引力的反方向，不在地球中心。

地球的內球或地核轉動比外球快

由於地球的內球不在地球中心，始終偏向太陽引力的反方向，導致內球和外球轉動的角速度不一樣，內球快，外球幔，如圖3所示。

角速度ω=V / R ，V為線速度，R為半徑。

在A點內球的半徑小於A點到地球中心，依據角速度公式，內球角速度大於外球的角速度。

圖3

外球運動簡介

地球捕獲了月球，形成了地月系。

地球南北半球的受力情況

地球傾斜在軌道上自傳和繞太陽公轉，在夏至時，地球北半球到太陽距離近，南半球到太陽距離遠，如圖4所示。

圖4

依據萬有引力定律F=GmM/R2，星球引力與星球的質量乘積成正比，與距離的平方成反比。在夏至時，地球北半球受到的太陽引力大於南半球；在冬至時，地球南半球受到的太陽引力大於北半球。在春分和秋分時，地球南北兩個半球受到的太陽引力相等。

地球的晃動

下述三種運動引起地球的晃動：

地球繞地月質點轉動、地球的章動、地軸的進動。

晃動作用的結果

將豆子放到簸箕里，晃動簸箕，豆子在簸箕里沿著簸箕傾斜方向滾動，如圖5。

圖5

地球的晃動，外球將向著太陽引力大的方向滾動，內球將向著太陽引力反方向滾動而地軸傾斜角度保持不變，如圖6所示。

圖6

地球外球的滾動，使原地極位置向著太陽引力大的方向移動，原地球赤道也隨著發生移動。

現在地球的南極洲是隨著地球的外球轉動到達現在的南極位置，南極洲的煤炭隨著地球的外球轉動而到達現在的位置。

地球的原磁極位置隨著地球的外球轉動而轉動，這是磁極移動的成因。