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त्वरित पुनरावृत्ति: एक पृष्ठ पर पृथ्वी, उसकी गतियाँ और आंतरिक संरचना
तीनों भाग त्वरित पुनरावृत्ति के लिए संक्षेप में: सौर मंडल और पृथ्वी का आकार, घूर्णन, परिक्रमण और ऋतुएँ, अक्षांश, देशांतर और समय, IST और तिथि रेखा, भूकंपीय तरंगें और छाया क्षेत्र, पृथ्वी की परतें, और शैलों के तीन परिवार, एक तालिका में सार और आठ मिश्रित प्रश्नों के साथ।
यह अध्याय पृथ्वी को बाहर से भीतर की ओर देखता है। भाग 1 ग्रह को सौर मंडल में रखता है और उसके आकार तथा दो गतियों को समझाता है, जिनसे दिन-रात और ऋतुएँ बनती हैं। भाग 2 अक्षांश और देशांतर का जाल खींचता है और देशांतर को समय में बदलता है, भारतीय मानक समय और अंतर्राष्ट्रीय तिथि रेखा पर समाप्त होता है। भाग 3 सतह के नीचे जाता है: आंतरिक भाग कैसे जाना गया, भूकंप तरंगें कौन-सी परतें दिखाती हैं, और भूपर्पटी के शैल। इस पुनरावृत्ति के आँकड़े वही हैं जिन्हें प्रारंभिक परीक्षा सबसे अधिक पूछती है।
| विषय | अवश्य जानने योग्य तथ्य | सामान्य जाल |
|---|---|---|
| ऋतुएँ | झुकाव 23½° (कक्षा तल से 66½°); अयनांत 21 जून, 22 दिसंबर; विषुव 21 मार्च, 23 सितंबर | जनवरी के आरंभ में सूर्य के सबसे निकट, इसलिए दूरी ऋतुओं का कारण नहीं |
| अक्षांश | उष्ण रेखाएँ 23½°, ध्रुव वृत्त 66½°; 1° ≈ 111 किमी; कर्क रेखा 8 राज्यों से | ओडिशा, बिहार और उत्तर प्रदेश कर्क रेखा पर नहीं हैं |
| देशांतर और समय | 15° = 1 घंटा, 1° = 4 मिनट; 82°30′ पूर्व पर IST = UTC + 5:30 | IST याम्योत्तर मिर्ज़ापुर के निकट से गुज़रता है, नई दिल्ली से नहीं |
| तिथि रेखा | मोटे तौर पर 180° के साथ, स्थल के चारों ओर मुड़ती है | पश्चिम की ओर पार करने पर एक दिन जुड़ता है; पूर्व की ओर एक दिन दोहराया जाता है |
| भूकंपीय तरंगें | P: सभी अवस्थाएँ; S: केवल ठोस; धरातलीय तरंगें सबसे धीमी | S का छाया क्षेत्र (105° से आगे) P के (105°–145°) से बड़ा |
| परतें | मोहो (भूपर्पटी/प्रावार), गुटेनबर्ग लगभग 2,900 किमी, लेहमन लगभग 5,150 किमी | बाह्य क्रोड द्रव, आंतरिक क्रोड ठोस |
| शैल | आग्नेय, अवसादी, कायांतरित; शैल चक्र | जीवाश्म केवल अवसादी में; संगमरमर चूना पत्थर से |
सौर मंडल में सूर्य और आठ ग्रह हैं: चार छोटे चट्टानी आंतरिक ग्रह (बुध, शुक्र, पृथ्वी और मंगल) और चार बाहरी विशाल ग्रह (बृहस्पति, शनि, अरुण और वरुण), मंगल और बृहस्पति के बीच क्षुद्रग्रह पट्टी के साथ। अगस्त 2006 की अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ की परिभाषा के अनुसार प्लूटो बौना ग्रह है, क्योंकि उसने अपनी कक्षा को अन्य पिंडों से साफ़ नहीं किया है। पृथ्वी एक जियॉइड है जो विषुवत् वृत्त पर उभरी है: उसकी विषुवतीय त्रिज्या लगभग 6,378 किमी और ध्रुवीय त्रिज्या लगभग 6,357 किमी है। सूर्य से उसकी औसत दूरी लगभग 15 करोड़ किमी है।
पृथ्वी पश्चिम से पूर्व घूमती है; सूर्य के सापेक्ष एक चक्कर 24 घंटे का सौर दिवस है, जो तारों के सापेक्ष एक चक्कर, लगभग 23 घंटे 56 मिनट, से थोड़ा लंबा है। वह लगभग 365¼ दिनों में सूर्य की परिक्रमा करती है, इसलिए हर चौथे वर्ष लीप वर्ष एक दिन जोड़ता है, और शताब्दी वर्ष तभी गिने जाते हैं जब वे 400 से विभाज्य हों। पृथ्वी जनवरी के आरंभ में सूर्य के सबसे निकट (उपसौर) और जुलाई के आरंभ में सबसे दूर (अपसौर) होती है, इसलिए दूरी ऋतुओं का कारण नहीं है। कारण अक्षीय झुकाव है: लंब से लगभग 23½°, या कक्षा तल से 66½°। जून अयनांत (लगभग 21 जून) पर सिर के ऊपर सूर्य कर्क रेखा पर और दिसंबर अयनांत (लगभग 22 दिसंबर) पर मकर रेखा पर पहुँचता है; प्रत्येक विषुव (लगभग 21 मार्च और 23 सितंबर) पर वह विषुवत् वृत्त के ऊपर होता है।
अक्षांश विषुवत् वृत्त से उत्तर या दक्षिण की दूरी 0° से 90° तक मापता है। उष्ण रेखाएँ लगभग 23½° पर और ध्रुव वृत्त लगभग 66½° पर हैं, जो ग्लोब को उष्ण, शीतोष्ण और शीत कटिबंधों में बाँटते हैं, और अक्षांश का एक अंश हर जगह लगभग 111 किमी है। भारत की मुख्य भूमि लगभग 8°4′ उत्तर से 37°6′ उत्तर तक फैली है। कर्क रेखा आठ राज्यों से गुज़रती है: गुजरात, राजस्थान, मध्य प्रदेश, छत्तीसगढ़, झारखंड, पश्चिम बंगाल, त्रिपुरा और मिज़ोरम।
देशांतर ग्रीनविच के प्रमुख याम्योत्तर से पूर्व और पश्चिम गिना जाता है, जिसे 1884 में वॉशिंगटन के अंतर्राष्ट्रीय याम्योत्तर सम्मेलन ने चुना। चूँकि पृथ्वी 24 घंटे में 360° घूमती है, देशांतर के 15° एक घंटे और 1° चार मिनट के बराबर हैं, और पूर्व के स्थान समय में आगे हैं। भारतीय मानक समय 82°30′ पूर्व का स्थानीय समय है, जो मिर्ज़ापुर के निकट से गुज़रता है, जिससे यह UTC + 5:30 बनता है; CSIR-राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला इसे बनाए रखती है। भारत लगभग 30° देशांतर में फैला है, इसलिए सुदूर पूर्व में सूर्योदय सुदूर पश्चिम से लगभग दो घंटे पहले होता है। अंतर्राष्ट्रीय तिथि रेखा मोटे तौर पर 180° के साथ चलती है और स्थल के चारों ओर मुड़ती है; इसे पश्चिम की ओर पार करने पर एक दिन जुड़ता है, जबकि पूर्व की ओर पार करने पर एक दिन दोहराया जाता है।
भाग 3 साक्ष्य से शुरू होता है। खानें, गहरा वेधन (कोला वेधछिद्र लगभग 12.2 किमी तक पहुँचा) और ज्वालामुखी पदार्थ प्रत्यक्ष स्रोत हैं; तापमान, दबाव और घनत्व, उल्कापिंड, गुरुत्व और चुंबकत्व, और सबसे बढ़कर भूकंपीय तरंगें अप्रत्यक्ष स्रोत हैं। P तरंगें सबसे तेज़ हैं और ठोस, द्रव तथा गैस से गुज़रती हैं; S तरंगें केवल ठोस से; धरातलीय तरंगें सबसे धीमी और सबसे विनाशकारी हैं। अधिकेंद्र से लगभग 105° और 145° के बीच सीधी P तरंगें नहीं मिलतीं, और 105° से आगे S तरंगें कहीं नहीं; इस छाया क्षेत्र ने द्रव बाह्य क्रोड को उजागर किया।
भूपर्पटी पतली है: महाद्वीपीय भूपर्पटी, ग्रेनाइटी और कभी सियाल कहलाने वाली, लगभग 30–40 किमी मोटी और हिमालय के नीचे लगभग 70 किमी तक है, जबकि महासागरीय भूपर्पटी, बेसाल्टी और सिमा कहलाने वाली, लगभग 5–10 किमी है; 1909 में पहचानी गई मोहो उसका आधार चिह्नित करती है। प्रावार लगभग 2,900 किमी तक जाता है। उसका दुर्बल, आंशिक पिघला दुर्बलतामंडल कठोर स्थलमंडल के नीचे है, जो भूपर्पटी और सबसे ऊपरी प्रावार है और प्लेटों में टूटा है। क्रोड, मुख्यतः लोहा और निकल, गुटेनबर्ग असंबद्धता से शुरू होता है; उसका द्रव बाह्य भाग चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, और ठोस आंतरिक भाग लगभग 5,150 किमी पर लेहमन असंबद्धता के आगे है।
भार के अनुसार भूपर्पटी में सबसे अधिक ऑक्सीजन है, फिर सिलिकॉन, एल्युमिनियम और लोहा, जबकि पूरी पृथ्वी में लोहा सबसे आगे है। आग्नेय शैल ठंडे होते मैग्मा से बनते हैं: ग्रेनाइट अंतर्वेधी है, बेसाल्ट बहिर्वेधी, और दक्कन ट्रैप बेसाल्ट है। अवसादी शैल स्तरित होते हैं, जीवाश्म रखते हैं, और इनमें बलुआ पत्थर, शेल, चूना पत्थर और कोयला शामिल हैं। कायांतरित शैल बिना पिघले ताप और दबाव से बदलते हैं: चूना पत्थर संगमरमर, बलुआ पत्थर क्वार्ट्ज़ाइट, शेल स्लेट और ग्रेनाइट नीस बनता है। शैल चक्र तीनों परिवारों को जोड़ता है, जो सतह पर सूर्य की ऊर्जा और भीतर पृथ्वी की ऊष्मा से चलता है।
परीक्षा में ध्यान दें
- पृथ्वी जनवरी के आरंभ में सूर्य के सबसे निकट (उपसौर) और जुलाई के आरंभ में सबसे दूर (अपसौर) होती है; ऋतुओं का कारण दूरी नहीं, अक्ष का झुकाव है।
- अक्ष लंब से लगभग 23½° झुका है, जो कक्षा तल से लगभग 66½° के बराबर है; प्रश्न दोनों को उलट देते हैं।
- IST 82°30′ पूर्व का स्थानीय समय है, जो मिर्ज़ापुर के निकट से गुज़रता है, नई दिल्ली से नहीं; IST = UTC + 5 घंटे 30 मिनट।
- कर्क रेखा आठ राज्यों से गुज़रती है; यह ओडिशा, बिहार या उत्तर प्रदेश से नहीं गुज़रती।
- अंतर्राष्ट्रीय तिथि रेखा को पश्चिम की ओर पार करने पर एक दिन जुड़ता है; पूर्व की ओर पार करने पर एक दिन दोहराया जाता है। रेखा पूरी तरह सीधी नहीं है।
- P तरंगें पदार्थ की सभी अवस्थाओं से गुज़रती हैं; S तरंगें केवल ठोस से। S तरंगों का छाया क्षेत्र (लगभग 105° से आगे सब) P तरंगों के छाया क्षेत्र (लगभग 105°–145°) से बड़ा है।
- मोहो = भूपर्पटी और प्रावार; गुटेनबर्ग = प्रावार और क्रोड (लगभग 2,900 किमी); लेहमन = बाह्य और आंतरिक क्रोड (लगभग 5,150 किमी)।
- भूपर्पटी का सबसे प्रचुर तत्व ऑक्सीजन है, पूरी पृथ्वी का लोहा; जीवाश्म अवसादी शैलों में मिलते हैं; संगमरमर चूना पत्थर से और स्लेट शेल से बनती है।
पुनरावृत्ति
- आठ ग्रह; IAU की 2006 की परिभाषा से प्लूटो बौना ग्रह; पृथ्वी एक जियॉइड, सूर्य से लगभग 15 करोड़ किमी।
- घूर्णन पश्चिम से पूर्व (सौर दिवस 24 घंटे); परिक्रमण लगभग 365¼ दिन; उपसौर जनवरी के आरंभ में, अपसौर जुलाई के आरंभ में।
- 23½° का झुकाव ऋतुओं का कारण; अयनांत 21 जून और 22 दिसंबर; विषुव 21 मार्च और 23 सितंबर।
- अक्षांश: उष्ण रेखाएँ 23½°, ध्रुव वृत्त 66½°, तीन ताप कटिबंध; भारत लगभग 8°4′ उ. से 37°6′ उ.; कर्क रेखा 8 राज्यों से।
- ग्रीनविच से देशांतर (1884); 15° = 1 घंटा; 82°30′ पूर्व से IST = UTC + 5:30; 180° के निकट तिथि रेखा।
- आंतरिक भाग का ज्ञान मुख्यतः भूकंपीय तरंगों से; P सभी अवस्थाओं से, S केवल ठोस से; छाया क्षेत्र से द्रव बाह्य क्रोड का पता चलता है।
- भूपर्पटी (आधार पर मोहो), दुर्बलतामंडल सहित लगभग 2,900 किमी तक प्रावार, लोहे और निकल का द्रव बाह्य और ठोस आंतरिक क्रोड।
- भूपर्पटी: ऑक्सीजन पहले; शैल आग्नेय, अवसादी या कायांतरित, शैल चक्र से जुड़े।
अभ्यास प्रश्न
Q1. पृथ्वी किस महीने में सूर्य के सबसे निकट होती है?
- जनवरी के आरंभ में
- मार्च के अंत में
- जुलाई के आरंभ में
- सितंबर के अंत में
उत्तर देखें
उत्तर: A. जनवरी के आरंभ में
उपसौर, सूर्य से पृथ्वी का निकटतम बिंदु, जनवरी के आरंभ में, उत्तरी शीत ऋतु में, आता है। जुलाई का आरंभ अपसौर है, सबसे दूर का बिंदु। मार्च और सितंबर के अंत विषुवों के निकट हैं, जो सिर के ऊपर सूर्य के विषुवत् वृत्त पर पहुँचने से जुड़े हैं, दूरी से नहीं।
Q2. निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. पृथ्वी का अक्ष उसकी कक्षा के तल के लंब से लगभग 23½° झुका है।
2. विषुवों पर दोपहर का सूर्य कर्क रेखा के ठीक ऊपर होता है।
ऊपर दिए गए कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?
- केवल 1
- केवल 2
- 1 और 2 दोनों
- न तो 1, न ही 2
उत्तर देखें
उत्तर: A. केवल 1
कथन 1 सही है। कथन 2 गलत है: विषुवों पर सिर के ऊपर सूर्य विषुवत् वृत्त पर होता है; कर्क रेखा पर वह जून अयनांत को पहुँचता है। इसलिए (b) और (c) गलत हैं क्योंकि वे कथन 2 स्वीकारते हैं, और (d) गलत है क्योंकि कथन 1 सही है।
Q3. जब ग्रीनविच (0°) पर दोपहर के 12 बजे हों, तब 45° पूर्व पर स्थित स्थान का स्थानीय समय क्या होगा?
- सुबह 9:00
- दोपहर 3:00
- दोपहर 12:45
- दोपहर 3:45
उत्तर देखें
उत्तर: B. दोपहर 3:00
अंतर 45° है, और 45 × 4 मिनट = 180 मिनट = 3 घंटे। स्थान ग्रीनविच के पूर्व में है, इसलिए आगे है: दोपहर 12 + 3 घंटे = दोपहर 3:00। सुबह 9:00 गलत ढंग से घटाता है; 12:45 45° को 45 मिनट मान लेता है; 3:45 अतिरिक्त 45 मिनट जोड़ता है।
Q4. कर्क रेखा निम्नलिखित में से किस राज्य से नहीं गुज़रती?
- झारखंड
- त्रिपुरा
- ओडिशा
- मिज़ोरम
उत्तर देखें
उत्तर: C. ओडिशा
कर्क रेखा गुजरात, राजस्थान, मध्य प्रदेश, छत्तीसगढ़, झारखंड, पश्चिम बंगाल, त्रिपुरा और मिज़ोरम से गुज़रती है। झारखंड, त्रिपुरा और मिज़ोरम इस सूची में हैं; ओडिशा पूरी तरह कर्क रेखा के दक्षिण में है।
Q5. अंतर्राष्ट्रीय तिथि रेखा के बारे में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. यह बिना किसी मोड़ के ठीक 180° याम्योत्तर के साथ चलती है।
2. इसे पश्चिम की ओर पार करने वाला यात्री तिथि को एक दिन आगे बढ़ाता है।
ऊपर दिए गए कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?
- केवल 1
- केवल 2
- 1 और 2 दोनों
- न तो 1, न ही 2
उत्तर देखें
उत्तर: B. केवल 2
कथन 1 गलत है: रेखा मोटे तौर पर 180° के साथ चलती है पर स्थल और द्वीप समूहों के चारों ओर मुड़ती है ताकि कोई देश दो तिथियों में न बँटे। कथन 2 सही है। इसलिए (a) और (c) गलत हैं क्योंकि वे कथन 1 स्वीकारते हैं, और (d) गलत है क्योंकि कथन 2 सही है।
Q6. वह छाया क्षेत्र जिसमें कोई सीधी P तरंगें दर्ज नहीं होतीं, अधिकेंद्र से लगभग किस कोणीय दूरी पर है?
- 0° से 105°
- 105° से 145°
- 145° से 180°
- 35° से 105°
उत्तर देखें
उत्तर: B. 105° से 145°
सीधी P तरंगें लगभग 105° और 145° के बीच नहीं मिलतीं। 105° तक P और S दोनों सीधे पहुँचती हैं, इसलिए 0°–105° और 35°–105° गलत हैं; 145° से आगे P तरंगें फिर दिखती हैं, इसलिए 145°–180° गलत है।
Q7. निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. भार के अनुसार लोहा पृथ्वी की भूपर्पटी का सबसे प्रचुर तत्व है।
2. द्रव्यमान के अनुसार लोहा पूरी पृथ्वी का सबसे प्रचुर तत्व है।
ऊपर दिए गए कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?
- केवल 1
- केवल 2
- 1 और 2 दोनों
- न तो 1, न ही 2
उत्तर देखें
उत्तर: B. केवल 2
कथन 1 गलत है: भूपर्पटी में ऑक्सीजन (लगभग 46 प्रतिशत) सबसे आगे है, लोहा केवल चौथे स्थान पर। कथन 2 सही है क्योंकि क्रोड अधिकतर लोहा है। इसलिए (a) और (c) गलत हैं क्योंकि वे कथन 1 स्वीकारते हैं, और (d) गलत है क्योंकि कथन 2 सही है।
Q8. निम्नलिखित में से चट्टान और शैल परिवार का कौन-सा युग्म सही सुमेलित है?
- बेसाल्ट : अवसादी
- संगमरमर : कायांतरित
- शेल : आग्नेय
- ग्रेनाइट : कायांतरित
उत्तर देखें
उत्तर: B. संगमरमर : कायांतरित
संगमरमर ताप और दबाव से बदला हुआ चूना पत्थर है, इसलिए कायांतरित है। बेसाल्ट बहिर्वेधी आग्नेय है, अवसादी नहीं; शेल अवसादी है, आग्नेय नहीं; ग्रेनाइट अंतर्वेधी आग्नेय है, कायांतरित नहीं (कायांतरण पर वह नीस बनता है)।
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ऐप में पढ़ें →स्रोत
- NASA Science: Earth facts, the Sun, planetary fact sheets, seasons, and the Earth's interior (National Aeronautics and Space Administration, US government) — https://science.nasa.gov/earth/facts/
- International Astronomical Union, Resolutions B5 and B6 of the XXVI General Assembly, Prague, August 2006 (definition of a planet; Pluto) — https://www.iau.org/static/resolutions/Resolution_GA26-5-6.pdf
- International Conference held at Washington for the purpose of fixing a Prime Meridian and a Universal Day, October 1884: Protocols of the Proceedings — https://www.gutenberg.org/ebooks/17759
- Survey of India, Department of Science and Technology: maps and geographical extent of India — https://surveyofindia.gov.in
- CSIR-National Physical Laboratory, New Delhi: Indian Standard Time and the time and frequency standards — https://www.nplindia.org
- USGS Earthquake Hazards Program: seismic waves, focus and epicentre, and the structure of the Earth from seismology — https://www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards
- United States Geological Survey: 'This Dynamic Earth' and educational material on minerals and the rock cycle (US government publication) — https://pubs.usgs.gov/publication/7000097