Ziemia

Ziemia

Ziemia z pokładuApollo 17,Blue Marble
Charakterystyka orbity (J2000[a])
Ciało centralne	Słońce
Półoś wielka	1,49598261×1011m 1,00000261au
Obwód orbity	9,39887974×1011m
Mimośród	0,01671123
Perycentrum	1,47098291×1011m 0,98329134au
Apocentrum	1,52098233×1011m 1,01671388au
Okres orbitalny	365,256363004d
Prędkość ruchu	29,29–30,29 km/s średnio: 29,78 km/s
Długość węzła wstępującego	−11,26064°
Argument perycentrum	114,20783°
Nachylenie orbity	względemekliptyki:0,00005°
Charakterystyka fizyczna
Typ planety	planeta skalista
Masa	5,97219×1024kg
Promień	6371,008 km
Promień równikowy	6378,137 km
Promień biegunowy	6356,752 km
Spłaszczenie	0,00335
Obwód	40 075,014 km
Pole powierzchni	510 072 000 km² 148 940 000 km² lądu (29,2%) 361 132 000 km² wody (70,8%)
Objętość	1,083206916846×1012km³
Gęstość	5513 kg/m³
Okres obrotu	23,9345h
Prędkość obrotu	kątowa: 7,2921150(1)×10−5rad/s
Nachylenie osi obrotu	23,4393°
Przyspieszenie grawitacyjne	9,80665 m/s²
Prędkość ucieczki	11,19 km/s
Wiek	4,54 mld lat
Albedo	0,434
Temperaturapowierzchni	185–331K średnio: 288K
Satelity naturalne	1 (Księżyc)
Charakterystykaatmosfery
Ciśnienie atmosferyczne	1014hPa
Skład atmosfery	suchepowietrze: Azot:78,084% Tlen:20,946% Argon:0,934% Dwutlenek węgla (wedługkrzywej Keelingaw 2015 r.):0,04% Pozostałe:neon,hel,metan,krypton,wodór:ślady

Ziemia(łac.Terra,Tellus;gr.Γαῖα,trb.Gaja) – trzecia, licząc odSłońca,oraz piąta pod względem wielkościplanetaUkładu Słonecznego.Pod względemśrednicy,masyigęstościjest to największaplaneta skalistaUkładu Słonecznego. Planeta uformowała się około 4,54 mld lat temu.

Ziemia jest jedynym znanym miejscem weWszechświecie,w którym występujeżycie,jest zamieszkana przez milionygatunków,w tym przezczłowieka.Życie pojawiłosię w oceanach w ciągu pierwszego miliarda lat po uformowaniu się Ziemi.Dystans dzielący Słońce od Ziemi,jej właściwości fizyczneorazjej historia geologicznasą najważniejszymi czynnikami, które pozwoliły organizmom żyć iewoluować.Różnorodność biologicznaZiemi nieustannie powiększa się, chociaż w dziejach życia Ziemi proces ten był kilkukrotnie przerywany, kiedy miało miejscemasowe wymieraniegatunków.Szacuje się, że 99%gatunkóworganizmów żywych (ok. 5 mld)kiedykolwiek zamieszkujących Ziemięwymarło,wciąż mieszka na niej 10–14 mln gatunków,z czego 1,2 mln zostało udokumentowanych.

LitosferaZiemi składa się z kilkanastupłyt tektonicznych,które przesuwają się względem siebie, w efekcie czego dochodzi doznacznej zmiany położenia kontynentów.Powierzchnię w 70,8% zajmuje wodawszechoceanuzawarta wmorzachioceanach;pozostałe 29,2% stanowiąkontynentyiwyspy,na powierzchni których znajdują się jeziora oraz inne źródła wody tworzącehydrosferę.Niezbędnej do życia na Ziemiwodyw stanie ciekłym nie wykryto na powierzchni innych ciał niebieskich.Wnętrze Ziemipozostaje aktywne; składa się z grubego i w dużej mierze stałegopłaszcza,płynnegojądrazewnętrznego(generującegopole magnetyczne) oraz składającego się zżelazastałegojądra wewnętrznego.Strefy podbiegunoweZiemi są pokryte lodem wchodzącym w składpokrywy lodowej Antarktydy(biegun południowy),pokrywy lodowej Grenlandiiilodu morskiego,w tym arktycznegopaku lodowego(biegun północny).

Ziemiaoddziałuje grawitacyjniez innymi ciałami wprzestrzeni kosmicznej,zwłaszcza zeSłońcemiKsiężycem.Planeta wykonuje jedno okrążenie wokół Słońca raz na każde 365,256 obrotów wokół własnej osi. Czas jednego okrążenia wokół Słońca nazywa sięrokiem gwiazdowymi odpowiada 365,256 dniomczasu słonecznego.Nachylenieosi Ziemido prostej prostopadłej do płaszczyznyorbitywynosi 23,44°, co prowadzi do rocznych wahań oświetlenia, które powodują m.in. występowanie na jej powierzchnipór roku,które tworząrok zwrotnikowy.Wokół Ziemi krąży jedennaturalny satelita– Księżyc. Jego oddziaływanie grawitacyjne na Ziemię wywołujepływy morskie,spowalnia jej rotację oraz stabilizuje kąt nachylenia osi obrotu względem orbity. Przypuszcza się, że orbituje on wokół Ziemi od 4,53 mld lat. Bombardowanie przezkometywe wczesnej historii Ziemi przyczyniło się do powstania oceanów,a upadki pojedynczychplanetoidmogły prowadzić do niektórychmasowych wymierań.

Ponad8 mldludzizamieszkujących Ziemię w 2022jest zależnych od jejbiosferyiminerałów.Zasoby naturalneskorupy ziemskiej i umiejętność ich przetworzenia zapewniają przetrwanie m.in. globalnej populacji ludzkiej. Populacja ta podzielona jest politycznie na około 200suwerennychpaństw;ich mieszkańcy komunikują się między sobą drogą dyplomacji, konfliktów, podróży iśrodków komunikacji.Wkulturzeludzkiej wykształciły się różne poglądy na temat planety, takie jakpersonifikacjaw postaci bóstwa, wiara, żeZiemia jest płaska,oraz idea świata jako wrażliwego,zintegrowanego środowiska.Człowiek po raz pierwszy umownie opuścił Ziemię w 1961, kiedyJurij Gagarinwyleciałlotem orbitalnymna około 2 godziny (jedno okrążenie) nieco ponad jej atmosferę, a w 1969Neil ArmstrongiBuzz Aldrinjako pierwsi wylądowali na powierzchni innego ciała niebieskiego – Księżyca.

Na ogół przewiduje się, że za około 7,59 mld lat planeta zostanie wchłonięta przez atmosferę Słońca i ulegnie zniszczeniu.

Historia Ziemi

Powstanie Ziemi

Wizja artystyczna powstania Układu Słonecznego

Ziemia oraz pozostałeplanetyUkładu Słonecznego powstały 4,54 ± 0,05 mld lat temuzmgławicysłonecznej – obłoku gazu i pyłu, który podczas powstawania Słońca przekształcił się w dysk. Z owego dysku miały powstać wszystkie planety oraz planetoidy.

Najstarszy materiał znaleziony w Układzie Słonecznym powstał 4,5672 ± 0,0006 mld lat temu.Wnioskuje się, że mniej więcej w tym samym czasie miało miejsce zjawiskoakrecji,podczas którego powstawała Ziemia.

Powstanie i ewolucja ciał Układu Słonecznegodokonywały się równocześnie ze Słońcem. Zgodnie z hipotezą mgławicy słonecznej, w wynikuzapadania grawitacyjnegokurczyły sięobłoki molekularne,które zaczęły się spłaszczać i obracać, tworzącdysk protoplanetarny.Z niego, równocześnie z gwiazdą, utworzyły się planety.

Wedłughipotezy nebularnejplanetozymaleformowały się m.in. przez działanie grawitacji. Masa Ziemi powiększała się przez 10–20 mln lat na skutek jej zderzeń z innymi obiektami.

Powstanie Księżyca wciąż pozostaje tematem dyskusji. Wedługteorii wielkiego zderzenia,nastąpiło zderzenie planety z obiektem wielkościMarsai masie 1/10 masy Ziemi, nazywanym czasamiTheą.Część masy tego ciała zintegrowała się z Ziemią, a niektóre odłamki uleciały w przestrzeń kosmiczną. Następnie, wedłughipotezy roboczej,z części odłamków i fragmentów skorupy ziemskiej wyrzuconych przy zderzeniu w kosmos (niewiele później od Ziemi, 4,53 mld lat temu), uformował się Księżyc.Tak jak w przypadku Ziemi, powstał on w procesie akrecji.

Około 3,8–4,1 mld lat temu miał miejsce okres zwanyWielkim Bombardowaniem,podczas którego doszło do zderzenia licznychplanetoidz Księżycem i planetami skalistymi Układu Słonecznego, co doprowadziło do zmian w wyglądzie znacznej części powierzchni Księżyca oraz w mniejszym stopniu w wyglądzie Ziemi. Początkowe bombardowanie przezplanetoidyspowodowało, że powłoka zewnętrzna Ziemi była w fazie płynnej.

Historia geologiczna

Odgazowaniei aktywnośćwulkanicznawytworzyły pierwotną atmosferę (zob.pierwsza, druga i trzecia atmosfera).Skraplającasiępara wodna,wraz z lodem i wodą płynną pochodzącymi zplanetoid,protoplanet,kometitransneptunów,doprowadziła dopowstania ziemskich oceanów.Wedługtego modeluatmosferyczne gazy cieplarniane chroniły oceany przez zlodowaceniem, kiedycałkowita energiaemitowana przez formujące się Słońce wynosiła 70% energii emitowanej współcześnie.Około 3,5 mld lat temu powstałoziemskie pole magnetyczne,które pomogło zapobiec zaniknięciu atmosfery wskutek działania wiatru słonecznego.Akumulacja pary wodnej i innych gazów w atmosferze doprowadziła do powstania gęstychchmur,które przysłoniły promieniowanie słoneczne i wyzwoliły opady deszczu. W ten sposób płynna powierzchnia Ziemi zaczęła stygnąć,formującskorupęw postaci ciała stałego.

Weoniehadeikuplaneta praktycznie pozbawiona była suchego lądu.W kolejnych erach powierzchnia obszarów wznoszących się ponad poziom morza stopniowo wzrastała. W ciągu ostatnich 2 mld lat powierzchnia wszystkich kontynentów zwiększyła się dwukrotnie.Wedługteorii tektoniki płytproces kształtowania się powierzchni powodował w skali setek milionów lat nieustanny rozpad i ponowne formowaniekontynentów.Kontynenty te formowały się wskutektektoniki płyt,procesu napędzanego przez ciągły ubytek ciepła z wnętrza Ziemi. Wedługtabeli stratygraficznej,wskutekmigracji płyt litosferycznychtrzykrotnie powstawał, a następnie rozpadał sięsuperkontynent.Około 750 mln lat temu rozpadła sięRodinia,jedna z najstarszych tego typu formacji. Później kontynenty złączyły się ponownie i w okresie 600–540 mln lat temu istniał superkontynentPannocja.Następnie powstałaPangea,która rozpadła się 180 mln lat temu.

Około 3,2 mln lat temu nasiliły się wahania klimatu – po fali zimna (glacjał) następowało ocieplenie (interglacjał).Strefy podbiegunoweprzechodziły cykle zlodowacenia itopnienia,powtarzające się co 40 000–100 000 lat (zlodowacenia trwały od 100 000 do 300 000 lat, a interglacjały od 15 000 do 220 000 lat). Taka sytuacja utrzymywała się przez całą epokęplejstoceńską.Ponieważ przez znaczną część swojej historii planeta prawdopodobnie pozbawiona była (lub miała niewielką ilość) lodu, epoka ta nazywana jest równieżepoką lodową.Ostatnie zlodowaceniezakończyło się 10 000 lat temu.Od tego czasu Ziemia jest w okresie interglacjału, w epoceholocenu.

Historia życia

Filogenetyczne drzewożycia na Ziemi wykonane na podstawie analizyrRNA

Spekuluje się, że 4 mld lat temu wysokoenergetycznereakcje chemicznedoprowadziły do powstania samoreplikujących się cząsteczek; jedna zcząsteczekuzyskała możliwość powielania siebie, zapoczątkowując życie na planecie. W ciągu następnego pół miliarda lat miał powstaćwspólny przodekwszystkich żyjących obecnie na Ziemi organizmów.

Pierwotnie wszystkie organizmy żywe były cudzożywne. Podstawą ich rozwoju była energia chemiczna. Rozwójfotosyntezyu niektórychprokariotówumożliwiał im wykorzystanie energii słonecznej jako źródła energii; wydalany przez nietlengromadził się w atmosferze i w związku z oddziaływaniem wysokoenergetycznego promieniowania słonecznego doprowadził do powstania w jej górnej warstwie powłokiozonu(odmianyalotropowejtlenu, O₃).W wyniku wchłaniania mniejszychkomórekprzez większe w procesieendosymbiozy,rozwinęły sięeukarionty.Prawdziwe organizmy wielokomórkowe powstały, kiedy komórki tworzącekoloniestawały się coraz bardziej wyspecjalizowane.

Organizmy żywe skolonizowały powierzchnię Ziemi wspomagane przez warstwę ozonową wchłaniającą szkodliwepromieniowanie ultrafioletowe.Najstarszymi znalezionymiskamieniałościamiświadczącymi o istnieniużyciajestbiogennygrafitpochodzący zeskał metaosadowychpowstałych 3,7 mld lat temu w zachodniejGrenlandii,oraz skamieniałościmaty drobnoustrojowej(ang.microbial mat) znalezionej wpiaskowcuw zachodniejAustralii.

W latach 60. XX w. zaproponowano hipotezęZiemi-śnieżki,która sugeruje, że wneoproterozoiku(750–580 mln lat temu), większość powierzchni planety pokrywałlód.Hipoteza jest szczególnie interesująca ze względu na fakt, że wydarzenie to poprzedziłoeksplozję kambryjską,okres gwałtownego wzrostu liczby gatunków organizmów wielokomórkowych, w szczególnościzwierząt.

W toku dalszej ewolucji, rozwinęły się m.in. następujące grupy zwierząt i roślin:ryby(505 mln lat temu),rośliny lądowe(438 mln),płazy(408 mln),gady(320 mln),ssaki(208 mln) iokrytonasienne(140 mln lat temu).

W ciągu ostatnich 535 mln lat na Ziemi nastąpiło pięć wielkichmasowych wymierańoraz wiele pomniejszych. Ostatnie z nich –wymieranie kredowe,ok. 66 mln lat temu – wywołane zostało prawdopodobnie upadkiem 10-kilometrowej planetoidy. Zderzenie obiektu z Ziemią wyzwoliła duże ilości pary i pyłów, które uniosły się do górnych warstw atmosfery i utrudniały docieranie promieni słonecznych na powierzchnię. Doprowadziło to do wyginięcia większości gatunków naziemnych (m.in.nieptasich dinozaurów), choć mniejsze i liczniejsze ssaki przetrwały, a przede wszystkim większości gatunków morskichotwornic,amonitówibelemnitów.W wyniku ewolucji ssaki zaczęły upodabniać się doryjówkowatych.W ciągu ostatnich 66 mln lat historii Ziemi doszło do ewolucji i wzrosturóżnorodności gatunkowejprzedstawicieligromadyssaków.

Kilka milionów lat temuafrykańskamałpa człekokształtna(m.in.orrorin) wykształciładwunożnośći zdolność chodzenia w pozycji wyprostowanej.Dalsza ewolucja jednego z gatunków z rodzinyczłowiekowatychfaworyzowała zdolność korzystania z narzędzi i komunikację, które stymulowały rozwójmózgu.Ostatecznie powstałczłowiek współczesny–Homo sapiens.Wytworzenie własnejkultury,rozwójrolnictwai postęp technologiczny pozwoliły człowiekowi w krótkim czasie wpływać na Ziemię w większym stopniu niż inne gatunki, co zapewniło mu status dominującego gatunku na Ziemi.

Przyszłość Ziemi

Szacunki dotyczące tego, jak długo na Ziemi będą panować korzystne warunki dla zamieszkujących ją różnych form życia, wahają się od 0,5 do 2,3 mld lat.

Przyszłość planety związana jest z cyklem życia Słońca. Stopniowe wyczerpywanie się zasobówwodoruw jądrzegwiazdyi wynikająca z tego akumulacja w jej wnętrzuhelumają prowadzić do zwiększania sięświetlistości Słońca,która ma wzrosnąć o 10% w ciągu 1,1 mld lat, a o 40% za 3,5 mld lat.Modele klimatusugerują, że wzrost promieniowania docierającego na powierzchnię Ziemi do 1,4 obecnej wartości jest wystarczający do całkowitego wyparowania jej oceanów.Inne scenariusze przewidują, że wody powierzchniowe mają wyparować całkowicie za 2,5 mld latlub w ciągu miliarda lat.

Stopniowy wzrost temperatury powierzchni Ziemi powodować ma przyspieszeniewietrzeniaskał,co z kolei doprowadzi do spadku zawartościdwutlenku węglaw atmosferze poniżej krytycznego minimum (10ppm) dla roślin. Poziom ten ma zostać osiągnięty w ciągu 500–900 mln lat.Brak okresu wegetacji doprowadzi do zaniku tlenu w atmosferze, a to z kolei do wyginięcia organizmówaerobowychw ciągu następnych kilku milionów lat.W ciągu kolejnego miliarda lat wyparują wszystkie wody powierzchniowe,a średnia globalna temperatura na Ziemi osiągnie 70 °C.Ponadto nawet gdyby Słońce istniało wiecznie i przez cały ten czas pozostawało stabilne, 27% wody z obecnych oceanów w ciągu miliarda lat zstąpi dopłaszcza ziemskiego.

Za ok. 5 mld lat Słońce, wskutekswojej ewolucji,przekształci się wczerwonego olbrzyma.Promień gwiazdy zwiększy się 250-krotnie, do około 1au(150 000 000 km).Słońce straci również ok. 30% swojej obecnej masy, co spowoduje oddalenie się ziemskiej orbity od niego. Przy maksymalnej przewidywanej średnicy Słońca, Ziemia będzie od niego oddalona o 1,69 au (ok. 253 000 000 km), kiedy promień gwiazdy osiągnie swoją największą wartość. Planeta miałaby więc uniknąć wchłonięcia przezatmosferę słoneczną,mimo całkowitego, lub niemal całkowitego, wyginięcia na niej życia,spowodowanego zwiększoną 5000-krotnie jasnością Słońca.Artykuł z 2008 roku sugeruje jednak, że ziemska orbita, z powodusił pływowychioporu aerodynamicznegow dolnejchromosferze,wejdzie w atmosferę Słońca i planeta ulegnie zniszczeniu. Miałoby to nastąpić za 7,59 ± 0,05 mld lat.

Ponadto nawet pomijając cykl życiowy Słońca, kontynuacja ochładzania się wnętrza Ziemi doprowadziłaby do utraty atmosfery i oceanów wskutek zredukowanej aktywnościwulkanicznej.

Należy także brać pod uwagę fakt istnienia na Ziemi cyklu masowego wymierania. Zakłada się, że jego pełny okres wynosi 62 ± 3 mln lat.Argumentem przemawiającym za jego istnieniem są ślady wykopaliskowe oraz badania na nich prowadzone. Szacuje się, że apogeum ostatniego okresu wielkiego wymierania miało miejsce około 66 mln lat temu, a sam okres trwał przez około 10 milionów lat (czyli jakieś 5 milionów przed i 5 milionów po). Naukowcy próbowali wyjaśnić przyczynę tak osobliwej powtarzalności w czasie. Jedna z kilku hipotez zakłada, że winowajcą wielkiego wymierania jest promieniowanie międzygalaktyczne, na którego ponadprzeciętne dawki jesteśmy narażeni co 63,6 miliona lat.Szacuje się, że początek następnego okresu wielkiego wymierania nastąpi za około 5 milionów lat.

Wzrost promieniowania międzygalaktycznego oraz różnorodność gatunkowa na przestrzeni 500 milionów lat

Hipotezazakłada, że w okresie wielkiego wymierania ciągle rosnące natężenie promieniowania międzygalaktycznego przekracza pewną akceptowalną przez życie biologiczne granicę, po czym następuje znaczne i wciąż narastające w czasie pogorszenie warunków życia na ziemi oraz m.in. znacznie nasilają się przypadki powstawania błędów w kodzie DNA żywych istot, co w konsekwencji doprowadza do ich śmierci. Po okresie stopniowego wzrostu natężenia promieniowania międzygalaktycznego następuje okres największego jego nasilenia trwający kilka milionów lat, a następnie nasilenie promieniowania stopniowo spada przez kilka milionów lat. Z tej przyczyny czynnik ten nie doprowadza do nagłej eksterminacji życia na Ziemi, a jedynie w bardzo znaczącym stopniu utrudnia jego egzystencję w dość długim okresie (ok. 10 milionów lat). Bezpośrednią przyczyną wahania się poziomu promieniowania międzygalaktycznego docierającego do naszej planety jest prostopadły ruch Układu Słonecznego względem płaszczyzny Drogi Mlecznej oraz spadanie Drogi Mlecznej na wielką gromadę galaktyk w gwiazdozbiorze Panny.Najwyższy poziom promieniowania międzygalaktycznego przypada na okres maksymalnego wychylenia Układu Słonecznego na północ Galaktyki.Wykres wzrostu promieniowania międzygalaktycznego jest zgodny z zapisem kopalnym na Ziemi.

Geografia

Kartografia,sztuka sporządzania i badania map, oraz pośredniogeografia,historycznie poświęcone były próbom zobrazowania planety.Geodezja,badająca położenie i dystans, oraznawigacja,zajmująca się pozycją na powierzchni Ziemi, dostarczyły danych liczbowych.

Wyróżnia się od pięciu do siedmiukontynentów,w kolejności od największej do najmniejszej powierzchni:Eurazja,Afryka,Ameryka Północna,Ameryka Południowa,Antarktyda,iAustralia.Niektóre podziały traktują Amerykę Płn. i Południową jako jeden kontynent –Amerykę,a także Eurazję jako dwa kontynenty –EuropęiAzję.

Wyróżnia się też trzy, cztery lub pięćoceanów.W systemie pięciu oceanów, w kolejności od największej do najmniejszej powierzchni wymienia się:Ocean Spokojny,Ocean Atlantycki,Ocean Indyjski,Ocean PołudniowyiOcean Arktyczny.Ogólne określenie całości tych wód morskich towszechocean.

Położenie poszczególnych punktów na Ziemi określane jest na podstawiewspółrzędnych geograficznych.Umiejscowienie lokalizacji w pionie określaszerokość geograficzna,a w poziomie –długość geograficzna.Punkty o tej samej szerokości leżą na tym samymrównoleżniku,a punkty o tej samej długości dzielą wspólnypołudnik.Najdłuższym równoleżnikiem jestrównik.

Biegun geograficznyjest miejscem przecięcia się osi obrotu Ziemi z jej powierzchnią.Biegun północnyznajduje się naOceanie Arktycznym,apołudniowynaAntarktydzie.Ze względu na niewielkie nachylenie osi ziemskiej do osi obiegu wokół Słońca, promienie słoneczne padają na bieguny pod niewielkim kątem, co uniemożliwia ich znaczne ogrzanie. Nawet w czasie dni polarnych, mimo wydłużonej ekspozycji na promieniowanie Słońca, temperatura nie podnosi się znacząco z uwagi na wysokiwspółczynnik odbiciapromieni słonecznych odlodui śniegu. Pierwszym człowiekiem, który dotarł do bieguna północnego byłRobert Edwin Peary,zdobywcą bieguna południowego byłRoald Amundsen.

Geografia społeczna

Ziemia w nocy –kompozycja,z użyciem danych z sensorów Defense Meteorological Satellite Program (DMSP)

Według szacunków United States Census Bureau International Database z 1 stycznia 2013, Ziemię zamieszkiwało blisko7 057 000 000ludzi.Natomiast według wyliczeńONZ,siedmiomiliardowy człowiek przyszedł na świat 31 października 2011Prognozy sugerują, żeświatowa populacja ludzkawzrośnie do 8,3 mld w 2030 i 9,2 mld w 2050,głównie poprzez zwiększanie się ludnościkrajów rozwijających się.Gęstość populacjiwaha się w zależności od regionu, jednak największe skupiska ludności występują wAzji,m.in. wChinachiIndiach.W 2020, 60% światowej ludności zamieszkiwać będziemiasta,na skutekurbanizacjii migracji z rejonówwiejskich.

Lądowe obszary Ziemi, poza kontynentem Antarktydy oraz otaczającymi obszary lądowe pasmami morskimi wód przybrzeżnych (zazwyczaj, ale nie zawsze,akwen12 mil morskich) są podzielone napaństwa.Niektóre z nich roszczą sobie (czasami sprzeczne) prawa do poszczególnych powierzchni lądowych, z wyjątkiem niektórych obszarówAntarktydy.W 2008 istniało ok. 203de factosuwerennych państw(kilkanaście z nich było nieuznawanych w jakimś stopniu prawnie przez inne). Z tej liczby tradycyjnie wyróżnia się 192 państwa członkowskieONZ,państwo-obserwatora w ONZ,Watykan,oraz jednostki o statusie niepaństwowego obserwatora w ONZ (Palestyna,Zakon Kawalerów Maltańskich).

Ziemia nigdy nie miałasuwerennegorząduz władzą rozciągającą się na cały glob, choć niektóre państwa usiłowały uzyskać światową dominację.Organizacja Narodów Zjednoczonychto docelowo uniwersalnaorganizacja międzynarodowa,założona głównie w celu zapobiegania zbrojnym konfliktom pomiędzy państwami, rozwoju współpracy i przestrzeganiupraw człowieka.Nie jest ona jednak rządem światowym. Choć ONZ umożliwia ustanawianie prawa międzynarodowegooraz, za zgodą członków, zbrojną interwencję, jest to przede wszystkim międzynarodowe forumdyplomacyjne.

Skład i struktura

Różnica pomiędzygeoidąaelipsoidą

Ziemia, podobnie jak i pozostałeplanety skaliste,ma skalną powłokę. Pod względemmasyiśrednicyjest to największa planeta skalista Układu Słonecznego. Ma również największągęstość,najsilniejszepole magnetyczneigrawitacyjneoraz najszybszyruch obrotowy.Jest to jedyna znana planeta, na której są aktywnepłyty tektoniczne.

Kształt

Mapa wysokości powierzchni Ziemi oraz głębokości jej oceanów

Kształt Ziemi zbliżony jest doelipsoidy obrotowej,kulilekko spłaszczonej na biegunach i wybrzuszonej wzdłużrównika.Ruch obrotowy Ziemi sprawia, że średnica równika jest o 43 km większa niż średnica pomiędzybiegunami.Przeciętna średnica wynosi 12 742 km.

Teoretyczna powierzchnia odpowiadająca kształtowi planety jest nazywanageoidą– jest to powierzchnia prostopadła do pionu w każdym jej punkcie. Geoida zerowa pokrywałaby się z średnią powierzchnią oceanów przy pełnej równowadze znajdujących się w nich wód,czyli bez krótkotrwałych zmianpoziomu morzaprzezprądy morskieipogodę.Odchylenia geoidy od idealnej elipsoidy wynoszą od –106 do 85 m.Ponieważ nieregularności geoidy mogą mieć znaczenie przy dokładnym określaniu położenia, przy pomiarach i obliczeniachgeodezyjnychpreferowane jest odniesienie do elipsoidy.W porównaniu do idealnej elipsoidy, odchylenie względne geoidy wynosi 1/584, czyli 0,17%. Jest to mniej niż wymaganatolerancjakulbilardowych (0,22%).

Największe lokalne odchylenia powierzchni toMount Everest(8848 mn.p.m.) iRów Mariański(10 911 mp.p.m.). Najbardziej oddalonym miejscem powierzchni od środka planety jest wierzchołekChimborazo(6263,47 m n.p.m.) wEkwadorze.

Skład chemiczny

Tlenki skorupy ziemskiej

Związek	Wzór	Udział
dwutlenek krzemu	SiO2	59,1%
tlenek glinu	Al2O3	15,8%
tlenek wapnia	CaO	6,4%
tlenek magnezu	MgO	4,4%
tlenek sodu	Na2O	3,2%
tlenek żelaza	FeOT	6,6%
tlenek potasu	K2O	1,88%
tlenek manganu(II)	MnO	0,11%
tlenek tytanu(IV)	TiO2	0,7%
tlenek fosforu(V)	P2O5	0,2%
Łącznie		98,39%

Masa Ziemiwynosi 5,98 × 10²⁴kg. Planeta składa się głównie zżelaza32,1%,tlenu30,1%,krzemu15,1%,magnezu13,9%,siarki2,9%,niklu1,8%,wapnia1,5%,glinu1,4%,chromu0,4% oraz z pozostałych 0,7%, wśród których są śladowe ilości innych pierwiastków. Ze względu nadyferencjację,jądro zbudowane jest przede wszystkim z żelaza (88,8%), a także niklu (5,8%), siarki (4,5%) i śladowych ilości (mniej niż 1%) innych pierwiastków.

GeochemikFrank W. Clarkeokreśliłskładilościowyskorupy ziemskiej.Obliczył, że składa się ona w niewielu więcej niż 47% z tlenu,wchodzącego głównie w skład skał ziemskich w postacitlenków,przede wszystkim tlenków glinu, żelaza, wapnia, magnezu, sodu oraz potasu; chlor, siarka i fluor wchodzą w skład niewielu ponad 1% skał.Dwutlenek krzemu(krzemionka) występuje w przyrodzie w czystej postaci jakokwarc,tworzy też sole zwanekrzemianami– minerały, z których zbudowane jest ponad 90% skał tworzących skorupę ziemską. Na podstawie obliczeń opartych na 1672 analizach wszystkich rodzajów skał Clarke wywnioskował, że 99,22% skał składa się z 11 rodzajów tlenków (10 z nich zamieszczono w tabelce po prawej); pozostałe tlenki występują w znikomych ilościach.

Struktura wewnętrzna

Wnętrze Ziemi można podzielić ze względu na chemiczne lub mechaniczne (fizyczne) właściwości. Pod względem budowy chemicznej, planeta składa się z krzemianowej skorupy, bogatego w krzem, magnez i żelazo płaszcza oraz żelaznego jądra. Pod względem właściwości mechanicznych, wyróżnia się stałą litosferę,plastycznąastenosferę, stałąmezosferę,płynne jądro zewnętrzne i stałe jądro wewnętrzne. Badanie właściwości poszczególnych warstw odbywa się z użyciem pomiarówsejsmologicznych.W górnych rejonach skorupy ziemskiej możliwe jest pobieranie próbekgeologicznych.Najgłębszymodwiertemna świecie jestSG-3,o głębokości 12 262 m.

Temperatura środka planety może wynosić 4000–7000 K, a ciśnienie dochodzić do 360GPa.Prawdopodobnie początkowo ciepło wewnętrzne Ziemi pochodziło głównie z kontrakcji grawitacyjnej, w okresie formowania się planety. Obecnie, najwięcej ciepła (45 do 90%) pochodzi z rozpadu radioaktywnegoizotopówpotasu(⁴⁰K),uranu(²³⁸U) itoru(²³²Th).Czas połowicznego rozpadutych pierwiastków wynosi, odpowiednio, 1,25 mld, 4 mld i 14 mld lat.Źródła ciepła upatruje się też częściowo w ochładzaniu się płaszcza, tarciu wewnętrznym wywołanym siłami pływowymi i zmianami w prędkości obrotu Ziemi. Częśćenergii termicznejjądra transportowana jest do skorupy ziemskiej poprzezpióropusz płaszcza,który może powodować powstawanieplam gorącaipokryw lawowych.Szacowana moc ciepła wypływającego z jądra Ziemi wynosi od 4 do 15TW,a wypływ ciepła na powierzchnię ma wartość 46 TW.Jest to niewiele w bilansie energetycznym powierzchni Ziemi – ok. 1/10 W/m², co stanowi około 1/10000 energii promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi.

Geologiczne warstwy Ziemi

Przekrój Ziemi od jądra do egzosfery. W pierwszym rysunku nie zachowano skali.	Głębokość km	Warstwa	Gęstość kg/m³
	0–60	litosfera	–
	0–35	...skorupa	2200–2900
	35–400	... płaszcz górny	3400–4400
	35–2885	płaszcz	3400–5600
	100–700	...astenosfera	–
	2885–5155	jądro zewnętrzne	9900–12200
	5155–6370	jądro wewnętrzne	12800–13100

Skorupa

Skorupa ziemska jest zewnętrzną powłoką Ziemi. Zajmuje do 1% objętości globu oraz 0,7% jego masy, jest to jednak najbardziej zróżnicowana chemicznie i fizyczniegeosferai jedyna (poza atmosferą i hydrosferą) dostępna do bezpośrednich badań. Granicę pomiędzy płaszczem a skorupą wyznaczanieciągłość Mohorovičicia(zwana teżpowierzchnią Moho). Nieciągłość Moho, odkryta przez chorwackiego geofizykaAndriję Mohorovičiciaw 1909, pod kontynentami znajduje się na głębokości około 35 km, a pod oceanami 5–8 km poniżej dna oceanu. Dolna część skorupy ziemskiej (warstwa bazaltowa) jest oddzielona od części górnej (warstwagranitowa) przeznieciągłość Conrada.

Skorupa ziemska dzielona jest naskorupę kontynentalnąioceaniczną,które różnią się grubością, gęstością, budową geologiczną, wiekiem i składem chemicznym, a także sposobem powstania. Gęstość skorupy kontynentalnej wynosi średnio 2700 kg/m³. W rejonach aktywnych tektonicznie ma ona grubość 35–45 km, a w regionach stabilnych – 55–70 km. Skorupa oceaniczna ma grubość 10–12 km i średnią gęstość 3000 kg/m³.

Płaszcz

Płaszcz ziemskiznajduje się na głębokości od 35 do 2890 km, co czyni go najgrubszą warstwą planety.Ciśnienieu jego podstawy ma wartość ok. 140GPa(1,4Matm). Rozróżnia się do czterech warstw płaszcza, które składają się głównie z substancji bogatych w żelazo i magnez: płaszcz górny, strefa przejściowa, płaszcz dolny i warstwa D. Ponadto w płaszczu górnym wyróżnia się dodatkowoastenosferę.

Płaszcz górny, zwany zewnętrznym, budują związki chromu, żelaza, krzemu i magnezu (tzw.crofesima). Średnia gęstość tej sfery wynosi 4000 kg/m³. Górna część płaszcza ma od 35 do 400 km głębokości; jest to warstwa o cechach plastycznych i zapewnia skorupie ziemskiej ruchliwość – wywodzą się z niej procesy tektoniczne. Płaszcz dolny, zwany też wewnętrznym, zbudowany jest głównie z niklu, żelaza, krzemu i magnezu (tzw.nifesima). Średnia gęstość płaszcza wewnętrznego waha się w granicach 5000–5600 kg/m³. W płaszczu Ziemi zachodzą zjawiska związane z powolnym przemieszczaniem się w górę plastycznych mas materii pod wpływem ciepła (ruchy konwekcyjne).

Temperatura topnienia substancji zależy od ciśnienia, jakiemu jest ona poddawana. Im głębiej, tym ciśnienie większe, płaszcz dolny jest w stanie stałym, a górny – w stanie plastycznym (półpłynnym). Średnia globalnalepkośćpłaszcza górnego wynosi 10²⁰– 10²¹Pa·s,a płaszcza dolnego 10²²Pa·s.

Jądro

Planety skaliste (od lewej):Merkury,Wenus,Ziemia iMars

Gęstość Ziemi wynosi 5515 kg/m³, czyniąc ją najgęstszą planetą w Układzie Słonecznym. Gęstość wzrasta wraz z głębokością – przy powierzchni ma wartość 2200–2900 kg/m³, jądro składa się z najgęstszych substancji – 12 000–13 000 kg/m³. Około 4,54 mld lat temu, podczas formowania się planety, Ziemia stanowiła półpłynną, stopioną masę. Cięższe substancje opadały w kierunku środka, podczas gdy lżejsze materiały odpływały ku powierzchni. W efekcie jądro składa się głównie z żelaza i niklu. Inne cięższe pierwiastki, jak ołów i uran, występują zbyt rzadko, żeby przewidzieć ich dokładne rozmieszczenie oraz mają tendencję do tworzenia wiązań z lżejszymi pierwiastkami, pozostają zatem w płaszczu.

Jądro podzielone jest na dwie części: stałe jądro wewnętrzne opromieniuok. 1215 km i płynne jądro zewnętrzne wokół niego, o grubości 2270 km. Przyjmuje się, że jądra mają taki sam skład chemiczny, choć w innychstanach skupienia.Konwekcjajądra zewnętrznego połączona z ruchem rotacyjnym Ziemi (efekt Coriolisa) wytwarzaziemskie pole magnetyczneprzez proces znany jakoefekt dynama.Stałe jądro wewnętrzne jest zbyt gorące, aby utrzymać stałe pole magnetyczne (temperatura Curie), ale prawdopodobnie działa stabilizująco na pole magnetyczne wytwarzane przez ciekłe jądro zewnętrzne. Badania wskazują, że jądro wewnętrzne Ziemi obraca się szybciej niż reszta planety, o ok. 0,3–0,5°rocznie.

Temperatura w jądrze Ziemi wynosi 6230 ± 500 K.

Ciepło

Ciepło wewnętrzneZiemi pochodzi odresztek ciepła pochodzącego z akreacji planetarnej(20%) oraz ciepła produkowanego w procesierozpadu radioaktywnego(80%).Głównymiizotopamiprodukującymi ciepło we wnętrzu Ziemi sąpotas-40,uran-238,uran-235oraztor-232.W samym środku jądra Ziemi temperatura może sięgać nawet 6000 °C,a ciśnienie osiąga do 360GPa.Ponieważ większość ciepła powstaje podczas rozpadu radioaktywnego, naukowcy postulują, że we wczesnej fazie życia Ziemi produkcja ciepła była dużo większa. Miała ona miejsce ok. 3 mld lat temu i była dwukrotnie większa niż dzisiaj– w jej wyniku w szybszym tempie zachodziło zjawiskokonwekcjioraz tektonika płyt; pozwoliła także na produkcję rzadkich skał magmowych, m.in.komatytów,których produkcja zachodzi obecnie dosyć rzadko.

Średnia ilość ciepła ubywającego z Ziemi wynosi 87mW/m², z kolei całkowita ilość wynosi 4,42×10¹³W.Część energii cieplnej jądra ziemskiego jest transportowana do skorupy przezpióropusze płaszcza.Więcej ciepła ziemskiego ubywa z kolei wskutekruchów konwekcyjnych w płaszczu,które na powierzchni objawiają się w postaci tektoniki płyt, przez zapadanie chłodnych płyt w procesiesubdukcjii upwelling płaszcza związany zgrzbietami śródoceanicznymi.Pozostałe ciepło ubywa przezprzewodzenie ciepłaprzez skały litosfery, głównie pod oceanami, ponieważ płaszcz ziemski jest tam cieńszy niż pod kontynentami.

Tektonika płyt

W XIX wieku zauważono, że kontynenty „pasują” do siebie jak elementy układanki. Co więcej, na odpowiadających sobie wybrzeżach znaleziono te same formacje skalne, mimo że lądy te były oddalone od siebie o tysiące kilometrów. Ponadtoskamieniałościwspólnego pochodzenia znajdowano w miejscach zupełnie odmiennych i oddalonych, np. na Antarktydzie i w Indiach. To skłoniło uczonych do spekulacji na temat „ewolucji” skorupy ziemskiej.Teoria Wegeneraz 1912 sugerowaławędrówkę kontynentów;nie wyjaśniała ona jednak w jaki sposób kontynenty mogą się przemieszczać. W latach 30. XX wieku hipoteza Wegenera została zarzucona, a na początku lat 60. wykrystalizowała się nowa teoria –teoria tektoniki płytw pewnym stopniu oparta na wywodach Wegenera.

Według dominującej obecnie teorii tektoniki płyt, powłoka zewnętrzna Ziemi składa się z dwóch warstw: sztywnej litosfery i płynnejastenosfery.Astenosfera to region, który ze względu na wyższą temperaturę i ciśnienie zachowuje się jak ciało plastyczne i może bardzo powoli płynąć. Litosfera pod wpływem ciepła ulega deformacji i rozbija się na bloki nazywanepłytami tektonicznymi,które unoszą się na płynnym materiale astenosfery jak tafle lodu na powierzchni oceanu. Płyty stopniowo przesuwają się względem siebie; wyróżnia się trzy typy granic płyt: rozbieżne (płyty oddalają się od siebie, np.Grzbiet Śródatlantycki), zbieżne (jedna płyta podsuwa się pod drugą, np.Andy) i przesuwcze (płyty przesuwają się względem siebie, np.San Andreas). Na granicach płyt tektonicznych może zachodzić aktywnośćwulkaniczna,orogeneza,trzęsienia ziemioraz formowanie sięrowów oceanicznych.

Podczas gdy płyty tektoniczne przemieszczają się po powierzchni planety, dno oceanu jestsubdukowanepod krawędzie natarcia planety na granicach zbieżnych. W tym samym czasie upwelling płaszcza ziemskiego na granicach rozbieżnych tworzy grzbiety oceaniczne. Połączenie tych procesów nieustannie przemieszczapłyty oceanicznez powrotem do płaszcza ziemskiego. Z tego powodu większa część dna oceanicznego ma mniej niż 100 mln lat. Najstarsza płyta oceaniczna znajduje się w zachodniej częściOceanu Spokojnego– ma ona ok. 200 mln lat.Dla porównania, najstarsza płyta kontynentalna ma 4,03 mld lat.

Główne płyty tektoniczne Ziemi.Z 16 głównych płyt (pomniejsze nazwano w literaturze anglojęzycznej mianemmicroplate), nie jest zaznaczona, będąca w procesie formowania się, płyta somalijska. Dokładniejsza mapa, z zaznaczeniem płyty somalijskiej oraz ruchem płyt:Tectonic plates boundaries detailed-en.png---- Na styku płyt afrykańskiej i somalijskiej uformował się potężny system rowów tektonicznych, nazywanychWielkimi Rowami Afrykańskimi.Jest to zarówno region wielkich trzęsień ziemi, jak i najstarszych znalezisk paleontologicznychpraczłowieka.

16 głównych płyt tektonicznych Ziemi

Nazwa płyty	Powierzchnia mln km²
płyta afrykańska	61,3
płyta antarktyczna	60,9
płyta arabska	5,0
płyta australijska	47,2
płyta eurazjatycka	67,8
płyta filipińska	5,4
płyta karaibska	3,3
płyta kokosowa	2,9
płyta indyjska	11,9
płyta Juan de Fuca	0,3
płyta Nazca	15,6
płyta północnoamerykańska	75,9
płyta południowoamerykańska	43,6
płyta pacyficzna	103,3
płyta Scotia	1,7
płyta somalijska	16,7

Płyta australijska rozłączyła się zpłytą indyjskąok. 50–55 mln lat temu. Najbardziej aktywne są płyty oceaniczne, takie jakpłyta kokosowa,przesuwająca się z prędkością 75 mm/roki płyta pacyficzna (52–69 mm/rok). Najmniej aktywna jest płyta eurazjatycka, przesuwająca się z szybkością 21 mm/rok.

Pole magnetyczne

Ziemia wytwarzapole magnetyczne,odpowiadające, w pobliżu powierzchni Ziemi, w przybliżeniu poludipola,któregobiegunypołożone są w pobliżubiegunów geograficznych.Oś magnetyczna nie pokrywa się jednak zosią obrotu Ziemi,lecz jest od niej odchylona o kilkanaście stopni i zmienia swoje położenie; obecnie odchylenie to wynosi około 11°.

Jako biegun północnyigły magnetycznej(i ogólniemagnesów) przyjęło się wskazywać ten z jej końców, który wskazuje północ. Jest on przyciągany przez odwrotnie spolaryzowany biegun magnetyczny Ziemi, skąd wynika, iż na północnej półkuli Ziemi znajduje się jej południowy biegun magnetyczny i odwrotnie, na południu biegun północny.Mimo to często stosowane jest oznaczanie biegunów magnetycznych Ziemi zgodnie z nazwami biegunów geograficznych, a odwrotnie w stosunku do oznaczeń biegunów magnesu stosowanych w fizyce.

Wedługteorii dynama,pole magnetyczne Ziemi powstaje w zewnętrznym płynnym jądrze Ziemi, w wyniku ruchów konwekcyjnych porządkowanych przez ruch wirowy Ziemi. Ruchy te generująprąd elektryczny,który wytwarza pole magnetyczne. Ruchy konwekcyjne w jądrze są z natury chaotyczne i okresowo zmieniają ustawienie co jest prawdopodobną przyczynąprzebiegunowania Ziemi,następującego nieregularnie, średnio kilka razy w przeciągu miliona lat. Ostatnie przebiegunowanie miało miejsce około 700 000 lat temu.

Pole magnetyczne tworzymagnetosferęziemską, która odchyla cząstkiwiatru słonecznego,wskutek czego pole ulega deformacji. Część odchylonych cząsteczek wiatru słonecznego powoduje powstanie koncentrycznych pierścieni naładowanych elektryczniecząstek,nazywanychpasami Van Allena.Kiedyplazmaprzenika atmosferę Ziemi w pobliżu biegunów magnetycznych, zachodzi zjawiskozorzy polarnej.Dział nauki zajmujący się badaniem pola magnetycznego planety togeomagnetyzm.

Tracy Caldwell Dysonoglądająca Ziemię zISS,2010

Sfery Ziemi

Wyróżnia się 4 główne sfery ziemskie:atmosfera(powietrze),litosfera(skały),hydrosfera(woda) ibiosfera(życie).Bardziej szczegółowe podziały wymieniają też powłokę wodną w stanie stałym –kriosfera,sferę gleb –pedosferaoraz sferę, w obręb której wchodzi działalność gospodarcza człowieka –epigeosfera.W biosferze wyróżnia się obszar zamieszkiwany przez zwierzęta (zoosfera) i obszar, który zamieszkują rośliny (fitosfera)

Biosfera

Przestrzeń, w której występująorganizmyżywe planety nazywa się biosferą. Ziemia jest jedynym znanym miejscem występowaniażycia.Planeta znajduje się w strefie, w której panują jedyne w Układzie Słonecznym warunki (temperatura od –70 °C do 80 °C, ciekła woda, tlen cząsteczkowy), umożliwiające rozwinięcie się organizmów o strukturze takiej jak ziemskie.Ekosferata rozciąga się od 0,95 au do 1,37 au od Słońca.

Biosfera dzieli się nabiomy– obszary wyróżniające sięszatą roślinnątworzącą charakterystyczneformacje roślinneoraz swoistąfauną.Decydujący wpływ na charakter i zróżnicowanie biomów ma klimat i dlatego biomy tworzą pasy w zależności odszerokości geograficznej,których układ jest modyfikowany przez lokalne warunki orograficzne i klimatyczne. Ziemskie biomy leżące wArktyceiAntarktydziesą względnie ubogie w życieroślinneizwierzęce,podczas gdy biomy najbogatsze w formy życia leżą w strefierównikowej.

Biosfera stanowi sumę wszystkich ziemskichekosystemów.W skład ekosystemów wchodzą wszystkie organizmy żywe znajdujące się na danym obszarze (biocenoza) i wszystkie elementy nieożywione (biotop) danego obszaru. Biocenozę tworząpopulacje– wszystkie osobniki określonegogatunkużyjące w danym środowisku i wzajemnie na siebie wpływające. Na jeszcze mniejszympoziomie organizacji żywej materiijestorganizm– istota, której poszczególne części i struktury tworzą zharmonizowaną całość, wykazującą wszelkie cechyżycia.Bardziej złożone organizmy składają się znarządów(które mogą tworzyćukłady narządów). Narządy z kolei składają się ztkanek.Podstawową jednostką życia, obecną we wszystkich ziemskich organizmach, jestkomórka,zdolna doprzemiany materiiirozmnażania.

Wszystkie organizmy występujące na ziemi są klasyfikowane w ramachsystematyki biologicznej.Podział zaproponowany w 1990 przezCarla Woese,oparty na badaniach molekularnych, dzieli świat żywy na trzydomeny:bakterie,archeowceijądrowce.

Wcześniej organizmy klasyfikowano najczęściej na pięćkrólestw:bakterie,protisty,grzyby,roślinyizwierzęta.Organizmyklasyfikowanesą w układzie jednostek (taksonów) tworzonych ze względu na kryterium pokrewieństwa ewolucyjnego, poniżej poziomu wspomnianego królestwa, przeztypy,gromady,rzędy,rodziny,rodzajeigatunki.Opisano ok. 2 mln gatunków żyjących obecnie na Ziemi, ich szacowana liczba wynosi jednak do 100 mln.

Na podstawie zróżnicowaniaskamieniałościi długiej historii życia, szacuje się, że ok. 99% gatunków jakie kiedykolwiek żyły na Ziemi, wymarło. Gatunkiem, który współcześnie ma ogromny wpływ na kształtowanie warunków życia na Ziemi jestczłowiek rozumny.Jego działalność spowodowała tak daleko idące przeobrażenie warunków do utrzymania i rozwoju życia na Ziemi, że przypisywane jest mu powodowanie lub przyspieszenie obecnegomasowego wymierania(zwanego „szóstym wymieraniem”lub „szóstą katastrofą”). Szacuje się, że obecne tempo zaniku różnorodności gatunkowej jest do 1000 razy większe niż w ciągu ostatnich 100 000 lat.Czerwona księga gatunków zagrożonychz 2008 podaje, że 16 928 gatunków jest zagrożonych wyginięciem.

Zagrożenia

Niektóre obszary podatne są na skrajne zjawiska pogodowe, takie jakhuragany,cyklonyczytajfuny.W innych miejscach mogą występowaćklęski żywiołowe,jak trzęsienia ziemi,osuwiska,tsunami,erupcjewulkaniczne,leje krasowe,susze,powodzie,zamiecie śnieżnelubpożary.Wiele stref lokalnych znajduje się pod wpływem spowodowanego przez człowieka zanieczyszczenia wody i powietrza,kwaśnego deszczui substancjitoksycznych,utraty roślinności (przez intensywnywypas,wylesianieipustynnienie), zaniku dzikiej przyrody, degradacji i utratygleby,erozjioraz rozprzestrzeniania sięgatunków inwazyjnych.

Najprawdopodobniejwywoływany działalnością ludzi wzrost emisji dwutlenku węgla jest główną przyczynąglobalnego ocieplenia.Według prognoz, rosnąca temperatura powodować ma m.in. wzrost poziomu morza,cofanie się lodowców,topnienielądolodów,nasilenie się ekstremalnych zjawisk pogodowych oraz zmiany w ilości i strukturzeopadów atmosferycznych.

Litosfera

Obecna topografia Ziemi

Rzeźba terenuróżni się w poszczególnych miejscach na Ziemi. Około 70,8% powierzchni pokrywa woda, aszelf kontynentalnyznajduje się średnio 130 m poniżej poziomu morza.Powierzchnia podwodna ma zarówno cechy górzyste:góry podwodne,grzbiety śródoceaniczne,rowy oceaniczne,podwodne wulkany,płaskowyżeoceaniczne, jak i równinne, np.równiny abisalne.Na lądach (29,2%) spotyka sięgóry,pustynie,równiny,płaskowyże i inne typy ukształtowaniageomorfologicznego.

Powierzchnia planety ulega przekształceniom ze względu natektonikęierozję.Cechy powierzchni utworzone lub zdeformowane przez płyty tektoniczne podatne są nawietrzenie,cykle termiczne i efekty chemiczne.Zlodowacenie,tworzenie sięraf koralowychi upadekmeteorytówrównież wpływają na ukształtowanie powierzchni.

Skorupa ziemska oceanicznajest stale tworzona w granicach rozbieżnych płyt (w grzbietach śródoceanicznych) z zastygającej magmy płaszcza oraz niszczona – wciągana z powrotem do płaszcza – w granicach zbieżnych (strefach subdukcji). W wyniku tych procesów, materiał z którego zbudowane jestdno oceaniczneulega stałemu przetwarzaniu. Większość dna ma mniej niż 100 mln lat, a szacowany wiek najstarszej skorupy oceanicznej, na zachodnim Pacyfiku, wynosi 200 mln lat. (3/4 powierzchni Ziemi ma skorupę młodszą niż 200 mln lat). Porównując, najstarsze znalezione na lądzieskamieniałościmają ok. 3 mld lat.

Skorupa ziemska kontynentalnaskłada się w znacznej mierze zeskał magmowychimetamorficznycho małej gęstości –granituiandezytu.W mniejszej proporcji w jej skład wchodzi również najczęściej występująca skała na Ziemi –bazalt,który jest podstawowym składnikiem dna oceanicznego.Wskutek nagromadzenia się materiału przynoszonego przez czynniki zewnętrzne powstająskały osadowe.Zajmują one 75% powierzchni, choć stanowią tylko 5% skał skorupy położonych na głębokości 10 km.Skorupę ziemską budują głównieskały metamorficzne,powstałe pod wpływem wysokiej temperatury lub ciśnienia z innych skał, takie jakgnejs,łupek,marmurczykwarcyt.

Składnikami skał sąminerały.Najczęściej występują minerały z grupykrzemianów– kwarc,skaleń,amfibole,miki,piroksenyioliwiny.Powszechne minerały z grupywęglanów,tokalcyt(budulecwapienia),aragonitorazdolomit.

Pedosferato powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej, w której zachodząprocesy glebotwórcze.Glebawpływa na produkcję i rozkładbiomasy,przepływ energii i obieg materii wekosystemie.

Użytkowanie zasobów naturalnych

Litosfera zapewnia zasoby naturalne, które są eksploatowane dla bytowania i gospodarki człowieka. Niektóre z nich tosurowce nieodnawialne,których ponowne uzupełnienie w wyniku procesów naturalnych jest niemożliwe w krótkim czasie.

Ze złóżpaliw kopalnychzawartych w skorupie ziemskiej wydobywa sięropę naftową,węgiel,gaz ziemny,torfiklatrat metanu.Są one wykorzystywane przez człowieka jako główne źródłoenergii.W 2006 około 86% wyprodukowanej energii pochodziło z paliw kopalnych, 6,3% zelektrowni wodnych,5,9% zenergii jądrowej,a pozostałe 1,0% toenergia geotermalna,słoneczna,wiatruibiomasa.Z głębi Ziemi wydobywa się też minerałyrudnezawierające związkimetali,m.in. rudyżelaza,cynku,miedziiołowiu.

Z ziemskiej biosfery produkowane są naturalnie lub syntetycznie produktybiologiczne,m.in.pokarm,drewno,lekiikompost.Człowiek używamateriałów budowlanychdo budowydomówi ochrony dobytku. Ingeruje także w cykl hydrologiczny dla zapewnienia wody słodkiej do konsumpcji, celów przemysłowych inawadniania.Według artykułu naukowego z 2005, około 40% powierzchni lądu zajmują terenyrolnicze(w tympastwiska).Światowyślad ekologicznyczłowieka w 2007 wyniósł 2,7 globalnychhektarów(gha)na osobę, a możliwości planety do regeneracji zasobów naturalnych oszacowano na mniej o 0,6 gha na osobę.

Atmosfera

Histogramwysokości bezwzględnejskorupy ziemskiej

Masę atmosfery ziemskiej szacuje się na 5,1 × 10¹⁸kg. Na poziomie morza gęstośćpowietrzawynosi 1,217 kg/m³, aciśnienie atmosferyczne– 101,325kPai maleje wraz z wysokością. Warstwa atmosfery o grubości do 100 km (homosfera) składa się przede wszystkim zazotu(78% objętości powietrza),tlenu(20,9%) orazargonu(0,9%). Zawiera także śladowe ilościdwutlenku węglai innych niż argongazów szlachetnych.Zawartośćpary wodnejw atmosferze ulega częstej zmianie i wynosi średnio ok. 1%.Atmosfera Ziemi stale ulatnia się w kosmos w tempie około 3 kgwodorui 50ghelunasekundę.

Najniższą i najcieńszą warstwą atmosfery jesttroposfera.Jej górna granica zmienia się wraz zszerokością geograficznąiporą roku;wynosi ona od mniej niż 8 km nad biegunami wzimiedo 17,5 km nadAzją Południowo-Wschodniąwlecie. Biosferaziemska zmieniła skład chemicznyatmosfery.Ewolucja fotosyntezy tlenowejok. 2,7 mld lat temu doprowadziła do wzrostu zawartości tlenu w atmosferze. Umożliwiło to rozwójorganizmów aerobowychi uformowanie się powłoki ozonowej, która blokuje szkodliwe dla organizmów żywych promieniowanieultrafioletowe,pole magnetycznezaś nie dopuszcza do Ziemi cząsteczek wiatru słonecznego.

Inne funkcje atmosfery sprzyjające życiu na Ziemi to transport pary wodnej, dostawa różnorodnych gazów, spalanie mniejszychmeteorówprzed uderzeniem w powierzchnię i regulacja temperatury.To ostatnie zjawisko znane jest jakoefekt cieplarniany:atmosfera „zatrzymuje” częśćenergii termicznejemitowanej z jej powierzchni w kosmos, przez co podnosi siętemperatura.Głównymigazami cieplarnianymisą para wodna, dwutlenek węgla,metan,podtlenek azotui ozon troposferyczny. Bez efektu cieplarnianego, średnia temperatura kuli ziemskiej wynosiłaby –19 °C.Ze względu na zróżnicowane pochłanianie i odbijanie promieniowania słonecznego przez zawarte w niej gazy (ultrafioletpochłaniany jest w dużej mierze przez tlen, zwłaszcza w postaci ozonu, niektóre przedziały podczerwieni przez gazy cieplarniane) atmosfera ziemska jest przezroczysta jedynie dla światła o pewnych długościach fal. W związku z tym organizmy wykorzystują głównie pewien zakres promieniowania słonecznego, określany jakoświatło widzialnelubpromieniowanie czynne fotosyntetycznie.

Klimat i pogoda

Klimat i pogodę na Ziemi kształtują trzy podstawowe procesy klimatotwórcze: obiegciepła,obiegwodyi krążeniepowietrza,a także czynniki geograficzne: układlądówioceanów,wysokość n.p.m. i odległość od morza (oceanu).Pogodato ogół zjawisk atmosferycznych zachodzących w danej chwili i miejscu.Klimatto przebieg zjawisk pogodowych na danym obszarze w okresie wieloletnim (ok. 30 lat).

Atmosfera ziemska nie ma określonej granicy – jejgęstośćzmniejsza się wraz z wysokością, ostatecznie przechodząc w przestrzeń kosmiczną. Trzy czwarte masy atmosfery zawarte jest w początkowych 11 km, w warstwie nazywanej troposferą. Słońce nagrzewa powierzchnię Ziemi, a najniższe warstwy atmosfery nagrzewają się od powierzchni, co powodujerozszerzaniepowietrza.Cieplejsze powietrze jest lżejsze i unosi się do góry, w jego miejsce napływa chłodniejsze, o większej gęstości. Proces ten nazywany jestcyrkulacją powietrzai prowadzi do redystrybucji ciepła na planecie.Główne prądy powietrzne topasaty,wiejące w strefie do 30° szerokości geograficznej oraz wiatry zachodnie, wiejące od 30° do 60° szerokości.Prądy morskierównież w istotny sposób wpływają na klimat, w szczególnościcyrkulacja termohalinowa,która prowadzi do wymiany energii cieplnej pomiędzy tropikami a strefami polarnymi.

Zdjęcie z orbity – Księżyc częściowo przysłonięty ziemską atmosferą

Następuje również cyrkulacjapary wodnej,pochodzącej z wyparowywania powierzchni Ziemi. Kiedy warunki atmosferyczne umożliwiają unoszenie się ciepłego i wilgotnego powietrza, następuje kondensacja (resublimacjalubskraplanie) pary. Wskutek tego, powstająchmuryi woda spada na powierzchnię jakoopad atmosferyczny.Większość wody transportowana jest na niższe wysokości przez systemy rzeczne, przeważnie powracając do oceanów lub osiadając w jeziorach. Tencykl hydrologicznyto kluczowy mechanizm zapewniający życie na lądzie oraz główny czynnik erozji powierzchni. Ilość opadów waha się w poszczególnych rejonach, od poniżej milimetra na rok do kilku metrów na rok. Jest to uwarunkowane cyrkulacją atmosferyczną, cechamitopograficznymii temperaturą.

Ziemię można podzielić narównoleżnikowepasy, w których występuje względnie jednorodny klimat. Wyróżnia się następującestrefy klimatyczne,zaczynając od biegunów:klimat okołobiegunowy,umiarkowany,podzwrotnikowy,zwrotnikowyirównikowy.Klimat można też klasyfikować ze względu na temperaturę i ilość opadów – regiony, w których występują prawie jednolitemasy powietrza.Cztery podstawowe masy powietrza to: arktyczne (PA), polarne (PP), zwrotnikowe (PZ) i równikowe (PR).

Atmosfera górna

Powyżej troposfery znajduje sięstratosfera(10–50 km n.p.m.),mezosfera(50–80 km n.p.m.) itermosfera(80–500 km n.p.m.).Wykazują one różnice wpionowym gradiencie temperatury(zmianą temperatury wraz z wysokością). W stratosferze znajduje się powłoka ozonowa.Umowna granica pomiędzy atmosferą ziemską iprzestrzenią kosmiczną,przebiegająca na wysokości 100 km n.p.m. (w termosferze), nazywa sięLinią Kármána.Powyżej tych warstw jestegzosfera,w której zanikają ostatnie ślady obecności powietrza.

Energia termicznapowoduje, że niektóre cząsteczki znajdujące się w górnej atmosferze osiągająprędkość ucieczkii zdolne są do opuszczenia pola grawitacyjnego planety. Skutkuje to stałym, stopniowym ulatywaniem atmosfery w kosmos. Ponieważwodórw stanie wolnym ma małąmasę atomową,ulatuje on w szybszym tempie niż inne gazy.Doprowadziło to do zmiany stanu planety, z początkowejredukcjido obecnegoutlenienia.Częściowa utratareduktorówtakich jak wodór miała być przyczyną dużej akumulacji tlenu w atmosferze,zdolność tego pierwiastka do ucieczki w przestrzeń kosmiczną wpłynęła więc na rozwinięcie się życia na planecie.Jednak w obecnej atmosferze, o dużej zawartości tlenu, większość atomów wodoru wchodzi w reakcję z tlenem i powstaje woda, która ulega kondensacji i nie dociera do górnych warstw atmosfery. Jego utrata następuje więc głównie poprzez rozbijanie cząsteczekmetanuprzez światło słoneczne w górnej atmosferze.

Hydrosfera

Ze względu na unikalną w Układzie Słonecznym wodną powłokę –hydrosferę,Ziemia ma przydomek „Błękitnej planety”. Tworzą ją wody powierzchniowe (oceany,morza,rzeki,jeziora,bagna) i podziemne, jak równieżlodowce,pokrywy śnieżne orazpara wodna.

Zdjęcie „Blue Marble”– Ziemia widziana z pokładuApollo 17

Najważniejszym składnikiem hydrosfery sąoceany– zawierają one ok. 1,35×10¹⁸tonwody (1/4400 masy Ziemi), co daje objętość 1,332×10⁹km³.Średnia głębokość oceanów wynosi 3800 m, czyli ponad cztery razy więcej niż średnia wysokość kontynentów.Woda morska ma istotny wpływ na klimat globalny, ponieważ oceany są zbiornikami ciepła.Zmiany wtemperaturze powierzchni oceanówmogą prowadzić do anomalii pogodowych, takich jak El Niño.W skład wód oceanicznych wchodząrozpuszczonegazy atmosferyczne, niezbędne do życia organizmom wodnym.

Za trzynajdłuższe rzeki światageneralnie uważa sięNil(6695 km),Amazonkę(6400 km) orazJangcy(6300 km).Największym jezioremświata jestMorze Kaspijskie,o powierzchni 386 400 km².Najwyższymwodospademna Ziemi jestSalto del Angel,który ma wysokość 979 m.Najniżej położone podwodne miejsce togłębia ChallengerawRowie MariańskimnaPacyfiku,z głębokością10 911,4 m.

Woda na Ziemi jest w 97,5%słona,a w 2,5%słodka.Większość wody słodkiej (68,7%) występuje obecnie w formielodu.Około 3,5% masy oceanów stanowisól,która pochodzi głównie z aktywności wulkanicznej lubskał magmowych.

Orbita i rotacja

Dzień gwiazdowyjest krótszy od dnia słonecznego. 1) Słońce i wybrana gwiazda są na wprost Ziemi. 2) planeta obróciła się o 360° i gwiazda jest ponownie na wprost Ziemi, Słońce jednak nie (1→2 = 1 doba gwiazdowa). 3) Słońce jest ponownie na wprost Ziemi (1→3 = 1 doba słoneczna)

Rotacja

Okres obrotu Ziemi wokół własnej osi względemgwiazdodpowiada jednejdobie gwiazdowej,którą zdefiniowano jako 86164,098903691 sekund lub 23 godzin 56 minut i 4,098903691 sekund czasu uniwersalnego (UT1).Są to wartości uśrednione, gdyż okres ten potrafi się wahać o całe milisekundy z roku na rok.

Okres obrotu Ziemi wokółwłasnej osiwzględem Słońca odpowiada jednejdobie słonecznejlub 86400sekundomczasu słonecznego.Obecnie, sekunda czasu słonecznego jest nieznacznie dłuższa niż sekundaSI,ponieważsiły pływowepowodują spowolnienie rotacji planety.Od 1820 jeden dzień czasu słonecznego wydłużył się o 2milisekundyw stosunku doczasu atomowego.W celu utrzymania synchronizacji zegarów z obrotem Ziemi co pewien czas zegary przestawia się o 1 sekundę zwanąsekundą przestępną.

Wskutek oddziaływania grawitacyjnego Słońca i Księżyca, kierunek ziemskiej osi obrotu ulega powolnym zmianom w ruchu zwanymprecesją.Precesja prowadzi do zatoczenia przez oś obrotu na tle nieba pełnego okręgu wroku platońskim,wynoszącym ok. 25 800 lat. Powoduje to różnice pomiędzy rokiem gwiazdowym arokiem zwrotnikowym.

Ponieważ obrót Ziemi wokół własnej osi sprawia, że Słońce wykonuje ruch dzienny na sferze niebieskiej (ok. 24 godziny), świat podzielono na 24strefy czasowe,każda po 15 stopni długości geograficznej (z lokalnymi różnicami, związanymi z podziałem politycznym). Strefy czasowe zapisywane są według ich różnicy względemczasu uniwersalnego koordynowanego(UTC) – np. UTC+1 dlaPolski.Do 1972 międzynarodowy czas podawano względem leżącego napołudniku zerowymobserwatorium astronomicznego wGreenwich(czas uniwersalnylub GMT).

Orbita

Ziemia wykonuje jeden obrót wokół Słońca na każde 365,256 dni czasu słonecznego, co odpowiada jednemuroku gwiazdowemu.Średnia odległość od Słońca wynosi 150 mln km. Z punktu widzenia ziemskiego obserwatora, Słońce wykonuje pozorny ruch na wschód względem gwiazd, z szybkością ok. 1°/dzień.Prędkość orbitalnaplanety wynosi średnio 29,78 km/s.

Księżyc obraca się wraz z Ziemią wokół wspólnegośrodka masyraz na 27,32 dni względem gwiazd (miesiąc gwiazdowy). Środek masy układu Ziemia – Księżyc znajduje się w przybliżeniu w 3/4 promienia Ziemi od jej środka. Jako układ Ziemia-Księżyc obracający się wokół Słońca, okresmiesiąca synodycznegopomiędzy kolejnyminowiamiKsiężyca wynosi 29,53 dni. Oglądany z północnegobieguna niebieskiego,ruch Ziemi i Księżyca jestlewoskrętny.Płaszczyzna orbity nie jest równoległa do płaszczyzny równika:oś ziemskajest nachylona ok. 23,44° do prostej prostopadłej do płaszczyzny Ziemia-Słońce, a płaszczyzna Ziemia-Księżyc jest nachylona ok. 5° względem płaszczyzny Ziemia-Słońce. Bez tych nachyleń, raz na dwa tygodnie następowałobyzaćmienie SłońcalubKsiężyca(na przemian).

Nachylenie osi Ziemi do prostej prostopadłej do płaszczyzny orbity

Promieństrefy HillaZiemi wynosi ok. 1,5 Gm (1 500 000 km).Jest to maksymalny dystans, na którym siła oddziaływaniagrawitacyjnegoZiemi na mniejsze obiekty jest większa niż Słońca i innych planet. Ciała niebieskie znajdujące się w tej strefie mogą orbitować wokół planety, będące poza nią zostaną od niej oddalone wskutek oddziaływania grawitacyjnego Słońca. W pobliżu planety lub na jej powierzchni dominuje przyciąganie Ziemi objawiające sięprzyspieszeniemspadających swobodniena powierzchnię Ziemi ciał. Standardowa wartość przyspieszenia to 9,80665 m/s², jednak zmienia się ono wraz z szerokością geograficzną i wysokością nad poziomem morza.

Ziemia wraz z Układem Słonecznym położona jest 28 000lat świetlnychod centrumDrogi Mlecznej,wRamieniu Oriona.Znajduje się około 20 lat świetlnych od płaszczyzny równika Galaktyki.

Nachylenie osi

Animacja przedstawiająca ruch obrotowy ziemi z uwzględnieniem kąta nachylenia do płaszczyzny orbity

Zakresprecesjiosi Ziemi (obecnie ok. 23,44°)

Ze względu na ruch obrotowy i nachylenie osi ziemskiej względem płaszczyznyekliptyki,ilośćpromieniowania słonecznegodocierającego w dane miejsce na powierzchni planety jest zmienna. Prowadzi to do wahań klimatu w przeciągu całego roku, w szczególności do występowaniapór roku.Kiedy biegun północny zwrócony jest w stronę Słońca, napółkuli północnejtrwawiosnalublato,a na południowejjesieńlubzima,a kiedy jest od niego odwrócony, występuje odwrotne zjawisko. W czasie wiosny i lata dni są dłuższe, a Słońce położone jest wyżej naniebie;w jesieni i zimie, klimat się ochładza, a dni są krótsze. W kręgach polarnych Słońce okresowo znajduje się stale podhoryzontem– od 20 godzin nadkołami podbiegunowymido 179 dni nad biegunami.Jeżeli stan taki utrzymuje się przez co najmniej 24 godziny, zjawisko określane jest jakonoc polarna.Przeciwnym zjawiskiem jest okres, podczas którego tarcza słoneczna pozostaje stale nad horyzontem – od 20 godzin do 186 dni.Jeżeli utrzymuje się to przez co najmniej 24 godziny, występujedzień polarny.

Podstawą wyznaczania dat zmian astronomicznych pór roku jest zjawiskoprzesilenia(momentu maksymalnego nachylenia się lub odchylenia się osi ziemskiej od Słońca) orazrównonocy(czasu, w którym oś Ziemi leży w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku Ziemia – Słońce).Przesilenie letnienastępuje ok. 21 czerwca,przesilenie zimowe– 21 grudnia,równonoc wiosennanastępuje ok. 20 marca, arównonoc jesienna– 23 września.

W czasach nowożytnych Ziemia osiągaperyhelium(punkt największego zbliżenia się do Słońca) 3 stycznia, aaphelium(punkt największego oddalenia się od Słońca) około 4 lipca. Daty te ulegają jednak zmianom wskutek precesji i innych cyklicznych zmian orbity ziemskiej, zwanychcyklami Milankovicia.Przy peryhelium wartość docierającej na planetę energii słonecznej wzrasta o 6,9% w odniesieniu do aphelium. Ponieważ półkula południowa zwrócona jest w stronę Słońca, w okresie kiedy dystans Ziemi od gwiazdy jest bliski wartości minimalnej, otrzymuje ona ogólnie w przeciągu całego roku więcej energii. Jednak wody oceaniczne półkuli południowej absorbują większość uzyskanej energii słonecznej, co wpływa na jej klimat. Większe znaczenie na ilość promieniowania docierającego na daną powierzchnię ma nachylenie osi.Kąt nachyleniaosi obrotujest relatywnie stabilny. Oś podlega jednakdrganiuzwanymnutacją,której największa składowa ma okres 18,6 roku (zob. teżnachylenie osi Ziemi,precesja osi Ziemi).

Księżyc

Księżyc to jedyny stałynaturalny satelitaziemski. Jego średnica wynosi 3474,8 km (ok. 1/4 średnicy Ziemi), co czyni go największym księżycem w Układzie Słonecznym w stosunku do orbitowanej planety. Masa satelity wynosi 7,349×10²²kg, aokres orbitalnytrwa 27 dni 7 godzin 43,7 minut.

Oddziaływanie grawitacyjne pomiędzy Ziemią a Księżycem wywołujepływy morskiena planecie. To samo oddziaływanie spowodowało spowolnienie rotacji Księżyca, wskutek czego satelita jest obecnie wobrocie synchronicznym:okres obrotu Księżyca wokół własnej osi równy jest okresowi obiegu wokół Ziemi. Wskutek tego, zwrócony jest on do planety stale tą samą stroną. Ze względu na rotację, oświetlenie przez Słońce widocznej z Ziemi części Księżyca jest zmienne, co objawia się w cyklicznej zmianiefaz Księżyca.

Działaniesił pływowychpowoduje, że Księżyc oddala się od Ziemi z szybkością 38 mm na rok. Wynikłe z tego wydłużanie się dnia ziemskiego o 23μsna rok kumuluje się znacząco w skali setek milionów lat.Przykładowo, we wczesnymśrodkowym dewonie(ok. 400 mln lat temu) jeden rok miał 410 ówczesnych dni, a miesiąc miał 31,5 dnia.

Według niektórych artykułów naukowych, Księżyc miał duży wpływ na rozwój życia na Ziemi poprzez łagodzenie klimatu planety. Dowodypaleontologicznei symulacje komputerowe wykazują, że oddziaływanie pływowe z satelitą stabilizuje nachylenie ziemskiej osi obrotu.Bez tej stabilizacji przeciwkomomentom siłyaplikowanym przez Słońce i inne planety, oś Ziemi mogłaby podlegać chaotycznym zmianom w skali setek milionów lat, co ma miejsce w przypadkuMarsa.Zrównanie się osi obrotu z płaszczyznąekliptykidoprowadziłoby do występowania skrajnych pór roku – jeden biegun znajdowałby się na wprost Słońca w okresie letnim, a drugi w okresie zimowym. W rezultacie wyginęłyby większe zwierzęta i część roślinności.

Średnica Słońca jest ok. 400-krotnie większa niż średnica satelity, zaś odległość Ziemi od Słońca jest 400-krotnie większa w porównaniu do Księżyca. Wskutek tegorozmiar kątowy(pozorny rozmiar) obu ciał jest niemal jednakowy, a na Ziemi dochodzi do całkowitego lub obrączkowegozaćmienia Słońca.

Ziemia, Księżyc i dzieląca je odległość w jednakowej skali

Ponadto z Ziemią oddziałuje co najmniej pięćobiektów koorbitalnych:2014 OL₃₃₉,(3753) Cruithne,2002 AA₂₉,2003 YN₁₀₇i(164207) 2004 GU₉.

Planetoidy trojańskie

Księżyc nie jest jedynym obiektem, który stale towarzyszy Ziemi podczas jej obiegu wokół Słońca. Aktualnie synchronicznie z naszą planetą Słońce obiega także zaobserwowana w 2010 roku planetoida2010 TK₇,ma ona średnicę około 300 metrów i jest zaliczana do grupyplanetoid trojańskich.Takie obiekty znano wcześniej dla Jowisza, Marsa i Neptuna, jednak 2010 TK₇jest pierwszą planetoidą w ten sposób związaną z Ziemią.

Historia badań i kultura

Babilońska mapa świata– najstarsza znana mapa świata z VI wieku p.n.e.

Ziemia to jedyna planeta, której polska nazwa nie wywodzi się z mitologii greckiej ani rzymskiej. Symbolem astronomicznym Ziemi jest równoramiennykrzyżwpisany wokrąg,znany jakokrzyż słoneczny,krzyż Odyna lubkrzyż celtycki.Początkowym symbolem astronomicznym planety byłojabłko królewskie.

Z Ziemią wiązały się szeroko rozpowszechnione kultybóstw tellurycznychichtonicznych,wśród których przeważały bóstwa żeńskie. W wielu kulturach, bogini matka (lub Matka Ziemia) przedstawiana jest jako boginipłodności,pomyślności i dostatku.Aztekowienazywali planetę Tonan lub Tonantzin – „nasza matka”,Inkowie–Pachamama(„Matka Ziemia” ). Chińska bogini ZiemiHoutujest podobna doGai,Ziemi-Matki w mitologii greckiej. Hindusi nazywali ją Bhuma Devi – „bogini Ziemi”, a Słowianie –Mokosz.Wmitologii skandynawskiej,bogini ZiemiJördbyła matkąThora.W mitologii starożytnego Egiptu Ziemię utożsamia męskie bóstwoGeb.

Tractatus de sphaeraSacrobosco,wydana w 1230

Wiele mitologii i wierzeń religijnych zawiera opowieści dotyczące powstania Ziemi wskutek interwencji boga lub bóstw. Różnorodne grupy religijne, do których przynależą m.in.fundamentalneodłamyprotestantyzmuiislamuzakładają, że opis stworzenia świata zawarty w ichświętych księgachjest prawdą dosłowną i powinien być traktowany na równi lub zastąpić obecny pogląd naukowy nt. uformowania się Ziemi i rozwoju życia na planecie.Środowiska naukowe,a także inne (niż wyżej wymienione) grupy religijne sprzeciwiają się tym twierdzeniom.Jednym z aspektów kontrowersji jest sprzeciw wobecteorii ewolucjiprzez zwolennikówkreacjonizmuiinteligentnego projektu.

W starożytności rozpowszechniony był pogląd, że Ziemia jest płaska. LudyMezopotamiiprzedstawiały świat jako płaski dysk otoczony przez ocean, a Egipcjanie jako kwadrat.Według Chińczyków ziemia miała kształt kwadratu, z nasadzonym na nim za pomocą filarów okrągłym niebem.Najstarsze znane mapy świata pochodzą zBabilonii–Imago Mundi,wykonana w VI–V wieku p.n.e.oraz Grecji, którą wykonałAnaksymander.Koncepcja kulistej Ziemipojawiła się najpóźniej w VI wieku p.n.e. – znana byłapitagorejczykom,spośród których niektórzy utrzymywali ponadto, że Ziemia nie jest centrum wszechświata (Filolaos z Tarentu).Po III wieku p.n.e. fakt, że planeta jest okrągła akceptowali wszyscy wykształceni obywatele Grecji i Rzymu.Około 240 roku p.n.e.Eratostenesoszacował obwód planety (z 5–10%błędem pomiarowym) i nachylenie osi względem płaszczyzny ekliptyki.

Wśredniowieczu,z nielicznymi wyjątkami (Topografia chrześcijańska), nie było w Europie wykształconych ludzi, którzy uważaliby, że Ziemia jest płaska, a wydana w XIII w. pracaSacroboscoO Sferachstała się podstawowym podręcznikiem akademickim przez następne cztery stulecia.

Postęp techniczny w nawigacji i budownictwie okrętowym doprowadził do epokiwielkich odkryć geograficznychna przełomie XV i XVI wieku. W 1488Bartolomeu DiasopłynąłPrzylądek Dobrej Nadziei,w 1492 dotarcie do wybrzeży Ameryki przezKolumbazapoczątkowało jejeuropejską kolonizację,a w 1498Vasco da Gamaodkrył drogę morską doIndii.W latach 1519–1521Ferdynand Magellanjako pierwszy Europejczyk odbył podróż dookoła świata. Wydana w 1543O obrotach sfer niebieskichMikołaja Kopernikazawiera teorięheliocentrycznejbudowy świata i stwierdza, że Ziemia krąży wokół Słońca. Zastąpiła onaptolemeuszowygeocentryzm,który głosił, że Ziemia jest centrum wszechświata. W 1570Abraham Orteliusjako pierwszy wydał usystematyzowany zbiór map świata –Theatrum Orbis Terrarum.W latach 1585–1595 kolekcję map opublikował równieżGerard Merkatori nazwał zbióratlasem,nawiązując do mitologicznegoAtlasa.

„Wschód Ziemi” z pokładuApollo 8

Pale Blue Dot– zdjęcie Ziemi wykonane przez sondęVoyager 1z odległości ponad 6 mld km

Pierwsze zdjęcie Ziemi z przestrzeni kosmicznej (z wysokości 105 km) wykonała 24 października 1946 kamera umieszczona na rakiecieV-2wystrzelonej przezStany Zjednoczonez poligonuWhite Sands Missile Range.Pierwsze zdjęcia Ziemi z orbity okołoziemskiej wykonał satelitaExplorer 6w 1959.Jurij Gagarinw 1961 został pierwszym człowiekiem, który obserwował planetę z przestrzeni kosmicznej. ZałogaApollo 8w 1968 jako pierwsza obserwowała wschód Ziemi z orbity księżycowej i wykonała wówczas słynne zdjęcie „Earthrise”.W 1972 załogaApollo 17wykonała z orbity okołoziemskiej słynne zdjęcie „Blue Marble”.Fotografia przedstawia kulę, w której znajduje się pokryty chmurami błękitny ocean, przedzielony zielono-brązowymi kontynentami. Jest to jedno z najbardziej rozpowszechnionych zdjęć w historii.Z kolei zdjęcie Ziemi zrobione przez opuszczającego Układ SłonecznyVoyagera 1z 1990 zainspirowałoCarla Saganado nazwania fotografii „Pale Blue Dot”(bladoniebieska kropka).

W ciągu ostatnich dwu stuleci wyłoniły się nurty zwracające uwagę na negatywny wpływ człowieka na planetę. Proponowane przeciwdziałanie toochrona środowiska,między innymi poprzez kontrolę zasobów naturalnych (np. wody ilasów), przeciwdziałaniezanieczyszczeniomi racjonalne użytkowanie gruntów.Ekolodzy,m.in. organizacje o globalnym zasięgu –GreenpeaceiWorld Wildlife Fund,apelują o zmiany wpolityce społeczneji racjonalną eksploatację surowców, w szczególności zasobów nieodnawialnych, takich jakropa naftowa.Apelom tym przeciwstawiają się niektóre firmy i organizacje, zwracające uwagę na koszt ekonomiczny ochrony środowiska.Od lat 60. XX wieku niektórzy przedstawiają planetę jako „Statek kosmiczny Ziemia” (ang.Spaceship Earth), zsystemem podtrzymywania życia,który wymaga stałej konserwacji.Istnieje równieżhipoteza Gai,sugerująca, że ziemska biosfera i czynniki fizyczne stanowią jeden spójnyorganizm.Od lat 70. XX wieku 22 kwietnia obchodzony jestŚwiatowy Dzień Ziemi.

Symbole

Międzynarodowa Unia Astronomicznaproponuje oznaczenie E od angielskiej nazwyEarth.Wśród symboli graficznych można wyróżnić:

Symbol	Opis	Symbolika
	Kółko podzielone na cztery części	Glob z równikiem i południkiem
	Symbol bardziej popularny w kontekstachniegeocentrycznych	Jabłko królewskielub odwrócony symbol Wenus
	trygramkun (chiń.:Khôn ) z księgiYijing

Flaga Dnia Ziemi.

Jednym z nieoficjalnych symboli planety jestflaga Ziemi.

Zobacz też

• ruch obiegowy Ziemi

Bibliografia

• Tjeerd H. van Andel,tłumaczył z języka angielskiego Wiesław Studencki:Nowe spojrzenie na starą planetę: zmienne oblicze Ziemi.Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1997. oryginał dostępny w Google Books:New Views on an Old Planet: A History of Global Change.ISBN83-01-12244-7.OCLC69596972.Brak numerów stron w książce
• Cliff Ollier:Tektonika a formy krajobrazu.Warszawa: Wydawnictwa Geologiczne, 1987. oryginał skatalogowany przez Australian Government/Geoscience Australia:Tectonics and landforms / Cliff Ollier; series editor: K.M. Clayton..ISBN83-220-0254-8.Brak numerów stron w książce
• Jerzy Dzik:Dzieje życia na Ziemi. Wprowadzenie do paleobiologii.T. Wydanie 3. unowocześnione. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2003.ISBN83-01-14038-0.OCLC69558361.Brak numerów stron w książce
• William Schopf:Kolebka życia: o narodzinach i najstarszych śladach życia na Ziemi.2002. oryginał dostępny w Google Books:Cradle of Life By J. William Schopf.ISBN83-01-13685-5.OCLC69509199.Brak numerów stron w książce

Linki zewnętrzne

• nineplanets.pl – Ziemia.nineplanets.pl. [zarchiwizowane ztego adresu(2005-11-02)].
• Profil Ziemi na stronie NASA.[w:]Solar System Exploration[on-line]. NASA. [dostęp 2014-08-04]. [zarchiwizowane ztego adresu(2013-05-11)].(ang.).
• NASA Earth Observatory(ang.)– obserwacje planety prowadzone przez NASA
• AGU Reference Shelf.agu.org. [zarchiwizowane ztego adresu(2009-02-27)].(Internet Archive)(ang.)– pełny dostęp do podręczników opisujących budowę i strukturę Ziemi
• USGS Geomagnetism Program(ang.)– obserwacje pola magnetycznego Ziemi
• Ziemia widoczna z Marsa(ang.)
• Wschód Ziemi nad powierzchnią Księżyca w HD.space.jaxa.jp. [zarchiwizowane ztego adresu(2008-04-27)].(ang.).