Země | |
Země viděná přístrojem EPIC satelitu DSCOVR s panoramatem nad Afrikou a Evropou . | |
Orbitální charakteristiky | |
---|---|
Poloviční hlavní osa | 149 597 887,5 km (1 000 000 112 4 au ) |
Aphelia | 152 097 701 km (1016 710 333 5 au ) |
Přísluní | 147 098 074 km (0,983 289 891 2 au ) |
Oběžný obvod | 939 885 629,3 km (6 182 747 374 au ) |
Excentricita | 0,01671022 |
Období revoluce | 365 256 363 d |
Průměrná orbitální rychlost | 29 783 km / s |
Maximální orbitální rychlost | 30,287 km / s |
Minimální orbitální rychlost | 29,291 km / s |
Sklon na ekliptice | (podle definice) 0 ° |
Vzestupný uzel | 174,873 ° |
Argument perihelion | 288,064 ° |
Známé satelity | 1, Měsíc |
Fyzikální vlastnosti | |
Rovníkový poloměr | 6 378 137 km |
Polární poloměr | 6 356 752 km |
Objemový střední poloměr |
6 371 008 km |
Zploštění | 0.003353 ≈ 1 / 300 ( 1 / (298,25 ± 1) ) |
Rovníkový obvod | 40 075 017 km |
Jižní obvod | 40 007 864 km |
Plocha | 510 067 420 km 2 |
Objem | 1,083 21 × 10 12 km 3 |
Hmotnost | 5 973 6 × 10 24 kg |
Celková hustota | 5,515 × 10 3 kg / m 3 |
Povrchová gravitace | 9,806 65 m / s 2 (1 g) |
Rychlost uvolnění | 11,186 km / s |
Období střídání ( hvězdný den ) |
0,997 269 49 d ( 23 h 56 min 4,084 s ) |
Rychlost otáčení (na rovníku ) |
1674,364 km / h |
Náklon osy | 23,4366907752 ° |
Deklinace severního pólu | 90 ° |
Vizuální geometrické albedo | 0,367 |
Bond Albedo | 0,306 |
Sluneční záření | 1367,6 W / m 2 (1 země) |
Rovnovážná teplota černého tělesa |
254,3 K ( -18,7 ° C ) |
Teplota povrchu | |
• Maximum | 56,7 ° C |
• Střední | 15 ° C |
• Minimální |
-93,2 ° C (viz Teplotní záznamy na Zemi ) |
Charakteristika atmosféry | |
Atmosférický tlak | 101 325 Pa |
Hustota země | 1,217 kg / m 3 |
Celková hmotnost | 5,148 × 10 18 kg |
Výška stupnice | 8,5 km |
Průměrná molární hmotnost | 28,97 g / mol |
Dusík N 2 | 78,084 % suchého objemu |
Kyslík O 2 | 20,946 % suchého objemu |
Argon Ar | 0,9340 % suchého objemu |
Oxid uhličitý CO 2 | 413 ppm suchého objemu |
Neon Ne | 18,18 ppm suchého objemu |
Helium He | 5,24 ppm suchého objemu |
Metan CH 4 | 1,79 ppm suchého objemu |
Krypton Kr | 1,14 ppm suchého objemu |
Vodík H 2 | 550 ppb suchého objemu |
Oxid dusný N 2 O | 300 ppb suchého objemu |
Oxid uhelnatý CO | 100 ppb suchého objemu |
Xenon Xe | Suchý objem 90 ppb |
Ozon O 3 | 0 až 70 ppb suchého objemu |
Oxid dusičitý NO 2 | 20 ppb suchého objemu |
Jód I | 10 ppb suchého objemu |
Vodní pára H 2 O | ~ 0,4 % celkový objem ~ 1 až 4 % podle plochy (typické hodnoty) |
Příběh | |
Objevil | • Planetary příroda předpokládá do Pythagorovy školy ( Philolaos Crotone ). • svědčil v do helénského období ( Aristarchos ze Samu , pak Eratosthenés ). |
Objeveno na | • V th století před naším letopočtem. AD • III th století před naším letopočtem. J.-C. |
Země je třetí planeta v pořadí podle vzdálenosti od Slunce a pátou největší na sluneční soustavy , jakož i průměr hmoty. Navíc je to jediný nebeský objekt , o kterém je známo, že ukrývá život . To obíhá kolem Slunce v 365.256 slunečních dnů - A hvězdný rok - a umožňuje otáčení na sebe s ohledem na slunce v 23 h 56 min 4 s - A hvězdný den - o něco menší než jeho sluneční den ze dne 24 hodin v důsledku tohoto posunutí kolem Slunce. Osa rotace Země má sklon 23 °, což způsobuje vzhled ročních období .
Podle radiometrického datování se Země vytvořila před 4,54 miliardami let. Má jediný přirozený satelit , Měsíc , který se vytvořil brzy poté. Gravitační interakce s satelit vytváří přílivy , stabilizuje jeho osy otáčení, a postupně se snižuje jeho rychlost otáčení . Život by se objevil v oceánech nejméně před 3,5 miliardami let, který ovlivňoval atmosféru a zemský povrch šířením organismů , nejprve anaerobním a poté po výbuchu. Kambrijský , aerobní . Kombinace faktorů, jako je vzdálenost Země od Slunce (asi 150 milionů kilometrů - astronomická jednotka ), atmosféra , ozónová vrstva , magnetické pole a geologický vývoj umožnily vývoji a vývoji života . Během evoluční historii živých organismů , biologická rozmanitost zažívá dlouhé období expanze občas přerušovaný masivní vymírání ; asi 99% druhů, které kdysi žily na Zemi, nyní vyhynulo . V roce 2020 více než 7,7 miliardy z lidských bytostí žijících na Zemi a závisí na biosféry a jejích přírodních zdrojů pro jejich přežití .
Země je nejhustší planeta ve sluneční soustavě a zároveň největší a masivní ze čtyř pozemských planet . Jeho tuhá obálka - zvaná litosféra - je rozdělena na různé tektonické desky, které migrují několik centimetrů za rok. Asi 71% povrchu planety je pokryto vodou - zejména oceány , ale také jezery a řekami tvořícími hydrosféru - a zbývajících 29% tvoří kontinenty a ostrovy . Většina z polárních oblastech je pokryta ledem , a to zejména s ledových listů Antarktidy a ledu z ledového oceánu . Vnitřní struktura Země je geologicky aktivní, pevné vnitřní jádro a kapalina vnější jádro (oba skládá především ze železa ), který umožní zejména pro generování magnetického pole Země od dynama účinkem a konvekcí z zemského pláště (složený z silikátové horniny ), které jsou příčinou deskové tektoniky .
Stáří Země je odhadována dnes na 4,54 miliardy let . Historie Země je rozdělena do čtyř velkých časových intervalů, známých jako věky , jejichž vlys je uveden níže (v milionech let):
Hadaikum začíná před 4,54 miliardami let (Ga), kdy formy Zemi spolu s jinými planetami od A sluneční mlhoviny - ve tvaru disku hmotnost prachu a plynu, oddělené od Slunce ve formaci.
Tvorba Země narůstáním končí za méně než 20 milionů let. Zpočátku roztavená , vnější vrstva Země ochlazuje, aby vytvořila pevnou kůru, když se voda začala hromadit v atmosféře, což mělo za následek první deště a první oceány . Moon tvořil brzy poté, co před 4,53 miliardami let. Konsenzus ohledně formování Měsíce je hypotéza obřího nárazu , podle níž se nárazové těleso běžně označované jako Theia , velikost Marsu a hmotnost přibližně rovná jedné desetině hmotnosti Země, srazilo se Zemí. V tomto modelu by se část tohoto objektu aglomerovala se Zemí, zatímco jiná část, smíchaná s přibližně 10% celkové hmotnosti Země, by byla vyvržena do vesmíru a poté aglomerována za vzniku Měsíce.
Sopečná činnost, která následuje po nárazu, spojená s velmi vysokými teplotami (až 10 000 ° C ), vytváří odplyněním primitivní atmosféru . Kondenzovaná vodní pára několika možných původů , smíchaná s ledem přivedeným kometami , produkuje oceány, když teploty klesají. Tyto skleníkových plynů v této atmosféře pomoci udržovat teplotu kompatibilní s přítomností kapalné vody na zemském povrchu a brání oceány zamrznutí, když je planeta obdržela pouze asi 70% z aktuální sluneční světelnosti. .
Pro vysvětlení rychlosti kontinentálního růstu jsou navrženy dva hlavní modely: neustálý růst až do současnosti a rychlý růst na začátku historie Země. Konsenzus je, že druhá hypotéza je nejpravděpodobnější s rychlou tvorbou kontinentální kůry následovanou malými odchylkami na globálním povrchu kontinentů. V časovém měřítku několika stovek milionů let se tak tvoří kontinenty nebo superkontinenty, které se potom dělí.
Spolu s archeanem a proterozoikem (další dva věky) tvoří superion zvaný Precambrian .
Archean začíná před 4 miliardami roky a EON poznamenán prvními stopy života . Ve skutečnosti se předpokládá, že intenzivní chemická aktivita ve vysoce energetickém médiu poté umožnila produkci molekuly schopné reprodukce. Samotný život by se objevil o 200 až 500 milionů let později, před asi -3,5 Ga , výchozím bodem pro vývoj biosféry . Kromě toho se datum výskytu posledního univerzálního společného předka odhaduje mezi -3,5 a -3,8 Ga .
Mezi první známky života patří biomolekuly v žule staré 3,7 ga v Grónsku nebo stopy potenciálně biogenního uhlíku v zirkonu starém 4,1 ga v Austrálii . Nicméně, nejstarší zkamenělé doklady z mikroorganismů se datuje od 3,5 Ga před a byl také nalezen v Austrálii .
Kromě toho asi před -3,5 miliardami let bylo vytvořeno magnetické pole Země, které umožnilo zabránit tomu, aby atmosféra byla nesena slunečním větrem .
Proterozoikum začíná 2.5 Ga před a označí nástup fotosyntézy v sinic , produkující volného kyslíku O 2a vytváření stromatolitů . To vede k zásadnímu ekologickému otřesu kolem −2,4 Ga , nazývaného Velká oxidace , vytvořením ozonové vrstvy a postupným vývojem atmosféry bohaté na metan do současné, složené v podstatě z dusíku a dioxygenu . Stále je to fotosyntéza, která pomáhá udržovat hladinu kyslíku v zemské atmosféře a je zdrojem organické hmoty - nezbytné pro život na Zemi.
Jak se zvyšuje koncentrace kyslíku v atmosféře, mnohobuněčné organismy zvané eukaryoty (i když některé z nich jsou jednobuněčné ), složitější, se objevují mechanismem považovaným za endosymbiózu . Nejstarší nalezené se datují do −2,1 Ga a nazývaly se Gabonionta , protože byly objeveny v Gabonu . Eukaryoty následně vytvářejí kolonie a tyto formy života , chráněné ozonovou vrstvou před ultrafialovými paprsky , by pak mohly kolonizovat povrch Země.
Od -750 do -580 milionů let, během neoproterozoika , by Země poznala jednu nebo více sérií globálního zalednění, které by pokrylo planetu vrstvou ledu. Tato hypotéza se jmenuje sněhová koule Země ( „sněhová koule Země“ ) a je obzvláště zajímavá, protože přímo předchází kambrickou explozi a mohla vyvolat vývoj mnohobuněčného života .
Nejstarší ze známých superkontinentů , Rodinia , se navíc začala rozpadat asi před 750 miliony let. Kontinenty, na které se rozdělil, se později rekombinovaly a vytvořily Pannotia před 650 až 540 miliony let.
Phanerozoic je poznamenán výskytem prvních vyloupaných zvířat. Začíná to před 541 ± 0,1 miliony let a sahá až do současnosti. Jeho nástup shoduje s Cambrian exploze , rychlý vzhled většiny dnešních hlavních kmenů z metazoans (mnohobuněčných živočichů).
Poslední superkontinent, Pangea , vznikl přibližně před 335 miliony let a poté se začal rozpadat před 175 miliony let.
Během této věky zažila biosféra pět masivních vyhynutí . Poslední z nich se vyskytuje tam 66 miliony let, jeho příčina všeobecně přijímaný být meteorit vstup kolize se Zemí, která by vytvořila dopad Chicxulub . Důsledkem je vyhlazování dinosaurů (kromě ptáků ) a dalších velkých plazů , které ovlivňují, aniž by je uhasili, menší zvířata, jako jsou savci , ptáci nebo dokonce ještěrky .
V průběhu 66 Mých následujících se savci diverzifikovali a existuje asi 6 Ma , hominidů jako Orrorin tugenensis se rozvíjí schopnost stát vzpřímeně . Toto následovalo po souběžném vývoji používání nástrojů a vývoji mozku v průběhu evoluční historie lidské linie . Rozvoj zemědělství a poté civilizací umožňoval lidem ovlivňovat Zemi, přírodu a další formy života.
Současný vzorec doby ledové je stanoven během pleistocénu přibližně před 2,6 mil. Let . Od té doby regiony s vysokou šířkou zažily zaledňovací cykly kolem 80 000 let, poslední z nich skončil před 10 000 lety.
Budoucnost Země úzce souvisí s budoucností slunce . Vzhledem k akumulaci hélia v jádru hvězdy se jeho sluneční svítivost v geologickém časovém měřítku zvyšuje pomalu. Světelnost se tak zvýší o 10% během příštích 1,1 miliardy let a o 40% během příštích 3,5 miliardy let. Tyto klimatické modely ukazují, že zvýšená radiace dosahující Země může mít dramatické důsledky na udržitelnost jejího klimatu „pozemské“, včetně zmizení oceánů.
Očekává se však, že Země zůstane obyvatelná po dobu více než 500 milionů let, toto období by se mohlo zvýšit na 2,3 miliardy let, pokud atmosférický tlak poklesne odstraněním části dusíku z atmosféry. Zvýšení teploty Země urychlí cyklus anorganického uhlíku a sníží jeho koncentraci na úrovně, které by pro rostliny mohly být příliš nízké (10 ppm pro fotosyntézu C4) za přibližně 500 až 900 milionů let. Snížení vegetace povede ke snížení množství kyslíku v atmosféře, což způsobí postupné mizení většiny forem života zvířat. Poté se průměrná teplota Země zvýší rychleji v důsledku úniku skleníkového efektu vodní párou. V rozmezí 1 až 1,7 Ga bude teplota tak vysoká, že se oceány odpaří, což urychlí zemské klima na Venušanský typ a vyhladí všechny jednoduché formy života na zemském povrchu.
I kdyby bylo Slunce věčné a stabilní, vnitřní ochlazování Země by způsobilo pokles hladiny CO 2 .v důsledku snížení vulkanismu a 35% vody v oceánech sestoupilo do pláště v důsledku poklesu výměn na úrovni oceánských hřebenů.
V rámci svého vývoje se Slunce za více než 5 miliard let stane rudým obrem . Modely předpovídají, že se nafoukne na přibližně 250násobek svého současného poloměru .
Osud Země je méně jasný. Očekává se, že Slunce jako červený obr ztratí asi 30% své hmotnosti. Bez zohlednění slapových účinků by se tedy Země pohybovala na oběžné dráze ve vzdálenosti 1,7 AU (přibližně 250 milionů km) od Slunce, když dosáhne svého maximálního poloměru 1,2 AU (přibližně 180 milionů km). Km). V tomto modelu by tedy planeta neměla být pohlcena vnějšími vrstvami Slunce, i když zbývající atmosféra bude nakonec „vyfouknuta“ do vesmíru a zemská kůra se nakonec roztaví a promění se v oceán lávy. sluneční svítivost dosahuje přibližně 5 000násobku své současné úrovně. Simulace z roku 2008 však naznačuje, že oběžná dráha Země se posune vlivem slapových účinků a ve skutečnosti způsobí vstup Země do sluneční atmosféry, kde bude absorbována a odpařena - stejně jako Merkur a Venuše, ale ne Mars .
Tvaru Země se přibližuje elipsoid revoluce , koule zploštělá u pólů. Přesněji řečeno, říká se, že je zploštělá - nebo zploštělá - protože její sekundární osa je také její osou otáčení. Je to proto, že rotace Země způsobuje zploštění na pólech v důsledku odstředivé síly , takže poloměr Země na rovníku je přibližně o 21 kilometrů větší než na severním a jižním pólu, což je variace menší než 1% poloměru . Střední průměr referenčního elipsoidu - volal geoid , povrch vyrovnání potenciálů v oblasti města gravitace pozemní qu'adopteraient to znamená, že tvoří oceány Země, v nepřítomnosti kontinentů a poruch, jako je vítr - východ ‚asi 12,742 kilometrů, což je přibližně 40 008 kilometrů / π, protože metr byl původně definován jako 1/10 000 000. (desetimiliontá) vzdálenost od rovníku k severnímu pólu přes Paříž (tedy půl zemského poledníku ).
Největší odchylky na skalnatém povrchu Země jsou Everest (8 849 metrů nad mořem nebo odchylka 0,14% poloměru) a Mariánský příkop (10 984 ± 25 metrů pod mořem , tj. Odchylka 0,17% ). Kvůli zploštění na pólech a většímu průměru na rovníku jsou nejvzdálenějšími místy od středu Země vrcholy Chimborazo v Ekvádoru, 6 384,4 km od středu Země - i když dokonce stoupá na 6 263 m od moře úroveň - následuje Huascarán v Peru , a ne Everest, jak se někdy myslí. Ze stejného důvodu je ústí Mississippi dále od středu Země než od jejího zdroje.
Na druhé straně je díky jeho tvaru obvod Země 40 075 017 km na rovníku a 40 007 863 km u poledníku .
Rovníkový poloměr Země je 6 378,137 km, zatímco polární poloměr je 6 356 752 km ( elipsoidní model koule zploštělé u pólů ). Kromě toho se vzdálenost mezi jeho středem a povrchem také liší podle geografických rysů, od 6 352,8 km na dně Severního ledového oceánu po 6 384,4 km na vrcholu Chimborazo . V důsledku těchto změn je střední poloměr planety podle modelu elipsoidu je definována podle konvence podle mezinárodní zeměměřického a geofyzikální unie jako rovná :, kde rovníkový poloměr a b polárním poloměru.
Pro Zemi to tedy dává 6 371 008 8 km .
Hmotnost Země se určí vydělením gravitační parametr = GM - také známý, v případě Země, geocentrickém gravitační konstanty - na gravitační konstanta G . Přesnost jeho měření je tedy ve skutečnosti omezena přesností G , přičemž produkt GM lze odvodit pro těleso, které má satelity s velkou přesností díky měření gravitačního zrychlení. GMd 2(kde d je vzdálenost planety od satelitu). Mezi slavné experimenty pro měření této hmoty patří zejména experiment Cavendisha - pomocí kyvadla torze ke stanovení G - a metody související s výpočtem hustoty Země.
IAU dá odhadnout .
Planeta | Rovníkový poloměr | Hmotnost | Gravitace | Náklon osy |
---|---|---|---|---|
Rtuť | 2439,7 km (0,383 Země) |
(0,055 Země) |
3,301 × 10 23 kg 3,70 m / s 2 (0,378 g ) |
0,03 ° |
Venuše | 6 051,8 km (0,95 Země) |
(0,815 Země) |
4,867 5 × 10 24 kg 8,87 m / s 2 (0,907 g ) |
177,36 ° |
Země | 6 378 137 km | 5 972 4 × 10 24 kg | 9,780 m / s 2 (0,997 32 g ) |
23,44 ° |
březen | 3 396,2 km (0,532 Země) |
(0,107 Země) |
6 441 71 × 10 23 kg 3,69 m / s 2 (0,377 g ) |
25,19 ° |
Země je pozemská planeta , to znamená v podstatě skalnatá planeta s kovovým jádrem , na rozdíl od plynných gigantů, jako je Jupiter , které jsou v zásadě tvořeny lehkými plyny ( vodík a hélium ). Jedná se o největší ze čtyř pozemských planet ve sluneční soustavě , a to buď velikostí, nebo hmotou. Z těchto čtyř planet má Země také hustotu, která je celkově nejvyšší, má nejvyšší povrchovou gravitaci , celkově nejsilnější magnetické pole , nejvyšší rychlost a je pravděpodobně jediná s aktivní deskovou tektonikou .
Vnější povrch Země je rozdělen na několik tuhých segmentů - nazývaných tektonické desky - které migrují několik centimetrů ročně a tak podléhají velkým posunům na povrchu planety v geologickém měřítku. Asi 71% povrchu je pokryto oceány z slanou vodou , zbývající 29% pohodu kontinentů a ostrovů . Voda kapalina, které jsou nezbytné pro život, jak ho známe, je velmi bohatá na Zemi a jakákoli jiná planeta byla objevena s těmito orgány kapalné vody ( jezera , moří , oceánů) na jeho povrchu.
Sloučenina | Vzorec | Složení | |
---|---|---|---|
Kontinentální | Oceánský | ||
Oxid křemičitý | SiO 2 | 60,2% | 48,6% |
Oxid hlinitý | Al 2 O 3 | 15,2% | 16,5% |
Oxid vápenatý | CaO | 5,5% | 12,3% |
Oxid hořečnatý | MgO | 3,1% | 6,8% |
Oxid železitý | FeO | 3,8% | 6,2% |
Oxid sodný | Na 2 O | 3,0% | 2,6% |
Oxid draselný | K 2 O | 2,8% | 0,4% |
Oxid železitý | Fe 2 O 3 | 2,5% | 2,3% |
Voda | H 2 O | 1,4% | 1,1% |
Oxid uhličitý | CO 2 | 1,2% | 1,4% |
Oxid titaničitý | TiO 2 | 0,7% | 1,4% |
Oxid fosforečný | P 2 O 5 | 0,2% | 0,3% |
Celkový | 99,6% | 99,9% |
Země se skládá hlavně ze železa (32,1%), kyslíku (30,1%), křemíku (15,1%), hořčíku (13,9%), síry (2,9%), niklu (1,8%), vápníku (1,5%) a hliníku ( 1,4%), zbytek (1,2%) tvoří stopy dalších prvků. Vzhledem k tomu, že hustší prvky mají tendenci soustředit se ve středu Země (fenomén planetární diferenciace ), odhaduje se, že srdce Země je složeno hlavně ze železa (88,8%) s menším množstvím niklu. (5,8% ), síra (4,5%) a méně než 1% dalších prvků.
Geochemist FW Clarke vypočítal, že 47% (hmotnostních nebo 94% objemových) zemské kůry je tvořeno kyslíkem, který je přítomen hlavně jako oxidy, přičemž hlavními jsou oxidy křemíku (jako křemičitany ), hliník ( hlinitokřemičitany ), železo , vápník , hořčík , draslík a sodík . Oxid křemičitý je hlavní složkou kůry ve formě pyroxenoids , nejběžnějších minerálů magmatické a metamorfní . Po syntéze založené na analýze mnoha typů hornin získal Clarke procenta uvedená v následující tabulce.
Vnitřek Země, stejně jako ostatní pozemské planety, je stratifikovaný, to znamená organizovaný v superponovaných soustředných vrstvách, které mají s hloubkou rostoucí hustotu. Tyto různé vrstvy se vyznačují petrologickou povahou (chemické a mineralogické kontrasty) a fyzikálními vlastnostmi (změny fyzikálního stavu, reologické vlastnosti ).
Vnější vrstva pevné Země, tenká až velmi tenká vzhledem k poloměru Země , se nazývá kůra ; je pevný a chemicky odlišný od pláště, pevný, na kterém spočívá; při kombinovaném působení tlaku a teploty s hloubkou se plášť mění z křehkého pevného stavu (křehký, seismogenní, „ litosférický “) na tvárný pevný stav (plastický, „ astenosférický “, a proto se vyznačuje nižší viskozitou , i když stále extrémně vysoká). Kontaktní plocha mezi kůrou a pláštěm se nazývá Moho ; je velmi dobře vizualizována seismickými metodami kvůli silnému kontrastu v rychlosti seismických vln mezi oběma stranami. Tloušťka kůry se pohybuje od 6 kilometrů pod oceány po více než 50 kilometrů v průměru pod kontinenty.
Kůra a chladná, tuhá horní část horního pláště se nazývají litosféra ; jejich horizontálně tuhé chování v rozsahu jednoho milionu až deseti milionů let je původem deskové tektoniky . Tyto asthenosphere leží pod litosféry a je konvekční, relativně méně viskózní vrstva, na které litosféry pohybuje v „tenkých desek“. Významné změny v krystalografické struktuře různých plášťových minerálů, kterými jsou fázové změny v termodynamickém smyslu, v hloubkách 410 kilometrů a 670 kilometrů pod povrchem, vytvářejí takzvanou přechodovou zónu, původně definovanou na základě prvního seismologického snímky. Horní plášť je vrstva, která přechází z Moho do fázového přechodu v hloubce 670 kilometrů, přičemž přechod v hloubce 410 kilometrů je na rozdíl od ostatních považován za nemající zásadní význam pro proces konvekce pláště . Proto se oblast mezi tímto fázovým přechodem v hloubce 670 kilometrů a hranicí jádra a pláště nazývá spodní plášť.
Pod spodním pláštěm je zemské jádro tvořené asi 88% železa chemicky původní entitou ze všeho výše, jmenovitě silikátové Země . Toto jádro je samo stratifikováno do kapalného a velmi nízkého viskozitního vnějšího jádra (viskozita řádově viskozity motorového oleje při 20 ° C ), které obklopuje pevné vnitřní jádro , nazývané také semeno . Toto semeno je výsledkem krystalizace jádra v důsledku sekulárního ochlazení Země. Tato krystalizace, prostřednictvím latentního tepla , které uvolňuje, je zdrojem konvekce vnějšího jádra, které je zdrojem magnetického pole Země. Absence takového magnetického pole na ostatních telurických planetách naznačuje, že jejich kovová jádra, jejichž přítomnost je nezbytná pro vysvětlení astronomických údajů o hustotě a momentu setrvačnosti, jsou zcela krystalizována. Podle stále diskutované interpretace seismologických dat se zdá , že vnitřní jádro Země rotuje úhlovou rychlostí o něco větší než u zbytku planety a pohybuje se relativně 0,1 až 0,5 ° za rok.
Hloubka km |
Vleže | Hustota g / cm 3 |
Tloušťka km |
Teplota ° C |
||
---|---|---|---|---|---|---|
0-35 | Kůra | Litosféra | 2,2–2,9 | 35 | 0–1 100 | |
35–100 | Svrchní srst | 3.4–4.4 | 65 | |||
100–670 | Astenosféra | 570 | 1 100–2 000 | |||
670–2890 | Dolní plášť | 4.4–5.6 | 2220 | 2 000–4 000 | ||
2 890–5 100 | Vnější jádro | 9.9–12.2 | 2 210 | 4000–6000 | ||
5 100-6 378 | Vnitřní jádro | 12.8–13.1 | 1278 | 6000 |
Vnitřní tepelný Země se vyrábí kombinací zbytkové energie, vyplývající z planetového narůstání (asi 20%) a teplo produkované radioaktivními prvky (80%). Hlavními izotopy Země produkujícími teplo jsou draslík 40 , uran 238 , uran 235 a thorium 232 . Ve středu planety by teplota mohla dosáhnout 6 726,85 ° C a tlak by byl 360 GPa . Protože většina tepla pochází z rozpadu radioaktivních prvků, vědci se domnívají, že na počátku historie Země , dříve než se rozložily krátkodobé izotopy, by byla produkce Země mnohem větší. Tato dodatečná výroba, dvakrát tak velká před třemi miliardami let, než je dnes, by zvýšila teplotní přechody na Zemi, a tím i rychlost konvekce pláště a deskové tektoniky . To by umožnilo vznik vyvřelých hornin, jako jsou komatiity , které se dnes již netvoří.
Izotop | Uvolňování tepla W / kg izotopu |
Half-life let |
Věk v poločasech |
Průměrná koncentrace v plášti kg izotopu / kg pláště |
Uvolňování tepla W / kg srsti |
---|---|---|---|---|---|
238 U | 9,46 × 10 −5 | 4,47 × 10 9 | 1,09 | 30,8 × 10 −9 | 2,91 × 10 −12 |
235 U | 5,69 × 10 −4 | 7,04 × 10 8 | 6.45 | 0,22 × 10 −9 | 1,25 × 10 −13 |
232 čt | 2,64 × 10 −5 | 1,40 × 10 10 | 0,32 | 124 × 10 −9 | 3,27 × 10 −12 |
40 K. | 2,92 × 10 −5 | 1,25 × 10 9 | 3.63 | 36,9 × 10 −9 | 1,08 × 10 −12 |
Průměrná tepelná ztráta Země je 87 mW / m 2 při celkové ztrátě 4,42 × 10 13 W (44,2 TW ). Část tepelné energie z jádra je transportována do kůry oblaky , což je forma konvekce, kdy do roztavené horniny vystupují polotavené horniny. Tyto oblaky mohou vytvářet horká místa a pasti . Většina zemského tepla se ztrácí deskovou tektonikou na oceánských hřebenech. Posledním hlavním zdrojem tepelných ztrát je vedení litosférou , z nichž většina probíhá v oceánech, protože tam je kůra tenčí než na kontinentech, zejména na hřebenech .
Název desky | Rozloha 10 6 km 2 |
---|---|
Africký talíř | 77,6 |
Antarktická deska | 58.2 |
Australský talíř | 50.0 |
Euroasijská deska | 48.6 |
Severoamerický talíř | 55.4 |
Jihoamerický talíř | 41.8 |
Klidný talíř | 104.6 |
Tektonické desky jsou tuhé segmenty litosféry, které se vzájemně pohybují. Kinematické vztahy, které existují na hranicích desek, lze seskupit do tří domén: konvergenční domény, kde se dvě desky setkávají, divergence, kde se dvě desky oddělují, a transcurrenční domény, kde se desky pohybují bočně vůči sobě navzájem. Na těchto hranicích jsou častější zemětřesení , sopečná činnost , tvorba hor a oceánských příkopů . Pohyb tektonických desek souvisí s konvektivními pohyby probíhajícími v zemském plášti.
Když hustota litosféry překročí hustotu podkladové astenosféry, první se ponoří do pláště a vytvoří subdukční zónu . Ve stejné době, adiabatická vzestup z asthenospheric plášťových vede k částečnému roztavení z peridotitů , který tvoří magma na úrovni rozdílných hranic a vytváří hlavní řetězec . Kombinace těchto procesů umožňuje kontinuální recyklaci oceánské litosféry, která se vrací do pláště. Proto je většina oceánského dna méně než 100 milionů let stará. Nejstarší oceánská kůra se nachází v západním Pacifiku a má odhadovaný věk 200 milionů let. Pro srovnání, nejstarší prvky kontinentální kůry jsou staré 4 030 milionů let.
Existuje sedm hlavních talířů, tichomořské , severoamerické , euroasijské , africké , antarktické , australské a jihoamerické . Důležité talíře zahrnují také talíře arabské , karibské , talíře Nazca západně od západního pobřeží Jižní Ameriky a talíře Scotia v jižním Atlantském oceánu . Indický talíř se potopil před lety LI pod euroasijským talířem subdukcí a vytvořil tibetskou náhorní plošinu a Himaláje . Oceánské desky jsou nejrychlejší: Kokosová deska postupuje rychlostí 75 mm / rok a tichomořská deska 52–69 mm / rok . Na druhém konci je nejpomalejší euroasijská deska postupující rychlostí 21 mm / rok .
Reliéf Země se liší výrazně v závislosti na lokalitě. Asi 70,8% zemského povrchu je pokryto vodou a velká část kontinentálního šelfu je pod hladinou moře. Ponořené oblasti mají stejně různorodý reliéf jako ostatní, přičemž prohlídku Země i ponorky tvoří oceánský hřeben. sopky , oceánské příkopy , podmořské kaňony , náhorní plošiny a hlubinné pláně . 29,2% odkrytých vodou tvoří hory , pouště , pláně , náhorní plošiny a další geomorfologie .
Planetární povrch prochází mnoha změnami v důsledku deskové tektoniky a eroze . Povrchové prvky konstruované nebo deformované tektonikou podléhají neustálému zvětrávání v důsledku srážek , tepelných cyklů a chemických účinků. Zalednění se pobřežní eroze , výstavba korálových útesů a dopadu meteoritů také přispět ke změnám v krajině.
Kontinentální litosféry je tvořeno nízkou hustotou materiálů, jako jsou vyvřelých hornin : žula a andezit . Čedič je méně časté a husté sopečná hornina, která je hlavní složkou dně oceánu. Tyto sedimenty jsou tvořeny nahromaděním usazenin, které ztvrdnout. Asi 75% kontinentálních povrchů je pokryto sedimentárními horninami, přestože představují pouze 5% kůry. Třetím typem horniny, se kterým se na Zemi setkáváme, je metamorfovaná hornina , která vznikla transformací jiných druhů hornin za přítomnosti vysokých tlaků, vysokých teplot nebo obojího. Mezi nejhojnější křemičitany na zemském povrchu patří křemen , živce , amfibol , slída , pyroxen a olivín . Běžné uhličitany jsou kalcit (složka vápence ) a dolomit . Pedosféra je vnější vrstva Země. Skládá se z půdy a podléhá procesu tvorby půdy . Nachází se v místě setkání litosféry , atmosféry, hydrosféry a biosféry .
Nadmořská výška zemského povrchu se pohybuje od -418 metrů na břehu Mrtvého moře do 8 849 metrů na vrcholu Everestu . Průměrná nadmořská výška povrchu země je 840 metrů nad mořem.
Množství vody na zemském povrchu je jedinečnou vlastností, která odlišuje „modrou planetu“ od ostatních planet sluneční soustavy . Pozemní hydrosféry se skládá hlavně z oceánů, ale technicky to zahrnuje i moří, jezer, řek a podzemních vod. Challenger Hluboko v příkopu Mariany v Tichém oceánu je nejhlubší ponořené umístění s hloubkou 10911 metrů.
Hmotnost oceánů je asi 1,37 × 10 18 t , neboli asi 1/4 400. celkové hmotnosti Země. Oceány pokrývají oblast 3 618 × 10 8 km 2 s průměrnou hloubkou 3 582 metrů nebo odhadovaným objemem 1 332 × 10 9 km 3 . Asi 97,5% zemské vody je solný roztok . Zbývajících 2,5% tvoří sladká voda , ale asi 68,7% je imobilizováno jako led.
Průměrná slanost oceánů se pohybuje kolem 35 gramů soli na kilogram mořské vody (35 promile ). Většina této soli byla uvolněna sopečnou činností nebo erozí vyvřelých hornin . Oceány jsou také hlavním rezervoárem rozpuštěných atmosférických plynů, které jsou nezbytné pro přežití mnoha vodních forem života.
Mořská voda má velký vliv na globální klima kvůli obrovskému zásobníku tepla, který tvoří oceány. Kromě toho mohou změny teplot oceánu vést k velmi významným povětrnostním jevům, jako je El Niño .
Země je obklopena plynným obalem, který si zachovává gravitační přitažlivostí : atmosférou . Atmosféra Země je mezi touto velmi silnou Venuší a velmi tenkou Marsu . Atmosférického tlaku na hladině moře je v průměru 101,325 Pa , nebo 1 atm podle definice. Atmosféra se skládá (objemově) ze 78,08% dusíku , 20,95% kyslíku , 0,9340% argonu a 0,0415% nebo 415 ppmv ( ppm objemových), tj. 0,0630% nebo 630 ppmm (ppm hmotnostních) (27. prosince 2020) z oxidu uhličitého , stejně jako různé další plyny včetně vodní páry . Výška troposféry se mění s šířkou mezi 8 kilometry na pólech a 17 kilometry na rovníku, přičemž některé variace vyplývají z meteorologických a sezónních faktorů.
V zemské biosféry výrazně změnil svou atmosféru. Fotosyntéza se objevil na bázi kyslíku existuje více než 2,5 miliardy rok pomohl tvořit současnou atmosféru, který se skládá převážně z dusného a kyslíku během Velké Oxidace. Tato změna umožnila proliferaci aerobních organismů a také tvorbu ozonové vrstvy blokující ultrafialové paprsky vyzařované Sluncem. Atmosféra také podporuje život transportem vodní páry, poskytováním užitečných plynů, spalováním malých meteoritů předtím, než dopadnou na povrch, a zmírněním teplot. Tento poslední jev je známý pod názvem skleníkový efekt : molekuly přítomné v malém množství v atmosféře blokují ztrátu tepla v prostoru a zvyšují tak globální teplotu. Vodní pára, oxid uhličitý, metan a ozon jsou hlavními skleníkovými plyny v zemské atmosféře. Bez této ochrany tepla by průměrná teplota na Zemi byla −18 ° C ve srovnání se současnými 15 ° C.
Meteorologie a klimaAtmosféra Země nemá jasně stanovený limit, pomalu mizí do vesmíru . Tři čtvrtiny hmotnosti vzduchu obklopujícího Zemi jsou soustředěny v prvních 11 kilometrech atmosféry. Tato nejnižší vrstva se nazývá troposféra . Energie Slunce ohřívá tuto vrstvu a povrch pod ní, což způsobuje expanzi atmosférického objemu expanzí vzduchu, což má za následek snížení jeho hustoty a způsobení jejího růstu a pádu. Být nahrazen hustším vzduchem, protože je chladnější. Výsledný atmosférické cirkulace je určujícím faktorem klimatu a meteorologie vzhledem k přerozdělení tepla mezi jednotlivými vrstvami vzduchu, který se jedná.
Hlavními cirkulačními pásmy jsou pasáty v rovníkové oblasti při méně než 30 ° a západní větry ve středních zeměpisných šířkách mezi 30 ° a 60 °. Oceánské proudy jsou také důležité při určování podnebí, zejména termohalinní cirkulace, která distribuuje tepelnou energii z rovníkových oblastí do polárních oblastí.
Vodní pára generovaná povrchovým odpařováním je transportována atmosférickými pohyby. Když atmosférické podmínky umožňují vzestup teplého a vlhkého vzduchu, tato voda kondenzuje a padá na povrch jako srážky . Většina vody je poté transportována do nižších poloh říčními systémy a zpět do oceánů nebo jezer. Tento vodní cyklus je životně důležitým mechanismem podporujícím život na Zemi a hraje klíčovou roli při erozi reliéfu. Rozložení srážek se velmi liší v závislosti na uvažovaném regionu, od několika metrů do méně než milimetr ročně. Atmosférická cirkulace, topologické rysy a teplotní gradienty určují průměrné srážky v dané oblasti.
Množství sluneční energie dopadající na Zemi klesá s rostoucí šířkou. Ve vyšších zeměpisných šířkách sluneční paprsky dosáhnou povrchu pod menším úhlem a musí projít větším sloupcem atmosféry. Výsledkem je, že průměrná teplota hladiny moře klesá o přibližně 0,4 ° C na každém stupni zeměpisné šířky, když se vzdaluje od rovníku. Podle klasifikace podnebí lze Zemi rozdělit na podobné zeměpisné šířky . Počínaje rovníkem jsou to tropická (nebo rovníková), subtropická, mírná a polární zóna . Podnebí může být také založeno na teplotě a srážkách. Klasifikace Köppen (modifikovaný Rudolph Geiger, student Wladimir Peter Koppen ) je nejrozšířenější a definuje pět hlavních skupin (vlhký tropický, suchý , mírné, kontinentální a polární), který může být rozdělen do více přesných podskupin.
Horní atmosféraNad troposférou je atmosféra obvykle rozdělena do tří vrstev, stratosféry , mezosféry a termosféry . Každá vrstva má jiný adiabatický teplotní gradient definující vývoj teploty s nadmořskou výškou. Kromě toho se exosféra změní na magnetosféru , kde magnetické pole Země interaguje se slunečním větrem . Ozonová vrstva se nachází ve stratosféře a blokuje některé z ultrafialových paprsků , který je nezbytný pro život na Zemi. Kármán linka , je definován jako 100 km nad zemským povrchem, je obvyklé hranice mezi atmosférou a prostor.
Tepelná energie může zvýšit rychlost určitých částic v horní části atmosféry, které mohou uniknout zemské gravitaci . To způsobí pomalý, ale neustálý „únik“ atmosféry do prostoru zvaný atmosférický výfuk . Vzhledem k tomu, že nenavázaný vodík má nízkou molekulovou hmotnost , může dosáhnout rychlosti uvolňování snadněji a zmizí do vesmíru rychleji než u jiných plynů. Únik vodíku do vesmíru posouvá Zemi z původně redukujícího stavu do oxidačního stavu. Fotosyntéza poskytuje zdroj nevázaného kyslíku, ale ztráta redukčních činidel, jako je vodík, je považována za nezbytnou podmínku pro masivní akumulaci kyslíku v atmosféře. Schopnost vodíku opustit zemskou atmosféru tedy mohla ovlivnit povahu života, který se na planetě vyvinul.
V současné době se většina vodíku před atmosférou bohatou na kyslík přemění na vodu, než unikne. Vodík, kterému se podaří uniknout, tedy pochází hlavně ze zničení molekul metanu v horních vrstvách atmosféry.
Na magnetické pole Země je v podstatě ve formě magnetického dipólu s jeho pólů v současné době nacházejí v blízkosti zeměpisných pólů planety, osa magnetického dipólu svírají úhel 11 ° s osou rotace Země. Jeho intenzita na zemském povrchu se pohybuje od 0,24 do 0,66 Gauss (tj. 0,24 × 10 −5 T až 0,66 × 10 −5 T ), maximální hodnoty jsou v nízkých zeměpisných šířkách. Jeho celkový magnetický moment je 7,94 × 10 15 T m 3 .
Podle teorie dynamického jevu je magnetické pole generováno konvekčními pohyby vodivých materiálů uvnitř roztaveného vnějšího jádra . I když se magnetické póly nejčastěji více či méně vyrovnají s osou otáčení Země, pohybují se a mění své vyrovnání nepravidelně kvůli narušení stability jádra . To způsobuje obrácení magnetického pole Země - magnetický severní pól se pohybuje na zeměpisný jižní pól a naopak - ve velmi nepravidelných intervalech, přibližně několikrát za milion let pro současné období, kenozoikum . Poslední zvrat nastal asi před 780 000 lety.
Magnetické pole tvoří magnetosféru, která odvádí částice od slunečního větru a šestkrát až desetkrát poloměr Země ve směru ke slunci a až šedesátkrát poloměr Země v opačném směru. Kolize mezi magnetickým polem a slunečním větrem tvoří Van Allenovy pásy , dvojici toroidních oblastí, které obsahují velké množství ionizovaných energetických částic. Když při příležitosti příchodu sluneční plazmy intenzivnějšího než průměrný sluneční vítr, například při událostech vyhození koronální hmoty směrem k Zemi, umožňuje deformace geometrie magnetosféry pod dopadem tohoto slunečního toku proces magnetického pole opětovné připojení . Část elektronů v této sluneční plazmě vstupuje do zemské atmosféry v pásu kolem magnetických pólů: poté se vytvoří polární záře .
Doba rotace zemského vzhledem ke Slunci - nazývá sluneční den - je asi 86,400 sekundy nebo 24 hodin. Doba rotace Země ve vztahu k stálým hvězdám - nazývaná hvězdný den - je 86 164 098 903 691 sekund středního slunečního času ( UT1 ), nebo 23 hodin 56 minut 4,098903691 s , podle Mezinárodní služby pro rotaci a referenční systémy Země . Kvůli precesi rovnodenností je doba rotace Země ve vztahu ke Slunci - nazývaná hvězdný den - 23 h 56 min 4,09053083288 s . Hvězdný den je tedy kratší než hvězdný den přibližně o 8,4 ms . Kromě toho je střední sluneční den není konstantní v průběhu času, a to zejména se pohybovala od deseti milisekund od počátku XVII th století, v důsledku kolísání rychlosti otáčení planety.
Kromě meteoritů v atmosféře a satelitů na nízké oběžné dráze je hlavní zdánlivý pohyb nebeských těles na zemské obloze na západ rychlostí 15 ° / hodinu nebo 15 '/ minutu . Pro tělesa poblíž nebeského rovníku to odpovídá zdánlivému průměru Měsíce nebo Slunce každé dvě minuty.
Země obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti asi 150 milionů kilometrů - což definuje astronomickou jednotku - s obdobím revoluce 365 256 4 slunečních dnů - nazývaným hvězdný rok . Ze Země to dává zdánlivý pohyb Slunce na východ vzhledem k hvězdám rychlostí asi 1 ° / den , což odpovídá slunečnímu nebo měsíčnímu průměru každých 12 hodin. Kvůli tomuto pohybu a tomuto posunu o 1 ° / den trvá průměrně 24 hodin - slunečního dne -, aby Země dosáhla úplné rotace kolem své osy a aby se Slunce vrátilo k meridiánové rovině , tj. Asi 4 minuty více než jeho hvězdný den . Oběžná rychlost Země je přibližně 29,8 km / s ( 107 000 km / h ).
Měsíc a Země se točí kolem jejich společného těžiště za 27,32 dnů v poměru k stálicím. Spojením tohoto pohybu s pohybem dvojice Země - Měsíc kolem Slunce získáme, že období synodického měsíce - tedy od nového měsíce do následujícího nového měsíce - je 29,53 dne . Při pohledu ze severního nebeského pólu jsou pohyby Země, Měsíce a jejich axiální rotace všechny v přímém směru - stejné jako rotace Slunce a všech planet kromě Venuše a Uranu . Orbitální a axiální roviny nejsou přesně vyrovnány, zemská osa je nakloněna o 23,44 ° vzhledem ke kolmici k orbitální rovině Země-Slunce a orbitální rovina Země-Měsíc je nakloněna o 5 ° vzhledem k orbitální rovině Země-Slunce. Bez tohoto sklonu, tam by zatmění každé dva týdny nebo tak, se střídavým lunární a sluneční zatmění .
Hill Sphere, zemské gravitační sféry vlivu , má poloměr asi 1,5 milionu kilometrů a 0,01 AU. Toto je maximální vzdálenost, do které je gravitační vliv Země větší než Slunce a jiných planet. Výsledkem je, že objekty obíhající kolem Země musí zůstat v této sféře, aby nebyly mimo svou oběžnou dráhu kvůli poruchám způsobeným gravitačním tahem Slunce. Toto je však jen přibližná hodnota a numerické simulace ukázaly, že oběžné dráhy satelitů musí být menší než asi polovina nebo dokonce třetina sféry Hill, aby zůstaly stabilní. Pro Zemi by to tedy odpovídalo 500 000 kilometrům (pro srovnání je poloviční hlavní osa Země - Měsíc přibližně 380 000 kilometrů).
Země ve sluneční soustavě se nachází v Mléčné dráze a je 28 000 světelných let od galaktického středu . Konkrétně se aktuálně nachází v rameni Orionu , asi 20 světelných let od rovníkové roviny galaxie.
Axiální náklon Země vzhledem k ekliptice je přesně 23,439281 ° - nebo 23 ° 26'21,4119 "- podle konvence. Kvůli axiálnímu náklonu Země se množství slunečního záření dopadajícího na jakýkoli bod na povrchu mění po celý rok. To má za následek sezónní změny podnebí s létem na severní polokouli, když severní pól ukazuje na slunce, a zimou, když stejný pól směřuje opačným směrem. Během léta jsou dny delší a slunce vychází vyšší na obloze. V zimě se klima obvykle ochladí a dny se zkrátí. Periodicita ročních období je dána tropickým rokem v hodnotě 365,242 2 slunečních dnů.
Za polárním kruhem už slunce po část roku - zvané polární noc - nevychází a naopak již nezapadá v jiné roční době - nazývá se polární den . Tento jev se také recipročně objevuje za antarktickým kruhem .
Podle astronomické konvence jsou čtyři roční období určena slunovraty - časy, kdy zdánlivá poloha Slunce při pohledu ze Země dosáhne svého jižního nebo severního extrému vzhledem k rovině nebeského rovníku , což vede k minimální nebo maximální délce dne. - a rovnodennosti - čas, kdy se zdánlivá poloha Slunce nachází na nebeském rovníku, což má za následek den a noc se stejnou dobou trvání. Na severní polokouli se zimní slunovrat vyskytuje kolem21. prosince a letní kolem 21. června, jarní rovnodennost se odehrává kolem 21. března a podzimní rovnodennost směrem k 21. září. Na jižní polokouli jsou data zimního a letního slunovratu a data jarních a podzimních rovnodenností obrácena.
Úhel sklonu Země je v průběhu času relativně stabilní. V moderní době se tedy perihélium Země vyskytuje na začátku ledna a afélium na začátku července. Tato data se však v průběhu času mění kvůli precesi a dalším orbitálním faktorům, které se řídí cyklickým vzorem známým jako Milankovićovy parametry . Naklonění tedy způsobuje nutaci , periodický výkyv mající dobu 18,6 roku a orientace - nikoli úhel - zemské osy se vyvíjí a dosahuje úplného nutačního cyklu za přibližně 25 800 let. Tato precese rovnodenností je příčinou rozdílu v trvání mezi hvězdným a tropickým rokem . Tyto dva pohyby jsou způsobeny točivým momentem vyvíjeným slapovými silami Měsíce a Slunce na rovníkovém okraji Země. Kromě toho se póly periodicky pohybují vzhledem k zemskému povrchu v pohybu trvajícím asi 14 měsíců známém jako Chandlerova oscilace .
Před vytvořením Měsíce je osa rotace Země osciluje chaoticky , což znesnadňuje život , aby se objeví na jeho povrchu v důsledku klimatických poruch způsobených. Po srážce impaktoru Théia s protozemou, která umožnila vznik Měsíce , byla nalezena stabilizovaná osa rotace Země díky gravitačnímu blokování slapovým účinkem mezi Zemí a jejím přirozeným satelitem.
Průměr | 3 474,8 km |
Hmotnost | 7,349 × 10 22 kg |
Poloviční hlavní osa | 384 400 km |
Oběžná doba | 27 d 7 h 43,7 min |
Země má jen jeden známý stálý přirozený satelit , Měsíc , který se nachází přibližně 380 000 kilometrů od Země. Poměrně velký je jeho průměr asi čtvrtina průměru Země. Ve sluneční soustavě je to jeden z největších přírodních satelitů (po Ganymedu , Titanu , Callisto a Io ) a největší na jiné než plynné planetě. Navíc je to největší měsíc ve sluneční soustavě vzhledem k velikosti její planety (všimněte si, že Charon je relativně větší ve srovnání s trpasličí planetou Pluto ). Je relativně blízký velikosti planety Merkur (asi tři čtvrtiny průměru druhé). Přírodní satelity obíhající kolem jiných planet se běžně označují jako „měsíce“ ve vztahu k zemskému měsíci.
Gravitační mezi Zemí a Měsícem způsobí přílivy na Zemi. Stejný účinek se odehrává na Měsíci, takže jeho perioda rotace je identická s dobou potřebnou k oběžné dráze kolem Země, což znamená, že vůči Zemi má vždy stejnou tvář : mluvíme o gravitačním blokování . Jak obíhá kolem Země, jsou různé části viditelné strany Měsíce osvětlovány Sluncem, což způsobuje měsíční fáze .
Díky slapovému momentu se Měsíc vzdaluje od Země rychlostí asi 38 milimetrů ročně, což také prodlužuje den Země o 23 mikrosekund za rok. Po miliony let kumulativní účinek těchto malých změn vytváří velké změny. Během devonského období , přibližně před 410 miliony let, tedy existovalo 400 dní v roce, každý den trval 21,8 hodin.
Měsíc mohl mít vliv na vývoj života regulací zemského podnebí . Paleontologická pozorování a počítačové simulace v planetární mechanice ukazují, že sklon zemské osy je stabilizován účinky přílivu a odlivu s Měsícem. Bez této stabilizace proti momentům aplikovaným Sluncem a planetami v rovníkové bouli se předpokládá, že osa otáčení mohla být velmi nestabilní. To by pak způsobilo chaotické změny v jeho sklonu v geologickém čase a pro měřítka trvání obvykle větší než několik desítek milionů let, jak se zdá, že tomu bylo v případě Marsu.
Měsíc je nyní ve vzdálenosti Země, jak je z ní vidět, náš satelit má zhruba stejnou zdánlivou velikost (úhlovou velikost) než slunce . Úhlový průměr (neboli plný úhel ) obou těles je téměř totožný, protože i když je průměr Slunce 400krát větší než Měsíc, ten je 400krát blíže k Zemi než naše hvězda. To je to, co vám umožní vidět na Zemi av naší geologické epochy ze zatmění úplné nebo prstencové (v závislosti na malé změny ve vzdálenosti mezi Zemí a Měsícem, spojené s mírným eliptičnost na měsíční oběžné dráze).
Současná shoda ohledně původu Měsíce je ve prospěch hypotézy o obrovském dopadu mezi planetoidem o velikosti Marsu, zvaným Theia , a nově vytvořenou proto-Zemí. Tato hypotéza mimo jiné vysvětluje skutečnost, že na Měsíci je málo železa a že chemické složení měsíční kůry (zejména u stopových prvků a izotopy u kyslíku ) je velmi podobné složení zemské kůry .
Druhý přirozený satelit?Počítačové modely astrofyziků Mikaela Granvika , Jérémie Vaubaillona a Roberta Jedickeho naznačují, že „dočasné satelity“ by měly být zcela běžné a že „za všech okolností by měl být na oběžné dráze kolem Země alespoň jeden přirozený satelit o průměru 1 metr. “ . Tyto objekty by zůstaly na oběžné dráze v průměru deset měsíců před návratem na sluneční oběžnou dráhu.
Jedním z prvních zmínek ve vědecké literatuře dočasného satelitu je Clarence Chant během velkého meteorického průvodu v roce 1913 :
"Zdá se, že tělesa, která cestovala vesmírem, pravděpodobně na oběžné dráze kolem Slunce a procházela blízko Země, mohla být zajata a přinucena pohybovat se kolem něj jako satelit." "
Příklady takových objektů jsou známy. Například mezi lety 2006 a 2007 je RH 120 z roku 2006 účinně dočasně na oběžné dráze kolem Země, spíše než kolem Slunce.
Umělé satelityv dubna 2020, na oběžné dráze kolem Země je 2 666 umělých satelitů, oproti 1 167 v roce 2014 a 931 v roce 2011. Některé již nejsou v provozu jako Vanguard 1 , nejstarší z nich stále na oběžné dráze. Tyto satelity mohou plnit různé účely , například pro vědecký výzkum (např. Hubbleův kosmický dalekohled ), telekomunikace nebo pozorování (např. Meteosat ).
Kromě toho tyto umělé satelity vytvářejí vesmírné úlomky : v roce 2020 bude na oběžné dráze více než 23 000 více než 10 cm v průměru a asi půl milionu v průměru 1 až 10 cm .
Od roku 1998 je největším člověkem vytvořeným satelitem kolem Země Mezinárodní vesmírná stanice , měřící 110 m na délku, 74 m na šířku a 30 m na výšku a obíhající v nadmořské výšce kolem 400 km .
Země má několik kvazi-satelitů a coorbitorů . Patří mezi ně zejména (3753) Cruithne , asteroid blízký Zemi s oběžnou dráhou podkovy a někdy mylně přezdívaný „druhý měsíc Země“, stejně jako (469219) Kamoʻoalewa , nejstabilnější známý kvazi-satelit, na který byly oznámeny průzkumy vesmíru .
Trojské koněV systému Slunce-Země má Země jediný trojský asteroid : 2010 TK 7 . To osciluje kolem Lagrangeova bodu L 4 páru Země-Slunce, 60 ° před Zemí na jeho oběžné dráze kolem Slunce.
v září 2018, je potvrzena existence mraků Kordylewski v bodech L 4 a L 5 systému Země-Měsíc . Tyto velké koncentrace prachu byly detekovány až pozdě kvůli jejich slabému osvětlení.
O planetě, která může ukrýt život, se říká, že je obyvatelná, i když tam život není nebo z něj nepochází. Země poskytuje tekutou vodu , prostředí, kde se mohou složité organické molekuly shromažďovat a interagovat, a dostatek takzvané „měkké“ energie k udržení metabolismu živých věcí po dostatečně dlouhou dobu . Vzdálenost oddělující Zemi od Slunce, která ji umisťuje do obyvatelné zóny , stejně jako její oběžná excentricita , její rychlost otáčení, sklon její osy, její geologická historie, její atmosféra zůstala neagresivní pro organické molekuly navzdory velmi velká změna chemického složení a jeho ochranné magnetické pole jsou parametry příznivé pro vzhled suchozemského života a pro podmínky obyvatelnosti na jeho povrchu.
Formy života na planetě jsou označovány jako formující „ biosféru “.
Ten odpovídá všem živým organismům a jejich životním prostředím, a lze je tedy rozdělit do tří zón, kde je na Zemi přítomen život: litosféra , hydrosféra a atmosféra , které také na sebe vzájemně působí. Vzhled života na Zemi se odhaduje nejméně na 3,5 miliardy let, což je výchozí bod pro vývoj biosféry. Kromě toho se odhaduje datum výskytu posledního univerzálního společného předka před 3,5 až 3,8 miliardami let. Asi 99% druhů, které kdysi žily na Zemi, nyní také vyhynulo .
Biosféra je rozdělena na asi patnáct biomů , obývaných podobnými skupinami rostlin a živočichů . Jedná se o soubor ekosystémů charakteristických pro biogeografickou oblast a pojmenovaných podle vegetace a živočišných druhů, které převládají a jsou jí přizpůsobeny. Jsou odděleny hlavně rozdíly v zeměpisné šířce , nadmořské výšce nebo vlhkosti . Některé suchozemské biomy umístěné za arktickými a antarktickými kruhy (například tundra ), ve vysokých nadmořských výškách nebo ve velmi suchých oblastech jsou relativně bez živočišných a rostlinných druhů, zatímco biologická rozmanitost je nejvyšší v tropických deštných pralesech .
Země poskytuje přírodní zdroje, které jsou těžitelné a využívané lidmi k různým účelům. To může být, například, minerální suroviny ( sladká voda , ruda , atd. ), Výrobky z divokého původu ( dřevo , hry , atd ), nebo dokonce fosilního organické hmoty ( ropa , uhlí , atd.) ).
Rozlišují se mezi obnovitelnými zdroji - které lze v lidském měřítku na krátkou dobu rekonstituovat - a neobnovitelnými zdroji - kde naopak rychlost spotřeby výrazně převyšuje jejich rychlost vytváření. Mezi nimi jsou fosilní paliva , jejichž vznik trvá miliony let. Významné množství těchto fosilních paliv lze získat ze zemské kůry , jako je uhlí , ropa , zemní plyn nebo hydráty metanu . Tato ložiska se používají k výrobě energie a jako surovina pro chemický průmysl . Tyto zdroje energie jsou pak na rozdíl od obnovitelných zdrojů energie - jako je sluneční energie a větrná energie - které nejsou vyčerpatelné. Rudy se také tvoří v zemské kůře a jsou složeny z různých chemických prvků užitečných pro lidskou výrobu, jako jsou kovy .
Pozemská biosféra produkuje mnoho základních zdrojů pro člověka, jako jsou potraviny , palivo , léky , kyslík, a také zajišťuje recyklaci mnoha organických odpadů . Tyto ekosystémy zemské závislá na orné půdě a sladké vodě, zatímco mořské ekosystémy jsou založeny na živiny rozpuštěné ve vodě.
V roce 2019 je využití půdy - představující 29% povrchu planety neboli 149 milionů km² - zhruba rozloženo takto:
Využívání půdy | Neúrodná půda (včetně pouští ) | Zmrzlinárny | Trvalé pastviny | Trvalé plodiny | Lesy | Fruticées | Čistá voda | Městské oblasti |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Povrch (miliony km²) | 28 | 15 | 40 | 11 | 39 | 12 | 1.5 | 1.5 |
Procento | 18,8% | 10,1% | 26,7% | 7,4% | 26,2% | 8,1% | 1% | 1% |
V roce 2019 zpráva OSN naznačuje, že se očekává, že mezi lety 2015 a 2060 vzroste využívání přírodních zdrojů o 110%, což povede ke snížení o více než 10% lesů a asi o 20% pro ostatní stanoviště, jako jsou louky.
Významné oblasti zemského povrchu jsou náchylné k extrémní klimatické jevy, jako jsou cyklóny extratropical ( bouře Cape Hatteras , evropských bouře , atd ) nebo tropické (pojmenované hurikány, tajfuny a cyklony podle krajů).
V letech 1998 až 2017 zemřelo během extrémního počasí téměř půl milionu lidí. Kromě toho jsou další regiony náchylné k zemětřesení , sesuvům půdy , sopečným výbuchům , tsunami , tornádům , závrtům , vánicím , povodním , suchům nebo lesním požárům .
Lidské aktivity vyvolat ovzduší a vody, znečištění a také vytvořit v některých místech akcí, jako jsou kyselé deště , ztráta vegetace ( overgrazing , odlesňování , desertifikace ), ztráta biologické rozmanitosti , degradace půd , eroze a zavedení invazivních druhů . Znečištění ovzduší je navíc odpovědné za čtvrtinu předčasných úmrtí a nemocí na celém světě.
Podle Organizace spojených národů , je vědecká shoda existuje propojení lidské činnosti na globální oteplování v důsledku průmyslových emisí oxidu uhličitého , a obecněji skleníkové plyny . Tato změna klimatu riskuje roztavení ledovců a ledových čepic , extrémní teplotní rozsahy, velké změny počasí a vzestup hladiny moře .
V roce 2019 má Země přibližně 7,7 miliardy obyvatel. Prognózy naznačují, že světová populace dosáhne do roku 2050 9,7 miliardy obyvatel, přičemž růst se očekává zejména v rozvojových zemích . Oblast subsaharské Afriky má tedy nejvyšší porodnost na světě. Hustota osídlení člověk se značně liší po celém světě: asi 60% světové populace žije v Asii , zejména v Číně a Indii - které dohromady představují 35% světové populace - proti méně než 1% v Oceánii . Asi 56% světové populace navíc žije spíše v městských než venkovských oblastech. V roce 2018 jsou podle OSN třemi největšími městy na světě (se statutem megalopolis ) Tokio (37 milionů obyvatel), Dillí (29 milionů) a Šanghaj (26 milionů).
Asi pětina Země je příznivá pro lidské vykořisťování. Oceány skutečně představují 71% zemského povrchu a ze zbývajících 29% je 10% pokryto ledovci (zejména v Antarktidě ) a 19% pouštěmi nebo vysokými horami. 68% rozlohy je na severní polokouli a žije tam 90% lidí. Nejsevernějším trvalým osídlením je Alert na ostrově Ellesmere v Kanadě (82 ° 28 ′ s. Š.), Nejjižnější je antarktická základna Amundsen-Scott v Antarktidě (89 ° 59 s. Š.).
Všechny pozemské masy, s výjimkou pozemků Marie Byrd v Antarktidě a Bir Tawil v Africe, které jsou terra nullius , jsou nárokovány nezávislými národy. V roce 2020 uzná Organizace spojených národů 197 států, včetně 193 členských států . World Factbook , na druhé straně, počítá 195 zemí a 72 oblastí s omezenou svrchovanost nebo autonomních subjektů . Země historicky nikdy nepoznala suverenitu nad celou planetou - i když se mnoho národů pokoušelo dosáhnout světové nadvlády a selhalo.
Organizace spojených národů (OSN) je mezinárodní organizace , která byla vytvořena za účelem pokojně urovnávání sporů mezi národy. Organizace spojených národů slouží především jako místo pro výměnu diplomacie a mezinárodního práva veřejného . Po dosažení shody mezi různými členy lze uvažovat o ozbrojené operaci .
První lidské astronaut na oběžnou dráhu kolem Země je Jurij Gagarin12. dubna 1961. Od té doby cestovalo do vesmíru přibližně 550 lidí a dvanáct z nich kráčelo po Měsíci (mezi Apollem 11 v roce 1969 a Apollem 17 v roce 1972). Za normálních okolností, na začátku XXI th století , jediní lidé ve vesmíru jsou nalezeny v Mezinárodní vesmírné stanici , která je trvale obývané. Astronauti mise Apollo 13 jsou nejvzdálenějšími lidmi od Země v roce 1970 na 400 171 kilometrech.
Víra v plochou Zemi byla vyvrácena zkušenostmi již ve starověku a poté praxí díky obklíčení na začátku renesance . Model sférické Země byl proto historicky vždy zaveden.
V V -tého století před naším letopočtem. AD , Pythagoras a Parmenides začínají reprezentovat Zemi ve formě koule. To je logická dedukce ze sledování zakřivení obzoru na palubě lodi. Vzhledem k této práci, že Země je kulovitý již považován Plato ( V th století před naším letopočtem. ), Podle Aristotela ( IV th století před naším letopočtem. ) A obecně se všemi řeckými učenci. Původ víry jeho otáčení na sobě je přičítán Hicetas podle Cicero . Podle Strabo , basy Mallos postaven ve II th století před naším letopočtem. AD koule reprezentující Zemi podle teorie známé jako „pět klimatických pásem“ .
Eratosthenes odvodil obvod Země (délku poledníku ) geometricky kolem roku 230 před naším letopočtem. AD ; získal by hodnotu asi 40 000 km , což je měření velmi blízké realitě (40 075 km na rovníku a 40 008 km na poledníku procházejícího póly). Astronom je také na počátku prvních hodnocení sklonu osy . V jeho geografie , Ptolemaios ( II th století ) obsahuje výpočty Eratosthenovo a jasně uvádí, že Země je kulatá.
Představa, že středověké teologie představovala Zemi jako byt by byl mýtus vynalezl v XIX th století očernit obraz této doby a to je obecně přijímáno, že žádný středověký učenec podpořil myšlenku plochého Earth. Středověké texty tedy obecně označují Zemi jako „glóbus“ nebo „sféru“ - týkají se zejména spisů Ptolemaia, jednoho z nejčtenějších a nejučenějších autorů.
Na rozdíl od ostatních planet sluneční soustavy , lidstvo nepovažoval Zemi jako pohybující se objekt otáčí kolem na Slunce před XVII th století , to bylo obyčejně myšlenka jako středu vesmíru před rozvojem heliocentrických modelů .
Kvůli vlivu křesťanských a pracovních teology jako James Ussher výhradně na základě genealogické analýzy v Bibli k dnešnímu dni stáří Země, většina západních vědců stále myslel, že XIX th století že Země byla starší několika tisíci lety nanejvýš. Stáří Země bylo přehodnoceno až ve vývoji geologie . V 60. letech 19. století lord Kelvin pomocí termodynamických studií nejprve odhadl věk Země na řádově 100 milionů let, což vyvolalo velkou debatu. Objev radioaktivity od Henri Becquerel na konci XIX th století poskytuje spolehlivý způsob seznamování a můžete dokázat, že stáří Země je ve skutečnosti počítají v miliardách let.
Země byla často zosobňována jako božstvo, zejména v podobě bohyně jako u Gaie v řecké mytologii . Zemi jako takovou představuje bohyně matky , bohyně plodnosti. Kromě toho, bohyně dala své jméno do teorie Gaia , ekologové předpoklady XX -tého století srovnávající pozemní prostředí a život v jedinečné samoregulační organizace stabilizovat podmínky obyvatelnosti.
Jeho ekvivalent v římské mytologii je Tellus (nebo Terra mater ), bohyně plodnosti . Název planety ve francouzštině pochází nepřímo ze jména této bohyně, odvozeného z latinského terra, což znamená pozemský svět .
Také tvorba mýty mnoha náboženství, takový jako prvního příběhu o stvoření z Genesis v Bibli , se týkají vzniku Země jedním nebo více božstev.
Několik náboženských skupin, často přidružené s fundamentalistických větve z protestantismu a islámu tvrdí, že jejich interpretace tvorby mýtů v posvátných textech je pravda , a že by to mělo být považováno za rovné konvenčních vědeckých předpokladů ohledně vzniku Země a vývoji života, dokonce by je měl nahradit. Vědecká komunita a další náboženské skupiny takové tvrzení odmítají .
K definování Země jsou a byly použity různé astronomické symboly . Nejběžnějším současným způsobem je ⴲ ( Unicode U + 1F728), představující glóbus rozdělený rovníkem a poledníkem a v důsledku toho „čtyři rohy světa“ nebo hlavní body . Dříve také najdeme glóbus rozřezaný pouze rovníkem ⊖ a symbolem ♁ (U + 2641) připomínajícím kruhovitou kouli nebo obrácený symbol Venuše .
Jejich používání však odrazuje Mezinárodní astronomická unie, která upřednostňuje zkratky.
Lidská vize týkající se Země se vyvíjí zejména díky počátkům astronautiky a biosféra je pak viděna podle globální perspektivy. To se odráží ve vývoji ekologie, která se obává dopadu lidstva na planetu.
Již v roce 1931 se Paul Valéry ve své práci Regards sur le monde moderne domnívá, že „začíná doba konečného světa“ . Pod pojmem „svět“ nemá na mysli svět-vesmír Antiků, ale náš současný svět , to znamená Zemi a všechny její obyvatele. V kontinuitě evokuje Bertrand de Jouvenel konečnost Země od roku 1968.
Filozof Dominique Bourg , specialista na etiku na udržitelný rozvoj , vyvolává v roce 1993 objev ekologické konečnosti Země v přírodě v politice či filozofické sázce ekologie . V přesvědčení, že tato konečnost je dostatečně známá a prokázaná, aby ji nebylo nutné ilustrovat, zdůrazňuje, že v našich reprezentacích přinesla radikální změnu ve vztahu mezi univerzálním a jednotným číslem. Zatímco klasické moderní paradigma předpokládalo, že univerzální vládne singulární a obecné konkrétní, nemůžeme omezit vztah mezi planetární a místní. V systémovém vesmíru ekologie jsou biosféra (planetární) a biotopy (místní) vzájemně závislé. Tato vzájemná závislost místní a planetární rozbíjí hnací princip moderny , který měl tendenci zrušit jakoukoli místní zvláštnost ve prospěch obecných zásad, podle nichž je moderní projekt podle něj utopický .
Experimentální důkaz symbolického spojení ekologie s kulturou poskytují reakce prvních astronautů, kteří v 60. letech byli schopni pozorovat planetu na oběžné dráze nebo z Měsíce - a přinést zpět fotografie, které se staly ikonickými, jako je La Blue míč nebo Earthrise . Tyto návraty popisující „krásnou, vzácnou a křehkou“ Zemi - kterou má tedy člověk povinnost chránit - měly vliv na světový pohled na populaci obecně.
Ekologická konečnost Země je otázka, která se stala tak všudypřítomnou, že někteří filozofové ( Heidegger , Grondin , Schürch) dokázali hovořit o etice konečnosti. Koncepty ekologické stopy a biokapacity navíc umožňují pochopit problémy spojené s touto konečností Země.
„Syracusan Hicétas podle Theophrasta věří, že slunce, nebe, měsíc, hvězdy, všechna nebeská tělesa jsou nehybná a že pouze ve vesmíru se pohybuje Země: otočila by se s největší rychlostí. Kolem osy rotace a dosažený účinek by byl stejný, jako kdyby se obloha pohybovala a Země zůstala nehybná. "
"Už nežijeme na stejné planetě jako naši předkové: jejich byla obrovská, naše malá." "