Jorden

Jorden, eller jorda, (latin: Tellus eller Terra; astronomisk symbol: ) er den planeten hvor mennesker oppstod og som vi bor på. Den er den tredje planeten i vårt solsystem regnet fra solen. Den er den femte største planeten i solsystemet og planeten med størst tetthet, hvilket innebærer at dens gravitasjon kun overgås av Jupiter, Saturn og Neptun. Jorden er den største av solsystemets fire steinplaneter, med en diameter betydelig større enn Venus', og cirka dobbelt så stor som Mars.
Jordkloden blir noen ganger omtalt som Verden, den blå planeten, eller Tellus («Jord») etter dens latinske betegnelse.
Som hjem for millioner av arter, inkludert mennesker, er jorden det eneste astronomiske objekt hvor man vet at det finnes liv. Jorden er det eneste stedet i Universet som man med sikkerhet kan si at det finnes liv.
Forskere mener at planeten ble dannet for 4,6 milliarder år siden og at det oppstod liv på overflaten før det var gått én milliard år. Jordens biosfære har hatt merkbar betydning for atmosfærens utvikling og andre abiotiske forhold på planeten, noe som har gjort det mulig for aerobe organismer å utbre seg. Dette har igjen ført til dannelsen av ozonlaget, som sammen med jordens magnetfelt blokkerer for skadelig solstråling og dermed muliggjør liv på land. Jordens fysiske egenskaper, så vel som dens geologiske historie og banens plassering i forhold til solen, har tillatt liv på planeten å eksistere i mer enn tre milliarder år.
Jorden påvirker og påvirkes av andre objekter i rommet, spesielt av solen og månen. De geologiske prosessene styres av to energikilder: Jordens indre energi og varmeutvikling driver de indre prosessene med vulkanisme, jordskorpe- og bergartsdannelse, platetektonisk kontinentaldrift og havendring. Jordens tyngdekraft og solens energi driver de ytre prosessene hvor vind og nedbør skaper erosjon, forvitring og sedimentær avsetning. På jordoverflaten møtes de indre og ytre geologiske kreftene og former de biologiske artenes livsmiljø.
For tiden foretar jorden et omløp rundt solen for hver 366,26 gang den roterer rundt sin egen akse, hvilket tilsvarer 365,26 solare dager, eller ett siderisk år. Jordens rotasjonsakse heller ca. 23,4 grader i forhold til den rette vinkelen på jordens omløpsbane rundt solen, noe som skaper årstidsvariasjoneer med en syklus på ett tropisk år (365,2422 solare dager). Jordens eneste måne — månen — som begynte å gå i bane rundt jorden for om lag 4,5 milliarder år siden, bidrar med å skape tidevann, er stabiliserende for aksehelningen og bremser gradvis jordens rotasjon. Inntil om lag 3,8 milliarder år siden sørget en rekke nedslag av asteroider for betydelige endringer på jordens overflate.
Planetens mineraler og produkter fra biosfæren er ressurser som bidrar til å opprettholde menneskeheten. Befolkningen er delt inn i omtrent 200 selvstendige stater, som påvirker hverandre gjennom diplomati, reiser, handel og militære handlinger. Menneskehetens kulturer har gjennom tidene hatt mange ulike oppfatninger av jorden, deriblant personifisering av planeten som en guddom, overbevisninger om at jorden er flat og/eller at den er senteret i universet. I nyere tid hersker mange steder en erkjennelse av at jorden trenger menneskelig inngripen og tilpasning for at livsbetingelsene skal kunne bestå.
Geovitenskapene har bidratt med detaljert informasjon om jordens fortid. Den tidligst daterte materie i solsystemet ble dannet for mer enn 4,6 milliarder år siden, og for 4,6 milliarder år siden ble jorden og de andre planetene i solsytemet dannet fra en protoplanetarisk skive av støv og gass som var til overs etter dannelsen av solen. Sammensettingen av jordens materie skjedde raskt, i all hovedsak i løpet av 10–20 millioner år. Når kosmisk støv og steinmateriale først begynte å kollidere og danne jorden, økte denne nye planetens gravitasjonskraft som igjen akselererte ytterligere tiltrekning av materie. De stadige sammenstøtene og meteoritt-nedslagene utviklet stor varmeenergi, som bidro til å smelte ned steinmaterialet som utviklet seg til en indre kjerne av jern og et ytre lag av silikater. Etter hvert ble også det ytre laget separert i en tyngre mantel og en lettere jordskorpe. Det er vanlig å anta at tyngre mineraler sank ned i forhold til de lettere, men bergarter ble også trukket nedover eller oppover basert på deres evne til å binde seg med henholdsvis jern eller oksygen.
Fra å være i smeltet tilstand, gikk jordens ytre lag over til en fast skorpe ved nedkjøling da vann ble akkumulert i atmosfæren. Jordskorpen var tynn og sprakk opp gang etter gang med en stor mengde vulkanutbrudd, og antakelig dannet det seg tidlig et samlet kontinent som så sprakk opp. Månen ble dannet kort tid etterpå, for om lag 4,5 milliarder år siden. Den (2013) mest anerkjente teorien for dannelsen av månen er nedslagsteorien, som innebærer at månen ble dannet da et objekt på størrelse med Mars – noen ganger omtalt som Theia – tilsvarende om lag 10 % av jordens masse, kolliderte med jorden i et gigantisk sammenstøt. Denne teorien innebærer at dette objektet smeltet sammen med jorden, men at tilstrekkelig med materie til dannelsen av månen ble sendt i bane rundt jorden.
I tidlig arkeikum (4,6–4,0 mrd. år siden) var jordens mantel svært varm, og litosfæren (jordskorpen) ytterst var så lett at den neppe sank ned i mantelen. Jordskorpa bestod av mye basalt og natriumrike masser. Natriumrike mantelmasser kunne noen steder trenge oppover i basaltkappen og danne kropper av kvartsrike dypbergarter – tonalitt, trondhjemitt og granodioritt (TTG). Horisontale smeltemasser ble til grønnsteinsbelter av omdannet basalt, ofte med magnesiumrik komatiitt, og ofte omgitt av tonalitt-gneis. Bergarter fra arkeisk tid er ikke preget av omsmelting gjennom nedsynking i mantelen, slik bergarter fra sen arkeikum og proterozoikum preges av. I proterizoikum ble bergartene også mer kaliumrike.
Siden omkring 1950 har geologer jaktet på de eldste bergartene. Høyeste kjente alder for bergarter er 3,96 milliarder år, mens sandstein funnet i Australia har klaster som har blitt datert til 4,1–4,2 milliarder år gamle. Radiometrisk datering av meteoritter og bergarter funnet på månen har gitt aldre på opp til 4,56 milliarder år og vi regner dette som et anslag på hvor gammel jorden kan være. Grunnen til at vi ikke finner så gamle bergarter på jordkloden er at den i tidlig arkeikum var for varm til å starte den radiometriske klokka i bergartene, som brukes for å datere mineraler ved hjelp av halveringstider. Og selve kontinentene er ikke noen steder eldre enn om lag fire milliarder år, mens havbunnen fornyes kontinuerlig. Ingen havbunn regnes for å være eldre enn 200 millioner år.
Smeltingen og krystalliseringen i arkeikum skapte gassutblåsninger, vanndamp og vulkansk aktivitet som bidro til jordens uratmosfære. Den ble fylt med helium og hydrogen som ble avgitt fra jorden, men hovedbestanden i uratmosfæren var svovel. De første organismene – prokaryoter – utviklet seg på denne tiden og «pustet» svovel i stedet for oksygen. Denne typen liv utviklet seg tilpasset den første, svovelholdige atmosfæren. Det eksisterer dog teorier om at atmosfæren hele tiden har hatt oksygen, siden tidlig arkeikum.
For 3,8 milliarder år siden ble jorden (og månen) antatt utsatt for et nytt, kraftig meteoritt-bombardement som sammen med solvind rev bort den første atmosfæren. Bombardementet skapte intens varmeutvikling og vulkanisme, som nok en gang frigjorde nitrogen, karbondioksid og vanndamp. Disse elementene ble nå nedbrutt av ultrafiolett lys fra sola og omdannet til hydrogen, oksygen og ozon i en relativt oksygenfattig, ny atmosfære. Vanndampen kondenserte og dannet havene for kanskje 4 milliarder år siden, godt hjulpet av is og flytende vann fra asteroider, protoplaneter, kometer og transneptunske objekt. Til tross for at solen utstrålte om lag 30 % mindre energi enn den gjør i dag, viser forskning at havene forble flytende, en selvmotsigelse formulert i den svake sols paradoks. En kombinasjon av drivhusgasser og økt solaktivitet bidro til økning av jordens overflatetemperatur, og forhindret at havene frøs over. Utviklingen av liv i havene etter relativt kort tid, avga oksygen som lagret seg i den nye atmosfæren.
Etter at havet oppstod for 4 milliarder år siden, var det etter hvert lite eller ingen landmasser på jorden. De første spor etter organismer (blågrønn- eller lignende bakterier) er ca. 3,6 milliarder år gamle. For 3,5 milliarder år siden ble jordens magnetfelt dannet, noe som forhindret solvind fra å bryte ned jordens nye atmosfære. I proterozoikum, før utviklingen av større dyr, var de grunne havområdene sannsynligvis dekket av matter dannet av mikroorganismer, ifølge professor David Bottjer. Da liv med evne til fotosyntese oppstod for mer enn 3,5 milliarder år siden, ble det avgitt store mengder oksygen fra blant annet blågrønnbakterier, og dette bidro gradvis til å øke oksygeninnholdet i atmosfæren.
Den danske geologiprofessor Minik T. Rosing og kolleger ved Stanford University mener kontinentalskorpene oppstod i takt med anaerobt liv. Mangelen på landmasser skapte vesentlig sedimentære bergarter som skifer, konglomerat og kvartsitt i sen arkeikum. Når lava steg opp til overflaten gjennom basaltskorpen, ville den normalt avkjøles og størkne til tung basalt og gradvis synke ned i magmaen igjen, smelte ved 1100–1200 °C og stige opp for å størkne på ny, i en kontinuerlig geologisk prosess. Basalten gjennomgikk nå en økende oksidasjonsprosess og forvitret.
Basalt som er blitt forvitret av oksygen vil smelte ved «kun» 650 °C, utskilles og stige opp til overflaten der den størkner til langt lettere granitt, som finnes på samtlige kontinenter, men er uhyre sjelden ellers i solsystemet. Relativt lett granitt la seg oppå den tyngre basalten og lot basaltsyklusen fortsetter under dekket av granitt, som forble stabilt og flytende. Vi har grunnfjell fra denne tiden i Norge, rester av en arkeisk fjellkjede finner vi i Lofoten med aldre opptil 3,3 milliarder år. Urbergarten granitt opptar for øvrig svært lite oksygen i friluft, og dette bidro derfor til stadig mer fritt oksygen i atmosfæren.
Overgangen til proterozoikum for ca. 2,5 mrd år siden virker dramatisk – atmosfæren ble oksygenrik, land-hav-fordelingen ble omtrent som i dag, og historiens første istid oppstod. Områder som Karelia (Karelidene), Kola (Saamidene) og Slave-platen fløt trolig rundt løsrevet fra hnhv Baltica og Laurentia. Kontinentplater samlet seg i et superkontinent – Columbia – for om lag 1,8 milliarder år siden med betydelig fjellkjededannelse (orgoenese) som omfattet nær sagt alle dagens landmasser. Alle konkurrerende modeller antyder at Nord-Amerika (Laurentia) og Nord-Europa (Baltica) hang sammen i nord via Grønland slik det også skjedde siden. Kontinentaldrift og havbunnsspredning med subduksjon skapte samtidig vulkansk aktivitet langs et større belte av den samlede kontinentalkysten, og magmatiske fjellkjeder oppstod i ytterkantene — Amazonas, Laurentia, Grønland og Baltica. Columbia brakk opp i en lang fragmenteringsprosess som varte fra kanskje 1,4–1,1 milliarder år siden. Etterhvert rev enkelte kontinentbiter seg løs, slik som «Telemarkøya» i Sør-Norge, og i den sterke vulkanske prosessen omkfing 1,25 milliarder år siden som ga oppsplitting av Columbia, ble det dannet store mengder granitt, charnoktitt, mangeritt og anortositt.
De tidlige havene inneholdt store mengder oppløst jern. Oksygenet som ble produsert gjennom fotosyntesen av mikroorganismene reagerte med jernet og ble felt ut som jernoksid. Dette foregikk over hundretalls millioner år, og et eksempel på sedimentær avsetning av lagvis kvartsitt og jern på havbunnen fra denne tiden er jernfeltene i Sør-Varanger. Da alt jernet var felt ut for ca. 2,2 milliarder år siden, lå det igjen er skorpe av rust på bunnen av verdenshavene som inneholder 20 ganger mer bundet oksygen enn hva vi i dag finner i fri form. Først nå kunne det produseres et reelt overskudd av oksygen.
Tidlige blågrønnbakterier (cyanobakterier) avga oksygen og kjempet seg gjennom lag av kalkstøv som ble tykkere og dannet giftige «kalkhauger» kjent som stromatolitter, som fortsatt finnes i forstenet form. Det faktum at stromatolittene var giftige kan kanskje forklare hvorfor moderne eukaryoter (celleorganismer) ikke spredte seg nevneverdig før kaldt klima for 850–550 millioner år siden fortrengte stromatolittene og lot grønnalger og andre eukaryoter utvikle seg på grunn havbunn. Etter at det økte oksygennivået tillot fremveksten av mer komplekse organismer, oppstod det arter som beitet på disse mattene eller gravde seg gjennom dem. Dette førte ifølge Bottjer til dannelsen av den type havbunn vi i dag er kjent med fra grunne forhold, og som består av sand, stein og revdannende organismer som koraller m.m.
I proterozoikum var de platetektoniske prosessene som i dag, med oppstigning av vulkansk masse, og nedsynking av havbunnsskorpe med senere omdanning. De gamle, arkeiske kratonene fikk påvekst av ny kontinentalskorpe, slik som eksempelvis de svekonorvegiske massivene av proterozoisk grunnfjell i Sør-Norge og Sør-Sverige. Det baltiske skjoldet vokste i etapper gjennom vulkanisme, havbunnsspredning (sedimentære tillegg) eller Baltica-kontinentets kollisjon (fjellkjededannelse). Midt i Proterozoikum for om lag 1 mrd år siden samlet alle kontinentene seg igjen i et superkontinent – Rodinia. Det sprakk opp over en periode på 250 millioner år, fra 850 til 650 millioner år siden.
Oksygennivået i atmosfæren fortsatte gradvis å stige. Med den økende oksygenkonsentrasjonen kunne det også danne seg et ozonlag som skjermet jorden for en del av solens UV-stråling. Begge deler (oksygen og lav UV-stråling) var forutsetninger for at det kunne oppstå mer avanserte livsformer. Flercellet dyreliv oppstod kanskje for så mye som 2 milliarder år siden, utfra funn av flercellet kull av ukjent opphav. De fleste forskere heller i dag til koloniteorien, som postulerer at enkeltceller kom sammen for å forsvare hverandre mot andre celler eller av en annen grunn, og at enkelte av cellene i kolonien gradvis begynte å spesialisere seg til enkelte oppgaver. For om lag 1 milliard år siden oppstod de første kjente, virkelige flercellede dyr — parmiadyrene — som er inntil 6 cm lange markliknende dyr kjent fra funn i Russland.
Mot slutten av proterozoikum, for mer enn 600 millioner år siden, ble en istid avløst av varmt klima og oversvømming med store, grunne havområder. Nå oppstod den såkalte ediacara-faunaen med blant annet de første bilaterale (symmetriske) dyr, hvorav Dickinsonia er blant de eldste kjente med funn fra Kvitsjøen. Mange steder oppstod nå plutselig primitive skalldyr ved overgangen til den kambriske eksplosjonen — hvor planter, sopp og kompliserte dyr oppstod nesten samtidig. For rundt 500 millioner år siden var ozon- og oksygennivåene i atmosfæren så høye at liv kunne utvikle seg også på landjorden. Det markerer overgangen til landorganismenes tidsalder — fanerozoikum.
Jorden vil i fremtiden bli varmere, fordi Solen utvikler seg. Magnetfeltet vil bli svekket, da kjernen blir nedkjølt. Når Solen eser ut før den slukner om ca. 4,5–5 milliarder år, vil jorden og de andre indre planetene fordampe.
Jorden er den tredje planeten i solsystemet og den eneste planeten hvor vann opptrer i alle former, noe som kan si at den er i den «tempererte» sonen av solsystemet.
Jorden går i en elliptisk bane rundt solen. Ett omløp rundt solen tar 365,2564 døgn — det såkalte sideriske år. Middelavstanden til solen er 150 millioner km. Avstanden varierer mellom 147 millioner km, som inntreffer omkring 3. januar, og 152 millioner km omkring 3. juli.
Over et tidsrom på ca. 100 000 år endrer banen form fra en tilnærmet sirkel til en ellipse. Denne variasjonen i banens eksentrisitet har betydning for innstrålt energimengde på ulike breddegrader, og er en medvirkende årsak til naturlige klimaendringer.
Sommeren 2009 dannet jordaksen en vinkel på 66°33′42,5″ med baneplanet. For tiden øker denne vinkelen med ca. 0,46 buesekund pr. år. Denne aksehelningen er årsaken til at solvinkelen og dermed innstrålt energi varierer med årstidene. På høyere breddegrader enn nordlige og sydlige polarsirkel (66°33′42,5″ (sommeren 2009)) vil Solen ikke komme over horisonten eller være over horisonten i løpet av døgnet i en viss del av året. Mellom vendekretsene (23°26′17,5″ N og S (sommeren 2009)) vil Solen stå i senit midt på dagen to dager i året.
Jordaksens helning varierer mellom 67,9° og 65,5° over en periode på 41 000 år. I tillegg vil jordaksen over en periode på 23 000 år tegne en dobbelt kjegleflate – jordaksen «slingrer». Denne bevegelsen — presesjonen — gjør at Nordpolen over tid peker mot forskjellige punkter på himmelen. I dag peker aksen mot Polarstjernen, mens den om 12 000 år vil peke mot Vega.
Den samlete virkningen av de sykliske endringene i banens eksentrisitet, jordaksens helning og jordaksens slingring gir store nok endringer i innstrålt energi på ulike breddegrader til langt på veg å forklare tidligere klimasvingninger, istider og varmeperioder. Denne teorien ble første gang fremsatt av den jugoslaviske matematikeren Milutin Milanković.
Som den eneste av de terrestriske planetene har jorden en stor naturlig satellitt — månen. Mars har også naturlige satellitter, men disse er små og muligens bare asteroider som er fanget i dens gravitasjonsfelt. For mer enn 4,5 milliarder år siden traff en stor protoplanet jorden, og meteorskyen av knust materiale som oppstod begynte å kretse rundt jorden, samlet seg og dannet månen. I starten roterte månen svært nær jorden, men avstanden har gradvis økt. Siden månen er såpass stor og nær oss, har dens tyngdekraft stor påvirkning på jorden. Det er hovedsakelig månens tyngdekraft som er årsaken til tidevann.
Månen bruker 27 dager på sitt omløp rundt jorden. Månen er betydelig større en hva en forventer for en naturlig sattelitt, noe som kan skyldes at den ble danne av en kollisjon mellom jorden og et legeme like stort som mars. Månen gir bedre forutsetninger for liv på jorden. Den reduserer jordaksens tendens til å vingle, noe som gjør jordens klima mer stabilt. Månen forårsaker også flo og fjære.
Forståelsen av jordens indre utviklet seg for alvor da man begynte å måle forsinkelse i måten jordskjelvtrykk forplantet seg til ulike steder på kloden. Den tyske seismologen Beno Gutenberg brukte i 1913 denne metoden for å anslå den indre, faste kjernens diameter. Den kroatiske seismologen Andrija Mohorovicic studerte et kraftig jordskjelv i 1909, og oppdaget en grense (kalt «Moho») mellom jordskorpen og den dypere mantelen. Snart innså forskere at jorden bestod av en fast kjerne i midten, en flytende mantel av smeltet lava, og jordskorpen. Den danske seismologen Inge Lehmann oppdaget i 1936 at kjernen av jern og nikkel var fast innerst, og flytende ytterst i laget under mantelen. Det er også fastslått at overgangen fra litosfære til mantel på 440 km dyp, og overgangen til indre mantel på 670 km dyp, markerer faseoverganger i silikater som øker bølgebevegelsenes fart betydelig, noe som skaper referansedybder for en detaljert kartlegging av mantelen ved hjelp av seismografiske apparater. Bølgehastigheten påvirkes også av temperaturavvik slik at man kan påvise lavastrømmer seismologisk.
Kreftene i jordens indre skaper varme i kjernen, og kjernefysisk nedbryting av radioaktive grunnstoff i både mantelen og jordskorpen. For hver km innover øker temperaturen med ca. 30 °C. Jordens indre varme bidrar til vulkanisme, og vanndamp og CO2 bidrar til en drivhuseffekt som muliggjør livet på jorden. Generelt er kjernen relativt tung, bestående av jern og nikkel. Men det er ikke slik at de tyngste mineralene naturlig sank mot kjernen, eksempelvis er de svært tunge grunnstoffene uran og thorium konsentrert om den ytre jordskorpen. Trolig var evnen til å inngå forbindelser med oksygen viktigere for hvor de ulike mineraler og grunnstoffer ble plassert vertikalt.
Jordens radius er 6 371–6 378 km, og består innerst av en 3 470–3 481 km tykk kjerne, fulgt av en 1 730 –2 190 km tykk mantel, og endelig et ytre lag av 1 710 km mer eller mindre størknet stein og jordskorpe:
Fra mantelen kan smeltet stein stige opp til overflaten og danne såkalte varmeflekker under jordskorpen, som under Hawaii og under Island. Varmeflekkene presser jordskorpen opp der hvor de oppstår. På den andre siden kan stykker av størknet litosfæreplate synke ned gjennom hele mantelen og ned til den ytre kjernen på 2 890 km dybde.
Den ytre delen av jordoverflaten kalles litosfæren, den består av hard, stiv steinmasse. Den faste jordskorpen sammen med litosfæren utgjør forskjellige jordplater som er bevegelige, og det er disse som driver rundt oppå en halvveis flytende ytre mantel (astenosfæren) hvor platenes bevegelser kalles platetektonikk. Tykkelsen på litosfæren kan være 30–70 km, noe som varier ved om vi har kontinental eller osean litosfære. Den øvre delen av litosfæren består av jordskorpen, dette er jordens ytterste skall som inneholder biologisk liv.
Vi deler inn jordskorpen i havbunnsskorpe (tykkelse: 6–10 km, 3 g/cm³) som består i hovedsak av basalt og gabbro men også en del periodotitt; og kontinentalskorpe (tykkelse: 30–70 km, 2,8–2,9 g/cm³) som består vesentlig av granitt med innhold av kvarts og feltspat. Kontinentalskorpen består altså generelt sett av bergarter med litt lavere tetthet enn havbunnsskorpen. Arkimedes' prinsipp og tykkelsen på skorpene gir oss da en forklaring på hvorfor kontinentalskorpen flyter lettere eller ligger høyere enn havbunnsskorpen. Den ulike tykkelsen på jordskorpe og havbunnsskorpe arter seg i tråd med prinsippet om isostase, det kan sammenliknes med isfjell som flyter på havet: jo høyere isfjellet er over havoverflaten, desto dypere går det også ned under vann.
Kontinenter ble dannet for deretter å bli brutt opp etter som jordens overflate ble omformet over hundrevis av millioner av år. Av og til har overflaten rekombinert slik at det har oppstått et superkontinent. For omtrent 750 millioner år siden begynte det tidligste kjente superkontinentet Rodinia å brytes opp i mindre stykker. Kontinentene ble senere rekombinerte slik at Pannonia oppstod, men det ble brudt opp for rundt 540 millioner år siden. Til sist ble Pangaea dannet, og dette igjen brøt seg opp for omtrent 180 millioner år siden.
Det er viktig å huske på at de indre kreftene kan føre til avsetning av havbunnsskorpe på land, eksempelvis når to plater kolliderer og havbunnsplaten presses opp og brettes over landplaten. Dette skjedde eksempelvis i den kaledonske fjellkjedefolding, hvor periodotitt fra havbunnsskorpen etter mye erosjon har blitt synlig på land i Newfoundland i Canada, mens gabbro er synlig i overflaten i Sør-Norge.
Jordens indre forsyner jordoverflaten med i snitt 87 milliwatt energi per m² (den samlede fotosyntese på jorden forsyner overflaten med nærmere fem ganger så mye energi).
Om lag 71 % av overflaten er dekket av salt hav, resten er kontinenter og øyer, inklusive ferskvann. Innsjøer og elver bidrar sammen med havet til hydrosfæren som har inntil 4 km tykkelse (inntil 11 km havdybde i isolerte sprekker). Flytende vann er nødvendig for opprettholdelsen av alle kjente former for liv, og man kjenner ikke til andre planeter med flytende vann og vanndamp. Jordens poler er for det meste dekket av is (Arktis, Antarktis og sjøis), og forekomstter av is kjenner vi fra flere planeter enn jorden.
Jorden er dekket av et lag av gasser – en atmosfære – som holdes på plass av tyngdekraften. Atmosfæren består hovedsakelig av en blanding av gassene nitrogen og oksygen (også kalt luft). Atmosfæren ble dannet i forbindelse med danningen av jordskorpen, hvor størkningen av lavamasse bidro til fordampning vanndamp og andre gasser. Disse gassene blandet seg lagvis med gasser fra solvinden og dannet en første atmosfære, som inneholdt mye svovel. For om lag 3,8 millioner år siden ble jorden og månen antakelig utsatt for et bombardement av meteoritter som fjernet den første atmosfæren, hvoretter ny vulkansk virksomhet frigjorde nitrogen og karbondioksid. Vanndamp ble brutt ned av ultrafiolett stråling til hydrogen, oksygen, og oson, eller vanndampen kondenserte og dannet verdenshavene. Utslipp av klor fra undersjøiske vulkaner i kombinasjon med erosjon av mineraler via elver og vassdrag, førte til en kjemisk dannelse av salt i verdenshavene.
Atmosfæren bidrar til å gjøre livet på landjorden mulig ved at organismer tar opp viktige gasser fra luften, ved å absorbere den ultrafiolette strålingen og ved å utjevne temperaturforskjellene mellom dag og natt. I tillegg bidrar den til å heve temperaturen på jorden gjennom drivhuseffekten. Temperaturforskjeller og jordrotasjonen gjør at luften i atmosfæren er i konstant bevegelse, noe som bidrar til å frakte varme rundt om på planeten.
Jorden kan deles inn i klimasoner med felles klimatiske egenskaper. En første grovinndeling, som hovedsakelig tar utgangspunkt i temperatur- og lufttrykkforhold skiller mellom fire hovedklimasoner: tropisk klima, subtropisk klima, temperert klima, og arktisk klima. Klimaforskjeller skapes i det alt vesentlige av solenergien og jordens helning. Mengden solenergi avtar mot polene på grunn av strålingens inngangsvinkel, og klimaet i polarstrøkene blir dermed kaldere. Videre skaper solenergien varme på jorden som bindes ulikt i skog, ørken og hav, slik at det systematisk oppstår regionale varmesentra med oppadstigende luft (lavtrykk) ved ekvator som presses ned i høytrykksbeltene lengre sør og nord (for eksempel Azorene). Denne vertikale sirkulasjonen står bak viktige vindforhold og nedbørsystemer som strekker seg inntil 15 km opp i atmosfæren. Jordrotasjonen bidrar sammen med solenergien til å skape vind og systematiske vindsystemer, samt havstrømmer som påvirker klimaet ved å bringe varmt vann mot polene eller kaldt vann mot ekvator. Endelig er jordens helning hovedårsaken til at vi har årstider, skiftevis i sør og nord, med de store klimatiske virkninger det har. I moderne tid har også menneskelig aktivitet bidratt til oppvarming grunnet refleksjon av solvarme i et lag av karbondioksid som dannes rundt jordkloden.
Jorden er som en stor magnet og danner et magnetfelt rundt seg. Magnetfeltet beskytter livet på jorden fra kosmisk stråling. Det er magnetfeltet som gjør at vi får en magnetisk nordpol og en motsvarende sydpol.
Høydeforskjeller