Země

Zeměje třetíplanetasluneční soustavyse střední vzdáleností odSlunceasi 1au, zároveň největšíterestrická planetav soustavě a jediné planetární těleso, na němž je dle současných vědeckých poznatků potvrzenživot. Země vznikla před 4,6miliardamileta krátce po svém vzniku získala svůj jedinýpřirozený satelit–Měsíc. Země obíhá kolemSluncepo elipse s velmi malouexcentricitou dráhy. Země jako domovský světlidstvamá mnoho názvů v závislosti nanárodu, mezi nejznámější patří názevlatinskéhopůvoduTerra, čiřeckýnázevGaia.
Země je dynamická planeta, která se skládá z jednotlivýchzemských sfér. Jedná se o nedokonalou kouli srovníkovýmpoloměremcca 6 378,14 km (a průměrným poloměrem cca 6371,0 km), uprostřed se nachází malépevné jádroobklopené polotekutýmvnějším jádrem, dále pakpláštěmazemskou kůrou, která se dělí naoceánskouakontinentální. Zemská kůra je tvořenalitosférickými deskami, které jsou v neustálémpohybuvlivem procesu nazývanéhodesková tektonika. Na povrchu Země se vyskytujehydrosférav podobě souvisléhooceánukapalnévody, který zabírá přibližně 71 %zemského povrchu. Na velmi úzkém pásu rozhraní mezilitosférouaatmosférouse nacházíbiosféra, živý obal Země, který je tvořen živýmiorganismy. Jeho činností došlo k přeměně části litosféry na půdní obal Země, tzv.pedosféru. Celou planetu obklopuje hustáatmosfératvořená převážnědusíkemakyslíkem, což jsouplynyvytvářející směs obvykle nazývanou jakovzduch.
Astronomický symbolZemě sestává z kříže v kruhu, reprezentujícíhopoledníkarovník:; v jiných variantách je tokrálovské jablkos křížem vysunutým nad kruh:. Kromě slov odvozených odTerra, jako jeterestrický, obsahují pojmy vztahující se kZemitaké prefixtelur-nebotellur-(např. telurický,telluritpodle bohyněTellūs) ageo-(např.geocentrický model,geologie).
Planeta Země je domovským světemlidstva, které je na Zemi rozděleno do přibližně 200 nezávislýchstátů. Tyto státy a v nich žijícínárodyaetnickéskupiny jsou ve vzájemném působení prostřednictvímOrganizace spojených národů, jinýchmezinárodních organizacía mezistátních a mezinárodních aktivit jako jsoudiplomacie,obchod,doprava,cestováníavědeckáakulturnívýměna.
Země vznikla podobně jako ostatníplanetyslunečního systému přibližněpřed 4,6 miliardami letakrecízpracho-plynného disku, jenž obíhal kolem rodící se centrální hvězdy, tj.Slunce. Srážkami prachových částic se začala formovat malá tělesa, která svougravitacípřitahovala další částice a okolní plyn. Vznikly tak prvníplanetesimály, které se vzájemně srážely a formovaly větší tělesa.Na konci tohoto procesu v soustavě vznikly čtyři terestricképrotoplanety. Formování proto-Země trvalo zhruba 5 miliónů let.Vzájemné srážky planetesimál společně s teplem uvolněným z radioaktivních rozpadů roztavily větší část materiálu, který tvoří Zemi. Předpokládá se, že roztavený povrch se na planetě vyskytoval přibližně miliardu let.
Po zformování protoplanety pokračovalo masivní bombardování povrchu zbylým materiálem zevzniku sluneční soustavy, což mělo za následek jeho neustálé přetváření, přetavování a přínos nového materiálu. Je dokonce možné, že celý povrch byl roztaven do podoby tzv.magmatického oceánu.Během této doby docházelo nejspíše i kdiferenciacipláště a jádra, když těžší prvky, jako např.železo, klesaly vlivemgravitační diferenciacedo středu planety.Došlo ke vzniku těžkého jádra a pláště a lehképrvkyse zasloužily o vznik kůry. Kůra začala vznikat jako první sféra, o čemž svědčí nálezy nejstarších hornin starých až 4 miliardy let.Uvnitř Země zůstala akumulovaná energie z předchozích období doplňována rozpady radioaktivních látek. Teplo se postupně uvolňovalo do svrchních oblastí, což způsobilo vznik aktivníhovulkanismu,tektonických procesůa nejspíše ideskové tektoniky.
Z rozsáhlýchlávovýchoblastí se uvolňovalo značné množstvíplynů(vodní páry, oxidu uhličitého apod.), které se přidalo k původní atmosféře tvořené převážně zvodíkuahélia. Během první miliardy let z atmosféry unikla převážná část vodíku a hélia, které si Země svojígravitacínedokázala udržet.Neustálé dopady komet zvyšovaly obsahvodní páryv atmosféře. Současně docházelo k poklesu teploty atmosféry, která při poklesu přibližně na 300 °C umožnila vznik prvních výrazných srážek. Déšť se při dopadu na povrch okamžitě vypařil a v atmosféře opět zkondenzoval. Celýcyklusse nesčetněkrát opakoval, až vznikly postupněoceány.Přítomnost vody umožnila navazováníuhlíku do hornin, což zmenšovalo jeho zastoupení, které se projevilo později vevzniku života.
Předpokládá se, že první život na Zemi vznikl před 4 miliardami let v dobách, kdy byla atmosféra ještě obohacena volným vodíkem, který působil jako reakční činidlo v řaděchemických reakcípotřebných pro vznikorganických látek. První primitivní organismy vznikly ve vodě, kde začaly s produkcí atmosférického kyslíku, jenž byl do té doby v atmosféře jen vzácným plynem.Postupnou činností zelených rostlin došlo k přetvoření atmosféry na dnešní podobu, kdy je kyslík jedním z hlavních prvků ve složení vzduchu. Volný molekulární kyslík v horních vrstvách vlivem dopadajícího slunečního záření se štěpil na atomy a při následném zpětném spojování vznikal tříatomovýozón. Vznikla tak vrstva, která zabraňovala (a dosud brání) dopadu škodlivéhoultrafialového zářenínapovrch Země, což umožnilo rozšíření života i mimo vodní prostředí. Rozšířením života se na Zemi začal do atmosféry uvolňovat i další plyn,dusík, který vznikal jako výsledekrozkladných procesůorganických látek.
Země je terestrická planeta, což označuje její kamenitý pevný povrch oproti plynným obrům, jako jsou Jupiter či Saturn, které jsou tvořeny převážně plynem. Země je největší terestrická planeta sluneční soustavy, a to jak ve velikosti, tak i v hmotnosti. Mimo tato dvě prvenství je Země také mezi terestrickými tělesy planeta s největšíhustotou, s největšípovrchovou gravitací, nejsilnějšímmagnetickým polema nejrychlejšírotací.V současnosti je to také jediná planeta, na které je možné pozorovat aktivnídeskovou tektoniku.
Poloměr Země je skoro 6,4 tisíce kilometrů, z čehož plyne relativně malákřivostpovrchu. Zakřivení způsobenágeologickouaktivitou jsou mnohem výraznější než zakřivení vzniklá v důsledku kulatosti. Proto se lidé ve starověku domnívali, že Země je celkověplochá. Proti tomuto názoru ale postupně svědčily různé vědecké poznatky a pozorování. Staří Řekové například pozorovali, že jižní souhvězdí v jižnějších oblastech vycházejí výš nad obzor a také pozorovali, že přizatmění MěsíceZemě vrhá vždy kruhový stín. Velikost Země poprvé spočítalEratosthenés z Kyrénypodle rozdílu v délce poledního stínu meziAsuánemaAlexandrií.
Kulatost Země (stejně jako jinýchplanet,SlunceiMěsíce) je dána vlastnostmigravitační síly, která působícentrálněkolemtěžištěa má sférickousymetrii. Tvar dokonalékouleje však narušen. Lepším přiblížením skutečnosti je rotačníelipsoids malou excentricitou. Vzdálenost pólů je přibližně o 43 km menší než střední rovníkový průměr. To je způsobeno rotací Země kolem své osy, která způsobujeodstředivou sílu. Ta směřuje od osy rotace avektorověse skládá s gravitační silou, z čehož plyne, že na pólech je největšítíhové zrychlenía na rovníku nejmenší.Rovnoběžkyjsou tedykružnice, zatímcopoledníkyjsouelipsys malou výstředností. Skutečný tvar je ještě složitější a pro jeho matematický popis se užívá pojemgeoid. Nejvzdálenějším místem od středu Země je díky jejímu zploštění vrcholek horyChimborazo.
Země je, nejspíše jako ostatní terestrické planety, vnitřně diferencována na vnějšíkřemíkovoupevnoukůrua vysoce viskózníplášť. K této diferenciaci došlo během roztavení materiálu v rané fázi jejího vzniku, kdy vlivem gravitace těžší prvky směřovaly do středu planety. Tento proces měl za následek vznik malého kompaktního vnitřního jádra – tzv.jadérka, které je dle současných poznatků nejspíše pevné a tvořené převážně železem (86,2 %) aniklem(7,25 %). Nad tímto pevným jádrem o poloměru 1278 km se nachází vnější jádro tvořené roztavenou polotekutou směsí železa, niklu,kobaltuasírya zasahující do vzdálenosti 2900 km, kde je od zemského pláště oddělenoGutenbergovou diskontinuitou. Tekuté vnější jádro umožňuje existenci slabéhomagnetického polevlivemkonvekcejeho elektricky vodivéhomateriálu.
Z jádra se neustále uvolňuje značné množství akumulovanéhotepla, které má za následek pohyb roztaveného materiálu v zemském tělese. Teplejší materiál ohřátý na rozhraní pláště a jádra začíná v podoběplášťových chocholůstoupat a dostávat se k povrchu. Na některých místech pak dochází k proraženílitosférických deseka únikumagmatuskrzsopkyatrhlinyvoceánských deskách. Mnoho hornin, z nichž je zemská kůra tvořena, se vytvořilo před méně než 100 milióny let; nejstarší známéžílyminerálůjsou 4,4 miliardy let staré, což znamená, že Země měla pevnou kůru přinejmenším po tuto dobu.
Zemské složení je značně variabilní dle toho, jaká část se zkoumá. Značně rozdílné složení vykazuje oceánská kůra od kontinentální, plášť od kůry apod. Předpokládá se, že globální zemské složení podlehmotnostije následující:
Zemské těleso se skládá z několika vrstev tzv. geosfér, které na sebe volně navazují. Liší se od sebe složením, hustotou, tlakem a teplotou. Byly detekovány na základě šířeníseismických vln. Tyto geosféry jsou směrem od jádra řazeny soustředně, tedy obepínají jádro. Jejich rozložení v tělese je z největší části ovlivněno hmotností látek, ze kterých jsou složeny.
Nejblíže povrchu se nacházílitosféra, která má mocnost od 0 do asi 60 km (místně kolísá 5–200 km). Litosféra je složena ze
Zemský plášťje v hloubce cca 35 až 2890 km a v hloubce až 700 km se nacházíastenosféra.
Pod pláštěm je situovanéjádro
Průměrná hustota Země je 5515kg/m, což ji činí nejhustší planetou ve sluneční soustavě. Průměrná hustota materiálu na povrchu však činí jen asi 3000 kg/m, těžší materiály se proto musí nacházet v zemském jádru. V raném období před asi 4,5 miliardami let byl povrch Země roztaven a hustší hmota klesala ke středu v procesuplanetární diferenciace, zatímco lehčí materiály vyplavaly dozemské kůry. Následkem toho je jádro tvořeno především železem spolu s niklema jedním nebo více lehčími prvky; těžší prvky, jakoolovonebouran, jsou buď příliš vzácné, než aby byly významnými, nebo mají sklon se slučovat s lehčími prvky, a zůstaly proto v kůře (vizfelsické horniny).
Jádro se dělí na dvě části:
Rozděluje jeDiskontinuita Lehmanovév jádře. Všeobecně se předpokládá, že vnitřní jádro je pevné a složené především ze železa a z menší části z niklu. Někteří obhajují názor, že vnitřní jádro by mohlo být ve formě jedinéhokrystaluželeza. O vnějším jádru obklopujícím vnitřní se soudí, že je složeno ze směsi tekutého železa a niklu a stopového množství lehčích prvků. Obecně se věří, že konvekce ve vnějším jádru kombinovaná s mícháním způsobeným zemskou rotací způsobujezemské magnetické poleprocesem popsanýmteorií dynama. Pevné vnitřní jádro je přílišhorké, než aby bylo nositelem stáléhomagnetického pole, pravděpodobně však přispívá ke stabilizaci pole generovaného tekutým vnějším jádrem.
Na jádro tak připadá okolo 31 % celkové hmotnosti Země.Poslední důkazy naznačují, že vnitřní jádro Země nejspíš rotuje poněkud rychleji než zbytek planety o asi ~0–2° zarok.
Zemský plášť je jedna z vrstev Země, shora vymezenázemskou kůroua zespoduzemským jádrem, oddělenýmGutenbergovou diskontinuitou. Zgeofyzikálníhoigeochemickéhohlediska může být zemský plášť rozdělen na svrchní a spodní plášť a přechodovou zónu, která se nachází mezi nimi.Většinu současných poznatků o plášti se podařilo získat během 20. století podrobnou analýzou příchodůseismických vln. V plášti probíhá neustáleplášťová konvekce, která souvisí sdeskovou tektonikoua jejíž obraz můžeme získat pomocíseismické tomografie.
Zemský plášť jako celé těleso tvoří přibližně 69 % zemskéhmotnostia 84 % celkovéhoobjemu.Předpokládá se, že jeho svrchní část je tvořená převážně z křemičitanů železa a hořčíků a spodní část převážně z oxidů a sulfidů železa, hořčíku a dalších kovů.Hmota pláště je ve velmi pozvolném pohybu, čímž dochází k výměně tepla a materiálu mezi jednotlivými oblastmi. Teplo se nejspíše získává z rozpadu radioaktivních látek, jako jedraslík.
Tloušťka zemské kůry kolísá od 5 do 70 km v závislosti na místě, kde se nachází. Nejtenčí částí jeoceánská kůrana dně oceánů složená zmafickýchhornin bohatých nakřemík,železoahořčík. Silnější jekontinentální kůra, která má menší hustotu a obsahuje především vrstvu složenou zfelsickýchhornin bohatých na křemík,sodík,draslíkahliník. Za rozhraní mezi kůrou a pláštěm lze označit dva fyzikálně odlišné jevy. Především existuje diskontinuita v rychlostiseismických vln, která je známá jakoMohorovičićova diskontinuita. Za příčinu této diskontinuity je považována změna ve složení hornin od hornin obsahujícíplagioklasy(nahoře) až po horniny, které žádné živce neobsahují (dole). Jiným jevem jechemickádiskontinuita meziultramafickýmihorninami a natavenýmiharzburgity, jak ji lze pozorovat v hlubokých částech oceánské kůry, které bylyobdukoványdo kontinentální kůry a uchovány jakoofiolitické sekvence.
Celkový povrch Země je 510 065 284,702 km,ale větší část povrchu (70,8 %) je pokrytaSvětovým oceánemkapalné vody, což představuje 361 126 221,569 km.Oproti tomu souš zabírá 29,2 %, což odpovídá 148 939 063,133 km.Oceány a pevnina nejsou na světě rozmístěny rovnoměrně, ale většina souše připadá naseverní polokouli.Jižní polokouleje pak tvořena převážně oceány. Souš je na zemském povrchu rozdělena nepravidelně do sedmi velkých oblastí nazývanýchkontinenty. Jsou jimi Eurasie, Amerika,Afrika,AntarktidaaAustrálie. Jádra kontinentů jsou tvořeny stabilními platformami (štíty), které jsou zpravidla staré několik miliard let.
Povrch Země je značně nestejnorodý s velkou výškovou rozdílností. Oceánské oblasti tvořené oceánskou kůrou vytváří obrovské deprese, které vzhledem k nulové nadmořské výšce zasahují několik kilometrů pod její úroveň. Největšího hloubkového extrému dosahuje oceánské dno v oblastiMarianského příkopuvTichém oceánu, kde dosahuje hodnoty −10 911 m (měření z roku1995).Kontinentální kůra je oproti tomu většinou nad touto nulovou hodnotou. Suchozemské maximum je dosaženo na vrcholku nejvyšší hory ZeměMount Everestua to 8 849 m (měření z let 2019 a 2020).
Povrch Země je vlivemendogenníchaexogenníchpochodů neustále přetvářen. Vlivem vnitřních pochodů Země vznikajípásemná pohoříčitabule. Sopečná činnost vynáší z nitra Země nový materiál, který je ukládán jak vertikálně, tak i horizontálně. Horstva jsou vlivemerozivníchčinitelů opět zahlazována, čímž dochází ke vzniku sedimentů a rozsáhlých rovinatých oblastí.
Rozvržení souše a oceánů jaké je známo dnes, nebylo po celou dobuhistorie Zeměvždy stejné, ale v průběhu času se vlivem pohybu litosférických desek značně měnilo. Měnily se jak velikosti, tak rozložení kontinentů, vznikala nová moře, která přecházela v oceány, a jiné zase zanikaly a zmenšovaly se. Často docházelo také ke vzájemnýmkolizím,ponořováníma dalším pohybům, které zcela měnily tvář Země. V současnosti je možné zpětně odvozovat podobu kontinentů a pohyby litosférických desek na základě mnoha poznatků. Na druhou stranu je nutno podotknout, že se tvář Země měnila po celou dobu existence Země, ale vědecká obec se není schopna shodnout na pohybech litosférických desek starších než 1,3 miliardy let.
Nejstarší doklady naznačují, že před 1,3 miliardami let se na Zemi začal formovat srážkou tří až čtyřkontinentůsuperkontinentRodinie, který umožnil vznik pohoří na okrajích Severní Ameriky a západní Evropy. Předpokládá se, že superkontinent existoval přibližně půl miliardy let. Před 750 milióny let se Rodinie začala rozpadat na 8 menších kontinentů s jádrovou oblastíLaurentieodpovídající přibližně dnešní Severní Americe. Na severu se oddělila budoucí východníGondwanaa na východě pakBaltikaaSibiř. Poblíž dnešního jižního pólu vznikla západní Gondwana. Kontinenty Západní Gondwana, Laurentie, Baltika a Sibiř se spojily v oblasti jižního pólu a vytvořily Protolaurasii. Její protiváhou byla Protogondwana (budoucí východní Gondwana), která ležela z větší části na severní polokouli.
Přibližně před 310 milióny let došlo k vytvoření nového základu pro další superkontinent v podoběPangea, který se neustále vzájemnými kolizemi zvětšoval. Okolo Pangei se nacházel oceánPanthalassa. Přibližně před 200 milióny let v obdobíjuryse Pangea začíná rozpadat naLaurasiiaGondwanu. Tyto kontinenty oddělil oceánTethys. Přibližně před 150 milióny let se začíná rozpadat Laurasie naSeverní AmerikuaEurasii, mezi nimi vznikáAtlantský oceán, který se začal postupně zvětšovat (trvá dodnes). Rozpad Gondwany nastává před 140 milióny let, kdy se rozpadá naAtlantiku, budoucí oblastiJižní Ameriky,Afriky, Arábie a Indie, a na Antarktidu. Před 100 milióny let vznikáIndický oceán. Desky se neustále pohybovaly dále, až vznikl současný vzhled Země. V současnosti jsou desky neustále v pohybu a tvář Země se tak v budoucnosti značně změní. Velké riftové údolí v Africe se oddělí a stane se tak novým ostrovem, zatím co se celá Afrika bude posouvat na sever a spojí se tak s Evropou, čímž zanikne Středozemní moře, ale naopak se nárazem kontinentů zvětší Alpy, podobný případ jako u Indie s Asií.
Vlivem gravitačního působení je Země formována do tvaru, jenž je velmi blízký kouli. Pro přesné určení pozice na této kouli, byly zavedeny zeměpisné souřadnice, které přesně definují polohu bodu napovrchu Země. Používané souřadnice jsou souřadnice geocentrické, tedy jejich střed leží ve středu Země. Zemské těleso protíná v oblasti severního a jižního pólurotační osa. Rovina kolmá na ni a proložená středem Země představujerovinu rovníku, která na povrchu Země tvoří kružnici, tzv.zemský rovník. Kolmo na rovník s počátky v obou pólech procházejípoledníky, které tak leží v rovině stejné jakozemská osa. Každým bodem na zemském povrchu prochází právě jeden poledník.
Ze zemského poledníku je definovánanámořní mílejako délka oblouku (při povrchu Země) s vrcholovým úhlem jedné úhlové minuty. Obvod kruhu má 360 stupňů, tedy 360×60=21600 úhlových minut. Obvod Země je tedy přibližně 21600 námořních mil nebo 21600×1,852=40003,2 km. Protože otáčka Země trvá 1440 minut, je rychlost zdánlivého pohybu slunce po povrchu Země 15 námořních mil za 1 min. Velikost časového pásma je 360/24=15 úhlových stupňů.
Pro početní operace zavedl sirGeorge Airyv roce1851nultý poledníkprocházející anglickýmGreenwichemvLondýně. Vzhledem k tomu, že tento nultý poledník se začal rychle používat vlodní dopravěpronámořní mapy, kde se stal dominantním, brzy byl přijat celosvětově i pro ostatnímapy.
Místní poledníkprocházející daným bodem určuje přesně východní a nebo západní zeměpisnoudélkujako úhel mezi rovinou základního poledníku s rovinou místního poledníku daného bodu. Pro určení pozice daného bodu je potřeba ale znát i přesnou zeměpisnoušířku, která představujeúhelmezi rovinou rovníku a spojnicí středu Země s místní rovnoběžkou. Ta určuje severní a nebo jižní zeměpisnou šířku.
Povrch Země se zakresluje domap, které jsou tak zmenšeným rovinným obrazem. Vědní obor zabývající se výrobou map jekartografie. Samotný vznik map je spojen se vzdělaností člověka, která umožnila chápání svého okolí a snahu o jeho zakreslení.S postupným vývojem představ člověka o Zemi se měnily i mapy, a to v závislosti na preferovaném tvaru Země. Vnovověkujiž definitivně zvítězil názor, že je Země kulatá, a tak se začaly mapy tomuto faktu přizpůsobovat.
Zakřivenou plochu skutečného povrchu nelze přímo rozvinout do roviny, a proto bylo potřeba najít vhodný způsob zakreslení. Vzniklyreferenční plochy, které se využívají prokartografické zobrazení, jež se dělí dle zobrazovací plochy, polohy zobrazovací plochy a dle vlastnosti zakreslení.
Země je jedinou planetou našísluneční soustavy, jejíž povrch je pokryt kapalnouvodou.Hydrosférapokrývá 71 % zemského povrchu (97 % z toho je mořská voda a 3 % sladká voda) a tvoří jioceányamoře(dohromady označované jakosvětový oceán), nakontinentechpakřekyajezera.Oběžná dráha,vulkanismus,gravitace,skleníkový efekt,magnetické polea na kyslík bohatá atmosféra jsou jedinečné vlastnosti, které dohromady vytvořily ze Země vodní planetu.
Během formování Země se zde (kapalná) voda zřejmě nenacházela, protože při tehdejších podmínkách se musela vypařit.Předpokládá se, že vodu přinesly na Zemi pozdějikomety, které se formovaly v místech, kde se voda nacházela jen ve formě ledu. Komety přinášejí vodu na zemi stále, ale nejvíce se jí sem dostalo v období tzv.prvního velkého bombardování10 až 100 miliónů let po vzniku sluneční soustavy.
Oběžná dráha Země leží za hranicí oběžných drah zaručujících dostatečné teplo pro kapalnou vodu. Bez některé z foremskleníkového efektuby byla voda na Zemi zamrzlá.Paleontologickénálezy naznačují, že v jednom okamžiku poté, co modrozelenésinice(Cyanobacteria) kolonizovaly oceány a vyčerpaly z atmosféryoxid uhličitý, selhal skleníkový efekt a podle jedné zteoriízemské oceány nejspíš zcela zamrzly na 10 až 100 miliónů let.
Na jiných planetách, jako je např.Venuše, byly molekuly vodních par rozloženy slunečnímultrafialovým zářenímavodíkbyl ionizován a odvanutslunečním větrem. Tento proces je pomalý, ale neúprosný. Jde o jednu z hypotéz vysvětlujících, proč nemá Venuše žádnou vodu. Bez vodíku kyslík reaguje s materiálem povrchu a ukládá se v pevnýchminerálech.
V zemské atmosféře existuje ve stratosféře tenká vrstvaozónu, která absorbuje většinu vysokoenergetického ultrafialového záření a efekt rozbíjení molekul tak potlačuje. Ozón se může tvořit jen v atmosféře s vysokým podílem volného dvouatomového kyslíku, jehož existence je závislá na biosféře (rostlinách).Magnetosférataké chráníionosférupřed přímým odfukovánímslunečním větrem.
Nakonec sevulkanickou činnostína povrch neustále dostává voda zevnitř planety. Zemskádesková tektonikav procesu recyklacesubdukujedo pláštěuhlíka vodu ve forměvápencovýchhornin a uvolňuje je při vulkanické činnosti jako plynný oxid uhličitý apáru. Odhaduje se, že horniny v plášti mohou obsahovat až 10× více vody, než je nyní v oceánech, většina z této zadržované vody však nikdy nebude uvolněna.
Celková hmotnost hydrosféry je asi 1,4×10kg, přibližně 0,023 % z celkové hmotnosti Země.
Světový oceán je souvislý vodní obal planetyZemě, který je složen zoceánů, moří,zálivůa veškeré vodní masy, která je přímo s ním spojená, a je v něm soustředěna většina vody naZemi. Tvoří souvislou vodní plochu se společnou hladinou, která ve skutečnosti osciluje kolem střední hodnoty vlivem vnějších faktorů (např. kvůli gravitačním vlivům Měsíce).
Jezero jevodní nádrž, která je napájenapovrchovou,srážkovoupopř.podzemní vodoua není součástísvětového oceánu. Celosvětově zaujímají jezera 1,8 % povrchu pevniny. Některá velkábezodtoká jezerase nazývají „vnitrozemskými moři“, zejména pokud obsahují slanou vodu (např.Kaspické moře,Mrtvé moře,Saltonské moře). Zkoumáním jezer se zabývá věda zvanálimnologie.
Řeka je přirozenývodní tok. Ve srovnání spotokemmá obvykle většíobjemový průtok, délku nebo rozlohupovodí. Tok řeky můžeme rozdělit do tří částí:
Země má relativně hustouatmosférusloženou ze 78 %dusíku, 21 %kyslíku, 0,93 % argonu, 0,038 % oxidu uhličitého a stopového množství jiných plynů včetněvodníchpar. Atmosféra chrání povrch Země před dopadem některých druhůslunečního záření. Její složení je nestabilní a silně ovlivněno biosférou. Jde především o velké množství volného dvouatomového kyslíku, který vytvářejí pozemskérostlinya bez nichž by se kyslík v atmosféře v geologicky krátkém čase sloučil s materiály z povrchu Země. Volný kyslík v atmosféře je známkou života. Současná atmosféra je druhotnou atmosférou, kterou pozměnily živé organismy. Primární atmosféra vznikla při zformování planety, obsahovala toxickou směssopečných plynů, které se uvolňovaly při odplynování magmatu.
Tloušťka jednotlivých vrstev atmosféry (troposféry,stratosféry,mezosféry,termosféryaexosféry) na různých místech planety kolísá v závislosti na sezónních vlivech.
Obloha je na Zemi modrá, protožemolekulyvzduchu rozptylují všemi směry proti očím pozorovatele ze zemského povrchu ze všech barev slunečního světla nejvíce právě modrou.
Celková hmotnost atmosféry je asi 5,1×10kg, tedy přibližně 0,000 000 9 celkové hmotnosti Země.
Klima na Zemi je dlouhodobě stabilní, ale mění se v závislosti nazeměpisné šířce. Nejteplejší je vtropechokolorovníku, nejstudenější pak v polárních oblastech.
V historii života na Zemi se klima mnohokrát změnilo, ale vždy umožnilo přežití živých organismů. Večtvrtohoráchdochází k opakujícím sedobám ledovým, které střídají teplejší období. Poslední doba ledová skončila před asi 10 000 lety.
Počasí je okamžitý stav vovzdušína určitém místě. Je dáno stavem všechatmosférickýchjevů pozorovaných na určitém místě a v určitém krátkém časovém úseku nebo okamžiku. Tento stav se popisuje souborem hodnotmeteorologickýchprvků, které byly naměřeny meteorologickými přístroji nebo zjištěny pozorovatelem (např.teplotavzduchu, stavoblačnosti, rychlost a směrvětru,déšť,sněženíapod.)
Změny počasí jsou způsobeny předevšímzemskou rotací. Ohromné masyvzduchuavodyvlivem zemské rotace mají, při pohybu v poledníkovém směru, naseverní polokoulitendenci stáčet se ve směru chodu hodinových ručiček. Najižní polokoulise tyto masy stáčejí opačným směrem.
Oblačnost je mírou, jež udává stupeň pokrytíoblohyoblaky. Oblačnost je významným meteorologickým a klimatologickým prvkem. V klimatologii se vyjadřuje v desetinách pokrytí oblohy – 0/10 do 10/10. V synoptické meteorologii se používá osmin – 0/8 až 8/8 pokrytí oblohy oblaky. V obou případech znamená 0/10 nebo 0/8 jasnou bezoblačnou oblohu, 10/10 nebo 8/8 znamená zcela zataženou oblohu.
O živých organismech na planetě někdy říkáme, že tvoří „biosféru“. Všeobecně se soudí, žeživot vzniklpřed 3,7miliardamilet.Země je jediným místem ve známém vesmíru, kde je zcela nepochybná existence života, a někteří vědci věří, že život je ve vesmíru spíše řídkým jevem.
Zemská biosféra je rozdělena do množstvíbiomů, osídlených vždy zhruba typickými organizmy, tedy např.flórouafaunou. Na souši rozdělují biomy předevšímzeměpisná šířkaanadmořská výška. Zemské biomy ležící zapolárním kruhemnebo ve velké výšce nad mořem jsou pusté a téměř prostérostlinaživočichů, nejpočetněji osídlené biomy leží poblížrovníku. Nejrozšířenější skupinou organizmů jsou všakbakterie(asi 5×10jedinců), jednobuněčné mikroskopické organizmy. Podobnéarchebakteriejsou rovněž velice rozšířené, a navíc jsou schopné žít v extrémních podmínkách prostředí. Tyto jednoduché organizmy byly zřejmě prvními obyvateli Země. Až před asi 1,8 – 1,3 miliardami lety vzniklaeukaryota, do nichž řadíme i dnešnímnohobuněčnéskupiny, jako jsourostlinyneboživočichové. Rostliny se zpravidla vyživují pomocífotosyntézy, živočichové se živí organickými látkami (heterotrofně).Mezi živočichy patří ičlověk, který osídlil Zemi v posledních několika milionech let.
Na rozhraní pevného vnitřního jádra a polotekutého vnějšího jádra dochází k pohybu těchto dvou sfér vůči sobě, čímž se vnitřek Země chová jakodynamoa dochází tak ke generovánímagnetického pole. Magnetické pole vystupuje z nitra planety v podobě uzavřenýchsiločara sahá až několik desítek tisíc km nad povrch okolo Země. Planeta je tak chráněna štítem v podoběmagnetosféry, který odklání dopadající vysokoenergetické částice vycházející zeSlunce.Působením Slunce dochází k tomu, že magnetosféra není na všechny strany stejně velká, ale na přivrácené straně ke Slunci je zdánlivě zatlačena blíže k Zemi a na odvrácené straně je naopak více protažena do okolníhovesmíru.
Geomagnetické pole odklání a zachytáváprotonyaelektrony, které jsou k planetě vysílány ze Slunce. Tyto energetické částice jsou následně odkláněny do míst, kde dochází k jejich akumulaci do několika oblastí okolo Země. Tyto oblasti se nazývajíVan Allenovy pásy.Pásy se rozdělují na vnitřní a vnější v závislosti k poloze Země. K objevení vnitřních pásů došlo po vypuštění prvníamerickésondyExplorer 1a vnější pásy byly objeveny na základě údajů ze sovětské sondyLuna 1.
Van Allenovy pásy začínají ve výšce přibližně 400 km nad zemským povrchem a sahají až do vzdálenosti 50 000 km. Vnitřníradiačnípás je tvořen zhuštěním částic v oblasti okolo 3000 km nad povrchem. Těmito částicemi jsou protony s velkou energií. Vnější oblast zhuštění se nachází ve výšce zhruba 15 000 km; je tvořena vysokoenergetickými elektrony.
Země oběhne Slunce za 365,2564 průměrných slunečních dní (1 siderický rok). Ze Země to dává zdánlivý pohyb Slunce vzhledem ke hvězdám o rychlosti 1 °/den, tj. pohyb směrem na východ o sluneční či měsíční průměr za každých 12 hodin. Rychlost oběhu Země je v průměru asi 30 km/s, což stačí k uražení vzdálenosti zemského průměru (~12 700 km) za 7 minut a vzdálenosti Země – Měsíc (384 000 km) za 4 hodiny.
Země má jedenpřirozený satelit,Měsíc, který kolem ní oběhne jednou za27 1/3 dnů. Ze Země se to jeví jako pohyb Měsíce vzhledem ke Slunci a hvězdám o rychlosti 12 °/den, tj. o měsíční poloměr směrem na východ každou hodinu.
Viděno ze zemského severního pólu jsou pohyb Země, jejího měsíce a její rotace kolem osy všechny proti směru hodinových ručiček. Roviny orbity a rotace se přesně nekryjí. Zemská osa jevychýlenazhruba o 23,5 stupňů proti rovině Země – Slunce (proto se střídajíroční období); a rovina Země – Měsíc má sklon asi 5 stupňů proti rovině Země–Slunce (jinak bychom pozorovali zatmění každý měsíc). PoloměrHillovy sféry(sféry vlivu) Země je asi 1,5 Gm (1,5 miliónu km), do čehož se oběžná dráha jediného přirozeného satelitu (Měsíce) pohodlně vejde.
V inerciální vztažné soustavě podléhá zemská osa pomalémuprecesnímupohybu s periodou 25 725 let, stejně jakonutacis hlavní periodou 18,6 let. Tyto pohyby jsou vyvolány diferenciálním vlivem Slunce a Měsíce na rovníkovou deformaci způsobenouzploštěnímZemě. Ve vztažné soustavě spojené se zemským tělesem je její rotace také lehce nepravidelná kvůlipohybu pólů. Pohyb pólu je kvaziperiodický, obsahující roční složku a složku se čtrnáctiměsíčním cyklem zvanouChandlerova perioda. Rychlost rotace vlivem slapových sil v průběhu času klesá, jev je známý jako proměnnádélka dne.
V současné době nastává zemskýperihelvždy kolem3. lednaaafelkolem4. července. V jiných dobách tomu bylo jinak, vizpreceseaMilankovičovy cykly.
Rotace Země kolem její osy spojujícíseverníajižní póltrvá 23 hodin, 56 minut a 4,091 sekund (1 siderický den). Ze Země se hlavní část zdánlivého pohybu nebeských těles na obloze (kroměmeteorů, které jsou mezi atmosférou a nízko obíhajícími satelity) jeví jako pohyb směrem na západ o rychlosti 15 °/h = 15'/min, tedy o sluneční nebo měsíční průměr každé dvě minuty. Z fyzikálního hlediska se Země chová jako obřísetrvačník. Zemská osa nemá neměnnou polohu, např. silnézemětřesení v Japonsku v roce 2011ji vychýlilo asi o 16 cm.
Vlivem rotace Země kolem své osy se postupně přesunuje oblast odkloněná od Slunce, což se na povrchu projevuje jako příchod a odchod noci. Z tohoto důvodu vznikla mezinárodní dohoda, která rozdělila celý zemský povrch na 24 časových pásem se středy na polednících po 15° a šířce od −7,5° do +7,5° vzhledem k střednímu poledníku.Pásmový čas, který je stejný v každém pásmu, se počítá dle času na středním poledníku (0°, 15°, 30° atd.).Tento čas se následně dopočítává vzhledem kekoordinovaného světového času, kdy posun je většinou určen celistvým počtem hodin a to buď v podobě plus či minus.
Vlivem sklonění rotační osy Země o 23,5° se mění množství světla a tepla, které dopadne během dne na osvětlenou část severní či jižní polokoule. Tato skutečnost se na Zemi projevuje střídáním ročních období v pořadíjaro,léto,podzimazima. Jelikož se ke Slunci vždy více přivrací pouze jedna polokoule, je střídání ročních dob vzájemně prohozené, a tedy se střídá mezi severní a jižní polokoulí. Platí, že když je na jižní polokouli léto, je na severní zima a opačně.
Vzhledem k tomu, že oběžná dráha Země je eliptická, mění se množství světla a tepla v dané vzdálenosti od Slunce. Proto jsou zimy na severní polokouli mírnější, jelikož v té době je Země v oblasti perihélia, a tedy nejblíže Slunci. Naopak léta na severní polokouli jsou oproti létům na jižní polokouli studenější, Země se nachází nejdále od Slunce. Největšího přiblížení ke Slunci Země dosáhne připerihelu, krátce pozimním slunovratu. Nejdále je příafeluv doběletního slunovratu. Země se současně dle Keplerových zákonů nepohybuje po celé své dráze stejně rychle, ale v době největšího přiblížení ke Slunci má současně i největší oběžnou rychlost, což se projevuje v tom, že léto je na jižní polokouli kratší než na polokouli severní. Zima je naopak kratší na severní polokouli.Pro příklad léto na severní polokouli trvá přibližně 93 dní a 14 hodin a na jižní pouze 89 dní a 1 hodinu.
Měsíc či též Luna je relativně velké terestrické těleso, jehož průměr je asi jedna čtvrtina zemského. S výjimkouPlutovaCharonaje to v poměru k velikosti planety čitrpasličí planetynejvětší měsíc ve sluneční soustavě.Přirozené satelityobíhající kolem planet se nazývají „měsíce“ právě podle pozemského Měsíce.
Gravitační síly mezi Zemí a Měsícem způsobují na Zemipřílivaodliv. Tatáž síla působící na Měsíc vedla k jehovázané rotaci: jeho rotační perioda je rovna době, která je potřebná k jeho oběhu kolem Země. Následkem toho je přivrácen k planetě stále stejnou stranou. Jak Měsíc obíhá Zemi, jsou Sluncem osvětlovány různě velké části přivrácené strany, což vede kměsíčním fázím. Temná polokoule je oddělena od osvětlenéslunečním terminátorem.
Měsíc dramaticky ovlivnil vývoj života tím, že brání prudkým změnám podnebí. Paleontologické důkazy a počítačové simulace ukazují, ževýchylkazemské osy je stabilizována jeho slapovými interakcemi. Někteří teoretikové věří, že bez této stabilizace bytočivý momentod Slunce a planet na zemskou rovníkovou deformaci způsobil chaotickou nestabilitu rotační osy, jako je tomu uMarsu. Pokud by se zemská osa rotace přiblížilarovině ekliptiky,podnebíby začalo být extrémně nepříznivé s obrovskými sezónními rozdíly. Vlétěby byl pól nasměrován přímo směrem ke Slunci, zatímco po celouzimuby byl od Slunce odvrácen.Planetologové, kteří tento jev studovali, prohlašují, že by vedl k vyhynutí všech větších zvířat a vyšších forem života. Toto téma však zůstává kontroverzním, další studie Marsu — který sdílí zemskourotační perioduavychýlení osy, nikoliv však velký měsíc ani tekuté jádro — mohou poskytnout na tuto problematiku jiný náhled.
Gravitační působení Měsíce spolu se slapovými jevy způsobuje nepatrné zpomalování zemské rotace. Protože platí zákon zachování hybnosti, Měsíc se díky tomu zvolna vzdaluje od Země.
Široce přijímaná teorie o původu Měsíce prohlašuje, že se zformoval po kolizi rané Země sprotoplanetouvelikosti Marsu (teorie velkého impaktu). Tato hypotéza (mezi jinými věcmi) vysvětluje relativní nedostatek železa a těkavých prvků na Měsíci a fakt, že jeho složení je téměř identické se zemskou kůrou.
Měsíc má, viděno ze Země, téměř stejnouúhlovou velikostjako Slunce (které je však 400× vzdálenější). Díky tomu lze na Zemi pozorovat úplná i prstencovitázatmění Slunce.
Kromě Měsíce není znám žádný přirozený vesmírný objekt, který by dlouhodobě obíhal kolem Země. Bylo však objeveno několik planetek, které obíhaly kolem Země krátkou dobu.
Existují všakplanetky, které sice přímo neobíhají Zemi, ale jsou ovlivňovány jejímgravitačním polema mají s nísladěnouoběžnou dráhu.
Měsíc spolu se Sluncem působí svým gravitačním vlivem –slapovými silami– na Zemi a způsobuje relativně malédeformacejejího tvaru. Nejznámějšími a nejvíce viditelnými slapovými jevy jsou příliv a odliv. Vzhledem k periodě, s jakou zdánlivě obíhá Měsíc kolem Země – tedy 24 h 50 min, se projevují s poloviční periodou přibližně 12 h (během jednoho dne nastane dvakrát příliv a dvakrát odliv).
Přítomnost velkého množství živých organismů na Zemi je zjevná již zvesmíru. Poukazují na to obrovskézalesněnéplochy, vystupujícíkorálové útesya v neposlední řadě i velké množství kyslíku v zemské atmosféře, který se tam dostal jako produkt několika miliard let fotosyntézysinica rostlin.
Jako jediná známá planeta, na níž se vyvinul a přetrval život, se Země stala prototypem obyvatelné planety. Vzdálenost Země od Slunce, přítomnost atmosféry a její vhodné chemické složení umožňují, aby se na většině jejího povrchu udržela voda v kapalném skupenství. Tím je splněna základní podmínka, kterou podle současných představ potřebuježivot ke svému vzniku. Od svého vzniku obývají živé organismy tuto planetu už asi 3,8 miliardy let, což představuje přes čtyři pětiny její historie.
V současnosti je Země obydlena podle odhadů řádově 10jednotlivých živých organismů, které patří do více než 1,5 milionu druhů. Formy života jsou rozmanité od nejjednodušších bezjaderných mikroskopických jednobuněčných (prokaryot) přes větší jednobuněčné prvky s jádrem až po mnohobuněčné;řasy,rostliny,houbyaživočichy. Současnédruhyvšak pravděpodobně představují pouze zlomek všech druhů, které se na Zemi vyskytovaly v minulosti. Živé organismy obývají celý povrch Země, určitou vrstvu pod povrchem a spodní části její atmosféry. Nacházejí se i na těch (z hlediska člověka) nejextrémnějších stanovištích: v hlubinách oceánských příkopů bez slunečního světla a tepla, kde je vše vystaveno obrovskémuhydrostatickému tlaku, vhorkých sirných pramenech, v Antarktickém ledu, v nejsušších pouštích i v oblastech bez dýchatelného kyslíku. Oblast Země obydlena živými organismy se nazývábiosféra.
Biosféra a neživé složky přírody, jako litosféra, hydrosféra a atmosféra, jsou navzájem těsně propojeny. Podílejí se na koloběhu mnoha látek, z nichž nejznámější je koloběh vody. V přírodě je však možné popsat koloběh mnoha klíčových sloučenin a prvků, napříkladkoloběh kyslíku, koloběh uhlíku, koloběh vápníku a podobně. Na všech těchto procesech se podílejí jak živé, tak neživé složky přírody a život na Zemi by bez těchto koloběhů nebyl možný.
Země je také domovskou planetoulidstva, které žije v přibližně 200 nezávislýchstátech. K dubnu 2014 žilo na Zemi přibližně 7 158 138 650 lidí.Část povrchu Země, která je obydlena nebo zřetelně změněna člověkem, se nazývánoosféra. Budoucnost planety Země a otázka její další obyvatelnosti pro člověka i život obecně je v současnosti hojně diskutovaným tématem. Jisté je, že v časovém horizontu příštích stovek milionů až miliard let obyvatelnost Země pro většinu forem života zcela zanikne.
Planeta Země má obrovské množství názvů v závislosti na jednotlivých kulturách či jazycích. Mezi nejpoužívanější patří označeníGaia, které vyjadřuje slovní spojení „matka Země“. Jedná se o dceruChaosua manželkuÚranovu, kterému porodilaTitány, jež později vyvolali válku mezi giganty a olympskými bohy.