Poleg tega, da je rojstni kraj človeštva in zibelka človeške civilizacije, je Zemlja edini znani planet v našem Osončju, ki je sposoben vzdrževati življenje. Kot zemeljski planet se Zemlja nahaja znotraj Notranji sončni sistem med Venero in Marsom (ki sta tudi zemeljska planeta). To postavlja Zemljo na prvo mesto glede na naše sonce Bivalna cona .
Zemlja ima številne vzdevke, vključno z Modri planet, Gaia, Terra in 'svet' - kar odraža njeno osrednje mesto v zgodbah o ustvarjanju vsake posamezne človeške kulture, ki je kdaj obstajala. Toda najbolj izjemna stvar našega planeta je njegova raznolikost. Ne samo, da obstaja neskončna množica rastlin, živali, ptic, žuželk in sesalcev, ampak obstajajo v vsakem kopenskem okolju. Kako je torej Zemlja postala plodno mesto, ki daje življenje, ki ga vsi poznamo in imamo radi?
Velikost, masa in orbita:
S srednjim polmerom 6371 km in maso 5,97×1024kg, je Zemlja peti največji in peti najbolj masivni planet v Osončju. V bistvu je največji zemeljski planet, vendar je manjši in manj masiven od katerega koli plinskega/ledenega velikana. Zunanji sončni sistem . In s povprečno gostoto 5,514 g/cm³ je najgostejši planet v Osončju.
Glede na svojo orbito ima Zemlja zelo majhno ekscentričnost (približno 0,0167) in sega v razdalji od Sonca od 147,095,000 km (0,983 AU) v perihelu do 151,930,000 km (1,015 AU) na aphelu. To deluje na povprečno razdaljo (tudi velika polos) 149.598.261 km, kar je osnova ene same astronomske enote (AU).
Zemljin aksialni nagib (ali nagnjenost) in njegov odnos do rotacijske osi in ravnine orbite. Zasluge: Wikipedia Commons
Zemlja ima orbitalno obdobje 365,25 dni, kar je enako 1,000017 julijskih let. To pomeni, da mora zemeljski koledar vsaka štiri leta (v tako imenovanem prestopnem letu) vsebovati dodaten dan. Čeprav se tehnično šteje, da je cel dan dolg 24 ur, je našemu planetu potrebno natanko 23 ur 56 m in 4 s, da opravi eno siderično rotacijo (0,997 zemeljskih dni).
Gledano z nebesnega severnega pola se gibanje Zemlje in njeno osno vrtenje kaže v nasprotni smeri urnega kazalca. Z vidika nad severnima poloma Sonca in Zemlje Zemlja kroži okoli Sonca v nasprotni smeri urnega kazalca.
Zemljina os je nagnjena za 23,439281° stran od pravokotnice njene orbitalne ravnine, kar je odgovorno za ustvarjanje sezonskih sprememb na površini planeta v obdobju enega tropskega leta (365,24 sončnih dni). Poleg temperaturnih sprememb to povzroči tudi razlike v količini sončne svetlobe, ki jo polobla prejme med letom.
V bistvu, ko je severni pol obrnjen proti soncu, severna polobla doživi poletje, južna polobla pa zimo. Poleti dan traja dlje in Sonce se dvigne višje na nebo; medtem ko se pozimi podnebje na splošno ohladi, dnevi so krajši in sonce se zdi nižje na nebu.
Nad polarnim krogom je dosežen skrajni primer, ko del leta sploh ni dnevne svetlobe – do šest mesecev na samem severnem tečaju, kar je znano kot »polarna noč«. Na južni polobli je situacija ravno obratna, saj južni pol doživlja 'polnočno sonce' - torej 24-urni dan.
Zemljina zgradba in sestava:
Oblika Zemlje je približna obliki sploščenega sferoida, krogle, sploščene vzdolž osi od pola do pola, tako da je okrog ekvatorja izboklina. Ta izboklina je posledica vrtenja Zemlje in povzroči, da je premer na ekvatorju 43 kilometrov (27 mi) večji od premera med polom.
Notranja struktura Zemlje, tako kot pri drugih zemeljskih planetih, se razlikuje med kovinskim jedrom in plaščem, sestavljenim iz kamnin in silikatnih materialov. Vendar ima za razliko od drugih zemeljskih planetov izrazito notranje jedro iz trdnega materiala in tekoče zunanje jedro. To notranje jedro ima ocenjeni polmer 1.220 km, medtem ko se zunanje jedro razprostira preko njega do polmera približno 3.400 km.
Od jedra navzven segata plašč in skorja. Zemljin plašč sega do globine 2890 km, zaradi česar je najdebelejša plast Zemlje. Ta plast je sestavljena iz silikatnih kamnin, ki so bogate z železom in magnezijem glede na prekrivno skorjo. Čeprav je trdna, visoke temperature znotraj plašča povzročijo, da je silikatni material dovolj duktilen, da lahko teče v zelo dolgih časovnih obdobjih.
Zgornja plast plašča je razdeljena na litosferski plašč (alias. litosfera) in astenosfero. Prva je sestavljena iz skorje in hladnega, togega zgornjega dela zgornjega plašča (iz katerega so sestavljene tektonske plošče), medtem ko je astenosfera plast z relativno nizko viskoznostjo, po kateri je litosfera.
Zemljine plasti, ki prikazujejo notranje in zunanje jedro, plašč in skorjo. Zasluge: discovermagazine.com
Mehansko toga litosfera je razbita na koščke, ki se imenujejo tektonske plošče . Te plošče so togi segmenti, ki se premikajo drug proti drugemu na eni od treh vrst mej plošč. Te so znane kot konvergentne meje, na katerih se dve plošči združita; divergentne meje, pri katerih sta dve plošči potegnjeni narazen; in transformirati meje, pri katerih dve plošči drsi ena mimo druge bočno.
Za to so odgovorne interakcije med temi ploščami potresi , vulkanska aktivnost (kot npr. Pacifiški ognjeni obroč «), gradnja gora in nastanek oceanskih jarkov. Ko se tektonske plošče selijo po planetu, je oceansko dno podvržen pod vodilnimi robovi plošč na konvergentnih mejah. Hkrati dvig materiala plašča na različnih mejah ustvarja srednjeoceanske grebene. Kombinacija teh procesov nenehno reciklira oceansko skorjo nazaj v plašč.
Sedem glavnih plošč je pacifiška, severnoameriška, evroazijska, afriška, antarktična, indoavstralska in južnoameriška. Druge pomembne plošče vključujejo Arabsko ploščo, Karibsko ploščo, ploščo Nazca ob zahodni obali Južne Amerike in Škotsko ploščo v južnem Atlantskem oceanu.
Lastnosti zemeljske površine:
Za razliko od drugih planetov v našem Osončju je večina zemeljske površine pokrita s tekočo vodo. Pravzaprav je približno 70,8 % površine – kar znaša 361,132 milijona km² (139,43 milijona kvadratnih milj) – pokrito z vodo, pri čemer je velik del epikontinentalnega pasu pod morsko gladino. Preostalih 148,94 milijona km² (57,5 milijona kvadratnih milj) je nad morsko gladino.
Zemljine tektonske plošče. Zasluge: msnucleus.org
Ne glede na to, ali je pod vodo ali nad morsko gladino, se Zemljin teren od kraja do kraja zelo razlikuje. Potopljeno površje ima gorske značilnosti, pa tudi podmorske vulkane, oceanske jarke, podmorske kanjone, oceanske planote in prepadne ravnice. Preostale dele površja pokrivajo gore, puščave, ravnine, planote in druge oblike tal.
V dolgih obdobjih, znanih kot geološki čas, se površina preoblikuje zaradi kombinacije tektonske aktivnosti in erozije. Tiste značilnosti, ki jih gradi ali spreminja tektonika plošč, so izpostavljene stalnim vremenskim vplivom in eroziji zaradi padavin, tekoče vode, toplotnih ciklov in kemičnih učinkov. Poledenitev, obalna erozija, kopičenje koralnih grebenov in veliki udarci meteoritov prav tako vplivajo na preoblikovanje pokrajine.
Kontinentalna skorja je sestavljena iz treh vrst kamnin z manjšo gostoto - magmatske kamnine, sedimentne kamnine in metaformne kamnine. Magmatsko kamnino lahko razdelimo na granit in andezit (ki sta najpogostejša) in bazalt, gostejšo obliko vulkanske kamnine, ki je na površini manj pogosta, vendar predstavlja večino oceanskega dna.
Sedimentne kamnine, ki predstavljajo 75 % celinskih površin (čeprav le 5 % skorje), nastanejo, ko se nakopičeni sediment zakoplje in stisne. Metaformična kamnina je rezultat igneosa in/ali sedimentne kamnine, ki se zaradi toplote in pritiska spremeni v materiale, kot so gnajs, skrilavec, marmor, skrilavec in kvarcit.
Mount Everest, gledan z gore Kala Patthar v nepalski Himalaji. Foto: Pavel Novak
Višina kopnega se giblje od najnižje točke -418 m (na Mrtvem morju) do ocenjene največje nadmorske višine 8848 m na vrhu Mount Everesta. Povprečna višina kopnega nad morsko gladino je 840 m. Običajno je planet razdeljen na severno in južno poloblo, čeprav je priznana tudi nekoliko poljubna delitev med vzhodno in zahodno poloblo. Zemljine kopenske mase so razdeljene tudi na sedem celin Afrike, Azije, Avstralije, Evrope, Severne, Južne Amerike in Antarktike.
Najbolj zunanja plast zemeljske površine (znana kot pedosfera) je tam, kjer obstaja prst, kombinacija mineralov in organskih spojin. Ta plast obstaja kot vmesnik med litosfero, atmosfero, hidrosfero (vse vodne površine na svetu) in biosfero (kjer obstaja vse kopensko življenje).
Skupna količina njiv predstavlja približno 13,31 % zemeljske površine, pri čemer 4,71 % podpira trajne nasade. Skoraj 40 % zemeljske zemlje se uporablja za obdelovalne površine in pašnike ali po ocenah 1,3 × 107km2ki se uporablja za pridelke in 3,4×107km2za pašnike.
Zemljino ozračje:
Zemljina atmosfera je sestavljena iz petih glavnih plasti - troposfere, stratosfere, mezosfere, termosfere in eksosfere. Zračni tlak in gostota se praviloma zmanjšujeta, kolikor višji gre v ozračje in čim dlje je od površine. Vendar je razmerje med temperaturo in nadmorsko višino bolj zapleteno in se lahko v nekaterih primerih celo dvigne z višino.
Space Shuttle Endeavour je obrisan v ozračju. Oranžna plast je troposfera. Zasluge: NASA
Najbližje Zemlji je troposfera, ki se razteza od 0 do 12 km (0 do 7 milj) nad površjem – čeprav se ta nadmorska višina razlikuje glede na zemljepisno širino in se giblje od 8 km na polih do 17 km na ekvatorju. Vendar pa večinoma temperature padajo z naraščajočo nadmorsko višino v troposferi, ker se večinoma segreje s prenosom energije s površine.Troposfera vsebuje približno 80 % mase Zemljine atmosfere, pri čemer se približno 50 % nahaja v spodnjih 5,6 km (3,48 milje), zaradi česar je gostejša od vseh zgornjih atmosferskih plasti. Sestavljen je predvsem iz dušika (78 %) in kisika (21 %) s koncentracijami v sledovih vodne pare, ogljikovega dioksida in drugih plinastih molekul. Skoraj vsa atmosferska vodna para ali vlaga se nahaja v troposferi, zato je to plast, kjer poteka večina zemeljskega vremena.
Stratosfera se razteza od 12 do 50 km (7 do 31 milj) in jo od troposfere loči tropopavza – meja, ki jo na večini mest zaznamuje plast razmeroma toplega zraka nad hladnejšim, na drugih pa območje, kjer temperatura je konstantna ne glede na nadmorsko višino. Ta plast se razteza od vrha troposfere do stratopavze, ki je na nadmorski višini približno 50 do 55 km (31 do 34 milj). Na tej nadmorski višini je zračni tlak približno 1/1000 tistega, kar je na morski gladini.
Ta plast ozračja je dom ozonske plasti, ki je del Zemljine atmosfere, ki vsebuje relativno visoke koncentracije plina ozona. Stratosfera opredeljuje plast, v kateri temperature naraščajo z naraščajočo nadmorsko višino, kar je posledica absorpcije ultravijoličnega (UV) sevanja Sonca z delci ozona.
Plasti našega ozračja, ki prikazujejo nadmorsko višino najpogostejših auror. Zasluge: Wikimedia Commons
Ta plast atmosfere je zaradi doslednega temperaturnega profila zelo stabilna. Zato je to območje ozračja skoraj brez zračnih turbulenc, oblakov ali kakršnih koli drugih oblik vremena ali pojavov, ki povzročajo vremenske razmere. To je tudi najvišja plast ozračja, do katere lahko dostopajo letala na reaktivni pogon.
Naslednja je mezosfera, ki se razprostira na razdalji od 50 do 80 km (31 do 50 milj) nad morsko gladino. Tukaj temperature padajo z naraščajočo nadmorsko višino do mezopavze, ki označuje vrh te srednje plasti ozračja. To je najhladnejši kraj na Zemlji in ima povprečno temperaturo okoli -85 °C (-120 °F; 190 K).
Termosfera, druga najvišja plast atmosfere, je poleg mezopavze. Ta plast se razteza od nadmorske višine približno 80 km (50 milj) do termopavze, ki je na nadmorski višini 500–1000 km (310–620 milj). Spodnji del termosfere, od 80 do 550 kilometrov (50 do 342 mi), vsebuje ionosfero – ki je tako imenovana, ker so delci tukaj v atmosferi ionizirani s sončnim sevanjem.
Na tej stopnji temperatura narašča z višino. Toda za razliko od stratosfere, ki doživlja temperaturno inverzijo zaradi adsorpcije UV sevanja z ozonom, je inverzija pri tej plasti posledica izjemno nizke gostote njegovih molekul. Medtem ko se lahko temperature v termosferi dvignejo tudi do 1500 °C (2700 °F), razmik med molekulami plina pomeni, da človeku, ki je v neposrednem stiku z zrakom, ne bi bilo vroče.
Fotografija aurore, ki jo je posnel astronavt Doug Wheelock z Mednarodne vesoljske postaje 25. julija 2010. Zasluge: NASA/Johnson Space Center
Ta plast je popolnoma brez oblakov in brez vodne pare. Na tej nadmorski višini so tudi pojavi, znani kot Severni sij in Aurara Australis je znano, da potekajo. The Mednarodna vesoljska postaja kroži tudi v tej plasti, med 320 in 380 km (200 in 240 milj).
Eksosfera, ki je najbolj oddaljena plast Zemljine atmosfere, se razteza od eksobaze – ki se nahaja na vrhu termosfere na nadmorski višini približno 700 km nad morsko gladino – do približno 10.000 km (6.200 mi). Eksosfera se zlije s praznino vesolja, kjer ni atmosfere.
Ta plast je v glavnem sestavljena iz izjemno nizke gostote vodika, helija in več težjih molekul, vključno z dušikom, kisikom in ogljikovim dioksidom (ki so bližje eksobazi). Atomi in molekule so tako oddaljeni, da se eksosfera ne obnaša več kot plin in delci nenehno bežijo v vesolje. Ti prosto gibljivi delci sledijo balističnim trajektorijam in se lahko selijo v in iz magnetosfere ali s sončnim vetrom.
Eksosfera se nahaja predaleč nad Zemljo, da bi bili možni kakršni koli meteorološki pojavi. Vendar pa se Aurora Borealis in Aurora Australis včasih pojavljata v spodnjem delu eksosfere, kjer se prekrivata v termosfero. Eksosfera vsebuje večino satelitov, ki krožijo okoli Zemlje.
Povprečna temperatura Zemlje:
Povprečna temperatura na površini Zemlje je odvisna od številnih dejavnikov. Ti vključujejo čas dneva, letni čas in mesto, kjer se merijo temperature. Glede na to, da Zemlja doživlja siderično vrtenje približno 24 ur – kar pomeni, da ena stran nikoli ni vedno obrnjena proti Soncu – se temperature čez dan dvignejo in zvečer znižajo, včasih precej.
Glede na to, da ima Zemlja nagnjeno os (približno 23,4° proti sončnemu ekvatorju), sta severna in južna polobla Zemlje v poletnih in zimskih sezonah bodisi nagnjeni proti Soncu ali stran od njega. Glede na to, da so ekvatorialna območja Zemlje bližje Soncu in nekateri deli sveta imajo več sončne svetlobe in manj oblakov, se temperature po vsem planetu zelo razlikujejo.
Vendar pa vsaka regija na planetu ne doživlja štirih letnih časov. Na ekvatorju je temperatura v povprečju višja in regija ne doživlja hladnih in vročih letnih časov na enak način kot severna in južna polobla. To je zato, ker se količina sončne svetlobe, ki doseže ekvator, med letom zelo malo spreminja.
Ta zemljevid predstavlja globalne temperaturne anomalije, povprečne od leta 2008 do 2012. Zasluge: NASA Goddard Institute for Space Studies/NASA Goddard's Scientific Visualization Studio.
Povprečna površinska temperatura na Zemlji je približno 14°C; a kot že omenjeno, se to razlikuje. Na primer, najvišja temperatura, ki so jo kdaj zabeležili na Zemlji, je bila 70,7 °C (159 °F), ki je bila posneta v puščavi Lut v Iranu. Te meritve so bile del globalne temperaturne raziskave, ki so jo izvedli znanstveniki pri NASA-in zemeljski observatorij poleti od 2003 do 2009. Pet od sedmih let, ki smo jih raziskali (2004, 2005, 2006, 2007 in 2009), je bila puščava Lut najbolj vroča točka na Zemlji.
Vendar to ni bila najbolj vroča točka za vsako posamezno leto v raziskavi. Leta 2003 so sateliti zabeležili temperaturo 69,3°C (156,7°F) – drugo najvišjo v sedemletni analizi – v grmovju Queenslanda v Avstraliji. Leta 2008 je bila letna najvišja temperatura 66,8°C (152,2°F) zabeležena na Plameči gori, ki se nahaja v bližini porečja Turpan na zahodu Kitajske.
Medtem so na sovjetski postaji Vostok na Antarktični planoti izmerili najnižjo temperaturo na Zemlji. Z uporabo zemeljskih meritev so temperature 21. julija 1983 dosegle zgodovinsko najnižjo vrednost -89,2 °C (-129 °F). Analiza satelitskih podatkov je pokazala verjetno temperaturo okoli -93,2 °C (-135,8 °F; 180,0 K ) 10. avgusta 2010, tudi na Antarktiki. Vendar tega odčitka niso potrdile talne meritve in tako velja prejšnji rekord.
Vse te meritve so temeljile na odčitkih temperature, ki so bile opravljene v skladu z Standard Svetovne meteorološke organizacije . Po teh predpisih se temperatura zraka meri izven neposredne sončne svetlobe – ker lahko materiali v termometru in okoli njega absorbirajo sevanje in vplivajo na zaznavanje toplote – in termometri morajo biti nameščeni 1,2 do 2 metra od tal.
Luna in asteroidi blizu Zemlje:
Zemlja ima samo en satelit v orbiti, Luna . Njegov obstoj je znan že v prazgodovini in je igral pomembno vlogo v mitoloških in astronomskih tradicijah vseh človeških kultur. Številne kulture so ga videle kot božanstvo, druge pa so verjeli, da lahko njegova gibanja in pojavi, povezani z njim, pomagajo napovedati svetovne dogodke.
V moderni dobi je Luna še naprej služila kot osrednja točka za astronomske in znanstvene raziskave ter raziskovanje vesolja. Pravzaprav je Luna edino nebesno telo zunaj Zemlje, po katerem so ljudje dejansko hodili. Prvi pristanek na Luni se je zgodil 20. julija 1969 in Neil Armstrong je bil prvi, ki je stopil na površje. Od takrat je bilo na Luni skupaj 13 astronavtov in raziskave, ki so jih izvedli, so nam pomagale spoznati njeno sestavo in nastanek.
Zahvaljujoč raziskavam luninih kamnin, ki so jih prinesli nazaj na Zemljo, prevladujoča teorija pravi, da je Luna nastala pred približno 4,5 milijarde let zaradi trka med Zemljo in objektom velikosti Mars (znanim kot Theia ). Ta trk je ustvaril ogromen oblak naplavin, ki je začel krožiti po našem planetu, ki se je sčasoma združil v Luno, ki jo vidimo danes.
Luna je eden največjih naravnih satelitov v Osončju in je drugi najgostejši satelit med tistimi, katerih gostote so znane (za Jupitrovim satelitom the ). Prav tako je plimsko zaklenjena z Zemljo, kar pomeni, da je ena stran nenehno obrnjena proti nam, medtem ko je druga obrnjena stran. Skrajna stran, znana kot 'temna stran', je ljudem ostala neznana, dokler niso bile poslane sonde za fotografiranje.
Čeprav je Luna za satelit precej velika, je bistveno manjša od našega planeta. Njegov premer, 3.474,8 km, je ena četrtina premera Zemlje. Toda pri 7,3477 × 1022kg, njegova masa je le 1,2 % mase Zemlje. Njegova povprečna gostota je 3,3464 g/cm3je tudi presenetljivo nizka, saj je enakovredna približno 0,6 Zemljine. Njegova gravitacija je le približno 17 % Zemljine teže. Glede na razlike med velikostjo, maso in gostoto Lune je njena gravitacija le približno 17 % Zemljine.
Luna prav tako pomembno vpliva na plimovanje na Zemlji. V bistvu se gladina morja dviguje in pada kot odziv na prisotnost Lunine gravitacije, ta vpliv pa še povečujejo dejavniki v zemeljskih oceanih. Skratka, katera polobla, ki je obrnjena proti luni, bo doživela plimovanje, medtem ko bo polobla, obrnjena stran, doživela oseko.
Druga pogosta značilnost, ki jo povzroča Lunina orbita, so mrki. Obstajata dve vrsti - a Lunin mrk , in a Sončev mrk . Lunin mrk se zgodi, ko Luna preide v senco Zemlje in postane zatemnjena, medtem ko se sončni mrk pojavi, ko Luna preide med Zemljo in Soncem in Luna blokira (ali »okulti«) Sonce, bodisi delno ali v celoti.
Podobno kot Merkur ima Luna šibko ozračje (znano kot eksosfera), kar ima za posledico hude temperaturne razlike. Te se gibljejo v povprečju od -153°C do 107°C, čeprav so bile zabeležene temperature do -249°C. Nasine meritve LADEE so pokazale, da je eksosfera večinoma sestavljena iz helij, neon in argon .
Helij in neon sta posledica sončnega vetra, medtem ko argon izvira iz naravnega radioaktivnega razpada kalija v lunini notranjosti. Obstajajo tudi dokazi o zamrznjena voda obstaja v trajno zasenčenih kraterjih in potencialno pod zemljo. Voda je lahko bila napihnil sončni veter ali ga odlagajo kometi.
Površje Lune je razdeljeno na različne vrste terena. Maria so ravne ravnice, kar v latinščini pomeni »morja«, saj so stari astronomi mislili, da so prava morja, napolnjena z vodo. Terre (»Zemlja«) se nanaša na višavje, ki se zdijo svetlejše, ker so bližje našemu planetu. Na Luni so tudi številna gorska območja, površje pa je okrnjeno s številnimi kraterji, ki so posledica udarcev asteroidov in drugih vesoljskih odpadkov.
Zemlja ima tudi vsaj pet koorbitalnih asteroidov (oz. Asteroidi blizu Zemlje ), vključno z 3753 Cruithne in 2002 AA29. Trojanski asteroid spremljevalec, 2010 TK7, niha okoli vodilnega Lagrangeova trikotna točka (L4) v Zemljini orbiti okoli Sonca. Drobni asteroid blizu Zemlje 2006 RH120 se približno vsakih dvajset let približa sistemu Zemlja-Luna. Med temi pristopi lahko kratek čas kroži okoli Zemlje.
Od marca 2015 je bilo tudi 1265 umetno krožečih okoli Zemlje, sestavljenih iz telekomunikacijskih, raziskovalnih, vojaških in globalnih satelitov za določanje položaja (GPS). Obstajajo tudi nedelujoči sateliti, vključno z Vanguardom 1 – najstarejšim satelitom, ki je trenutno v orbiti – in več kot 300.000 kosi vesoljskih odpadkov. Največji umetni satelit Zemlje je Mednarodna vesoljska postaja .
Nastanek in razvoj Zemlje:
Od 18. stoletja je bilo znanstveno soglasje, da sta Zemlja in celoten Osončje nastala iz oblaka meglicnega materiala (aka. Teorija meglic “). Po tej teoriji je bil pred približno 4,6 milijarde let celoten Osončje okrogel disk, sestavljen iz plina, ledenih zrn in prahu. Sčasoma se je večina te snovi nabrala v središču in doživela gravitacijski kolaps, pri čemer je nastalo Sonce.
Ostalo je sploščeno v a protoplanetarni disk iz katerih so nastali planeti, lune, asteroidi in druga majhna telesa sončnega sistema. Pred 4,54 milijardami let se je oblikovala prvobitna Zemlja. Pred 4,53 milijardami let je Luna nastala s kopičenjem materiala, ki je bil vržen v orbito zaradi trka med Zemljo in objektom velikosti Mars, imenovanim Theia (glej zgoraj).
Pred približno 4,1 in 3,8 milijarde let so številni udarci asteroidov med Pozno težko bombardiranje povzročila pomembne spremembe v širšem površinskem okolju Lune in po sklepu na Zemlji. Zemlja je bila sprva staljena zaradi ekstremnega vulkanizma in pogostih trkov z drugimi telesi.
Vendar pa se je pred 4,0 in 2,5 milijardami let zunanja plast planeta dovolj ohladila, da je tvorila trdno skorjo s tektonskimi ploščami. Odplinjevanje in vulkanska dejavnost sta ustvarila prvotno atmosfero, kondenzirana vodna para, povečana z ledom iz kometov, pa je ustvarila oceane.
Ko se je površje skozi stotine milijonov let nenehno preoblikovalo, so se celine oblikovale in razpadle. Selili so se po površju in se občasno združili v supercelino. Pred približno 750 milijoni let je bila najstarejša znana supercelina Rodinia začela razpadati. Pozneje so se celine ponovno združile v Panotijo (pred 600 do 540 milijoni let), nato pa končno Pangea – zadnja supercelina, ki se je razbila pred 180 milijoni let.
Sedanji vzorec ledenih dob se je začel pred približno 40 milijoni let, nato pa se je okrepil ob koncu pliocena (pred približno 2,58 milijona let). Polarne regije so od takrat doživele ponavljajoče se cikle poledenitve in odmrzovanja, ki se ponavljajo vsakih 40.000–100.000 let. Zadnje ledeniško obdobje sedanje ledene dobe se je končalo pred približno 10.000 leti.
Verjame se, da so se prvi znaki življenja pojavili pred 4 milijardami let v zgodnjem obdobju Arhejski Eon . To se je začelo z nastankom samopodvajajočih se molekul, ki nastanejo z visoko energijskimi kemičnimi reakcijami. Razvoj fotosinteze je omogočil, da so sončno energijo pridobivale neposredno življenjske oblike, nastali molekularni kisik (O²) pa se je kopičil v ozračju in je v interakciji z ultravijoličnim sončnim sevanjem tvoril zaščitno ozonsko plast (O³) v zgornji atmosferi.
Zaradi absorpcije škodljivega ultravijoličnega sevanja z ozonsko plastjo so se začeli razmnoževati pravi večcelični organizmi (sestavljeni iz celic vse večje specializacije in kompleksnosti). Najzgodnejši fosilni dokazi o življenju kažejo, da je obstajal v mikrobni obliki pred 3,7 in 3,48 milijarde let.
Med Neoproterozojski , med 750 in 580 milijoni let, je močno ledeniško delovanje pokrilo velik del Zemlje v ledu – aka. ' Snežna kepa Zemlja ” hipoteza. Temu je sledil Kambrijska eksplozija , dogodek, ki se je zgodil v kambrijskem obdobju (pred 541 – 485,4 milijona let), ko so se večcelične oblike življenja začele razmnoževati.
Po kambrijski eksploziji, pred približno 535 milijoni let, je prišlo do petih velikih množičnih izumrtj. Najnovejši tak dogodek – znan kot Dogodek izumrtja iz obdobja krede in paleogena – se je zgodilo pred 66 milijoni let, ko je udar asteroida sprožil izumrtje neptičjih dinozavrov in drugih velikih plazilcev, vendar je prihranil nekatere majhne živali, kot so sesalci.
V zadnjih 66 milijonih let se je življenje sesalcev izjemno razširilo. In pred več milijoni let je afriška opica podobna žival, kot je nprOrrorin tugenensispridobil sposobnost stati pokonci. To je olajšalo uporabo orodja in spodbudilo komunikacijo, ki je zagotovila prehrano in stimulacijo, potrebno za večje možgane, kar je omogočilo evolucijo človeške rase.
Razvoj kmetijstva in nato civilizacije je pripeljal do tega, da so ljudje vplivali na Zemljo ter naravo in količino drugih življenjskih oblik, kot jih ni imela nobena druga vrsta. V zadnjih 100.000 letih je človeštvo naselilo vse celine sveta (razen Antarktike) in postalo prevladujoča sila sprememb, zaradi česar so številni geologi neuradno označili trenutno obdobje kot » Antropocen '.
Bivalnost Zemlje:
Vsak planet, ki se ponaša s pogoji, ki so primerni za obstoj življenja, se šteje za primernega za bivanje. Trenutno je Zemlja edini znani planet, ki je sposoben podpirati življenje. S preučevanjem zemeljskega podnebja, ekosistemov in raznolike narave organizmov, ki obstajajo tukaj, so znanstveniki izvedeli veliko o tem, kakšni pogoji so potrebni za razvoj in cvetenje življenja v planetarnem okolju.
Prvič, planet mora imeti tekočo vodo na svoji površini – to je okolje, kjer se lahko kompleksne molekule sestavljajo in medsebojno delujejo. Drugič, mora biti sposoben prejeti dovolj energije od svoje matične zvezde, da lahko vzdržuje metabolizem. Tretjič, mora biti sposoben vzdrževati atmosfero, ki bo ščitila organsko življenje pred škodljivim sončnim sevanjem.
Oddaljenost Zemlje od našega Sonca, ki jo umesti v svojo notranjost, je ' Zlatolaska cona ” (alias. “Naseljiva cona”), zagotavlja, da ni niti prevroče niti hladno. Tako lahko vzdržuje tekočo vodo na svoji površini, njena atmosfera (in magnetosfera) pa jo ščitita pred škodljivim sevanjem in sončnimi žarki. Njegova ekscentričnost orbite, hitrost vrtenja, aksialni nagib in geološka zgodovina prispevajo k trenutnim podnebnim razmeram, ki prispevajo k obstoju življenja.
Venera, ki je na notranjem robu sončnega bivalnega območja, je izpostavljena učinku tople grede, kjer je atmosferski tlak preintenziven, koncentracije toplogrednih plinov in ekstremna vročina pa jo povzročajo sovražno življenje.
Mars, ki sedi na zunanjem robu cone, je prehladen in ima pretanko ozračje, da bi podpiralo življenje. Medtem ko so znanstveniki prepričani, da je Mars nekoč imel vzdušje in topla, tekoča voda na njenem površju se je to obdobje končalo pred približno 3,8 milijarde let.
Zgodovina študija:
Človeška bitja so že od antičnih časov poskušali razložiti nastanek Zemlje, vesolja in vsega življenja. Najzgodnejši znani primeri so bili neznanstvene narave – v obliki mitov o stvarjenju ali verskih basni, ki so vključevale bogove. Vendar pa se je med klasično antiko in srednjeveškim obdobjem pojavilo več teorij o izvoru Zemlje, njeni pravi obliki in njenem mestu v vesolju.
V mnogih starodavnih kulturah je bila Zemlja poosebljena kot božanstvo – pogosto kot »boginja mati«, ki je bila povezana s plodnostjo. Zato se mnogi miti o stvarjenju začnejo z zgodbo, v kateri je ustvarjanje sveta vključevalo dejanje nebesnega razmnoževanja, kjer je boginja rodila vse življenje.
Aztekom je bila Zemlja znana kot Tonantzin ('naša mati'), medtem ko so jo Inki imenovali Pachamama ('mati Zemlja'). Za Kitajce je bila Zemlja povezana z boginjo Hou Tu, ki je bila podobna hindujski Bhuma Devi in grški Gaii – boginji, ki pooseblja Zemljo. V nordijski mitologiji je bila zemeljska velikanka Jörð Thorova mati in Annarjeva hči. V staroegipčanski mitologiji je bila Zemlja videti kot moški (Geb), medtem ko je bilo nebo videti kot ženska (Nut).
Teorije o fizični obliki Zemlje so se v starih časih nagibale k stališču, da je ravna. To je bil pogled v mezopotamski kulturi, kjer je bil svet prikazan kot ploščat disk, ki plava v oceanu. Za Maje je bil svet raven in na njegovih vogalih so štirje jaguarji (znani kot bacabi) držali nebo. Stari Perzijci so domnevali, da je bila Zemlja sedemplastni zigurat (ali kozmična gora), medtem ko so Kitajci nanjo gledali kot na štiristransko kocko.
Predstave azteškega božanstva Tonantzina (»naše matere«), ki je predstavljalo plodnost in življenje. Zasluge: mexicolore.co.uk
V 6. stoletju pred našim štetjem so grški filozofi začeli špekulirati, da je Zemlja v resnici okrogla. Čeprav je Pitagora na splošno zaslužen za to teorijo, je enako verjetno, da se je pojavila sama od sebe kot posledica potovanja med grškimi naselji – zlasti zaradi variacij v vidnih višinah in sprememb v območju cirkumpolarnih zvezd.
V 3. stoletju pred našim štetjem se je ideja o sferični Zemlji začela artikulirati kot znanstvena zadeva. Z merjenjem kota, ki ga oddajajo sence na različnih geografskih lokacijah, je Eratosten – grški astronom iz helenistične Libije (276–194 p.n.š.) – lahko ocenil obseg Zemlje v mejah napake 5–15 %.
Z vzponom rimskega cesarstva in njihovim prevzemom helenistične astronomije se je pogled na sferično Zemljo razširil po Sredozemlju in Evropi. To znanje se je ohranilo po zaslugi samostanskega izročila in sholastike v srednjem veku; vendar so astronomi še naprej gledali na Zemljo kot na središče vesolja tudi v 16. in 17. stoletju.
Razvoj geološkega pogleda na Zemljo se je pojavil tudi v času klasične antike. V 4. stoletju pred našim štetjem je Aristotel opazoval sestavo kopnega in teoretiziral, da se Zemlja spreminja počasi in da teh sprememb ni mogoče opaziti v človekovem življenju. To je bil prvi na dokazih temelječ koncept geološkega časa in hitrosti, s katero se fizične spremembe dogajajo na Zemlji.
'Modri marmor'. Te slike planeta Zemlje so bile ustvarjene s pomočjo podatkov, ki jih je NASA pridobila med junijem in septembrom 2001. Zasluge: NASA
V 1. stoletju našega štetja je Plinij Starejši pripravil obsežno razpravo o mineralih in kovinah. Poleg pravilne identifikacije izvora jantarja kot fosilizirane smole na podlagi opazovanj žuželk, ujetih znotraj nekaterih kosov, je postavil tudi osnovo kristalografije s prepoznavanjem navade, da se diamanti oblikujejo v oktaedre.
V začetku 11. stoletja je perzijski astronom in učenjak Abu al-Rayhan al-Biruni izvedel prvo zabeleženo študijo o geologiji Indije. V svojem enciklopedičnem delu o Indiji z naslovom 'Tarikh Al-Hind' (Zgodovina Indije) je postavil hipotezo, da je bila indijska podcelina nekoč morje.
S svojim delom je pomembno prispeval tudi perzijski polimatik Ibn Sina (Avicena, 981-1037 n. št.)Kitab al-Shifa” (Knjiga o zdravljenju, zdravljenju ali odpravljanju nevednosti). V tem je nakazal povezavo med gorami in nastajanjem oblakov, teoretiziral o izvoru vode in potresov, nastanku mineralov in raznolikosti zemeljskega terena.
Kitajski naravoslovec in polimatik Shen Kuo (1031-1095) je bil eden prvih naravoslovcev, ki je oblikoval teorijo geomorfologije. Na podlagi svojih opazovanj prisotnosti morskih fosilov v gorah daleč od morja in okamnelega bambusa v suhih regijah in pod zemljo je teoretiziral, da je kopno nastala z erozijo in odlaganjem mulja ter je deloval v zelo dolgem časovnem obdobju.
V 16. stoletju je naše razumevanje planeta Zemlja in njegovega mesta v vesolju znatno napredovalo zaradi dveh pomembnih dogodkov. Prvi je bil Nikolaj Kopernik 'model a heliocentrično vesolje , v katerem se Zemlja in vsi drugi planeti vrtijo okoli Sonca. Drugi je bil izum teleskopa, ki je astronomom omogočil kot Galileo opazovati Luno, Sonce in druge sončne planete.
Ilustracija Kopernikanskega sistema Andreasa Cellariusa iz Harmonia Macrocosmica (1708). Zasluge: javna domena
Do 17. stoletja se je izraz geologija začel uporabljati med znanstveniki. Obstajata dve teoriji o tem, kdo je skoval izraz, pri čemer ena trdi, da je bil Ulisse Aldrovandi (1522–1605) – italijanski naravoslovec – tisti, ki je to prvo zabeleženo uporabil. Na drugem mestu je Mikkel Pederson Escholt (1600 – 1699), norveški duhovnik in učenjak, ki je to definicijo uporabil v svoji knjigi iz leta 1657 delo o norveški geografiji (»norveški geološki ').
Tudi v 17. stoletju so fosilni dokazi začeli sprožiti široko razpravo o resnični starosti Zemlje. V tem času so bili teologi in znanstveniki v nasprotju glede starosti sveta, pri čemer so prvi vztrajali, da je star 6000 let (na podlagi Svetega pisma), drugi pa so verjeli, da je veliko starejši. Vendar bi se debata kmalu rešila v prid slednjega.
James Hutton, ki ga pogosto obravnavajo kot prvega sodobnega geologa, je zaslužen za konec razprave z objavami prispevka z naslovom Teorija Zemlje Kraljevi družbi v Edinburghu leta 1785. V tem prispevku je razložil svojo teorijo, da mora biti Zemlja veliko starejša, kot se je prej mislilo, da se omogoči dovolj časa, da se gore erodijo in sedimenti tvorijo nove kamnine na dnu morja. , ki pa so bili dvignjeni in postali suha zemlja.
V 18. stoletju so bila mnenja deljena med tistimi, ki so verjeli, da so oceani med poplavami odložili kamnine, in tistimi, ki so verjeli, da so nastale zaradi vročine in ognja. V dvodelna študija njegovega prispevka objavljeno leta 1795, je Hutton predstavil idejo, da nekatere kamnine nastanejo zaradi vulkanske toplote, druge pa s sedimentacijo. Ti procesi, je trdil, potekajo in delujejo v zelo dolgih, zelo postopnih časovnih obdobjih.
Do 19. stoletja so bile narejene prve geološke karte ZDA in Velike Britanije. In leta 1830 je sir Charles Lyell, na katerega so vplivale teorije Charlesa Darwina o evoluciji vrst, objavil svojo slavno knjigo Načela geologije . V njem je navedel, da so se geološki procesi dogajali skozi celotno zgodovino Zemlje in se pojavljajo še danes - doktrina, znana kot 'uniformitarizem'.
Do 20. stoletja je pojav radiometričnega datiranja omogočil, da se starost Zemlje oceni na dve milijardi let. Pred tem so bili geologi razdeljeni glede natančne starosti Zemlje, pri čemer so nekateri menili, da je v stotinah milijonov let, drugi pa so verjeli, da je v milijardah. Ta nova zavest o geoloških časovnih lestvicah ni samo razbila mitov o kreacionizmu, ampak je tudi razširila naš pogled na kozmične časovne lestvice.
Dva najpomembnejša napredka v geologiji 20. stoletja sta bila razvoj teorije tektonike plošč (1960) in izpopolnjevanje ocen starosti planeta – oba sta revolucionirala znanost o Zemlji. Danes je znano, da je Zemlja stara približno 4,5 milijarde let in da je bil njen razvoj v eonih podvržen številnim katastrofalnim spremembam.
Zemljina prihodnost:
Dolgoročna prihodnost Zemlje je tesno povezana s prihodnostjo Sonca in ocene o tem, koliko časa bo še lahko vzdrževala življenje, se gibljejo od 500 milijonov do 2,3 milijarde let. Zaradi stalnega kopičenja helija v Sončevem jedru se bo skupna svetilnost Sonca počasi povečevala. V naslednjih 1,1 milijarde let se bo njegova svetilnost povečala za 10 %, čemur bo sledilo 40 % povečanje čez 3,5 milijarde let.
To bo povzročilo resen premik v bivalnem območju Zemlje, saj bo povečano sevanje močno vplivalo na življenje in povzročilo izgubo oceanov. Čez 500-900 milijonov let bo povišana površinska temperatura pospešila cikel anorganskega CO² in ga zmanjšala na smrtonosno nizke ravni za rastline.
To bo povzročilo pomanjkanje vegetacije, čemur bo sledila izguba kisika v ozračju, kar bo sprožilo cikel izumrtja v več milijonih letih. V 1 milijarde let bo izginila vsa voda in povprečna površinska temperatura bo dosegla 70 °C (158 °F).
Pričakuje se, da bo Zemlja od te točke dejansko primerna za bivanje še približno 500 milijonov let, čeprav se lahko to poveča do 2,3 Ga, če dušik odstranimo iz ozračja. Čez 5 milijard let bo Sonce postalo rdeči velikan, ki se bo razširil na 250-krat v polmeru približno 1 AU (150 milijonov km).
V tem scenariju se bo Zemlja premaknila v orbito 1,7 AU (250 milijonov km) od Sonca, se bo izognila ovoju, vendar bo postala tudi popolnoma nenaseljena. Vendar pa druge simulacije kažejo, da bo sčasoma Zemljina orbita razpadla, padla v Sonce in izhlapila.
Umetnikov vtis o bodoči Zemlji, ki jo požge rdeči velikan Sonce. Zasluge: Wikipedia Commons
Glede na ogromne časovne lestvice, povezane z nastankom Zemlje, evolucijo in morebitnim uničenjem, je človeštvo le malo več kot zelo nedavni razvoj – pregovorni »blisk v ponvi«, če hočete. Kljub temu, da je od tam nastalo vse zemeljsko življenje, kot ga poznamo, skupaj z dejstvom, da je to edini planet, ki nam ga poznamo, bo Zemlja verjetno ostala naš duhovni in fizični dom še mnogo eonov.
Lahko samo upamo, da bomo takrat, ko postane neprimerna za bivanje, že zdavnaj izumrli ali se razvili do te mere, da nam ne bo več treba skrbeti, da bomo umrli skupaj z njo. Medtem pa lahko samo upamo, da ga naša prisotnost tukaj na Zemlji ne uniči.
Na Universe Today imamo veliko zanimivih člankov o Zemlji. Spodaj je seznam, ki pokriva številne različne vidike našega planeta in kaj smo izvedeli. Upamo, da boste našli tisto, kar iščete:
- 10 zanimivih dejstev o planetu Zemlja
- Kaj je Zemlji najbližji planet
- Kaj je najbolj Zemlji podoben planet?
- Starost Zemlje
- Masa Zemlje
- Orbita Zemlje
- Ali ima Zemlja prstane?
- Konec Zemlje
- Zakaj se Zemlja vrti?
- Simbol za planet Zemljo
- Temperatura na Zemlji
- Kako dolg je dan na Zemlji?
- Koliko lun ima Zemlja?
- Kako dolgo traja, da sončna svetloba doseže Zemljo?
- Ali bi ljudje lahko premikali Zemljo?
- Katera je najbližja zvezda Zemlji?
- Kako dolgo je leto na Zemlji?
- Premer Zemlje
- Zemlja kroži okoli Sonca
- Kako nas Zemlja varuje pred vesoljem?
- Površina Zemlje
- Albedo Zemlje
- Voda na Zemlji
- Je Zemlja okrogla?
- Obseg Zemlje
- Kako hitro se Zemlja vrti?
- Polmer Zemlje
- Velikost Zemlje
- Gostota Zemlje
- Gravitacija Zemlje
- Nagib Zemlje
- Zakaj je Zemlja okrogla?
- Kdo je odkril Zemljo?
- Zemlja, Sonce in Luna
- Zemljino magnetno polje
- Najkrajši dan v letu
- Milankovičev cikel
- Uničenje Zemlje
- Albedo učinek
- Magnetni severni pol
- Zemljin obseg
- Kako velika je Zemlja?
- Geomagnetni preobrat
- Kaj če bi imela Zemlja prstane?
- Zemljina os
- Zemljino vrtenje
- Vrtenje Zemlje
- Zemljin nagib
- Zemljina masa
- Informacijski list o Zemlji
- Hitrost vrtenja Zemlje
- Temperatura zemeljske površine
- Naš planet
- Vse o Zemlji
- Temperatura Zemlje
- solsticij
- Nastajanje zemlje
- Kaj povzroča dan in noč?
- Zemljina orbita
- Zemeljska revolucija
- Zemlja se vrti okoli Sonca
- Vrtenje Zemlje okoli Sonca
- Zemljina površina
- Zemljina orbita okoli Sonca
- Koliko milj okoli Zemlje?
- Kaj bi se zgodilo, če bi se Zemlja nehala vrteti?
- Terminator
- V katero smer se vrti Zemlja?
- Koliko je stara Zemlja?
- Zakaj je Zemlja nagnjena?
- Precesija enakonočja
- Sončni dan
- Koliko tehta Zemlja?
- Zbirka slik planeta Zemlje
- Satelitski posnetki Zemlje
- Premik zemeljske osi
- Kako daleč je Zemlja od Sonca?
- Koliko milj je Zemlja od Sonca?