Земља је једна од осам планета у Сунчевом систему. Трећа је планета по удаљености од Сунца и највећатерестричка планета у Сунчевом систему. Планета Земља има један природни сателит, Месец. За сада је једина позната планета на којој има живота.
У геолошким наукама преовладава мишљење да је Земља стара око 4,6 милијарди година што је утврђено одређивањем времена полураспада урана и торијума. Време полураспада U238 је 4,51 x 109 година, а Th232 је 1,39 x 1010година.[1]
Земља такође има магнетско поље које је заједно са атмосфером, штити од радијације, штетне по жива бића која насељавају планету. Атмосфера такође служи као штит за одбијање мањих метеороида — пролазећи кроз атмосферу, они сагоре пре него што стигну до Земљине површине.
Земљин једини познати сателит, Месец, почео је да кружи око Земље пре 4,53 милијарди година. Данас, Земља се окрене око Сунца једном на сваких 366,26 кругова које направи око своје осе (што је једнако цифри од 365,26 соларних дана). Земљина оса се налази под углом од 23,5°[2] чија је последица мењање годишњих доба на Земљиној површини.
Атмосферски услови су се значајно променили од како је настао живот, што ствара еколошку равнотежу која модификује услове на површини Земље. Око 71 % Земљине површине је покривено водом. Земља је једина планета Сунчевог система где вода може да опстане у течном стању. Осталих 29 % површине се састоји из континената и острва. Земљина спољна површина је издељена на неколико сегмената, литосферних плоча које постепено мигрирају током периода од много милиона година.
Земља такође реагује на спољни свет у одређеном степену. Њен релативно велики сателит, Месец, утиче наплиме и осеке, стабилизује промену нагиба Земљине осе, и такође постепено мења дужину ротационог периода Земље. Киша комета у раном периоду након настанка Земље је играла велику улогу у настанку океана. Касније, судари са астероидима су проузроковали знатне промене на површини Земље. Верује се да су периодичне промене у орбити планете довеле до појаве ледених доба током којих је знатан део Земљине површине био покривен ледом.
Научници су успели да реконструишу детаљне информације о прошлости планете. Земља и друге планете Сунчевог система су се формирале пре 4,6 милијарди година [3][4][5][6] од соларне маглине, масе прашине и гаса облика диска који су заостали након формирања Сунца. Земља је првобитно била растопљена маса, да би се потом формирао спољни омотач планете Земље (Земљина кора) услед хлађења. Истовремено са формирањем коре почела се акумулирати вода у атмосфери. Месец је настао убрзо након тога, вероватно као резултат судара објекта величине Марса са масом величине 10 % масе Земље [7], познат као Теја.[8] Нешто од масе се спојило са масом Земље а део је избачен у свемир, али довољно да би се формирао Месец.
Гасне и вулканске активности су произвеле првобитну атмосферу. Кондензовањем водене паре, уз лед који су донеле комете, настали су океани[9]. Верује се да је високоенергетска хемијска реакција произвела самоудвајајуће молекуле пре око 4 милијарде година, и пола милијарде година касније, настали су први облици живота на Земљи[10]
Развој фотосинтезе је омогућио животним формама да директно користе сунчеву енергију. Кисеоник који је настао у том процесу и који се акумулирао у атмосфери претворио се у озонски омотач у горњој атмосфери. Инкорпорација мањих ћелија у веће допринела је развоју комплексних ћелија које се зову еукариоте. Озонски омотач је апсорбовао штетне ултравиолетне зраке, што је омогућило даљи развој живих организама на Земљи[11].
Пангеа, најмлађи суперконтинент, постојао је од пре 300 до пре 180 милиона година. На карти су назначене контуре данашњих континената.
Земљина површина је стално мењала облик током стотина милиона година, континенти су се формирали и нестајали, мигрирали и повремено се спајали и формирали суперконтинент. Пре око 750 милиона година, најстарији познати суперконтинент, Родина, почео је да се дели на континенте, који су се опет пре око 600-540 милиона година прекомбиновани спојили у други, суперконтинент Панотију, да би коначно формирали Пангеу, која се распала пре око 180 милиона година[12].
Почев од шездесетих година 20. века, претпоставља се да је постојала одређена ледничка активност између 750 и 580 милиона година, што је довело до прекривања Земљине површине слојем леда. Ова хипотеза се назвала „Снежна Земља“ и веома је важна јер је претходила Камбријумској експлозији која је условила настанак вишећелијских организама.[13]
Након Камбријумске експлозије (наглог процвата живота током камбријума), било је пет масовних уништења[14]. Последње уништење се десило пре 65 милиона година, када је метеорит ударио о Земљу и тиме изазвао нестанак диносауруса и других великих рептила, иако су неке мале животиње, као на пример, сисари, преживеле. Током протеклих 65 милиона година, сисари су се размножили и настале су многобројне врсте, а пре неколико милиона година, афрички мајмун је успео да стане на две ноге[15]. Ово је омогућило коришћење оруђа и поспешило је развој комуникације која је утицала на стимулацију развоја већег мозга. Развитак пољопривреде а касније и цивилизације, омогућио је људима да утичу на Земљу у веома кратком периоду на начин на који није утицала ни један други облик живота[16], утичући и на саму природу и на број и количину других животних форми.
Облик Земље је веома сличан облику троосног ротационог елипсоида. Ипак ово геометријско тело, које се до скора користило при интерпретацији не одговара у потпуности облику Земље, и њега је у научним круговима заменио нови приближнији облик – геоид. Маса Земље је приближно 5,98 × 1024 kg.[17]
Ротација Земље ствара екваторијална испупчења, тако да је екваторијални промер за 43 km већи од промера између полова[18]. Највеће локалне девијације на стеновитој Земљиној површини су Монт Еверест (8.848 метара надморске висине), и Маријански ров (10.911 испод површине мора). Стога, у поређењу са савршеним елипсоидом, Земља има толеранцију од 1:584 или 0,17 %, што је за 0,22 % мање од толеранције дозвољене у једној лопти за билијар[19]. Због испупчења, најудаљенија тачка од центра Земље је у ствари планина Чимборазо у Еквадору[20]
Земља, по хемијском саставу, је највећим делом сачињена од гвожђа (32,1 %), кисеоника (30,1 %), силицијума (15,1 %), магнезијума (13,9 %), сумпора (2,9 %), никла(1,8 %), калцијума (1,5 %) и алуминијума (1,4 %); са преосталих 1,2 % који чине количине осталих елемената у траговима. Пре сеграгације маса, верује се да су кору примарно чинили гвожђе (88,8 %), са мањим количинама никла (5,8 %), сумпора (4,5 %), а мање од 1 % чинили су остали хемијски елементи који су се јављали у траговима.[17]
Земљина атмосфера има вишеструку улогу. Она штити Земљу од мањих метеора тако што узрокује њихово потпуно сагоревањепре него што стигну до њене површине. Азот и кисеоник у атмосфери, удружени са Земљиним магнетским пољем, штите површину од радијације која би била погубна за живот. Земљина атмосфера нема тачно одређену границу, јер полако постаје све ређа и блеђа према свемиру.
Чини је више слојева, а протеже се више стотина километара изнад површине. Састављена је од 78% азота, 21% кисеоника, 0,93 % аргона, 0,03% угљен-диоксида, нешто водене паре и других гасова.[21]
Слојеви атмосфере:
- тропосфера (до висине од око 12 km мнв) је најнижи и најгушћи део атмосфере у којем се догађају све временске појаве. У овом слоју температура опада с висином. Садржи велике количине водене паре.
- стратосфера (до око 50 km мнв) садржи озон који нас штити од штетног зрачења из свемира. Температура је у нижим слојевима стратосфере стална, а у вишим слојевима расте. Ветрови који дувају у стратосфери достижу брзине од неколико стотина km/ч.
- мезосфера (до око 85 km мнв) је слој у ком долази до наглог пада температуре.
- јоносфера или термосфера (до око 500 km мнв) садржи јоне, наелектрисане честице. У овом слоју се под утицајем сунчевог ветра ствара поларна светлост. Температура расте, све до висине 400 km.
- егзосфера је прелазно подручје према вакууму. Ово је слој с врло разређеним гасом, простире се изнад 500 km висине.
Прелазна подручја између слојева атмосфере су тропопауза, стратопауза и мезопауза.
Најнижи слој атмосфере је тропосфера. Енергија Сунца загрева овај слој и Земљину површину изазивајући експанзију (ширење)ваздуха. Овај мање густи ваздух се потом подиже, и замењује са хладнијим, веће густине. Као резултат јавља се атмосферска циркулација (струјање) која омогућава климу и временске прилике редистрибуцијом топлоте.
Основни атмосферски циркулациони опсези се састоје од ветрова у екваторијалном појасу испод 30° географске ширине западно између 30° и 60° географске ширине. Ипак, океанске струје су такође значајни фактори у одређивању климе, нарочито термохалинска струја која дистрибуира топлу енергију екваторијалних океана ка поларним регионима.
Водена пара која се генерише преко површинске евапорације (испаравање) транспортује се кружним путањама у атмосферу. Када атмосферски услови дозволе подизање топлог, влажног ваздуха, ова се вода кондензује и враћа на површину путем падавина. Већина воде се потом транспортује на ниже висине путем речних система, све до океана или језера. Овај водени циклус је механизам од виталног значаја за опстанак живота на копну, и представља примарни фактор у процесима ерозије површине током дугих геолошких периода. Количина падавина варира зависно од подручја од неколико метара воде за годину дана до мање од милиметра за годину дана. Атмосферска циркулација, тополошки облици и разлике температуре директно утичу на количину просечних падавина у неком региону.
Слично као и код других терестричких планета, унутрашњост Земље је подељена у више слојева:
- спољашња крута кора
- континентална
- океанска
- Земљин омотач (мантл или плашт)
- горњи део омотача
- доњи део омотача
- језгро
- спољашње језгро
- унутрашње језгро (барисфера)
Горњи омотач заједно са кором назива се литосфера.
Кора је спољашњи слој Земље, дубине 5 до 35 km. Састављена је од континенталне и океанске коре. На граници коре и омотача налази се Мохо-слој, познат и каоМохоровичићев дисконтинуитет. Материјал из унутрашњости стално излази на површину кроз вулканске отворе и пукотине на океанском дну. Већина Земљине површине је млађа од 100 милиона година, док су најстарији делови коре стари 4,4 милијарде година.
Земљина кора је по хемијском саставу сачињена највећим делом од следећих елемената:
| Хемијски састав Земљине коре | ||||
|---|---|---|---|---|
| кисеоник | 47% | |||
| силицијум | 28% | |||
| алуминијум | 8% | |||
| гвожђе | 4,5% | |||
| калцијум | 3,5% | |||
| натријум | 2,5% | |||
| калијум | 2,5% | |||
| магнезијум | 2,2% | |||
