Zemlja (planeta)

Zemlja je treći planet po udaljenosti od Sunca i jedini astronomski objekt za koji se zna da sadrži život. Iako se velike količine vode mogu naći u cijelom Sunčevom sistemu, samo Zemlja održava tekuću površinsku vodu. Otprilike 71% Zemljine površine sastoji se od okeana, a preostalih 29% Zemljine površine je kopno, koje se sastoji od kontinenata i ostrva. Zemljin površinski sloj formiran je od nekoliko litosfernih ploča koje se sporo kreću i međusobno djeluju stvarajući planinske lance, vulkane i zemljotrese. Zemljina tekuća vanjska jezgra stvara magnetsko polje koje oblikuje Zemljinu magnetosferu, odbijajući destruktivne sunčeve vjetrove.

Zemlja
Osobine putanje
Afel	152 098 232 km 1.01671388 AJ
Perihel	147 098 290 km 0.98329134 AJ
Srednji poluprečnik putanje	149 598 261 km 1.00000261 AU AJ
Ekscentricitet	0.01671123
Orbitalni period	365.256363004 d 1.000017421 g
Prosječna orbitalna brzina	29.78 km/s 107 200 km/h
Inklinacija	1.57869°
Dužina ulaznog čvora	348,73936°
Argument perihela	114,20783°
Broj satelita	1
Fizikalne osobine
Poluprečnik	6 371,0 km
Ekvatorijalni poluprečnik	6 378,1 km
Polarni poluprečnik	6 356,8 km
Elipticitet	0.0033528
Površina	510,072,000 km2
Zapremina	1,0832×1012 km3
Masa	5,972×1024 kg
Prosječna gustoća	5.515 g/cm3
Ekvatorijalna površinska gravitacija	9,80665 m/s2
Brzina oslobađanja	11.186 km/s
Period rotacije	0.99726968 d 23h 56 min 4,1 s
Siderički period rotacije	0.99726968 d
Ekvatorijalna brzina rotacije	1,674.4 km/h
Osni nagib	23°26'21".4119
Deklinacija sjevernog pola	23,44°
Albedo	0,367
Temperatura na površini	min. 184 K (−89 °C) prosj. 287 K (14 °C) max. 331 K (57,7 °C)
Osobine atmosfere
Pritisak	101.325 kPa
Atmosferski sastav	78,08% dušik (N2) 20,95% kisik (O2) 0,93% argon 0,038% ugljik-dioksid oko 1% vodena para

Atmosfera Zemlje sastoji se uglavnom od dušika i kisika. Staklenički plinovi u atmosferi poput ugljik-dioksida (CO2) zadržavaju dio Sunčeve energije blizu površine. Vodena para je široko prisutna u atmosferi i tvori oblake koji pokrivaju većinu planeta. Tropska područja primaju više sunčeve energije nego polarna područja koja se redistribuira cirkulacijom atmosfere i okeana. Klima regije ovisi o geografskoj širini, ali i nadmorskoj visini i blizini okeana. U većini područja javljaju se teški vremenski uvjeti, poput tropskih ciklona, grmljavinskih oluja i toplinskih valova, koji uvelike utječu na život.

Zemlja je elipsoid sa opsegom od oko 40.000 km. To je najgušći planet u Sunčevom sistemu. Od četiri terestrička planeta, najveći je i najmasivniji. Zemlja je oko osam svjetlosnih minuta udaljena od Sunca i kruži oko njega, a potrebna joj je godina (oko 365,25 dana) da izvrši jednu revoluciju. Zemlja se okrene oko vlastite osi za nešto manje od jednog dana (za oko 23 sata i 56 minuta). Zemljina os rotacije je nagnuta u odnosu na okomitu ravninu orbite oko Sunca, stvarajući godišnja doba. Oko Zemlje kruži jedan stalni prirodni satelit, Mjesec, koji kruži oko Zemlje na 380.000 km (1,3 svjetlosne sekunde) i širok je otprilike četvrtinu Zemlje. Mjesec je uvijek okrenut prema Zemlji istom stranom kroz sinkronu rotaciju i uzrokuje plimu, stabilizira Zemljinu os i postupno usporava njezinu rotaciju.

Zemlja je, kao i većina drugih tijela Sunčevog sistema, nastala prije 4,5 milijardi godina iz plina ranog Sunčevog sistema. Tokom prvih milijardu godina Zemljine historije nastao je okean, a zatim se u njemu razvio život. Život se proširio globalno i počeo utjecati na Zemljinu atmosferu i površinu, što je dovelo do Velikog oksidacijskog događaja prije dvije milijarde godina. Ljudi su se pojavili prije 300.000 godina i danas imaju populaciju od 8 milijardi. Ljudi ovise o Zemljinoj biosferi i prirodnim resursima za svoj opstanak, ali sve više utječu na Zemljin okoliš. Danas je utjecaj čovječanstva na Zemljinu klimu, tlo, vode i ekosisteme neodrživ, prijeti ljudskim životima i uzrokuje rasprostranjeno izumiranje drugog života.

Atmosfera

Gornji sloj Zemljine atmosfere

Zemljina atmosfera sastoji se od više slojeva, a proteže se više stotina kilometara iznad površine. Sastavljena je od 78% dušika, 21% kisika, 1% argona, te nešto vodene pare, karbon dioksida i drugih plinova.

Slojevi atmosfere:

• Troposfera je najdonji i najgušći dio atmosfere u kojem se događaju sve vremenske pojave. U ovom sloju temperatura opada s visinom. Sadrži velike količine vodene pare.
• Stratosfera sadrži ozon koji nas štiti od štetnog zračenja iz Svemira. Temperatura je u nižim slojevima stratosfere stalna, a u višim slojevima raste. Vjetrovi koji pušu u stratosferi dostižu brzine od nekoliko stotina km/h.
• Mezosfera je sloj u kojemu dolazi do naglog pada temperature.
• Ionosfera (termosfera) sadrži ione, električki nabijene čestice. U ovom se sloju pod uticajem Sunčevog vjetra stvara polarna svjetlost. Temperatura raste, sve do visine 400 km.
• Egzosfera je prijelazno područje prema vakuumu. Ovo je sloj s vrlo razrijeđenim plinom, prostire se iznad 400 km visine.

Prelazna područja između slojeva atmosfere su tropopauza, stratopauza i mezopauza.

Biosfera

Koliko je do sada poznato, Zemlja je jedino mjesto na kojem postoji život. Životni oblici čine biosferu planete. Smatra se da je razvoj biosfere na Zemlji započeo prije otprilike 3,5 milijardi godina. Životne zajednice (biomi) nastanjuju gotovo cijelu površinu Zemlje, od vrlo rijetko nastanjenih arktičkih i antarktičkih područja, do gusto naseljenih područja oko ekvatora.

Hidrosfera

Zemlja je jedina planeta u Sunčevom sistemu na čijoj površini ima tečne vode. Voda pokriva 71% Zemljine površine. Najveći dio vodenih površina su morske (97%), a manji dio čini slatka voda (3%). Tekuća voda održava se na površini Zemlje zahvaljujući spoju odgovarajućih pogodnih uslova: orbite oko Sunca, vulkanizma, gravitacije, efekta staklenika, magnetskog polja i atmosfere bogate kisikom.

Zemljina orbita nalazi se izvan područja u kojem je dovoljno toplo da bi se održala tečna voda. Bez malog efekta staklenika koji zadržava toplotu u atmosferi, voda na Zemlji bi se zaledila. Paleontološki nalazi upućuju na razdoblje u Zemljinoj historiji u kojem je privremeno nestao efekt staklenika, a površina se smrznula tokom 10 do 100 miliona godina.

Na planetama poput Venere vodena para se pod uticajem ultraljubičastog svjetla razlaže na vodik i kisik, vodik se ionizira i (djelovanjem Sunčevog vjetra) odlazi iz vanjskih slojeva atmosfere. Oslobođeni kisik se veže u mineralne spojeve na površini. Ovaj proces je spor, ali se smatra da je glavni razlog zbog kojega na Veneri nema vode. Na Zemlji ozonski omotač apsorbira većinu ultraljubičastog zračenja u višim slojevima atmosfere i smanjuje opisani proces. Osim toga, magnetosfera štiti ionosferu od izravnog uticaja Sunčevog vjetra.

Vulkanski procesi stalno izbacuju vodenu paru iz unutrašnjosti. Procijenjeno je da minerali u Zemljinom plaštu sadrže 10 puta više vode nego je ima u okeanima, iako većina nje nikada neće biti oslobođena.

Unutrašnjost

Sastav Zemlje

željezo	34.6%
kisik	29.5%
silicij	15.2%
magnezij	12.7%
nikl	2.4%
sumpor	1.9%
titanij	0.05%

Slično kao i kod drugih terestrijalnih planeta, unutrašnjost Zemlje je podijeljena u više slojeva:

• vanjska čvrsta kora
• tečni omotač (plašt)
• tečno vanjsko jezgro
• unutrašnje kruto jezgro

Kora

Kora je vanjski sloj Zemlje, dubine 5 do 35 km. Sastavljena je od silikatnih stijena. Na granici kore i omotača nalazi se Moho-sloj, poznat i kao Mohorovičićev diskontinuitet prema hrvatskom naučniku Andriji Mohorovičiću. Materijal iz unutrašnjosti stalno izlazi na površinu kroz vulkanske otvore i pukotine na okeanskom dnu. Većina Zemljine površine je mlađa od 100 miliona godina, dok su najstariji dijelovi kore stari 4,4 milijarde godina.

Omotač

Ispod kore, do dubine 2900 km nalazi se omotač. Sastoji se od spojeva bogatih željezom i magnezijem. S dubinom raste i pritisak, a s pritiskom se mijenja i tačka topljenja. Stijene u višim slojevima nalaze se u polurastopljenom, plastičnom stanju, a u većim dubinama su čvrste. Materijal se kreće ("teče") vrlo sporo zbog visoke viskoznosti.

Jezgro

Kako je prosječna gustoća Zemlje 5515 kg/m³, a gustoća materijala na površini samo oko 3000 kg/m³, očito se gušći materijal mora nalaziti u jezgru. U vrijeme nastajanja Zemlje, prije 4,5 milijardi godina Zemlja je većinom bila rastopljena. U procesu koji nazivamo diferencijacija teži elementi su potonuli prema središtu, a lakši su se skupili uz površinu. Zato je jezgra sastavljena uglavnom od željeza (80%), nikla i silicija.

Jezgro se dijeli u dva dijela, unutrašnju kruto jezgro poluprečnika oko 1250 km i vanjsko rastopljeno jezgro koje se pruža do poluprečnika 3500 km. Smatra se da je unutrašnje jezgro u kristalnom obliku, a vanjska sastavljena od tekućeg željeza i nikla. Smatra se da strujanje ovog rastopljenog metala (i miješanje koje nastaje zbog Zemljine rotacije) stvara Zemljino magnetsko polje.

Također pogledajte

• Difuzna radijacija Zemlje
• Endogeni procesi

Vanjski linkovi

• "Earth: Overview". Solar System Exploration. NASA. Arhivirano s originala, 11. 5. 2013. Pristupljeno 5. 2. 2012.
• "Global Measured Extremes of Temperature and Precipitation". National Climatic Data Center. Arhivirano s originala, 25. 5. 2012. Pristupljeno 10. 3. 2012.
• Green, Tim (7. 1. 2005). "Most Changes in Earth's Shape Are Due to Changes in Climate". Goddard Space Flight Center: NASA. Arhivirano s originala, 22. 1. 2009. Pristupljeno 10. 3. 2012.
• "National Geomagnetism Program". United States Geological Survey.
• "The Gateway to Astronaut Photography of Earth". NASA-Johnson Space Center: Image Science and Analysis Laboratory. Arhivirano s originala, 30. 4. 2009. Pristupljeno 10. 3. 2012.
• "NASA Earth Observatory". NASA Goddard Space Flight Center: EOS Project Science Office.
• Fraser Cain & Dr. Pamela L. Gay (28. 8. 2007). "Ep. 51: Earth". Astronomy Cast (Podcast). Arhivirano s originala, 24. 7. 2010. Pristupljeno 10. 3. 2012.