V strede Zeme sa nachádza horúce hustéjadro, ktoré obklopuje chladnejšíplášť z roztavenýchhornín. Na povrchu jekôra, ktorá dosahuje rôznu hrúbku v závislosti od miesta (podoceánmi je všeobecne tenšia ako podkontinentmi). Vďaka pevnému povrchu a vnútornému zloženiu Zem zaraďujeme medziterestriálne planéty. Zem je najväčšia spomedzi terestriálnych planét slnečnej sústavy a tiež jediná známa planéta, na ktorej sa nachádzavoda vo všetkých trochskupenstvách. Väčšina jej povrchu je pokrytá kvapalnýmoceánom, čo jej pri pohľade zo vzdialeného vesmíru dáva charakteristickúmodrú farbu. V blízkosti rotačných pólov je oceán, resp. pevný povrch trvale zamrznutý a vytvára bielepolárne čiapky. Zem je obklopenáatmosférou, ktorá vo veľkých vzdialenostiach od povrchu pozvoľna prechádza domedziplanetárneho prostredia. Po prvýkrát Zem ako celok na vlastné oči videla posádka kozmickej lodeApollo 8, ktorá ako prvá opustila obežnú dráhu Zeme a vzdialila sa od nej natoľko, že sa zmestila dozorného poľa ľudského oka.
Zem vznikla približne pred 4,57 miliardami rokov pravdepodobne sformovaním sa zprotoplanetárneho disku. Povrch Zeme neustále pretvárajú geologické procesy, napríkladplatňová tektonika, ktorá pomaly mení polohy a tvarkontinentov. Veľkú zásluhu na dnešnej podobe Zeme majú aj živé organizmy, ktoré utvárajúbiosféru. Počas dlhých miliárd rokov na Zemi vytvorili dýchateľnúatmosféru apôdu.
Zem je prvá planéta od Slnka, ktorú sprevádzaprirodzená družica (Mesiac) a zároveň jediná planéta slnečnej sústavy, ktorá má len jeden mesiac. Jeho priemer dosahuje približne štvrtinu priemeru Zeme, ale považuje sa za neprimerane veľký vzhľadom na materské teleso. Mesiac sa nepodobá Zemi. Jeho povrch je pustý, s veľmi slabou atmosférou, bez kvapalnej vody asopečnej aktivity.
Slovenské názvy tejto planéty sú: v astronómii:Zem[2], mimo astronómie:zem[2][3], s dôrazom na guľatý tvar:zemeguľa[3], so zahrnutím všetkého na samotnej planéte:svet[4][3], prenesene:glóbus[3]. Zastaraný tvar jezema[5]. Vsci-fi sa občas používajú názvyTerra[6] aTellus[7]. Latinské názvy súTerra alebo zriedkavoTellus čiGaea. Grécky názov jeGaia.
Grécke menoGaia znamenámatka.Gaia bola vstaroveku veľmi uctievanou bohyňou Zeme, ktorej zasväcovali množstvochrámov aoltárov. Gaia dávala život všetkým tvorom, ale neľútostne ho potom brala späť do svojho lona. Bola teda zároveň bohyňouživota asmrti.
Zem je takmerguľaté teleso. Má tvargeoidu (grécky:geoidés = "podobný Zemi"), ku ktorému sa najviac približuje tvar rotačnéhoelipsoidu.Odstredivá sila rotácie spôsobila, že Zem je na póloch sploštená. Z tohto dôvodu je rovníkový priemer Zeme,12 756,284km o42,77km väčší ako jej polárny priemer. Dôsledkom odstredivej rotačnej sily je tiež to, žetiažové zrýchlenie je nepatrne menšie na rovníku ako na póloch.
Vertikálna členitosť povrchu, čiže rozdiel medzi vrcholkami najvyššíchpohorí a dnami najhlbšíchoceánskych priekop, je asi20km. Príliš veľkým výškovým rozdielom bránigravitácia spoločne s tektonickými procesmi aeróziou.[8]Hmotnosť Zeme je 5,974.1024 kg, čo je približne tri milióntinyhmotnosti Slnka.
Hodnotahustoty Zeme5 515kg/m3[9] je najväčšia zo všetkých planét slnečnej sústavy. Dôvodom je čiastočne to, že Zem je najhmotnejšou pevnou planétou, akú v slnečnej sústave poznáme, a gravitácia stlačila materiál v jej vnútri do menšiehoobjemu.
Zem vrhá do priestoru na strane odvrátenej od Slnka svojtieň, ktorý má približne tvar zbiehajúceho sakužeľa. Vrchol úplnéhotieňa (umbry) Zeme je od zemského povrchu vzdialený približne1 400 000km, čo je približne stotina vzdialenosti Zeme od Slnka. Keď do zemského tieňa vstúpi Mesiac, dochádza k jehozatmeniu. Aj všetkyumelé družice Zeme každý deň prechádzajú tieňom, preto ich (s výnimkou obdobia okololetného slnovratu) možno pozorovať lenvečer alebo nadránom.
Obeh Zeme okolo SlnkaRozsah možného sklonu zemskej osi
Zem obieha okolo Slnka v strednej vzdialenosti 149,6 miliónov km priemernourýchlosťou29,8km/s. Stredná vzdialenosť Zeme od Slnka sa stala jednou zo základných astronomických jednotiek dĺžky a označuje sa akoastronomická jednotka (skratka AJ alebo AU z anglickéhoAstronomical Unit). V najvzdialenejšom bode svojej dráhy, vaféliu (odslní), je Zem od Slnka vzdialená152 098 704km, v najbližšom bode svojej dráhy, vperihéliu (príslní)147 097 149km. Zmena vzdialenosti od Slnka však nie je príčinou striedania saročných období. Zem prechádza perihéliom okolo4. januára,[11] dva týždne pozimnom slnovrate, kedy paradoxne na severnej pologuli vrcholízima. Aféliom zase Zem prechádza dva týždne po letnom slnovrate,[12] kedy je na severnej pologuli leto. V súlade sKeplerovými zákonmi sa Zem v aféliu pohybuje približne o1km/s pomalšie ako v perihéliu. Jej priemernáobežná rýchlosť je29,79km/s.
Doba obehu Zeme okolo Slnka sa stala jednou zo základných jednotiek času a nazývame jurok. Obeh Zeme okolo Slnka sa však môže vzťahovať na rôzne body alebo telesá, podľa čoho rozlišujeme niekoľko typov obehov, ktorých dĺžky sa od seba nepatrne líšia. Poznáme roksiderický,tropický aanomalistický. Tropický rok, ktorý je základomkalendárneho roku, má dĺžku 365 dní, 5 hodín, 48 minút a 45,4 sekúnd. Priemerná rovina, v ktorej obieha Zem okolo Slnka, sa nazývaekliptika. Používa sa ako základná rovina, voči ktorej určujemesklony dráh všetkých telies v slnečnej sústave.
Vzhľadom na to, že Zem má veľmi hmotný Mesiac aťažisko ich vzájomného obehu leží pod povrchom Zeme, Zem vykonáva pri svojom obehu okolo Slnka kývavé pohyby, ktoré planétu jednak mierne striedavo približujú a vzďaľujú od Slnka, jednak spôsobujú jej striedavý pohyb nad a pod rovinou ekliptiky.
Zemská os je priamka, ktorá prechádza stredom Zeme a pretína povrch Zeme v dvoch bodoch, ktoré nazývamepóly. Okolo tejto osi sa Zem otáča takmer konštantnou rýchlosťou, ktorá narovníku dosahuje hodnotu465,09m/s.[9] Jedna otočka Zeme okolo osi voči Slnku trvá 24 hodín. Táto časová jednotka sa nazývaslnečný deň. Tento deň je približne o 4 minúty dlhší ako časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi prechodmimiestnym poludníkom ľubovoľne vybranej hviezdy. Tento interval sa nazývahviezdny (siderický) deň. Hviezdny deň trvá 23h 56min a 4s; toľko trvá otočka Zeme voči hviezdam. Približne štvorminútový rozdiel medzi hviezdnym a slnečným dňom je spôsobený tým, že Zem sa okrem otáčania okolo osi pohybuje ešte okolo Slnka, a to proti smeru rotácie. Otáčanie Zeme okolo svojej osi spôsobuje striedaniedňa anoci. Za 1 hodinu sa Zem otočí o 1/24 svojho obvodu, čo je 15°zemepisnej dĺžky. Na každých 15° preto pripadá jednočasové pásmo. Pod vplyvomslapových síl Mesiaca sa rotácia Zeme pomaly spomaľuje, asi o tisícinu sekundy za 100 rokov.
Zemská os nie je rovnobežná s kolmicou na ekliptiku, ale odkláňa sa od nej vuhle, ktorý v súčasnosti dosahuje hodnotu približne 23,5°. Tento sklon zemskej osi spolu s obehom Zeme okolo Slnka má za následok striedanie ročných období. Pri obehu je striedavoseverná ajužná pologuľa v rôznych dobách privrátená k Slnku. Sklon zemskej osi sa pomaly mení, a preto os nesmeruje stále do rovnakého bodu oblohy. V súčasnosti smeruje do blízkosti hviezdyPolárky, ale napríklad zhruba pred 13 000 rokmi smerovala zemská os k hviezdeVega. Tento krúživý pohyb zemskej osi sa nazývaprecesia. Jeden precesný obeh zemskej osi okolo pólu ekliptiky sa nazývaPlatónsky rok a má dĺžku 25 700 rokov. Ani samotná os nemá pevnú polohu vzhľadom na zemské teleso a v dôsledku toho sa priesečníky osi so zemským povrchom (póly) tiež pomaly pohybujú. Perióda zmien polohy pólov nie je úplne pravidelná a nazýva saChandlerova perióda. Navyše sa v cykle 42 000 rokov[13] mení sklon osi ku kolmici na ekliptiku a to v rozsahu 22,1 – 24,5°.
Od roku 1899 za os zemskej rotácie odklonila o 10,5 m. Vedci identifikoval tri dôvody: topenie ľadu (najmäGrónsko) a zvýšenie hladiny oceánov; ústupomľadovcov a znížením ich hmotnosti sa dvíha zemská masa; porucha vo viskóznej vrstvezemského plášťa.[14]
Okrem spomenutých pohybov vykonáva Zem ešte niekoľko ďalších pohybov. Ako teleso slnečnej sústavy sa Zem napríklad zúčastňuje na obehu okolojadra Galaxie. Obežná dráha Zeme vykonáva pomalý pohyb vyplývajúci z Einsteinovejteórie relativity nazývanýstáčanie perihélia. Po prvýkrát bolo toto stáčanie objavené pri planéteMerkúr.
Zem sa pravdepodobne sformovala podobne ako ostatné terestrické planéty zprotoplanetárneho disku, ktorý obklopoval vznikajúce Slnko (praslnko).Slnečný vietor, ktorý vyžarovalo praslnko, sa postaral o odstránenie najľahších prvkov – vodíka ahélia – z vnútorných častí disku. Až do vzdialenosti asi 700 miliónov kilometrov od praslnka zostal len prach tvorený ťažšími prvkami, preto sa z neho utvorili planéty s pevným povrchom. Postupným zhlukovaním vznikli v disku väčšie nepravidelné telesá – planetezimály, z ktorých sa vzájomnými zrážkami sformovali väčšie guľaté telesá – protoplanéty. M. Bizzarro a kol. ukázali, že akrécia Zeme z planetezimál trvala približne 30 miliónov rokov. Vyplýva to zo zastúpeniaizotopov176Lu a178Hf vchondritoch.[15]
V roztavenom vnútri Zeme dochádzalo kugravitačnej diferenciácii, čo znamená, že ťažšie chemické prvky klesali pod vplyvom gravitácie do hlbších vrstiev zemského telesa a ľahké stúpali na povrch. Tento proces prebiehal približne prvú stovku miliónov rokov po vzniku slnečnej sústavy.[15] Výsledkom tohto procesu bolo, že najťažšie prvky sa dostali do stredu telesa, kde utvorili jadro, ľahší materiál plášť okolo jadra a najľahšie, prchavé prvky utvorili prvotnú atmosféru Zeme. Tá sa však len málo podobala na súčasnú: tvorili ju prevažnevodík ahélium, v menšej miereamoniak,metán,vodné pary aoxid uhličitý.[16] Plášť postupne chladol a stával sa čoraz menej tekutým, zemské jadro však zostáva doteraz horúce, zahrievané teplom z rozpadu rádioaktívnych látok. Najstaršie známe horniny pochádzajú z oblastiIsua v západnomGrónsku a ich vek sa odhaduje na 3,8 miliárd rokov.[15]
Nejasný zostáva pôvodvody na Zemi, ktorej bolo v prvotnej atmosfére Zeme príliš málo na vznik oceánov. Väčšina vedcov sa prikláňa k teórii, že hlavná časť vody sa dostala na Zem až po skončení jej formovania v podobekomét, ktoré dopadali na jej povrch.[15][16]
Zem mámagnetické pole, ktoré sa vytváratrením pri rotácii vonkajšieho, zrejme tekutéhozemského jadra o pevné vnútorné jadro. Tento proces funguje ako obrovské hydrodynamickédynamo. Magnetické pole Zeme mádipólový charakter, to znamená, že rozloženie jehosiločiar je podobné siločiaram v okolí tyčovéhomagnetu. Magnetické siločiary sa zbiehajú v severnom a južnommagnetickom póle. Magnetická os je sklonená k rotačnej osi pod uhlom približne 11°. Merania magnetizmu v horninách rôzneho veku ukázali, že magnetické póly putujú po povrchu Zeme a pole dokonca periodicky mení svoju polaritu.[8]
Oblasť okolo Zeme, v ktorej dominuje magnetické pole sa nazývamagnetosféra. Tvar magnetosféry silne ovplyvňujeslnečný vietor, ktorý na náveternej strane (strane najbližšej k Slnku) pôsobí tlakom približne 1,7nPa. Tým zatláča magnetosféru do vzdialenosti asi desiatich zemských priemerov (asi60 000km). Oblasť, v ktorej geomagnetické pole začína slnečný vietor odchyľovať, sa nazýva nárazový front.[13] Na strane odvrátenej od Slnka je magnetosféra predĺžená do chvosta siahajúceho ďaleko za obežnú dráhuMesiaca. Hranica medzi magnetosférou amedziplanetárnym magnetickým poľom sa nazývamagnetopauza.
Magnetosféra Zeme nedovoľuje elektricky nabitým časticiam zo Slnka dostať sa k povrchu. Nabité častice musia pri svojom pohybe sledovať siločiary magnetického poľa a zostávajú dlhodobo zachytené v oblastiach vysoko nad zemským povrchom, ktoré nazývameVan Allenove radiačné pásy. Magnetické pole plní teda ochrannú funkciu, bez ktorej byživot na Zemi nebol možný. Pokiaľ častice predsa preniknú do vrchnej vrstvy zemskej atmosféry, zrazia sa smolekulami vzduchu a vybudia ichelektróny na vyššie energetické hladiny. Pri návrate elektrónov späť na nižšie energetické hladiny sa uvoľňujesvetlo, ktoré pozorujeme akopolárnu žiaru.
Atmosféra Zeme je plynný obal Zeme, ktorého hustota vo väčších vzdialenostiach od povrchu klesá. Existovala už od vzniku Zeme, ale jej chemické zloženie sa značne menilo pôsobením mnohých procesov, napríklad aj živých organizmov. V súčasnosti je zložená zdusíka (78%),kyslíka (21%),argónu (necelé 1 %) a zvyšok tvorí premenlivé množstvovodných pár,oxid uhličitý a ďalšie plyny. Táto zmes sa bežne nazývavzduch. Hmotnosť zemskej atmosféry je 5 700 miliárd ton.Atmosférický tlak sa pri morskej hladine pohybuje okolo hodnoty 100kPa.
V atmosfére rozlišujeme päť vrstiev, ktorých chemické zloženie je pozoruhodne uniformné. Pre život je najdôležitejšia najspodnejšia vrstva atmosféry,troposféra, ktorá je pod vplyvom zemskej gravitácie najhustejšia. V nej prebiehajú všetky procesy vytvárajúcepočasie. Vzduch sa v nej pohybujevertikálne ahorizontálne a dôkladne sa mieša.[8]
Viditeľné svetlo preniká všetkými vrstvami atmosféry,infračervené arádiové vlny čiastočne pohltístratosféra (vrstva nad troposférou). Vo výške 20–30km sa vyskytuje zvýšená koncentráciaozónu. Tátoozónová vrstva nás chráni pred nebezpečnýmultrafialovým žiarením. Monitorovaním obsahu ozónu združíc bolo zistené, že najmä v oblasti zemských pólov dochádza v posledných rokoch k značnému poklesu obsahu ozónu. Oblasť s prudko zníženou koncentráciou ozónu sa nazývaozónová diera.
Nad stratosférou sa nachádza ďalšia vrstva,mezosféra, ktorá pohlcujeröntgenové žiarenie. Atmosféra nás tiež chráni pred dopadmi telies z kozmu, ktoré v nej obvykle zhoria a pozorujeme ich ako svetelné úkazy nazývanémeteory. Funguje tiež ako regulátor teploty. Teploty na povrchu Zeme sa pohybujú v extrémnych prípadoch zhruba od mínus 90 °C (vAntarktíde) do plus 60 °C (Sahara,Údolie smrti vUSA). Priemerná teplota na povrchu planéty je cca 15 °C.[13]
Časti zemskej atmosféry sú v neustálom pohybe. Do pohybu ich dáva slnečná energia, ktorú pohlcujú kontinenty a oceány a od nich sa druhotne ohreje aj vzduch. Zahriaty, menej hustý a tým aj ľahší vzduch stúpa nad chladnejší, menej ťažký. Pri stúpaní sa zahriaty vzduch rozpína a chladne, lebo má nad sebou už menšiu vrstvu atmosféry, ktorá naň pôsobí menšímtlakom. Stúpanie sa zastaví, keď sa tlak pôvodne horúceho vzduchu vyrovná s tlakom okolitého vzduchu.
Okraj veľkého búrkového oblakukumulonimbu, ktorý nadobúda výšku až niekoľko kilometrov
Horizontálny pohyb vzduchu sa deje vďaka cirkulácii atmosféry medzi rovníkom a pólmi, ale aj vďaka cirkulácii oceánov a rotácii Zeme. Slnečné žiarenie poskytuje tiež energiu na vyparovanie vody. Vodná para v atmosfére je neviditeľná, ale môže sa skondenzovať do mikroskopických čiastočiek, ktoré sú vo veľkých množstvách viditeľné akooblaky. Zemská oblačnosť je v neustálom pohybe v súlade s tým, ako sa vyvíja počasie. Oblačnosť zakrýva v každom okamihu približne polovicu zemského povrchu. Rozoznávame nízku, strednú a vysokú oblačnosť. Väčšina oblakov, z ktorých padajú významnejšiezrážky, patrí medzi stredné a nízke oblaky (s výškou do7km).
Počasie je na Zemi veľmi premenlivé. Veľké výkyvy sú charakteristické hlavne pre strednézemepisné šírky.Rovníkové oblasti sú zase poznačené búrlivými zmenami počasia (hurikány,tajfúny acyklóny). Pre tieto búrky sú charakteristické silnéelektrické výboje, vysoká rýchlosťvetra (aj200km/h) a sú lokalizované prevažne do oblastí oceánov, nad pevninou strácajú na intenzite.
Dlhodobý, nie však nemenný stav ovzdušia sa nazývapodnebie. Podľa podnebia možno rozdeliť povrch Zeme naklimatické oblasti, ktorých hranice sú určované predovšetkýmzemepisnou šírkou. Podnebie však veľmi ovplyvňuje ajnadmorská výška a vzdialenosť miesta od oceánu. Svoju úlohu zohrávajú ajoceánske prúdy. Smerom od rovníka k pólom rozoznávame horúce podnebie s celoročným dažďom, horúce podnebie s monzúnovým dažďom, horúce podnebie so sezónnym dažďom, horúce a suché podnebie, chladné a mierne prímorské podnebie, teplé a mierne podnebie, chladné a mierne kontinentálne podnebie a studené podnebie. Osobitnou kategóriou je horské podnebie.
Odklon zemskej osi od kolmice na ekliptiku spôsobuje, že množstvo žiarenia dopadajúce na určité miesto povrchu Zeme nie je vždy rovnaké. Keď dopadá pod menšímuhlom, viac sa ho pohltí v zemskej atmosfére a preto menej zahrieva povrch ako vtedy, keď dopadá pod väčším uhlom. Slnečné svetlo dopadá pod menším uhlom preto, lebo jeho výška nadhorizontom je menšia a nad horizontom daného miesta prejde len malú dráhu. Z toho vyplývajú kratšie dni a dlhšie noci v určitých častiach roka. Tento jav nazývameročné obdobia. Zmena ročného obdobia prináša zmeny počasia, dĺžky dňa aj priemerných teplôt. V miernom a polárnom pásme sa obvykle rozlišujú štyri ročné obdobia podľa teploty:jar,leto,jeseň azima. V tropickom a subtropickom pásme sú zmeny teplôt zanedbateľné a omnoho výraznejšie sú zmeny množstva zrážok.
Povrch Zeme je veľmi rôznorodý, pretože ho utváralo veľké množstvo najrozličnejších procesov, z ktorých niektoré nepoznáme nikde inde v slnečnej sústave, iba na Zemi. Zem je pravdepodobne jediná planéta slnečnej sústavy, ktorá si dodnes zachovalasopečnú aktivitu aplatňovú tektoniku (hoci existujú predbežné dôkazy o vulkanickej aktiviteMerkúra[17] aVenuše aj v súčasnosti). Tieto dva procesy sa výrazne podieľajú na pretváraní povrchu Zeme. Zrážkou platní dochádza korogenéze, teda vzniku novýchpohorí.Sopky často vo forme celých reťazcov vulkanických ostrovov tvoriamagmaticky aktívne oblasti, často na okrajoch tektonických platní. Prítomnosť kvapalnej vody a atmosféry umožňuje výraznúeróziu. Vodná erózia je v súčasnosti v slnečnej sústave jedinečný proces, aj keď v minulosti sa mohol vyskytovať aj naMarse.[18]
Oproti iným planétam a ich mesiacom nachádzame na povrchu Zeme len veľmi máloimpaktných kráterov. V prepočte na rovnakú plochu má Mesiac 1350-krát viac kráterov a Venuša 1,5-krát viac kráterov ako Zem.[19] V súčasnosti je ich na celom svete známych 170.[15] Dôvodom je jednak prítomnosť hustej atmosféry Zeme, ktorá nedovolí väčším telesám dopadnúť na jej povrch (zhoria v nej) a jednak erozívne procesy, ktoré krátery postupne zahladzujú. Najväčší známy zemský kráter jeVredefort vJužnej Afrike, ktorý má priemer300km.[15]
Povrch Zeme pokrývajúkontinenty (pevniny) aoceány. Kontinenty dnes zaberajú 29% povrchu Zeme. 71% povrchu je zaliaty vodamimorí aoceánov. Tieto dve hlavné zložky povrchu sa od seba neodlišujú len prítomnosťou alebo neprítomnosťou vody, ale aj stavbou zemskej kôry. Pred miliónmi rokov mali kontinenty oproti dnešku odlišné tvary, veľkosť a polohu. Podobný vývoj je očakávaný i do budúcnosti. Príčina je v tom, že najvrchnejšia vrstva Zeme – litosféra je rozlámaná na radplatní, ktoré sa pomaly pohybujú.
Podľa teórie z 2018 má voda na Zemi pôvod v zárodočnej hmlovine (z ktorejvznikla slnečná sústava) spolu s vodou zchondritových meteoritov.Vodík z hmloviny reagoval soželezom v magmatickom oceáne. Približne 1 zo 100 molekúl vody pochádza zo zárodočnej hmloviny.[20]
Hydrosféra je názov zahŕňajúci všetko vodstvo (či už na povrchu, pod povrchom alebo nad povrchom) a v akejkoľvek forme (vodná para, tekutina,ľad). Celkový objem vôd je asi 1 385 mld. km3.Kvapalná voda je pre život na Zemi nevyhnutná nielen preto, že tvorí podstatnú časť objemu tiel živých organizmov, ale aj preto, že má veľkútepelnú kapacitu. Vďaka tejto svojej vlastnosti zmierňuje teplotné výkyvy spôsobené striedaním dňa a noci.
Najviac vody je obsiahnutej vmoriach aoceánoch – až 96,54%. Najväčší oceán jeTichý oceán, ktorý zaberá rozlohu 166,24 milióna km2.[18] Zvyšok svetových zásob vody pripadá navodné toky (rieky apotoky),jazerá, umelé nádrže,podzemnú vodu, vodu vpôde, vodné pary obsiahnuté v atmosfére aľadovce (tieto predstavujú najväčšiu zásobáreňsladkej vody). Voda v pevnom skupenstve sa vyčleňuje dokryosféry. Malá časť svetových zásob vody je obsiahnutá tiež v teláchživých organizmov. Celkové množstvo vody viazanej v telách organizmov by po uvoľnení na celom zemskom povrchu utvorilo vrstvičku s hrúbkou približne 1 milimeter.[21] Živé organizmy neustále vydávajú vodu do okolitého prostredia napríklad procesomdýchania.
Voda na Zemi nie je nehybná, neustále cirkuluje. Tento proces sa nazývakolobeh vody.
Pedosféra je samostatne vydelený obal Zeme tvorený z veľkej častipôdou. Pôda vznikla premenou vrchnej častilitosféry (zvetrávanímhornín) pôsobenímorganizmov, slnečného žiarenia, vzduchu,vody a času. Pedosféra tvoríživotné prostredie pre organizmy a je prechod medzi živou a neživou sférou. Jej hrúbka je kolísavá, od niekoľkých centimetrov až po približne 3 metre.
Človek zatiaľ priamo skúmal len povrch Zeme, oblastizemskej kôry do hĺbky12km,atmosféru ahydrosféru. Jeho prienik do hlbších vrstiev planéty bol minimálny. Poznatky o vnútornom zložení Zeme sa zakladajú na nepriamych pozorovaniach, napríklad na meraní hustotyhornín, meranízemetrasných vĺn prechádzajúcich Zemou, štúdiu vonkajších prejavov vnútorných procesov, napr.sopečnej aktivity, štúdiu zemskéhomagnetického poľa a na laboratórnych pokusoch.
Na základe rozdielnych fyzikálnych a chemických vlastností možno rozoznať v stavbe Zeme niekoľko odlišných vrstiev – geosfér. Ich hustota smerom do stredu Zeme rastie od 2,7–2,8kg/dm3 vo vrchnej časti zemskej kôry po5,52kg/dm3 v jadre. Podľa hĺbky pod povrchom rozoznávame tieto vrstvy Zeme:
litosféra – je vrchná, kamenná vrstva Zeme, hrubá 0 až60km, tvorí samostatný celok zložený z ďalších vrstiev:
0 až35km – zemská kôra je najvrchnejšia, krehká časť litosféry, ktorej hrúbka kolíše od5km (na dne oceánov) po70km (pohoria)
35 až60km – vrchnýplášť je spodná časť litosféry v kontakte s kôrou, s ktorou si vymieňa teplo i chemické látky
60 až2 890km – spodný plášť postupne mení skupenstvo z plastického na vo vonkajšej časti na pomerne pevné v hĺbke
2 890 až5 100km – vonkajšiejadro, tvorené zmesou železa a niklu je zrejme tekuté
5 100 až6 378km – vnútorné jadro, najhustejšia časť Zemského telesa, ktorá je pevná
Nad povrchom Zeme sa nachádzaatmosféra, ktorú delíme na tieto časti:
Zemská kôra je najvrchnejšia a najtenšia vrstva Zeme. Má hrúbku na kontinentoch 30 až70km, pod oceánmi 4 až8km. Leží na tuhšom zemskom plášti a hranica medzi kôrou a plášťom sa nazývaMohorovičova diskontinuita. Skladá sa prevažne zožuly (granitu) ačadiču (bazaltu). Jej strednáhustota je 2,8 g/cm3. S geologickou stavbou zemskej kôry úzko súvisia anomálie gravitačného poľa Zeme. Kôra sa delí nakontinentálnu aoceánsku. Kontinentálna kôra tvorí okrem kontinentov aj dná plytkých morí, ktoré kontinenty obklopujú. Je všeobecne hrubšia ale ľahšia ako oceánska. Korene mladých horských pásiem siahajú miestami až do hĺbky70km.Pevninská kôra sa skladá z hornín bohatých nakremík,sodík,draslík ahliník.Oceánska kôra tvorí prevažnú časť zemského povrchu. Jej hrúbka kolíše od 6 do11km a má vyššiu hustotu ako kôra kontinentov. Z tohto dôvodu nie je vyzdvihnutá až do takých výšok a je zaplavená vodou. Najstaršie časti oceánskej kôry nemajú viac ako 200 miliónov rokov a nepretržite sa vytvára z materiálu plášťa v dlhýchstredooceánsky chrbtoch na miestach divergentného stretu dvoch litosférických platní.
Kontinentálne platne boli zmapované v druhej polovici 20. storočia. Na tomto obrázku je znázornený aj pohyb jednotlivých platní voči sebe.
Teória platňovej tektoniky hovorí o tom, že pod litosférou sa nachádzaastenosféra, ktorá je vo svojej vyššej časti plastická, vo väčších hĺbkach však v dôsledku nárastu tlaku mení svoje vlastnosti a je pevná.[22] Litosféra „pláva“ na astenosfére a je rozlámaná na viacero veľkých a niekoľko menších platní, nazývaných ajtektonické platne. Tieto platne sa voči ostatným pohybujú, pričom môže dochádzať k ich stretom: konvergentné (dve platne do seba narážajú), divergentné (dve platne sa od seba vzďaľujú), alebo transformačné (platne sa pohybujú vedľa seba opačnými smermi). Pri stretoch nastávajú rôzne geologické fenomény vrátanezemetrasenia,sopečnej činnosti, a pod.
Tektonické platne sú rozsiahle ploché telesá, ich hrúbka je v porovnaní s plošným rozsahom pomerne malá. Tvorí ich buď samotnáoceánska kôra, alebo čiastočne oceánska a čiastočnekontinentálna. Platne sa vyznačujú schopnosťou prenášať horizontálne pôsobiace sily na značné vzdialenosti, bez toho že by sa sami výrazne týmito silami deformovali. Vedci sa preto domnievajú, že najvýznamnejšie pôsobenie síl, pohyby a deformácie sa koncentrujú na okrajoch platní.[23] Za jeden zo všeobecne uznávaných zdrojov energie pohybujúcej platňami sa považuje tepelný pohyb zplášťa smerom k povrchu, tzv.konvekcia. Ďalším zdrojom pohybov platní je pôsobenie ťahuoceánskej kôry, ktorá sa neustále pohybuje smerom odoceánskych chrbtov. Ťahové pôsobeniesubdukujúcej oceánskej kôry podľa dnešných predstáv dodáva asi 95% energie potrebnej pre pohyb platní a je jednoznačne dominantným faktorom ovplyvňujúcim ich pohyb.[24]
Zemský plášť zasahuje do hĺbky2 890km. Tlak v spodnej časti plášťa je ~140 GPa (1,4×106 atmosfér). Z väčšej časti je zložený z materiálov bohatých na železo a horčík. Ich bod topenia závisí od tlaku, ktorému sú vystavené. Napriek tomu, že je tu vysokáteplota, kvôli vzrastajúcemutlaku sú spodné časti tejto oblasti považované za pevné, a iba vrchné časti sú tvárne (polotekuté). Zloženie vrchného plášťa môžeme spoznať vďaka sopečnej činnosti, ktorá vynáša minerály tvoriace vrchný plášť na povrch. Zemský plášť je vybudovaný prevažne zkremičitanových minerálov s veľkou hustotou. Plášť sa delí na vrchný a spodný.
Zemské jadro má veľmi veľkú hustotu v porovnaní s plášťom. Jadro je tvorené ťažkými prvkami, pričom prevažuježelezo (80%). Za ním nasledujenikel a nejaké ľahké prvky, predpokladá sa, že sa v jadre nachádza napríkladsíra. Ťažké prvky sa do jadra dostali v raných štádiách vzniku Zeme. Vplyvomrádioaktívneho rozpadu sakovové prvky postupne roztavili, oddelili sa od nekovovýchkremičitých látok a klesli smerom do stredu Zeme, zatiaľ čokremičitany stúpali k povrchu. Tento proces sa nazývagravitačná diferenciácia. Táto roztavená kovová hmota, prevažneželezo s malou prímesouniklu tvorízemské jadro s priemerom asi 7 000 kilometrov.Teplo vystupujúce z jadra spôsobuje pomalú cirkuláciu hmôt plášťa.
Jadro delíme na vonkajšie a vnútorné. Polomer vonkajšieho jadra je približne3 500km. Predpokladá sa, že tekuté vonkajšie jadro generuje magnetické pole Zeme. Teplota vonkajšieho jadra na hranici s plášťom je 3 500 ˚C, vnútorného asi 4 500 °C–6 000 ˚C. Pevné vnútorné jadro má polomer zhruba1 250km a pravdepodobne prispieva k vzniku zemského magnetického poľa, hoci samo je príliš horúce na to, aby mohlo byť nositeľom stáleho magnetického poľa.
Zem má jediný stály prirodzený satelit, aj keď niektoréplanétky sa môžu dočasne dostať do gravitačného poľa Zeme a stať sa jej dočasným mesiacom (napr. planétka2002 AA29). Priemer Mesiaca je 3 476 kilometrov, čo je približne 1/4 priemeru Zeme. Zem je prvá planéta od Slnka, ktorá má mesiac a jediná planéta s iba jedným satelitom, aj keď dlho sa za druhú takúto planétu považovaloPluto. V roku 2005 všakHubblov vesmírny ďalekohľad objavil ďalšie dva mesiace Pluta a v tom nasledujúcom roku bolo Pluto formálne vyradené spomedzi planét.
Východ Zeme spoza povrchu Mesiaca
Mesiac zohráva mimoriadne dôležitú úlohu pri udržiavaní rotačnej osi Zeme v určitých medziach, tiež pri tvorbe prílivu a odlivu na Zemi. Priemerná vzdialenosť medzi Mesiacom na Zemou je384 403km, čo je asi asi 60 zemských polomerov. Mesiac je vviazanej rotácii so Zemou, čo znamená, že jedna strana Mesiaca (privrátená strana) je stále obrátená k Zemi. Druhú,odvrátenú stranu, nie je možné zo Zeme z väčšej časti vidieť. Mesiac vykoná kompletný obeh Zeme asi za jeden kalendárny mesiac, počas ktorého sa dívame na rôznu časť jeho osvetlenej polovice. Hovoríme, že Mesiac máfázy. Zem a Mesiac obiehajú okolo ichťažiska, ktoré leží asi4 700km od zemského stredu (asi 3/4 cesty k povrchu). Mesačná kôra je zložená z množstva rôznych prvkov, vrátaneuránu,tória,draslíka,kyslíka,kremíka,horčíka,železa,titánu,vápnika,hliníka avodíka. Jeho povrch je pokrytý desiatkami tisíckráterov s priemerom väčším ako1km². Väčšina je stará stovky miliónov alebo miliardy rokov; neprítomnosť atmosféry, počasia a nových geologických procesov zabezpečuje, že väčšina z nich zostane prakticky navždy zachovaná. Krátery vznikli väčšinou v dôsledku dopadumeteoritov.
Mesiac je zároveň jediným cudzím kozmickým telesom, po ktorého povrchu sa prechádzal človek. V roku1969 pristáliNeil Armstrong aBuzz Aldrin ako prví ľudia na Mesiaci. Kozmická loď s ľudskou posádkou navštívila Mesiac ešte päťkrát a počet ľudí, ktorí vystúpili na jeho povrch, dosiahol 12.
Prítomnosť veľkého množstva živých organizmov na Zemi je zjavná už zvesmíru. Poukazujú na to obrovskézalesnené plochy, vystupujúcekoralové útesy a v neposlednom rade aj veľké množstvo kyslíka v zemskej atmosfére, ktorý sa tam dostal ako produkt niekoľkých miliárd rokov fotosyntézysiníc a rastlín.
Ako jediná známa planéta, na ktorej sa vyvinul a pretrval život sa Zem stala prototypomobývateľnej planéty. Vzdialenosť Zeme od Slnka, prítomnosť atmosféry a jej vhodné chemické zloženie umožňujú, aby sa na väčšine jej povrchu udržala voda v kvapalnom skupenstve. Tým je splnená základná podmienka, ktorú podľa súčasných predstáv potrebuježivot na svoj vznik. Od svojho vzniku obývajú živé organizmy túto planétu už asi 3,8 miliardy rokov, čo predstavuje dve tretiny jej histórie.[8]
Veľkomestá sú kultúrnymi, ekonomickými a politickými centramištátov
V súčasnosti je Zem obývaná podľa odhadov rádovo 1033 jednotlivých živých organizmov, ktoré patria do vyše 1,5 milióna druhov.[25] Formy života sú rozmanité od najjednoduchších bezjadrových mikroskopických jednobunkovcov (prokaryotov) cez väčšie jednobunkovéprvoky s jadrom,riasy,rastliny,huby aživočíchy. Súčasnédruhy však pravdepodobne predstavujú len zlomok všetkých druhov, ktoré sa na Zemi vyskytovali v minulosti.Živé organizmy obývajú celý povrch Zeme, určitú vrstvu pod povrchom a spodné časti jej atmosféry. Nachádzajú sa aj na tých (z hľadiska človeka) najextrémnejších stanovištiach: v hlbinách oceánskych priekop bez slnečného svetla a tepla, kde je všetko vystavené obrovskémuhydrostatickému tlaku, v horúcich sírnych prameňoch, v Antarktickom ľade, v najsuchšíchpúšťach aj v oblastiach bez dýchateľného kyslíka. Oblasť Zeme obývaná živými organizmami sa nazývabiosféra.
Biosféra a neživé zložky prírody, ako litosféra, hydrosféra a atmosféra, sú navzájom tesne prepojené. Podieľajú sa na kolobehu mnohých látok, z ktorých najznámejší je kolobeh vody. V prírode je však možné popísať kolobeh mnohých kľúčových zlúčenín a prvkov, napríkladkolobeh kyslíka,kolobeh uhlíka,kolobeh vápnika a podobne. Na všetkých týchto procesoch sa podieľajú tak živé, ako aj neživé zložky prírody a život na Zemi by bez týchto kolobehov nebol možný.
Zem je tiež domovskou planétouľudstva, ktoré žije v približne 200 nezávislýchštátoch. K Decembru 2022 žilo na Zemi vyše 8 miliárd ľudí.[26] Časť povrchu Zeme, ktorá je obývaná alebo zreteľne pozmenená človekom, sa nazývanoosféra.
Vstarovekom Grécku bola bohyňou ZemeGaia, ktorá sa zrodila z prvopočiatočnéhoChaosu. Svojho manželaUrana zrodila sama zo seba a dala mu množstvo potomkov. Predstavy o Gaii a jej potomkoch poznáme najmä zHomérovejIlliady aOdysey a sHésiodovhoZrodenia bohov. Vstarovekom Ríme Gaii zodpovedala bohyňaTellus alebo Terra, ktorá však s Gaiou nebola celkom totožná. Tellus bola predovšetkým božskou matkoupôdy, ktorá dávala vyrastať zo svojho lona rastlinám a tým sa veľmi podobala ďalšej rímskej bohyniCerere.[27]
12IVAN, Peter.Slnko, planéty a mesiace slnečnej sústavy v číslach [online]. REV. 2007-10-17, [cit. 2009-06-12].Dostupné online. Archivované 2009-12-10 z originálu.
↑Nola Taylor Redd, Space.com Contributor.How Old is Earth? [online]. space.com, 2014-02-27, [cit. 2018-11-12].Dostupné online. (po anglicky)
↑KLEZCEK, Josip.Velká encyklopedie vesmíru. Praha: Academia, 2002.ISBN80-200-0906-X. S.352.
↑KLEZCEK, Josip.Velká encyklopedie vesmíru. Praha: Academia, 2002.ISBN80-200-0906-X. S.12.
↑PAPPAS, Stephanie; CONTRIBUTOR, Live Science.Planet Earth Wobbles As It Spins, and Now Scientists Know Why [online]. livescience.com, 2018-09-24, [cit. 2018-09-28].Dostupné online.
↑Origin of Earth's Water: Chondritic Inheritance Plus Nebular Ingassing and Storage of Hydrogen in the Core [online]. Journal of Geophysical Research, 2018-11-09, [cit. 2018-11-12].Dostupné online.
↑V. Franc, R. Malina.Základy ekológie. [s.l.]: [s.n.]. S.strany: 91.
↑TANIMOTO, Toshiro; LAY, Thorne. Mantle dynamics and seismic tomography.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, november 2000, roč.97, čís.23, s.12409–12410.ISSN0027-8424.DOI:10.1073/pnas.210382197.PMID 11035784. PMC:34063. (po anglicky)
↑PARK, R G.Geological Structures and Moving Plates. London: Chapman and Hall, 1988.ISBN978-0-412-01631-8.
↑CONDIE, Kent C.Plate Tectonics and Crustal Evolution. Oxford: Pergamon Press, 1989.ISBN978-0-08-034874-2.
↑ČEMAN, Róbert; BURIAN, Zdeněk; MANNING, Douglas, et al.Živý svet - Zvieratá. Bratislava: Mapa Slovakia, 1999.ISBN978-80-88716-74-7.
↑UNITED STATES CENSUS BUREAU.World POP Clock Projection [online]. 2008-01-07, [cit. 2014-04-07].Dostupné online.
↑ZAMAROVSKÝ, Vojtech.Bohovia a hrdinovia antických bájí. Bratislava: Perfekt, 2002.ISBN978-80-8046-203-1. S.429.
Global Measured Extremes of Temperature and Precipitation [online]. National Climatic Data Center, August 20, 2008, [cit. 2010-04-22].Dostupné online.(po anglicky)
.svg)
.jpg)
.gif)
