Земля

Земля
Планета
Фотография Земли, сделанная 29 июля 2015 года с борта космического аппарата Deep Space Climate Observatory
Орбитальные характеристики
Эпоха: J2000.0
Перигелий	147 098 290 км 0,98329134 а.е.[комм. 1]
Афелий	152 098 232 км 1,01671388 а.е.[комм. 1]
Большая полуось (a)	149 598 261 км 1,00000261 а.е.[1]
Эксцентриситет орбиты (e)	0,01671123[1][2]
Сидерический период обращения	365,256363004 дней 365 сут 6 ч 9 мин 10 с[3]
Орбитальная скорость (v)	29,783 км/c 107 218 км/ч[2]
Средняя аномалия  (Mo)	357,51716°[2]
Наклонение (i)	7,155° (отн. солнечного экватора)[4], 1,57869° (отн. инвариантной плоскости)[4]
Долгота восходящего узла  (Ω)	348,73936°[2]
Аргумент перицентра  (ω)	114,20783°[2]
Чей спутник	Солнце
Спутники	Луна и более 8300 искусственных спутников[5]
Физические характеристики
Полярное сжатие	0,0033528[2]
Экваториальный радиус	6378,1 км[2]
Полярный радиус	6356,8 км[2]
Средний радиус	6371,0 км[2]
Окружность большого круга	40 075,017 км (по экватору) 40 007,863 км (по меридиану)[6]
Площадь поверхности (S)	510 072 000 км²[7][8] 148 940 000 км² суша (29,2 %)[7] 361 132 000 км² вода (70,8 %)[7]
Объём (V)	1,08321⋅1012 км³[2]
Масса (m)	5,9726⋅1024 кг (3⋅10-6 M☉)[2]
Средняя плотность (ρ)	5,5153 г/см³[2]
Ускорение свободного падения на экваторе (g)	9,780327 м/с² (0,99732 g)[2]
Первая космическая скорость (v1)	7,91 км/с[комм. 2]
Вторая космическая скорость (v2)	11,186 км/с[2]
Экваториальная скорость вращения	1674,4 км/ч (465,1 м/с)[9]
Период вращения (T)	0,99726968 суток (23h 56m 4,100s) — сидерический период вращения[10], 24 часа — длительность средних солнечных суток
Наклон оси	23°26ʹ21ʺ,4119[3]
Альбедо	0,306 (Бонд)[2] 0,434 (геометрическое)[2]
Температура
	мин. сред. макс.
Цельсий	−89,2 °C[11] 14 °C[12] 56,7 °C[13][14]
Кельвин	184 K 287,2 К 329,9 К
Атмосфера[2]
Состав: 78,08 % — углекислый газ (СO2)[15] Около 1 % водяного пара (в зависимости от климата)
Медиафайлы на Викискладе
Информация в Викиданных ?

Земля́ — третья по удалённости от Солнца планета Солнечной системы. Самая плотная, пятая по диаметру и массе среди всех планет Солнечной системы и крупнейшая среди планет земной группы, в которую входят также Меркурий, Венера и Марс. Единственное известное человеку в настоящее время тело во Вселенной, населённое живыми организмами.

В публицистике и научно-популярной литературе могут использоваться синонимические термины — мир, голубая планета^[16][17][18], Терра (от лат. Terra).

Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из

.

Приблизительно 70,8 % поверхности планеты занимает Мировой океан^[22], остальную часть поверхности занимают континенты и острова. На материках расположены реки, озёра, подземные воды и льды, которые вместе с Мировым океаном составляют гидросферу. Жидкая вода, необходимая для всех известных жизненных форм, не существует на поверхности какой-либо из известных планет и планетоидов Солнечной системы, кроме Земли. Полюсы Земли покрыты ледяным панцирем, который включает в себя морской лёд Арктики и антарктический ледяной щит.

Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, очень вязкого слоя, называемого мантией, которая покрывает жидкое внешнее ядро, являющееся источником магнитного поля Земли, и внутреннее твёрдое ядро, предположительно, состоящее из железа и никеля^[23]. Физические характеристики Земли и её орбитального движения позволили жизни сохраниться на протяжении последних 3,5 млрд лет. По различным оценкам, Земля будет сохранять условия для существования живых организмов ещё в течение 0,5—2,3 млрд лет^[24][25][26].

Земля взаимодействует (притягивается гравитационными силами) с другими объектами в космосе, включая Солнце и Луну. Земля обращается вокруг Солнца и делает вокруг него полный оборот примерно за 365,26 солнечных суток — сидерический год. Ось вращения Земли наклонена на 23,44° относительно перпендикуляра к её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год — 365,24 солнечных суток. Сутки сейчас составляют примерно 24 часа^[2][27]. Луна начала своё обращение на орбите вокруг Земли примерно 4,53 миллиарда лет назад. Гравитационное воздействие Луны на Землю является причиной возникновения океанских приливов. Также Луна стабилизирует наклон земной оси и постепенно замедляет вращение Земли^[28][29][30]. Согласно некоторым теориям, падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, вызывая, в частности, массовые вымирания различных видов живых существ^[31].

Планета является домом примерно для 8,7 млн видов живых существ, включая человека^[32]. Территория Земли поделена человечеством на 193 независимых государства-члена ООН и государство Ватикан, признаваемое всеми государствами-членами ООН, кроме того, 13 непризнанных и частично признанных государств контролируют различные участки земной поверхности^[33]. Человеческая культура сформировала много представлений об устройстве мироздания — таких, как концепция о плоской Земле, геоцентрическая система мира и гипотеза Геи, по которой Земля представляет собой единый суперорганизм^[34].

История Земли

Современной научной гипотезой формирования Земли и других планет Солнечной системы является гипотеза солнечной туманности, по которой Солнечная система образовалась из большого облака межзвёздной пыли и газа^[35]. Облако состояло главным образом из водорода и гелия, которые образовались после Большого взрыва, и более тяжёлых элементов, оставленных взрывами сверхновых. Примерно 4,5 млрд лет назад облако стало сжиматься, что, вероятно, произошло из-за воздействия ударной волны от вспыхнувшей на расстоянии нескольких световых лет сверхновой^[36]. Когда облако начало сокращаться, его угловой момент, гравитация и инерция сплюснули его в протопланетный диск перпендикулярно к его оси вращения. После этого обломки в протопланетном диске под действием силы притяжения стали сталкиваться, и, сливаясь, образовывали первые планетоиды^[37].

В процессе аккреции планетоиды, пыль, газ и обломки, оставшиеся после формирования Солнечной системы, стали сливаться во всё более крупные объекты, формируя планеты^[37]. Примерная дата образования Земли — 4,54±0,04 млрд лет назад^[19]. Весь процесс формирования планеты занял примерно 10—20 миллионов лет^[38].

Луна сформировалась позднее — примерно 4,527±0,01 млрд лет назад^[39], хотя её происхождение до сих пор точно не установлено. Основная гипотеза гласит, что она образовалась путём аккреции из вещества, оставшегося после касательного столкновения^[40] Земли с объектом, по размерам близким Марсу^[41] и массой 10—12 % от земной^[42] (иногда этот объект называют «Тейя»)^[43]. При этом столкновении было высвобождено примерно в 100 млн раз больше энергии, чем в результате того, которое, предположительно, вызвало вымирание динозавров^[44]. Этого было достаточно для испарения внешних слоёв Земли и расплавления обоих тел^[45][46]. Часть мантии была выброшена на орбиту Земли, что предсказывает, почему Луна обделена металлическим материалом,^[47] и объясняет её необычный состав^[48]. Под влиянием собственной силы тяжести выброшенный материал принял сферическую форму и образовалась Луна^[49].

Протоземля увеличилась за счёт аккреции, и была достаточно раскалена, чтобы расплавлять

.

Выделение газов из коры и вулканическая активность привели к образованию первичной атмосферы. Конденсация водяного пара, усиленная льдом, занесённым кометами и астероидами, привела к образованию океанов^[52]. Земная атмосфера тогда состояла из лёгких атмофильных элементов: водорода и гелия^[53], но содержала значительно больше углекислого газа, чем сейчас, а это уберегло океаны от замерзания, поскольку светимость Солнца тогда не превышала 70 % от нынешнего уровня^[54]. Примерно 3,5 миллиарда лет назад образовалось магнитное поле Земли, которое предотвратило опустошение атмосферы солнечным ветром^[55].

Поверхность планеты постоянно изменялась в течение сотен миллионов лет: континенты появлялись и разрушались, перемещались по поверхности, периодически то собираясь в суперконтинент, то расходясь на изолированные материки. Так, около 750 млн лет назад раскололась единая Родиния, затем её части объединились в Паннотию (600—540 млн лет назад), а затем — в последний из суперконтинентов — Пангею, который распался 180 миллионов лет назад^[56].

Геохронологическая шкала

Геохронологическая шкала — геологическая временная шкала истории Земли; применяется в геологии и палеонтологии, своеобразный календарь для промежутков времени в сотни тысяч и миллионы лет. Впервые геохронологическая шкала фанерозоя была предложена английским геологом А. Холмсом в 1938 году^[57]. Геохронологическая шкала докембрия из-за отсутствия останков фауны построена в основном по данным определений абсолютных возрастов пород^[57].

История Земли разделена на различные временные промежутки. Их границы проходят по важнейшим событиям, которые тогда происходили.

Граница между эрами фанерозоя проведена по крупнейшим эволюционным событиям — глобальным вымираниям. Палеозойская эра отделена от мезозойской крупнейшим за историю Земли массовым пермским вымиранием. Мезозойская эра отделена от кайнозойской мел-палеогеновым вымиранием^{[комм. 3]}.

Кайнозойская эра делится на три периода: палеоген, неоген и четвертичный период (антропоген). Эти периоды, в свою очередь, подразделяются на геологические эпохи (отделы): палеоген — на палеоцен, эоцен и олигоцен; неоген — на миоцен и плиоцен. Антропоген включает в себя плейстоцен и голоцен.

Возникновение и эволюция жизни

Существует ряд теорий возникновения жизни на Земле. Около 3,5—3,9 млрд лет назад появился «последний универсальный общий предок», от которого впоследствии произошли все другие живые организмы^[58][59][60].

Развитие фотосинтеза позволило живым организмам использовать солнечную энергию напрямую. Это привело к наполнению кислородом атмосферы, начавшемуся примерно 2,5 млрд лет назад^[61], а в верхних слоях — к формированию озонового слоя. Симбиоз мелких клеток с более крупными привёл к развитию сложных клеток — эукариот^[62]. Примерно 2,1 млрд лет назад появились многоклеточные организмы, которые продолжали приспосабливаться к окружающим условиям^[63]. Благодаря поглощению губительного ультрафиолетового излучения озоновым слоем жизнь смогла начать освоение поверхности Земли^[64].

В 1960 году была выдвинута гипотеза Земли-снежка, утверждающая, что в период между 750 и 580 млн лет назад Земля была полностью покрыта льдом. Эта гипотеза объясняет кембрийский взрыв — резкое повышение разнообразия многоклеточных форм жизни около 542 млн лет назад^[65]. В настоящее время эта гипотеза получила подтверждение^[66][67]:

Это первый случай, когда показано, что в ледниковую эпоху Sturtian лёд доходил до тропических широт, прямое доказательство того, что в данное оледенение существовала «Земля-снежок», — говорит ведущий автор работы Френсис Макдоналд (Francis A. Macdonald) из Гарварда (Harvard University). — Наши данные также показывают, что это оледенение продолжалось как минимум 5 миллионов лет.

Возраст изученных ледниковых отложений близок к возрасту большой магматической провинции, протянувшейся на 930 миль [1500 км] на северо-востоке Канады^[67], что косвенно подтверждает большую роль вулканизма в освобождении планеты из ледяного плена^[66][68].

Около 1200 млн лет назад появились первые водоросли, а примерно 450 млн лет назад — первые высшие растения^[69]. Беспозвоночные животные появились в эдиакарском периоде^[70], а позвоночные — во время кембрийского взрыва около 525 миллионов лет назад^[71].

После кембрийского взрыва было пять массовых вымираний^[72]. Вымирание в конце пермского периода, которое является самым массовым в истории жизни на Земле^[73], привело к гибели более 90 % живых существ на планете^[74]. После пермской катастрофы самыми распространёнными наземными позвоночными стали архозавры^[75], от которых в конце триасового периода произошли динозавры. Они доминировали на планете в течение юрского и мелового периодов^[76]. 66 млн лет назад произошло мел-палеогеновое вымирание, вызванное, вероятно, падением метеорита; оно привело к исчезновению нептичьих динозавров и других крупных рептилий, но обошло многих мелких животных, таких как млекопитающие^[77], которые тогда представляли собой небольших насекомоядных животных, а также птиц, являющихся эволюционной ветвью динозавров^[78]. В течение последних 65 миллионов лет развилось огромное количество разнообразных видов млекопитающих, и несколько миллионов лет назад обезьяноподобные животные получили способность прямохождения^[79]. Это позволило использовать орудия и способствовало общению, которое помогало добывать пищу и стимулировало необходимость в большом мозге. Развитие земледелия, а затем цивилизации, в короткие сроки позволило людям воздействовать на Землю как никакая другая форма жизни^[80], влиять на природу и численность других видов.

Последний ледниковый период начался примерно 40 млн лет назад, его пик приходится на плейстоцен около 3 миллионов лет назад. На фоне продолжительных и значительных изменений средней температуры земной поверхности, что может быть связано с периодом обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики (около 200 млн лет), имеют место и меньшие по амплитуде и длительности циклы похолодания и потепления (см. циклы Миланковича), происходящие каждые 40—100 тысяч лет, имеющие явно автоколебательный характер, возможно, вызванный действием обратных связей от реакции всей биосферы как целого, стремящейся обеспечить стабилизацию климата Земли (см. гипотезу Геи, выдвинутую Джеймсом Лавлоком).

Последний цикл оледенения в Северном полушарии закончился около 10 тысяч лет назад^[81].

Строение Земли

Земля относится к

.

Недра Земли делятся на слои по химическим и физическим (

.

Твёрдая кора и вязкая верхняя часть мантии составляют литосферу^[85]. Под литосферой находится астеносфера, слой относительно низкой вязкости, твёрдости и прочности в верхней мантии^[86].

Значительные изменения кристаллической структуры мантии происходят на глубине 410—660 км ниже поверхности, охватывающей (переходную зону^[en]), которая отделяет верхнюю и нижнюю мантию. Под мантией находится жидкий слой, состоящий из расплавленного железа с примесями никеля, серы и кремния — ядро Земли^[87]. Сейсмические измерения показывают, что оно состоит из двух частей: твёрдого внутреннего ядра (радиус ~ 1220 км) и жидкого внешнего ядра (радиус ~ 2250 км)^[88][89].

Форма

Форма Земли (

(из-за неправильного учёта полюсного сжатия Земли эталон метра 1795 года оказался короче приблизительно на 0,2 мм, отсюда неточность).

Вращение Земли создаёт

.

Химический состав

Таблица оксидов земной коры Ф. У. Кларка^[98]

Соединение	Формула	Процентное содержание
Оксид кремния(IV)	SiO2	59,71 %
Оксид алюминия	Al2O3	15,41 %
Оксид кальция	CaO	4,90 %
Оксид магния	MgO	4,36 %
Оксид натрия	Na2O	3,55 %
Оксид железа(II)	FeO	3,52 %
Оксид калия	K2O	2,80 %
Оксид железа(III)	Fe2O3	2,63 %
Вода	H2O	1,52 %
Оксид титана(IV)	TiO2	0,60 %
Оксид фосфора(V)	P2O5	0,22 %
Итого		99,22 %

Масса Земли приблизительно равна 5,9736⋅10²⁴ кг. Общее число атомов, составляющих Землю, ≈ 1,3-1,4⋅10⁵⁰, в том числе кислорода ≈ 6,8⋅10⁴⁹ (51 %), железа ≈ 2,3⋅10⁴⁹ (17 %), магния и кремния по ≈ 1,9⋅10⁴⁹ (15 %)^[99]. По массе Земля состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Из-за сегрегации по массе область ядра, предположительно, состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %) и около 1 % других элементов^[100]. Углерода, являющегося основой жизни, в земной коре всего 0,1 %.

Геохимик

; суммарное содержание хлора, серы и фтора в породах обычно составляет менее 1 %. Основными оксидами являются кремнезём (SiO₂), глинозём (Al₂O₃), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO), окись магния (MgO), оксид калия (K₂O) и оксид натрия (Na₂O). Кремнезём служит главным образом кислотной средой, формирует силикаты; природа всех основных вулканических пород связана с ним. Из расчётов, основанных на анализе 1672 видов пород, Кларк сделал вывод, что 99,22 % из них содержат 11 оксидов (таблица справа). Все прочие компоненты встречаются в очень незначительных количествах.

Ниже приводится более подробная информация о химическом составе Земли (для инертных газов данные приведены в 10^-8 см³/г; для остальных элементов — в процентах)^[100].

Химический элемент	Распространённость (в % или в 10-8см³/г)	Химический элемент	Распространённость (в % или в 10-8см³/г)
Водород (H)	0,0033	Рутений (Ru)	0,000118
Гелий (4He)	111	Родий (Rh)	0,0000252
Литий (Li)	0,000185	Палладий (Pd)	0,000089
Бериллий (Be)	0,0000045	Серебро (Ag)	0,0000044
Бор (B)	0,00000096	Кадмий (Cd)	0,00000164
Углерод (С)	0,0446	Индий (In)	0,000000214
Азот (N)	0,00041	Олово (Sn)	0,000039
Кислород (O)	30,12	Сурьма (Sb)	0,0000035
Фтор (F)	0,00135	Теллур (Te)	0,000149
Неон (20Ne)	0,50	Иод (I)	0,00000136
Натрий (Na)	0,125	Ксенон (132Xe)	0,0168
Магний (Mg)	13,90	Цезий (Cs)	0,00000153
Алюминий (Al)	1,41	Барий (Ba)	0,0004
Кремний (Si)	15,12	Лантан (La)	0,0000379
Фосфор (P)	0,192	Церий (Ce)	0,000101
Сера (S)	2,92	Празеодим (Pr)	0,0000129
Хлор (Cl)	0,00199	Неодим (Nd)	0,000069
Аргон (36Ar)	2,20	Самарий (Sm)	0,0000208
Калий (K)	0,0135	Европий (Eu)	0,0000079
Кальций (Ca)	1,54	Гадолиний (Gd)	0,0000286
Скандий (Sc)	0,00096	Тербий (Tb)	0,0000054
Титан (Ti)	0,082	Диспрозий (Dy)	0,0000364
Ванадий (V)	0,0082	Гольмий (Ho)	0,000008
Хром (Cr)	0,412	Эрбий (Er)	0,0000231
Марганец (Mn)	0,075	Тулий (Tm)	0,0000035
Железо (Fe)	32,07	Иттербий (Yb)	0,0000229
Кобальт (Co)	0,084	Лютеций (Lu)	0,0000386
Никель (Ni)	1,82	Гафний (Hf)	0,000023
Медь (Cu)	0,0031	Тантал (Ta)	0,00000233
Цинк (Zn)	0,0074	Вольфрам (W)	0,000018
Галлий (Ga)	0,00031	Рений (Re)	0,000006
Германий (Ge)	0,00076	Осмий (Os)	0,000088
Мышьяк (As)	0,00032	Иридий (Ir)	0,000084
Селен (Se)	0,00096	Платина (Pt)	0,000167
Бром (Br)	0,0000106	Золото (Au)	0,0000257
Криптон (84Kr)	0,0236	Ртуть (Hg)	0,00000079
Рубидий (Rb)	0,0000458	Таллий (Tl)	0,000000386
Стронций (Sr)	0,00145	Свинец (204Pb)	0,000000158
Иттрий (Y)	0,000262	Висмут (Bi)	0,000000294
Цирконий (Zr)	0,00072	Торий (Th)	0,00000512
Ниобий (Nb)	0,00008	Уран (U)	0,00000143
Молибден (Mo)	0,000235	Плутоний (Pu)	—

Внутреннее строение

Земля, как и другие

. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя — твёрдая.

Внутреннее тепло

Внутренняя теплота планеты обеспечивается сочетанием остаточного тепла, оставшегося от

.

Основные тепловыделяющие изотопы (на настоящее время)^[105]

Изотоп	Тепловыделение, Вт/кг изотопа	Период полураспада, лет	Средняя концентрация в мантии, кг изотопа / кг мантии	Тепловыделение, Вт/кг мантии
238U	9,46⋅10−5	4,47⋅109	30,8⋅10−9	2,91⋅10−12
235U	5,69⋅10−4	7,04⋅108	0,22⋅10−9	1,25⋅10−13
232Th	2,64⋅10−5	1,40⋅1010	124⋅10−9	3,27⋅10−12
40K	2,92⋅10−5	1,25⋅109	36,9⋅10−9	1,08⋅10−12

Средние потери тепловой энергии Земли составляют 87 мВт/м², или 4,42⋅10¹³ Вт (глобальные теплопотери)

.

Литосфера

Литосфера (от др.-греч. λίθος «камень» и σφαῖρα «шар, сфера») — твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы. Блоки литосферы — литосферные плиты — двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящён раздел геологии о тектонике плит.

Под литосферой располагается астеносфера, составляющая внешнюю часть мантии. Астеносфера ведёт себя как перегретая и чрезвычайно вязкая жидкость^[108], где происходит понижение скорости сейсмических волн, свидетельствуя об изменении пластичности пород^[85].

Для обозначения внешней оболочки литосферы применялся ныне устаревший термин сиаль, происходящий от названия основных элементов горных пород Si (лат. Silicium — кремний) и Al (лат. Aluminium — алюминий).

Земная кора

Земная кора — это верхняя часть твёрдой Земли. От

.

Земная кора под океанами и континентами существенно различается.

Земная кора под континентами обычно имеет толщину 35—45 км, в гористых местностях мощность коры может доходить до 70 км[109]. С глубиной в составе земной коры увеличивается содержание оксидов магния и железа, уменьшается содержание кремнезёма, причём эта тенденция в бо́льшей степени имеет место при переходе к верхней мантии (субстрату)^[109].

Верхняя часть континентальной земной коры представляет собой прерывистый слой, состоящий из осадочных и вулканических горных пород. Слои могут быть смяты в складки, смещены по разрыву^[109]. На щитах осадочная оболочка отсутствует. Ниже расположен гранитный слой, состоящий из гнейсов и гранитов (скорость продольных волн в этом слое — до 6,4 км/с)^[109]. Ещё ниже находится базальтовый слой (6,4—7,6 км/с), сложенный метаморфическими горными породами, базальтами и габбро. Между этими двумя слоями проходит условная граница, называемая поверхностью Конрада. Скорость продольных сейсмических волн при прохождении через эту поверхность скачкообразно увеличивается с 6 до 6,5 км/с^[110].

Кора под океанами имеет толщину 5—10 км. Она подразделяется на несколько слоёв. Сначала расположен верхний слой, состоящий из донных осадков, толщиной менее километра^[109]. Ниже лежит второй слой, сложенный главным образом из серпентинита, базальта и, вероятно, из прослоев осадков^[109]. Скорость продольных сейсмических волн в данном слое доходит до 4—6 км/с, а его толщина — 1—2,5 км^[109]. Нижний, «океанический» слой сложен габбро. Этот слой имеет толщину, в среднем, около 5 км и скорость прохождения сейсмических волн 6,4—7 км/с^[109].

Общая структура планеты Земля^[111]

	Глубина, км	Слой	Плотность, г/см³[112]
	0—60	Литосфера (местами варьирует от 5 до 200 км)	—
	0—35	Кора (местами варьирует от 5 до 70 км)	2,2—2,9
	35—60	Самая верхняя часть мантии	3,4—4,4
	35—2890	Мантия	3,4—5,6
	100—700	Астеносфера	—
	2890—5100	Внешнее ядро	9,9—12,2
	5100—6378	Внутреннее ядро	12,8—13,1

Мантия Земли

Мантия — это силикатная оболочка Земли, расположенная между земной корой и ядром Земли^[113].

Мантия составляет 67 % массы Земли и около 83 % её объёма (без учёта атмосферы). Она простирается от границы с земной корой (на глубине 5—70 километров) до границы с ядром на глубине около 2900 км^[113]. От земной коры разделена поверхностью Мохоровичича, где скорость сейсмических волн при переходе из коры в мантию быстро увеличивается с 6,7—7,6 до 7,9—8,2 км/с. Мантия занимает огромный диапазон глубин, и с увеличением давления в веществе происходят фазовые переходы, при которых минералы приобретают всё более плотную структуру. Мантия Земли подразделяется на верхнюю мантию и нижнюю мантию. Верхний слой, в свою очередь, подразделяется на субстрат, слой Гутенберга и слой Голицына (средняя мантия)^[113].

Согласно современным научным представлениям, состав земной мантии считается похожим на состав каменных метеоритов, в частности хондритов.

В состав мантии преимущественно входят химические элементы, находившиеся в твёрдом состоянии или в твёрдых химических соединениях во время формирования Земли: кремний, железо, кислород, магний и др. Эти элементы образуют с диоксидом кремния силикаты. В верхней мантии (субстрате), скорее всего, больше форстерита MgSiO₄, глубже несколько увеличивается содержание фаялита Fe₂SiO₄. В нижней мантии под воздействием очень высокого давления эти минералы разложились на оксиды (SiO₂, MgO, FeO)^[114].

Агрегатное состояние мантии обуславливается воздействием температур и сверхвысокого давления. Из-за давления вещество почти всей мантии находится в твёрдом кристаллическом состоянии, несмотря на высокую температуру. Исключение составляет лишь астеносфера, где действие давления оказывается слабее, чем температуры, близкие к точке плавления вещества. Из-за этого эффекта, по-видимому, вещество здесь находится либо в аморфном состоянии, либо в полурасплавленном^[114].

Ядро Земли

Ядро — центральная, наиболее глубокая часть Земли, сфера, находящаяся под

. Масса ядра — 1,9354⋅10²⁴ кг.

Химический состав ядра

Источник	Si, wt.%	Fe, wt.%	Ni, wt.%	S, wt.%	O, wt.%	Mn, ppm	Cr, ppm	Co,ppm	P, ppm
Allegre et al., 1995, Table 2 p 522	7,35	79,39±2	4,87±0,3	2,30±0,2	4,10±0,5	5820	7790	2530	3690
Mc Donough, 2003, Table 4  (неопр.). Архивировано из оригинала 8 октября 2013 года. p 556	6,0	85,5	5,20	1,90	~0	300	9000	2500	2000

Тектонические платформы

Крупнейшие тектонические плиты^[116]

Название плиты	Площадь 106 км²	Зона покрытия
Африканская плита	61,3	Африка
Антарктическая плита	60,9	Антарктика
Австралийская плита	47,2	Австралия
Евразийская плита	67,8	Азия и Европа
Северо-Американская плита	75,9	Северная Америка и северо-восточная Сибирь
Южно-Американская плита	43,6	Южная Америка
Тихоокеанская плита	103,3	Тихий океан

Согласно теории тектонических плит, земная кора состоит из относительно целостных блоков — литосферных плит, которые находятся в постоянном движении относительно друг друга. Плиты представляют собой жёсткие сегменты, которые двигаются относительно друг друга. Существует три типа их взаимного перемещения: конвергенция (схождение), дивергенция (расхождение) и сдвиговые перемещения по трансформным разломам. На разломах между тектоническими плитами могут происходить землетрясения, вулканическая активность, горообразование, образование океанских впадин^[117].

Список крупнейших тектонических плит с размерами приведён в таблице справа. Среди плит меньших размеров следует отметить

.

Географическая оболочка

США^[120]

Приповерхностные части планеты (верхняя часть литосферы, гидросфера, нижние слои атмосферы) в целом называются географической оболочкой и изучаются географией.

Рельеф Земли очень разнообразен. Около 70,8 %

и др.

В течение геологических периодов поверхность планеты постоянно изменяется из-за тектонических процессов и

.

При перемещении континентальных плит по планете океаническое дно погружается под их надвигающиеся края. В то же время вещество мантии, поднимающееся из глубин, создаёт дивергентную границу на срединно-океанических хребтах. Совместно эти два процесса приводят к постоянному обновлению материала океанической плиты. Возраст большей части океанского дна меньше 100 млн лет. Древнейшая океаническая кора расположена в западной части Тихого океана, а её возраст составляет примерно 200 млн лет. Для сравнения, возраст старейших ископаемых, найденных на суше, достигает около 3 млрд лет^[123][124].

Континентальные плиты состоят из материала с низкой плотностью, такого как

.

Педосфера — самый верхний слой литосферы — включает почву. Она находится на границе между литосферой, атмосферой, гидросферой. Общая площадь культивируемых земель (возделываемых человеком) составляет 13,31 % поверхности суши, из которых лишь 4,71 % постоянно заняты сельскохозяйственными культурами^[8]. Примерно 40 % земной суши сегодня используется для пахотных угодий и пастбищ, это примерно 1,3⋅10⁷ км² пахотных земель и 3,4⋅10⁷ км² пастбищ^[129].

Гидросфера

Гидросфера (от др.-греч. ὕδωρ «вода» и σφαῖρα «шар») — совокупность всех водных запасов Земли.

Наличие жидкой воды на поверхности Земли является уникальным свойством, которое отличает нашу планету от других объектов

.

Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде

.

Общая масса воды в Мировом океане примерно составляет 1,35⋅10¹⁸ тонн, или около 1/4400 от общей массы Земли. Океаны покрывают площадь около 3,618⋅10⁸ км² со средней глубиной 3682 м, что позволяет вычислить общий объём воды в них: 1,332⋅10⁹ км³^[130]. Если всю эту воду равномерно распределить по поверхности, то получился бы слой толщиной более 2,7 км^{[комм. 4]}. Из всей воды, которая есть на Земле, только 2,5 % приходится на пресную, остальная — солёная. Бо́льшая часть пресной воды, около 68,7 %, в настоящее время находится в ледниках^[131]. Жидкая вода появилась на Земле, вероятно, около четырёх миллиардов лет назад^[132].

Средняя солёность земных океанов — около 35 грамм соли на килограмм морской воды (35 ‰)^[133]. Значительная часть этой соли была высвобождена при вулканических извержениях или извлечена из охлаждённых изверженных горных пород, сформировавших дно океана^[132].

В океанах содержатся растворённые газы атмосферы, которые необходимы для выживания многих водных форм жизни^[134]. Морская вода имеет значительное влияние на климат в мире, делая его прохладнее летом, и теплее — зимой^[135]. Колебания температур воды в океанах могут привести к значительным изменениям климата, например, Эль-Ниньо^[136].

Атмосфера

Атмосфера (от.

.

Через атмосферу к земной поверхности поступает электромагнитное излучение Солнца — главный источник энергии химических, физических и биологических процессов в географической оболочке Земли[114].

Атмосфера Земли разделяется на слои, которые различаются между собой температурой, плотностью, химическим составом и т. д. Общая масса газов, составляющих земную атмосферу — примерно 5,15⋅10¹⁸ кг. На уровне моря атмосфера оказывает на поверхность Земли давление, равное 1 атм (101,325 кПа)^[2]. Средняя плотность воздуха у поверхности — 1,22 г/л, причём она быстро уменьшается с ростом высоты: так, на высоте 10 км над уровнем моря она составляет 0,41 г/л, а на высоте 100 км — 10⁻⁷ г/л^[114].

В нижней части атмосферы содержится около 80 % общей её массы и 99 % всего водяного пара (1,3-1,5⋅10¹³ т), этот слой называется тропосферой^[138]. Его толщина неодинакова и зависит от типа климата и сезонных факторов: так, в полярных регионах она составляет около 8—10 км, в умеренном поясе до 10—12 км, а в тропических или экваториальных доходит до 16—18 км^[139]. В этом слое атмосферы температура опускается в среднем на 6 °С на каждый километр при движении в высоту^[114]. Выше располагается переходный слой — тропопауза, отделяющий тропосферу от стратосферы. Температура здесь находится в пределах 190—220 K (−73—83 °C).

Стратосфера — слой атмосферы, который расположен на высоте от 10—12 до 55 км (в зависимости от погодных условий и времени года). На него приходится не более 20 % всей массы атмосферы. Для этого слоя характерно понижение температуры до высоты ~25 км, с последующим повышением на границе с мезосферой почти до 0 °С^[140]. Эта граница называется стратопаузой и находится на высоте 47—52 км^[141]. В стратосфере отмечается наибольшая концентрация озона в атмосфере, который оберегает все живые организмы на Земле от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Интенсивное поглощение солнечного излучения озоновым слоем и вызывает быстрый рост температуры в этой части атмосферы^[114].

Мезосфера расположена на высоте от 50 до 80 км над поверхностью Земли, между стратосферой и термосферой. Она отделена от этих слоёв мезопаузой (80—90 км)^[142]. Это самое холодное место на Земле, температура здесь опускается до −100 °C^[143]. При такой температуре вода, содержащаяся в воздухе, быстро замерзает, иногда формируя серебристые облака^[143]. Их можно наблюдать сразу после захода Солнца, но наилучшая видимость создаётся, когда оно находится от 4 до 16° ниже горизонта^[143]. В мезосфере сгорает бо́льшая часть метеоров, проникающих в земную атмосферу. С поверхности Земли они наблюдаются как падающие звёзды^[143].

На высоте 100 км над уровнем моря находится условная граница между земной атмосферой и космосом — линия Кармана^[144].

В термосфере температура быстро поднимается до 1000 К (727 °C), это связано с поглощением в ней коротковолнового солнечного излучения. Это самый протяжённый слой атмосферы (80—1000 км). На высоте около 800 км рост температуры прекращается, поскольку воздух здесь очень разрежён и слабо поглощает солнечную радиацию^[114].

Ионосфера включает в себя два последних слоя. Здесь происходит ионизация молекул под действием солнечного ветра и возникают полярные сияния^[145].

Экзосфера — внешняя и очень разреженная часть земной атмосферы. В этом слое частицы способны преодолевать вторую космическую скорость Земли и улетучиваться в космическое пространство. Это вызывает медленный, но устойчивый процесс, называемый диссипацией (рассеянием) атмосферы. В космос ускользают в основном частицы лёгких газов: водорода и гелия^[146]. Молекулы водорода, имеющие самую низкую молекулярную массу, могут легче достигать второй космической скорости и утекать в космическое пространство более быстрыми темпами, чем другие газы^[147]. Считается, что потеря восстановителей, например водорода, была необходимым условием для возможности устойчивого накопления кислорода в атмосфере^[148]. Следовательно, свойство водорода покидать атмосферу Земли, возможно, повлияло на развитие жизни на планете^[149]. В настоящее время бо́льшая часть водорода, попадающая в атмосферу, преобразуется в воду, не покидая Землю, а потеря водорода происходит в основном от разрушения метана в верхних слоях атмосферы^[150].

Химический состав атмосферы

У поверхности Земли осушенный воздух содержит около 78,08 %

.

Погода и климат

Земная атмосфера не имеет определённых границ, она постепенно становится тоньше и разреженнее, переходя в космическое пространство. Три четверти массы атмосферы содержится в первых 11 километрах от поверхности планеты (тропосфера). Солнечная энергия нагревает этот слой у поверхности, вызывая расширение воздуха и уменьшая его плотность. Затем нагретый воздух поднимается, а его место занимает более холодный и плотный воздух. Так возникает циркуляция атмосферы — система замкнутых течений воздушных масс путём перераспределения тепловой энергии^[152].

Основой циркуляции атмосферы являются пассаты в экваториальном поясе (ниже 30° широты) и западные ветры умеренного пояса (в широтах между 30° и 60°)^[153]. Морские течения также являются важными факторами в формировании климата, так же, как и термохалинная циркуляция, которая распределяет тепловую энергию из экваториальных регионов в полярные^[154].

Водяной пар, поднимающийся с поверхности, формирует облака в атмосфере. Когда атмосферные условия позволят подняться тёплому влажному воздуху, эта вода конденсируется и выпадает на поверхность в виде дождя, снега или града^[152]. Бо́льшая часть атмосферных осадков, выпавших на сушу, попадает в реки, и в конечном итоге возвращается в океаны или остаётся в озёрах, а затем снова испаряется, повторяя цикл. Этот круговорот воды в природе является жизненно важным фактором для существования жизни на суше. Количество осадков, выпадающих за год, различно, начиная от нескольких метров до нескольких миллиметров в зависимости от географического положения региона. Атмосферная циркуляция, топологические особенности местности и перепады температур определяют среднее количество осадков, которое выпадает в каждом регионе^[155].

Количество

.

Биосфера

Биосфера (от др.-греч. βιος «жизнь» и σφαῖρα «сфера, шар») — это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Термин «биосфера» был впервые предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году^[158].

Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Она начала формироваться не ранее, чем 3,8 млрд лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она включает в себя всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает несколько миллионов видов растений, животных, грибов и микроорганизмов.

Биосфера состоит из

.

Магнитное поле Земли

Магнитное поле Земли в первом приближении представляет собой

.

Согласно теории «

.

Магнитосфера — область пространства вокруг Земли, которая образуется, когда поток заряженных частиц солнечного ветра отклоняется от своей первоначальной траектории под воздействием магнитного поля. На стороне, обращённой к Солнцу, толщина её головной ударной волны составляет около 17 км^[163] и расположена она на расстоянии около 90 000 км от Земли^[164]. На ночной стороне планеты магнитосфера вытягивается, приобретая длинную цилиндрическую форму.

Когда заряженные частицы высокой энергии сталкиваются с магнитосферой Земли, то появляются

.

Орбита и вращение Земли

Земле требуется в среднем 23 часа 56 минут и 4,091 секунд (звёздные сутки), чтобы совершить один оборот вокруг своей оси^[166][167]. Скорость вращения планеты с запада на восток составляет примерно 15° в час (1° в 4 минуты, 15' в минуту). Это эквивалентно угловому диаметру Солнца или Луны, около 0,5°, каждые 2 минуты (видимые размеры Солнца и Луны примерно одинаковы)^[168][169].

Вращение Земли нестабильно: скорость её вращения относительно небесной сферы меняется (в апреле и ноябре продолжительность суток отличается от эталонных на 0,001 с), ось вращения прецессирует (на 20,1" в год) и колеблется (удаление мгновенного полюса от среднего не превышает 15')^[170]. В большом масштабе времени — замедляется. Продолжительность одного оборота Земли увеличивалась за последние 2000 лет в среднем на 0,0023 секунды в столетие (по наблюдениям за последние 250 лет это увеличение меньше — около 0,0014 секунды за 100 лет)^[171]. Из-за приливного ускорения каждые следующие сутки оказываются длиннее предыдущих в среднем на 29 наносекунд^[172].

Период вращения Земли относительно неподвижных звёзд, согласно Международной службе вращения Земли (IERS), равен 86164,098903691 секунд по UT1 или 23 ч 56 мин 4,098903691 с^[3][173].

Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите на расстоянии около 150 млн км со средней скоростью 29,765 км/с. Скорость колеблется от 30,27 км/с (в перигелии) до 29,27 км/с (в афелии)^[114][174]. Двигаясь по орбите, Земля совершает полный оборот за 365,2564 средних солнечных суток (один звёздный год). Наблюдаемое с Земли годовое движение Солнца относительно звёзд составляет около 1° в сутки в восточном направлении. Солнце и вся Солнечная система обращается вокруг центра галактики Млечного Пути по почти круговой орбите со скоростью около 220 км/c. Относительно ближайших звёзд Млечного Пути Солнечная система движется со скоростью примерно 20 км/с по направлению к точке (апексу), находящейся на границе созвездий Лиры и Геркулеса.

Луна обращается вместе с Землёй вокруг общего центра масс каждые 27,32 суток относительно звёзд. Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами луны (синодический месяц) составляет 29,53059 дня. Если смотреть с северного полюса мира, Луна движется вокруг Земли против часовой стрелки. В эту же сторону происходит и обращение всех планет вокруг Солнца, и вращение Солнца, Земли и Луны вокруг своей оси. Ось вращения Земли отклонена от перпендикуляра к плоскости её орбиты на 23,4° (видимое возвышение Солнца зависит от времени года); орбита Луны наклонена на 5° относительно орбиты Земли (без этого отклонения в каждом месяце происходило бы одно солнечное и одно лунное затмение)^[175].

Из-за наклона земной оси высота Солнца над горизонтом в течение года изменяется. Для наблюдателя в северных широтах летом, когда Северный полюс наклонён к Солнцу, светлое время суток длится дольше, и Солнце в небе находится выше. Это приводит к более высоким средним температурам воздуха. Зимой, когда Северный полюс отклоняется в противоположную от Солнца сторону, ситуация изменяется на обратную, и средняя температура становится ниже. За Северным полярным кругом в это время бывает полярная ночь, которая на широте Северного полярного круга длится почти двое суток (солнце не восходит в день зимнего солнцестояния), достигая на Северном полюсе полугода.

Изменения погодных условий, обусловленные наклоном земной оси, приводят к смене времён года. Четыре сезона определяются двумя солнцестояниями — моментами, когда земная ось максимально наклонена по направлению к Солнцу либо от Солнца, — и двумя равноденствиями. Зимнее солнцестояние происходит около 21 декабря, летнее — примерно 21 июня, весеннее равноденствие — приблизительно 20 марта, а осеннее — 23 сентября. Когда Северный полюс наклонён к Солнцу, Южный полюс, соответственно, наклонён от него. Таким образом, когда в Северном полушарии лето, в Южном полушарии зима, и наоборот (хотя месяцы называются одинаково, то есть, например, февраль — зимний месяц в Северном полушарии, но летний — в Южном полушарии).

Угол наклона земной оси относительно постоянен в течение длительного времени. Однако он претерпевает незначительные смещения (известные как нутация) с периодичностью 18,6 лет. Также существуют долгопериодические колебания (около 41 000 лет). Ориентация оси Земли со временем тоже изменяется, длительность периода прецессии составляет 25 000 лет. Прецессия является причиной различия звёздного года и тропического года. Оба эти движения вызваны меняющимся притяжением, действующим со стороны Солнца и Луны на экваториальную выпуклость Земли. Полюсы Земли перемещаются относительно её поверхности на несколько метров. Такое движение полюсов имеет разнообразные циклические составляющие, которые вместе называются квазипериодическим движением. В дополнение к годичным компонентам этого движения существует 14-месячный цикл, именуемый чандлеровским движением полюсов Земли. Скорость вращения Земли также не постоянна, что отражается в изменении продолжительности суток^[176].

В настоящее время Земля проходит перигелий около 3 января, а афелий — примерно 4 июля. Количество солнечной энергии, достигающей Земли в перигелии, на 6,9 % больше, чем в афелии, поскольку расстояние от Земли до Солнца в афелии больше на 3,4 %. Это объясняется законом обратных квадратов. Так как Южное полушарие наклонено в сторону Солнца примерно в то же время, когда Земля находится ближе всего к Солнцу, то в течение года оно получает немного больше солнечной энергии, чем Северное полушарие. Однако этот эффект значительно менее важен, чем изменение полной энергии, обусловленное наклоном земной оси, и, кроме того, бо́льшая часть избыточной энергии поглощается больши́м количеством воды Южного полушария^[177].

Для Земли радиус сферы Хилла (сфера влияния земной гравитации) равен примерно 1,5 млн км^{[178][комм. 5]}. Это максимальное расстояние, на котором влияние гравитации Земли больше, чем влияние гравитации других планет и Солнца.

Наблюдение из космоса

Впервые Земля была сфотографирована из космоса в 1959 году аппаратом

».

Из открытого космоса и с «внешних» планет (расположенных за орбитой Земли) можно наблюдать прохождение Земли через фазы, подобные лунным, так же, как земной наблюдатель может видеть фазы Венеры (открытые Галилео Галилеем).

Луна

других планет также называются «лунами».

Гравитационное притяжение между Землёй и Луной является причиной земных

.

Из-за приливной синхронизации Луна удаляется от Земли примерно на 38 мм в год. Через миллионы лет это крошечное изменение, а также увеличение земного дня на 23 мкс в год, приведут к значительным изменениям^[180]. Так, например, в девоне (примерно 410 млн лет назад) в году было 400 дней, а сутки длились 21,8 часа^[181].

Луна может существенно повлиять на развитие жизни путём изменения климата на планете. Палеонтологические находки и компьютерные модели показывают, что наклон земной оси стабилизируется приливной синхронизацией Земли с Луной^[182]. Если бы ось вращения Земли приблизилась к плоскости эклиптики, то в результате климат на планете стал бы чрезвычайно суровым. Один из полюсов был бы направлен прямо на Солнце, а другой — в противоположную сторону, и по мере обращения Земли вокруг Солнца они менялись бы местами. Полюсы были бы направлены прямо на Солнце летом и зимой. Планетологи, изучавшие такую ситуацию, утверждают, что, в таком случае на Земле вымерли бы все крупные животные и высшие растения^[183].

Видимый с Земли угловой размер Луны очень близок к видимому размеру Солнца. Угловые размеры (и телесный угол) этих двух небесных тел схожи, потому что хоть диаметр Солнца и больше лунного в 400 раз, оно находится в 400 раз дальше от Земли. Благодаря этому обстоятельству и наличию значительного эксцентриситета орбиты Луны на Земле могут наблюдаться как полные, так и кольцеобразные затмения.

Наиболее распространённая гипотеза

.

В настоящее время у Земли нет других

.

В 1969 году человечество впервые высадилось на поверхность Луны.

Потенциально опасные объекты

Падение на Землю крупных (диаметром в несколько тысяч км) астероидов представляет опасность её разрушения, однако все наблюдаемые в современную эпоху подобные тела для этого слишком малы и их падение опасно только для биосферы. Согласно распространённым гипотезам, такие падения могли послужить причиной нескольких массовых вымираний^[187][188], но однозначного ответа до сих пор не получено.

Астероиды с перигелийными расстояниями, меньшими или равными 1,3 астрономических единицы^[189] считаются сближающимися с Землёй. Астероиды, которые могут в обозримом будущем приблизиться к Земле на расстояние, меньшее или равное 0,05 а.е. и абсолютная звёздная величина которых не превышает 22^m, считаются потенциально опасными объектами. Если взять среднее альбедо астероидов равным 0,13, то этому значению соответствуют тела, размер которых в поперечнике превышает 150 м^[189]. Тела меньших размеров при прохождении сквозь атмосферу большей частью разрушаются и сгорают, не представляя Земле существенной угрозы^[189]. Такие объекты могут причинить лишь локальный ущерб. Только 20 % астероидов, сближающихся с Землёй, являются потенциально опасными^[189].

Географические сведения

Площадь

• Поверхность: 510,072 млн км²
• Суша: 148,94 млн км² (29,1 %)^[8]
• Вода: 361,132 млн км² (70,9 %)^[8]

Длина береговой линии: 356 000 км^[8]

Использование суши

Данные на 2011 год^[8]

• пашня — 10,43 %
• многолетние насаждения — 1,15 %
• другое — 88,42 %

Поливные земли: 3 096 621,45 км² (на 2011 год)^[8]

Социально-экономическая география

15 ноября 2022 года население Земли достигло 8 миллиардов человек

.

На 17 декабря 2017 года за пределами Земли побывало 553 человека^[194], из них 12 были на Луне.

Карта основных географических объектов:

Роль в культуре

Монумент «Глобус» высотой 13 метров в Пензе

Русское слово «земля» восходит к праслав. *zemja с тем же значением, которое, в свою очередь, продолжает пра-и.е. *dʰeĝʰōm «земля»^{[197][198][199]}.

В английском языке Земля — Earth. Это слово продолжает древнеанглийское eorthe и среднеанглийское erthe^[200]. Как имя планеты Earth впервые было использовано около 1400 года^[201]. Это единственное название планеты, которое не было взято из греко-римской мифологии.

Стандартный астрономический знак Земли — крест, очерченный окружностью: . Этот символ использовался в различных культурах для разных целей. Другая версия символа — крест на вершине круга (), стилизованная держава; использовался в качестве раннего астрономического символа планеты Земля^[202].

Во многих культурах Земля обожествляется. Она ассоциируется с богиней, богиней-матерью, называется Мать Земля, нередко изображается как богиня плодородия.

У

.

Во многих религиях существуют мифы о возникновении мира, повествующие о сотворении Земли одним или несколькими божествами.

Во множестве античных культур

.

Технический прогресс второй половины XX века изменил общее восприятие Земли. До начала космических полётов Земля часто изображалась как зелёный мир. Фантаст Фрэнк Пауль, возможно, первым изобразил безоблачную голубую планету (с чётко выделенной сушей) на обороте июльского выпуска журнала «Amazing Stories» в 1940 году^[206].

В

.

Экология

В последние два века растущее

.

Будущее

Будущее планеты тесно связано с

.

Повышение температуры поверхности Земли ускорит

.

Спустя 3,5 миллиарда лет от настоящего времени светимость Солнца увеличится на 40 % по сравнению с современным уровнем[217]. Условия на поверхности Земли к тому времени будут схожи с поверхностными условиями современной Венеры^[217]: океаны полностью испарятся и улетучатся в космос^[217], поверхность станет бесплодной раскалённой пустыней^[217]. Эта катастрофа сделает невозможным существование каких-либо форм жизни на Земле^[217].

Через 7,05^[217] млрд лет в солнечном ядре закончатся запасы водорода. Это приведёт к тому, что Солнце сойдёт с главной последовательности и перейдёт в стадию красного гиганта^[218]. Модель показывает, что оно увеличится в радиусе до величины, равной примерно 120 % нынешнего радиуса орбиты Земли (1,2 а.е.), а его светимость возрастёт в 2350—2730 раз^[219]. Однако к тому времени орбита Земли может увеличиться до 1,4 а.е., поскольку ослабнет притяжение Солнца из-за того, что оно потеряет 28—33 % своей массы вследствие усиления солнечного ветра^{[217][219][220]}. Однако исследования 2008 года показывают, что Земля, возможно, всё-таки будет поглощена Солнцем вследствие приливных взаимодействий с его внешней оболочкой^[219].

К тому времени поверхность Земли будет расплавленной^[221][222], поскольку температура на ней достигнет 1370 °С^[223]. Атмосфера Земли, вероятно, будет унесена в космическое пространство сильнейшим солнечным ветром, испускаемым красным гигантом^[224]. С поверхности Земли Солнце будет выглядеть как огромный красный круг с угловыми размерами ≈160°, занимая тем самым бо́льшую часть неба^{[комм. 6]}. Через 10 млн лет с того времени, как Солнце войдёт в фазу красного гиганта, температуры в солнечном ядре достигнут 100 млн K, произойдёт гелиевая вспышка^[217], и начнётся термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия^[218], Солнце уменьшится в радиусе до 9,5 современных^[217]. Стадия «выжигания гелия» (Helium Burning Phase) продлится 100—110 миллионов лет, после чего повторится бурное расширение внешних оболочек звезды, и она снова станет красным гигантом. Выйдя на асимптотическую ветвь гигантов, Солнце увеличится в диаметре в 213 раз по сравнению с современным размером^[217]. Спустя 20 миллионов лет начнётся период нестабильных пульсаций поверхности звезды^[217]. Эта фаза существования Солнца будет сопровождаться мощными вспышками, временами его светимость будет превышать современный уровень в 5000 раз^[218]. Это будет происходить от того, что в термоядерную реакцию будут вступать ранее не затронутые остатки гелия^[218].

Ещё через примерно 75 000 лет^[218] (по другим источникам — 400 000^[217]) Солнце сбросит оболочки, и в конечном итоге от красного гиганта останется лишь его маленькое центральное ядро — белый карлик, небольшой, горячий, но очень плотный объект, с массой около 54,1 % от первоначальной солнечной^[225]. Если Земля сможет избежать поглощения внешними оболочками Солнца во время фазы красного гиганта, то она будет существовать ещё многие миллиарды (и даже триллионы) лет, до тех пор пока будет существовать Вселенная, однако условий для повторного возникновения жизни (по крайней мере, в её нынешнем виде) на Земле не будет. Со вхождением Солнца в фазу белого карлика поверхность Земли постепенно остынет и погрузится во мрак^[214]. Если представить размеры Солнца с поверхности Земли будущего, то оно будет выглядеть не как диск, а как сияющая точка с угловыми размерами около 0°0’9"^{[комм. 7]}.

Примечания

Комментарии

Источники

Литература

• Comins, Neil F. Discovering the Essential Universe. — 2nd. — W. H. Freeman  (англ.) (рус., 2001. — ISBN 0-7167-5804-0..
• Величко К. И., Витковский В. В., Поленов Б. К., Собичевский В. Т. Земля // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Земля // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978..
• Solar System Exploration: Earth  (неопр.). NASA. Дата обращения: 3 мая 2013. Архивировано 10 мая 2013 года.
• Brownlee, Donald E. (2010), "Planetary habitability on astronomical time scales", in Schrijver, Carolus J.; Siscoe, George L. (eds.), Heliophysics: Evolving Solar Activity and the Climates of Space and Earth, Cambridge University Press,
  ISBN 0-521-11294-X
  .
• David R. Williams. Earth Fact Sheet (англ.).
  NASA (1 июля 2013). Дата обращения: 8 апреля 2014. Архивировано
  10 мая 2013 года.
• Yoder, Charles F. Global Earth Physics: A Handbook of Physical Constants (англ.) / T. J. Ahrens. — Washington: American Geophysical Union, 1995. — ISBN 0875908519.
• Stanley, Steven M. Earth system history. — 2nd. — New York: Freeman, 2005. — ISBN 978-0-7167-3907-4.
• Ward, Peter Douglas; Brownlee, Donald (2003), The life and death of planet Earth: how the new science of astrobiology charts the ultimate fate of our world, Macmillan,
  ISBN 0-8050-7512-7
  .
• Zeilik, M.; Gregory, S. A. Introductory Astronomy & Astrophysics. — 4th. — Saunders College Publishing  (англ.) (рус., 1998. — С. 56. — ISBN 0-03-006228-4.

Ссылки

• На древней метановой Земле было то ясно, то туманно  (рус.). Архивировано из оригинала 20 марта 2012 года.
• Всемирная статистика в реальном времени (рус.)
• Профиль Земли — Исследование Солнечной системы — NASA. (англ.)
• Измерения температуры и осадков — National Climatic Data Center (англ.)
• Изменения климата — NASA (англ.)
• Геомагнетизм Земли — Геологическая служба США (англ.)
• Фотографии Земли на сайте NASA (англ.). Архивировано из оригинала 30 апреля 2009 года.
• Земная обсерватория — NASA (англ.)

Эта статья входит в число хороших статей русскоязычного раздела Википедии.

Для улучшения этой статьи по астрономии желательно: Оформить список литературы. После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.