Ziemia to trzecia licząc od centrum planeta Układu Słonecznego ( Rys. 1 ), znajdująca się na orbicie w odległości 147-153 mln km od gwiazdy. Powstała 4,55 mld lat temu z mgławicy gwiezdnej wraz z innymi obiektami Układu [1], [2]. Należy do planet skalistych, które charakteryzuje występowanie jądra metalicznego otoczonego skalistą powłoką.
.
Ziemię cechuje szereg cech swoistych i unikalnych, które nie są znane z innych ciał w Układzie Słonecznym. Należą do nich:
- utrzymywanie aktywności geologicznej, w wyniku której powierzchnia Ziemi podlega modelowaniu strukturalnemu, w tym górotwórczości,
- występowanie i utrzymywanie życia,
- atmosfera, w której znajduje się wolny tlen,
- hydrosfera, która w większości utrzymywana jest w stanie płynnym.
Wśród planet skalistych Ziemię cechuje:
- największy promień liczący 6 371,008 km,
- największa masa szacowana na 5.9724 ×10 \( ^{24}kg \) [3],
- największa gęstość wynosząca 5 514 \( kg/m^3 \) [3],
- najsilniejsze pole magnetyczne i grawitacyjne,
- najszybszy ruch obrotowy.
Ziemia, posiada jednego satelitę, którym jest Księżyc.
Głównymi pierwiastkami, które budują Ziemię jest żelazo, tlen, krzem i magnez ( Tabela 1 oprac. na podstawie [4]).
Pierwiastek | ŻELAZO | TLEN | KRZEM | MAGNEZ | SIARKA | NIKIEL | WAPŃ | GLIN | CHROM | INNE
|
\( \% \) | 32,1 | 30,1 | 15,1 | 13,9 | 2,9 | 1,8 | 1,5 | 1,4 | 0,4 | 0,8 |
Rozkład pierwiastków w obrębie Ziemi jest nierównomierny. Wraz z głębokością zwiększa się ilość pierwiastków o większej gęstości, tj. żelazo, magnez i wapń, a zmniejsza pierwiastków o mniejszej gęstości, tj. krzem, sód czy potas. W powierzchniowych strukturach dominującym pierwiastkiem jest tlen w ilości \( 44,6\% \) i krzem, którego ilość wynosi \( 27,72\% \), natomiast zawartość żelaza jest ponad 6 x mniejsza (zob. Skorupa ziemska ). W centrum Ziemi znajduje się stop metaliczny zdominowany przez żelazo (zob. Jądro ).
Ziemia, czyli skalisty glob, funkcjonuje na orbicie słonecznej w otoczeniu hydrosfery, atmosfery i biosfery. Tworzą one zewnętrzną otoczkę dla planety, ale też przenikają przez jej najbardziej powierzchniowe struktury. Sfery te są zintegrowane z Ziemią i tworzą współzależny układ, tworzący wraz z Ziemią system ziemski.
Na atmosferę ziemską składa się powłoka gazowa, która utrzymywana jest grawitacyjnie przez planetę. Ma grubość około 2000 km, przy czym zewnętrzne 1500 km to wybitnie rozrzedzony gaz. Głównymi jej składnikami jest azot ( \( 78\% \)) oraz tlen ( \( 21\% \)). Atmosfera stanowi:
- barierę pomiędzy Ziemią a przestrzenią kosmiczną,
- niweluje amplitudy temperaturowe,
- zatrzymuje ciepło,
- jest przestrzenią, w której odbywa się część obiegu wody,
- utrzymuje wiele form życia, zwłaszcza te, które do funkcjonowania wykorzystają tlen,
- bierze aktywny udział w egzogenicznych procesach geologicznych.
Hydrosfera to wody występujące w sferach ziemskich, na które składają się niezależnie od stanu skupienia: wody podziemne i powierzchniowe występujące w: rzekach, jeziorach, morzach i oceanach, lodowcach i lądolodach, a także woda zawarta w atmosferze i biosferze. Ponad \( 71\% \) powierzchni globu jest przykryte przez wody oceanów i mórz, dlatego Ziemia nazywana jest „niebieską planetą” ( Rys. 2 ). Wody ziemskie zmieniają swoje położenie i migrują pomiędzy poszczególnymi sferami tworząc obieg wody. Napędzany on jest przez grawitację ziemską oraz energię słoneczną. Wody są ważnym elementem, który podtrzymuje życie, stanowią istotny czynnik morfotwórczy, modelujący powierzchnię Ziemi oraz ośrodek, w którym zachodzą procesy geologiczne.
.
Ziemia ma budowę sferyczną, czyli składa się ze stref rozmieszczonych koncentrycznie względem jej środka, zwanych geosferami (zob. Geosfery ).
Bibliografia
1. C. J. Allègre, G. Manhès, C. Göpel: The age of the Earth, Geochimica et Cosmochimica Acta 1995, Vol. 59, Iss. 8, pp. 1445-1456, dostęp:23.09.20212. J. I. Lunine: Earth: evolution of a habitable world, Cambridge University Press, Cambridge 2013.
3. D. R. Williams NASA: Earth Fact Sheet, dostęp: 23.09.2021
4. J. W. Morgan, E. Andersi: Chemical composition of Earth, Venus, and Mercury, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 1980, Vol. 77, pp. 6973-6977, dostęp:23.09.2021