• Вход для участников
  • Вход без регистрации с использованием Яндекса, Google, ЖЖ и других сайтов c OpenID

Gulliway это источник данных, необходимых для путешествия. Путешествовать - значит жить!

Путешествия по миру - свободная энциклопедия

Планета Земля состоит из следующих континентов: Европа, Азия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Океания, Антарктида.
Смотрите наш раздел Интерактивная карта мира с информацией о путешествиях и туризме по всему миру.
Самые популярные виды транспорта собраны на странице Маршруты и транспорт.
На Gulliway есть отдельный раздел, посвещенный активному отдыху во время путешествий.

Самостоятельные путешествия по миру.

Вы планируете самостоятельное путешествие и хотите увидеть еще маршруты,а также советы и отзывы туристов о о Земля?
В нашей базе есть маршруты, проходящие через следующие города маршруты через Москва, маршруты через Прага, маршруты через Минск, маршруты через Рим, маршруты через Ницца, маршруты через Рига, маршруты через Варшава, маршруты через Амстердам, маршруты через Париж, маршруты через Марсель.
Судя по нашей статистике, наиболее популярными активностями во время поездок были: Автопутешествия, Осмотр интересных мест, Пляжный отдых, Исторический тур, Семейный туризм, Наблюдения за дикой природой, Пешеходный туризм, прогулки, Национальные парки, Дегустация пива/вина, Романтическое путешествие.
Наиболее популярные способы передвижения по региону: Путешествия на о Собственная машина, Путешествия на о Самолет, Путешествия на о Круиз, Путешествия на о Арендованная машина, Путешествия на о Кемпинг и на о Поезд

Википедия: Путешествия и приключения на наших вики страницах.

Информация предоставлена википедией по лицензии GFDL.
Эта статья входит в число хороших статей
Перейти к навигации Перейти к поиску
Земля Earth symbol.svg
Планета
Earth-DSCOVR-20150706-IFV.jpg
Фотография Земли, сделанная 6 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.
Афелий 152 098 232 км
1,01671388 а. е.
Большая полуось (a) 149 598 261 км
1,00000261 а. е.
Эксцентриситет орбиты (e) 0,01671123
Сидерический период обращения 365,256363004 дней
365 дн. 6 ч. 9 мин. 10 сек.
Орбитальная скорость (v) 29,783 км/c
107 218 км/ч
Средняя аномалия (Mo) 357,51716°
Наклонение (i) 7,155° (отн. солнечного экватора), 1,57869° (отн. инвариантной плоскости)
Долгота восходящего узла (Ω) 348,73936°
Аргумент перицентра (ω) 114,20783°
Чей спутник Солнце
Спутники Луна и более 8300 искусственных спутников
Физические характеристики
Полярное сжатие 0,0033528
Экваториальный радиус 6378,1 км
Полярный радиус 6356,8 км
Средний радиус 6371,0 км
Окружность большого круга 40 075,017 км (по экватору)
40 007,863 км (по меридиану)
Площадь поверхности (S) 510 072 000 км²
148 940 000 км² суша (29,2 %)
361 132 000 км² вода (70,8 %)
Объём (V) 10,8321⋅10 км³
Масса (m) 5,9726⋅10 кг (3⋅10 M)
Средняя плотность (ρ) 5,5153 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе (g) 9,780327 м/с² (0,99732 g)
Первая космическая скорость (v1) 7,91 км/с
Вторая космическая скорость (v2) 11,186 км/с
Экваториальная скорость вращения 1674,4 км/ч (465,1 м/с)
Период вращения (T) 0,99726968 суток
(23 56 4,100) — сидерический период вращения,
24 часа — длительность средних солнечных суток
Наклон оси 23°26ʹ21ʺ,4119
Альбедо 0,306 (Бонд)
0,367 (геометрическое)
Температура
 
мин. сред. макс.
Цельсий
−89,2 °C 14 °C 56,7 °C
Кельвин
184 K 287,2 К 329,9 К
Атмосфера
Состав:
78,08 % — азот (N2)
20,95 % — кислород (O2)
0,93 % — аргон (Ar)
0,04 % — углекислый газ (СO2)
Около 1 % водяного пара (в зависимости от климата)
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе
Wikidata-logo S.svg Информация в Викиданных 

Земля́ — третья по удалённости от Солнца планета Солнечной системы. Самая плотная, пятая по диаметру и массе среди всех планет и крупнейшая среди планет земной группы, в которую входят также Меркурий, Венера и Марс.

Иногда упоминается как Мир, Голубая планета, иногда Терра (от лат. Terra). Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми организмами.

Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из солнечной туманности около 4,54 миллиарда лет назад и вскоре после этого приобрела свой единственный естественный спутник — Луну. Предположительно жизнь появилась на Земле примерно 4,25 млрд лет назад, то есть вскоре после её возникновения. С тех пор биосфера Земли значительно изменила атмосферу и прочие абиотические факторы, обусловив количественный рост аэробных организмов, а также формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную для жизни солнечную радиацию, тем самым сохраняя условия существования жизни на Земле. Радиация, обусловленная самой земной корой, со времён её образования значительно снизилась благодаря постепенному распаду радионуклидов в ней. Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит, которые движутся по поверхности со скоростями порядка нескольких сантиметров в год. Изучением состава, строения и закономерностей развития Земли занимается наука геология.

Приблизительно 70,8 % поверхности планеты занимает Мировой океан, остальную часть поверхности занимают континенты и острова. На материках расположены реки, озёра, подземные воды и льды, вместе с Мировым океаном они 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.

Сопоставление размеров планет земной группы (слева направо): Меркурий, Венера, Земля, Марс

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. 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.

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. 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. Некоторые теории полагают, что падения астероидов приводили к существенным изменениям в окружающей среде и поверхности Земли, вызывая, в частности, массовые вымирания различных видов живых существ.

Планета является домом для около 8,7 млн видов живых существ, включая человека. Территория Земли поделена человечеством на 195 независимых государств или 252 страны, взаимодействующих между собой. 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.

История Земли

Основная статья: 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. 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. 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.

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

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

Протоземля увеличилась за счёт аккреции, и была достаточно раскалена, чтобы расплавлять металлы и минералы. Железо, а также геохимически сродственные ему сидерофильные элементы, обладая более высокой плотностью, чем силикаты и алюмосиликаты, опускались к центру Земли. Это привело к разделению внутренних слоёв Земли на мантию и металлическое ядро спустя всего 10 миллионов лет после того, как Земля начала формироваться, произведя слоистую структуру Земли и сформировав магнитное поле Земли.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. Земная атмосфера тогда состояла из лёгких атмофильных элементов: водорода и гелия, но содержала значительно больше углекислого газа, чем сейчас, а это уберегло океаны от замерзания, поскольку светимость Солнца тогда не превышала 70 % от нынешнего уровня. Примерно 3,5 миллиарда лет назад образовалось магнитное поле Земли, которое предотвратило опустошение атмосферы солнечным ветром.

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.

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. Геохронологическая шкала докембрия из-за отсутствия останков фауны построена в основном по данным определений абсолютных возрастов пород.

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.

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.

Миллионы лет


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.

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

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. В настоящее время эта гипотеза получила подтверждение:

«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 на северо-востоке Канады, что косвенно подтверждает большую роль вулканизма в освобождении планеты из ледяного плена».

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

После кембрийского взрыва было пять массовых вымираний. Вымирание в конце пермского периода, которое является самым массовым в истории жизни на Земле, привело к гибели более 90 % живых существ на планете. После пермской катастрофы самыми распространёнными наземными позвоночными стали архозавры, от которых в конце триасового периода произошли динозавры. Они доминировали на планете в течение юрского и мелового периодов. 65 млн лет назад произошло мел-палеогеновое вымирание, вызванное, вероятно, падением метеорита; оно привело к исчезновению динозавров и других крупных рептилий, но обошло многих мелких животных, таких как млекопитающие, которые тогда представляли собой небольших насекомоядных животных, а также птиц, являющихся эволюционной ветвью динозавров. В течение последних 65 миллионов лет развилось огромное количество разнообразных видов млекопитающих, и несколько миллионов лет назад обезьяноподобные животные получили способность прямохождения. 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, 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.

Строение Земли

Земля относится к планетам земной группы, и в отличие от газовых гигантов, таких как Юпитер, имеет твёрдую поверхность. Это крупнейшая из четырёх планет земной группы в Солнечной системе, как по размеру, так и по массе. Кроме того, Земля среди этих четырёх планет имеет наибольшие плотность, поверхностную гравитацию и магнитное поле. Это единственная известная планета с активной тектоникой плит.

Недра Земли делятся на слои по химическим и физическим (реологическим) свойствам, но в отличие от других планет земной группы, Земля имеет ярко выраженное внешнее и внутреннее ядро. Наружный слой Земли представляет собой твёрдую оболочку, состоящую главным образом из силикатов. От мантии она отделена границей с резким увеличением скоростей продольных сейсмических волн — поверхностью Мохоровичича.Твёрдая кора и вязкая верхняя часть мантии составляют литосферу. Под литосферой находится астеносфера, слой относительно низкой вязкости, твёрдости и прочности в верхней мантии.

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

Форма

Основная статья: Фигура Земли

Вулкан Чимборасо в Эквадоре, наиболее удалённая от центра Земли точка на поверхности

Сравнение Земли с другими планетами Солнечной системы

Форма Земли (геоид) близка к сплюснутому эллипсоиду. Расхождение геоида с аппроксимирующим его эллипсоидом достигает 100 метров. Средний диаметр планеты составляет примерно 12 742 км, а окружность — 40 000 км, поскольку метр в прошлом определялся как 1/10 000 000 расстояния от экватора до северного полюса через Париж (из-за неправильного учёта полюсного сжатия Земли эталон метра 1795 года оказался короче приблизительно на 0,2 мм, отсюда неточность).

Вращение Земли создаёт экваториальную выпуклость, поэтому экваториальный диаметр на 43 км больше, чем полярный. Высочайшей точкой поверхности Земли является гора Эверест (8848 м над уровнем моря), а глубочайшей — Марианская впадина (10 994 м под уровнем моря). Из-за выпуклости экватора самыми удалёнными точками поверхности от центра Земли являются вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре и гора Уаскаран в Перу.

Химический состав

Таблица оксидов земной коры Ф. У. Кларка
Соединение Формула Процентное
содержание
Оксид кремния(IV) SiO2 59,71 %
Оксид алюминия Al2O3 15,41 %
Оксид кальция CaO 04,90 %
Оксид магния MgO 04,36 %
Оксид натрия Na2O 03,55 %
Оксид железа(II) FeO 03,52 %
Оксид калия K2O 02,80 %
Оксид железа(III) Fe2O3 02,63 %
Вода H2O 01,52 %
Оксид титана(IV) TiO2 00,60 %
Оксид фосфора(V) P2O5 00,22 %
Итого 99,22 %

Масса Земли приблизительно равна 5,9736⋅10 кг. Общее число атомов, составляющих Землю, ≈ 1,3-1,4⋅10. Она 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. Примечательно, что углерода, являющегося основой жизни, в земной коре всего 0,1 %.

Геохимик Франк Кларк вычислил, что земная кора чуть более чем на 47 % состоит из кислорода. Наиболее распространённые породообразующие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов; 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 1 672 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 10см/г; для остальных элементов — в процентах).

Химический элемент Распространённость (в % или в 10см/г) Химический элемент Распространённость (в % или в 10см/г)
Водород (H) 0,0033 Рутений (Ru) 0,000118
Гелий (He) 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 (Ne) 0,50 Иод (I) 0,00000136
Натрий (Na) 0,125 Ксенон (Xe) 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 (Ar) 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 (Kr) 0,0236 Ртуть (Hg) 0,00000079
Рубидий (Rb) 0,0000458 Таллий (Tl) 0,000000386
Стронций (Sr) 0,00145 Свинец (Pb) 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

Основная статья: Структура Земли

Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя — твёрдая.

Внутреннее тепло

Внутренняя теплота планеты обеспечивается сочетанием остаточного тепла, оставшегося от аккреции вещества, которая происходила на начальном этапе формирования Земли (около 20 %) и радиоактивным распадом нестабильных изотопов:калия-40, урана-238, урана-235 и тория-232. У трёх из перечисленных изотопов период полураспада составляет более миллиарда лет. В центре планеты, температура, возможно, поднимается до 6000 °С (10 830 °F) (больше, чем на поверхности Солнца), а давление может достигать 360 ГПа (3,6 млн атм). Часть тепловой энергии ядра передаётся к земной коре посредством плюмов. Плюмы приводят к появлению горячих точек и траппов. Поскольку бо́льшая часть тепла, производимого Землёй, обеспечивается радиоактивным распадом, то в начале истории Земли, когда запасы короткоживущих изотопов ещё не были истощены, энерговыделение нашей планеты было гораздо больше, чем сейчас.

Основные тепловыделяющие изотопы (на настоящее время)
Изотоп Тепловыделение
Вт/кг изотопа
Период
полураспада

лет
Средняя концентрация в мантии
кг изотопа/кг мантии
Тепловыделение
Вт/кг мантии
U 9,46 × 10 4,47 × 10 30,8 × 10 2,91 × 10
U 5,69 × 10 7,04 × 10 0,22 × 10 1,25 × 10
Th 2,64 × 10 1,40 × 10 124 × 10 3,27 × 10
K 2,92 × 10 1,25 × 10 36,9 × 10 1,08 × 10

Средние потери тепловой энергии Земли составляют 87 мВт·м или 4,42 × 10 Вт (глобальные теплопотери). Часть тепловой энергии ядра транспортируется к плюмам — горячим мантийным потокам. Эти плюмы могут вызвать появление траппов, рифтов и горячих точек. Больше всего энергии теряется Землёй посредством тектоники плит, подъёма вещества мантии на срединно-океанические хребты. Последним основным типом потерь тепла является теплопотеря сквозь литосферу, причём бо́льшее количество теплопотерь таким способом происходит в океане, так как земная кора там гораздо тоньше, чем под континентами.

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, где происходит понижение скорости сейсмических волн, свидетельствуя об изменении пластичности пород.

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
Основная статья: Земная кора

Земная кора — это верхняя часть твёрдой Земли. От мантии отделена границей с резким повышением скоростей сейсмических волн — границей Мохоровичича. Есть два типа коры — континентальная и океаническая. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном до 30—70 км на континентах. В континентальной коре выделяют три слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами основного состава, плюс осадочный чехол. Земная кора разделена на различные по величине литосферные плиты, двигающиеся относительно друг друга. Кинематику этих движений описывает тектоника плит.

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. 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).

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. 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). 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.

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

Общая структура планеты Земля
Earth-crust-cutaway-ru.svg

Глубина, км Слой Плотность, г/см
0—60 Литосфера (местами варьируется от 5 до 200 км)
0—35 Кора (местами варьируется 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

Основная статья: Мантия Земли

Мантия — это силикатная оболочка Земли, расположенная между земной корой и ядром Земли.

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. 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).

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).

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.

Ядро Земли

Основная статья: Ядро Земли

Ядро — центральная, наиболее глубокая часть Земли, сфера, находящаяся под мантией и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы — 3485 км. Разделяется на твёрдое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро толщиной около 2200 км, между которыми иногда выделяют переходную зону. Температура в центре ядра Земли достигает 6000 °С, плотность около 12,5 т/м³, давление до 360 ГПа (3,55 млн атмосфер). Масса ядра — 1,9354⋅10 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 (недоступная ссылка). Архивировано 8 октября 2013 года. p 556 6,0 85,5 5,20 1,90 ~0 300 9000 2500 2000

Тектонические платформы

Основная статья: Тектоника плит
Крупнейшие тектонические плиты
Название плиты Площадь
10 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

Расположение основных тектонических плит

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.

Список крупнейших тектонических плит с размерами приведён в таблице справа. Среди плит меньших размеров следует отметить индостанскую, арабскую, карибскую плиты, плиту Наска и плиту Скоша. Австралийская плита фактически слилась с Индостанской между 50 и 55 млн лет назад. Быстрее всего движутся океанские плиты; так, плита Кокос движется со скоростью 75 мм в год, а тихоокеанская плита — со скоростью 52—69 мм в год. Самая низкая скорость у евразийской плиты — 21 мм в год.

Географическая оболочка

Основная статья: Географическая оболочка

Распределение высот и глубин по поверхности Земли. Данные Геофизического информационного центра США

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 % поверхности планеты покрыто водой (в том числе континентальные шельфы). Подводная поверхность гористая, включает систему срединно-океанических хребтов, а также подводные вулканы, океанические жёлоба, подводные каньоны, океанические плато и абиссальные равнины. Оставшиеся 29,2 %, непокрытые водой, включают горы, пустыни, равнины, плоскогорья и др.

В течение геологических периодов поверхность планеты постоянно изменяется из-за тектонических процессов и эрозии. В меньшей степени рельеф земной поверхности формируется под воздействием выветривания, которое вызывается атмосферными осадками, колебаниями температур, химическими воздействиями. Изменяют земную поверхность и ледники, береговая эрозия, образование коралловых рифов, столкновения с крупными метеоритами.

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.

Континентальные плиты состоят из материала с низкой плотностью, такого как вулканические гранит и андезит. Менее распространён базальт — плотная вулканическая порода, являющаяся основной составляющей океанического дна. Примерно 75 % поверхности материков покрыто осадочными породами, хотя эти породы составляют примерно 5 % земной коры. Третьими по распространённости на Земле породами являются метаморфические горные породы, сформировавшиеся в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород под действием высокого давления, высокой температуры или того и другого одновременно. Самые распространённые силикаты на поверхности Земли — это кварц, полевой шпат, амфибол, слюда, пироксен и оливин; карбонаты — кальцит (в известняке), арагонит и доломит.

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. Примерно 40 % земной суши сегодня используется для пахотных угодий и пастбищ, это примерно 1,3⋅10 км² пахотных земель и 3,4⋅10 км² пастбищ.

Гидросфера

Основная статья: Гидросфера

Восход Солнца над Тихим океаном (5 мая 2013 г.)

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 Солнечной системы. Бо́льшая часть воды сосредоточена в океанах и морях, значительно меньше — в речных сетях, озёрах, болотах и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара.

Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, слагая криосферу.

Общая масса воды в Мировом океане примерно составляет 1,35⋅10 тонн, или около 1/4400 от общей массы Земли. Океаны покрывают площадь около 3,618⋅10 км со средней глубиной 3682 м, что позволяет вычислить общий объём воды в них: 1,332⋅10 км. Если всю эту воду равномерно распределить по поверхности, то получился бы слой толщиной более 2,7 км. 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. Жидкая вода появилась на Земле, вероятно, около четырёх миллиардов лет назад.

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

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

Атмосфера

Основная статья: Атмосфера Земли

Вид на Тихий океан из космоса

Вид земных облаков из космоса

Атмосфера (от. др.-греч. ἀτμός — пар и σφαῖρα — шар) — газовая оболочка, окружающая планету Земля; состоит из азота и кислорода, со следовыми количествами водяного пара, диоксида углерода и других газов. С момента своего образования она значительно изменилась под влиянием биосферы. Появление оксигенного фотосинтеза 2,4—2,5 млрд лет назад способствовало развитию аэробных организмов, а также насыщению атмосферы кислородом и формированию озонового слоя, который оберегает всё живое от вредных ультрафиолетовых лучей. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, защищает планету от космических лучей, и частично — от метеоритных бомбардировок. Она также регулирует основные климатообразующие процессы: круговорот воды в природе, циркуляцию воздушных масс, переносы тепла. Молекулы атмосферных газов могут захватывать тепловую энергию, мешая ей уйти в открытый космос, тем самым повышая температуру планеты. Это явление известно как парниковый эффект. Основными парниковыми газами считаются водяной пар, двуокись углерода, метан и озон. Без этого эффекта теплоизоляции средняя поверхностная температура Земли составила бы от −1