Земля

Земля в Сонячній системі, розташована у спіралеподібному Чумацькому шляху на відстані 28 000 світлових років від галактичного центру. Точніше, натепер (2020-і) вона перебуває в рукаві Оріона, приблизно в 20 світлових роках від екваторіальної площини галактики^[3]. А́льфа Цента́вра — найближча до Сонця зоряна система (4,35 світлових років), що складається з трьох зір: альфа Центавра A, альфа Центавра B, альфа Центавра C (Проксима Центавра).

Як зазначено у передмові, Земля — третя планета від Сонця і станом на 2020-і, єдине відоме космічне тіло, на якому є життя. Хоча великі обсяги води можна віднайти по всій Сонячній системі, лише Земля утримує рідку поверхневу воду. Близько 71 % поверхні Землі становлять океани, а решту 29 % поверхні Землі посідає суша, що складається з материків і островів. Поверхневий шар Землі утворений кількома повільно рухомими літосферними плитами, які взаємодіють, створюючи гірські хребти, вулкани та землетруси. Рідка зовнішня складова ядра Землі виробляє магнітне поле, яке утворює магнітосферу Землі, відхиляючи від населеної планети руйнівні сонячні вітри.

Атмосфера Землі складається здебільшого з азоту та кисню. Парникові гази в атмосфері, як от діоксид вуглецю (CO₂), затримують частину енергії Сонця поблизу поверхні. Водяна пара широко присутня в атмосфері та утворює хмари, котрі покривають більшу частину планети. Більше сонячної енергії отримують тропічні регіони, ніж полярні регіони, і тепло перерозподіляється завдяки циркуляції атмосфери та океану. Клімат регіону залежить від широти, а також від висоти над рівнем моря та близькості до пом'якшувальних погоду океанів. У більшості регіонів трапляються суворі погодні умови, наприклад тропічні циклони, грози та спека, які значною мірою впливають на життя.

Земля являє собою еліпсоїд з довжиною кола приблизно 40 000 км. Це найщільніша планета Сонячної системи. Із чотирьох твердих планет вона найбільша і наймасивніша. Земля розташовується на відстані приблизно восьми світлових хвилин від Сонця (тобто якщо ми бачимо призахідне Сонце, насправді зоря вже заховалася за обрієм, але світло щойно дійшло до нас) та обертається навколо нього, здійснюючи один оберт за рік (приблизно 365,25 днів). Земля обертається навколо власної осі трохи менше ніж за добу (приблизно за 23 години 56 хвилин). Вісь обертання Землі нахилена відносно перпендикуляра до площини її орбіти навколо Сонця, обумовлюючи пори року. Землю у космічному просторі супроводжує один постійний природний супутник, Місяць, який обертається навколо нашої планети на відстані 380 000 км (1,3 світлових секунди) і має розмір приблизно у чверть ширини Землі. Місяць завжди повернений до Землі тим самим боком через припливну взаємодію і він викликає припливи, усталює вісь Землі та поступово сповільнює її обертання.

Лише у XIX столітті геологи зрозуміли, що вік Землі становить щонайменше багато мільйонів років^[4]. Лорд Кельвін 1864 року, використав термодинаміку, щоби визначити вік Землі — приблизно від 20 до 400 мільйонів років, що викликало бурхливі суперечки з цього питання; і лише коли наприкінці XIX та на початку XX століть виявили радіоактивність і радіоактивне датування, створили надійний спосіб визначення віку Землі, який доводить, що планеті вже мільярди років.

Тож Земля, як і більшість інших тіл Сонячної системи, утворилася приблизно 4,5 мільярди років тому з газу ранньої Сонячної системи. Протягом першого мільярда років історії Землі утворився океан, а потім у ньому розвинулося життя. Життя поширилося в усьому світі та почало впливати на атмосферу і поверхню Землі, що призвело до кисневої катастрофи два мільярди років тому. Люди з'явилися 300 000 років тому, а 2022 року чисельність населення нашої планети перевищила вже 8 мільярдів осіб. Виживання людей залежить від біосфери Землі та природних ресурсів, але вони самі дедалі більше впливають на довкілля Землі. Сьогодні вплив людства на клімат, ґрунти, води й екосистеми Землі є непевним, загрожує власному виживанню людства та спричинює повсюдне зникнення і��ших видів життя^[5].

Українське слово Земля споріднене з литовськими žẽmė «земля», žẽmas «низький», латиськими словами zeme «земля», zems «низький», пруськими same, semme «земля», semmai «низький», давньоперським словом zām-^[6]. Земля — єдина планета, чия українська назва не походить із давньогрецької чи римської міфології.

Сучасне англійське слово Earth розвинулося через середньоанглійську мову від давньоанглійського іменника, який найчастіше пишеться eorðe^[7]. Воно має споріднені слова в кожній германській мові. У своєму найдавнішому засвідченні слово eorðe вже використовувалося для перекладу багатьох значень латинського terra та грецького γῆ gē: земля, її ґрунт, суша, людський світ, поверхня світу (разом з морем) і власне земна куля. Як і у разі з римською Террою/Теллусом і грецькою Геєю, Земля могла бути уособленням богині в германському язичництві^[8].

Іноді назва Терра /ˈtɛrə/ використовується у науковій літературі, особливо в науковій фантастиці, щоби відрізнити населену людством планету від інших^[9][10], тоді як у поезії Теллус /ˈtɛləs/ застосовується для позначення уособлення Землі^[9]. Терра також є назвою планети в деяких романських мовах (мовах, що розвинулися з латини), як-от італійська та португальська, водночас в інших романських мовах, це слово породило назви з дещо зміненим написанням (наприклад, іспанська Tierra та французька Terre)^[10].

Земля обертається навколо Сонця еліптичною орбітою (дуже близькою до колової) з середньою швидкістю 29 785 м/с на середній відстані 149,6 млн км із періодом, що приблизно дорівнює 365,24 доби (зоряний рік). Наша планета має супутник — Місяць, який обертається навколо Землі на середній відстані 384 400 км. Нахил земної осі до площини екліптики становить 66°33′22″. Період обертання Землі навколо своєї осі становить 23 год 56 хв 4,1 с. Обертання навколо власної осі зумовлює зміну дня і ночі, а нахил земної осі до площини екліптики разом із обертанням навколо Сонця — зміну пір року.

Форма Землі — геоїд. Середній радіус Землі становить 6371,032 км, екваторіальний — 6378,16 км, полярний — 6356,777 км. Площа поверхні земної кулі 510 млн км², об'єм — 1,083·10¹² км³, середня густина — 5518 кг/м³. Маса Землі сягає ~5,9722×10²⁴ кг^[1]. Земля має магнітне, і тісно пов'язане з ним електричне поля^{[джерело?]}. Гравітаційне поле Землі зумовлює її близьку до сферичної форму й існування атмосфери.

Як зазначено вище, за сучасними космогонічними уявленнями, Земля утворилася приблизно 4,7 млрд років тому з розсіяної в протосонячній системі газопилової речовини. Внаслідок диференціації речовини Землі, під дією гравітаційного поля, в умовах розігріву земних надр виникли і розвинулися різні за хімічним складом, агрегатним станом і фізичними властивостями оболонки — геосфери: ядро, мантія, земна кора, гідросфера, атмосфера, магнітосфера. У складі Землі переважає залізо (34,6 %), кисень (29,5 %), кремній (15,2 %), магній (12,7 %)^{[джерело?]}. Земна кора, мантія і внутрішня частина ядра тверді (зовнішня частина ядра вважається рідкою)^{[джерело?]}. Від поверхні Землі до центру зростають тиск, густина й температура. Тиск у центрі планети дорівнює 3,6·10¹¹ Па, густина — приблизно 12,5·10³ кг/м³, температура — від 5 000 до 6 000 °C. Основні типи земної кори — материкова й океанічна, у перехідній зоні від материка до океану — кора проміжної будови.

Додаткові відомості: Геофізика

Термін «геофізика» класично належить до застосувань щодо твердої землі: форма Землі; її гравітаційні, магнітні та електромагнітні поля; її внутрішня будова та склад; її динаміка і їх поверхневе вираження в тектоніці плит, утворенні магм, вулканізмі й виникненні гірських порід. Однак сучасна геофізика опікується ширшими завданнями, як от кругообіг води, зокрема сніг і лід; гідродинаміка океанів і атмосфери; електрика і магнетизм в іоносфері та магнітосфері та сонячно-земна фізика; і подібні питання, пов'язані з Місяцем та іншими планетами^{[11][12][13][14]}.

Геофізика застосовується до суспільних потреб, як от мінеральні ресурси Землі, пом'якшення природних небезпек і захист довкілля. У геологорозвідувальній геофізиці дані геофізичних досліджень використовуються для дослідження потенційних нафтових резервуарів і родовищ корисних копалин на нашій планеті, визначення розташування ґрунтових вод, пошуку археологічних пам'яток, визначення товщини льодовиків і ґрунту та оцінки місць для відновлення природи^[12].

Додаткові дані: Радіус Землі, Кулястість Землі та Геоморфологія

Вигляд Землі майже кулястий, із середнім діаметром 12 742 кілометри, що робить її п'ятим за розміром тілом планетарного розміру Сонячної системи, та найбільшою серед її земляних планет. Через обертання Землі її форма випукла навколо екватора і злегка сплощена на полюсах^[15], внаслідок чого діаметр на екваторі на 43 кілометри більший, ніж на полюсах^[16]. Тож форму Землі точніше буде представити як сплющений сфероїд.

Водночас, форма Землі має місцеві топографічні відмінності. Однак найбільші відхилення, такі як Маріанська западина (10 925 метрів нижче місцевого рівня моря),^[17] скорочують середній радіус Землі лише на 0,17 %, а гора Еверест (8 848 метрів над місцевим рівнем моря) подовжує його тільки на 0,14 %^[18]. Поверхня Землі розташована найдальше від центру маси Землі, в її екваторіальній опуклості, що робить вершину вулкана Чимборасо в Еквадорі (6384,4 км) найдальшою точкою^[19][20]. Порівняно з жорстким рельєфом суші, океан показує динамічніший рельєф^[21].

Точкою на поверхні Землі, найближчою до центру планети, є заглибина Літке в Північному Льодовитому океані (6351,7 км від центру). Однак найглибшою точкою нижче рівня моря є безодня Челленджера, але вона на 14,7 км далі від центру Землі^[22].

Щоби виміряти місцеві відмінності рельєфу Землі, геодезія використовує так звану взірцеву Землю, що являє форму, яка називається геоїдом. Таку форму геоїда можна отримати, якщо зробити зразковим океан, котрий покриває Землю цілком і без будь-яких збурень, як от припливи та вітри. У підсумку виходить гладенька, але нерівномірна під дією гравітації поверхня геоїду, що забезпечує середній рівень моря (MSL) як точки відліку для топографічних вимірювань^[22].

Фігура Землі — це ідеалізація, за допомогою якої намагаються відтворити форму планети. Залежно від мети опису вигляду Землі, використовують різні моделі форми. Найгрубішою формою опису фігури Землі при першому наближенні — є сфера. Для більшості проблем загального землезнавства цього наближення видається достатнім, щоби використовувати в описі чи дослідженні деяких географічних процесів. У такому разі відкидають сплющеність планети при полюсах як несуттєве зауваження. У більшому, другому наближенні, фігуру Землі прирівнюють до еліпсоїда обертання. Ця модель, що відзначається вираженою віссю, екваторіальною площиною симетрії та меридіональними площинами, застосовується в геодезії для обчислення координат, будування картографічних мереж, розрахунків тощо. Через те, що екваторіальний переріз Землі також еліпс з різницею довжин півосей 200 м й ексцентриситетом 1/30000, третьою моделлю виступає тривісний еліпсоїд. У географічних дослідженнях ця модель майже не використовується, вона лише свідчить про складну внутрішню будову планети. Четверте наближення, геоїд — це еквіпотенціальна поверхня, що збігається з середнім рівнем Світового океану, є геометричним місцем точок простору, що мають однаковий потенціал сили ваги. Така поверхня має неправильну складну форму, тобто не є площиною. Рівнева поверхня в кожній точці перпендикулярна до виска. Прикладне значення та важливість цієї моделі полягає в тому, що лише за допомогою виска, рівня, нівеліра та інших геодезичних приладів можна простежити положення рівневих поверхонь, тобто, в нашому випадку, геоїда.

Додаткові відомості: Суходіл (географія), Педосфера, Океан, Море, Кріосфера.

Земна поверхня — це верхній шар твердої або рідкої структури Землі на межі з її атмосферою. Земля як прилизаний (ідеалізований) сфероїд має площу поверхні близько 510 мільйонів км^2[23]. Землю можна розподілити на дві півкулі. Загалом Земля поділяється за широтою на полярні Північну та Південну півкулі або за довготою на континентальні Східну та Західну півкулі. Що стосується поверхневого розподілу суші та води, Землю можна поділити на водну півкулю, зосереджену на океани, і сушу, спрямовану на твердь.

Більша частина поверхні Землі складається з води в рідкому вигляді або в менших кількостях як крига. 70,8 % або 361,13 мільйонів км² поверхні Землі становить взаємопов'язаний океан^[24], що утворює всеосяжний або світовий океан Землі^[25]. Це робить Землю разом із її яскравою гідросферою, водним світом^[26] чи океанським світом^[27][28], особливо в ранній історії Землі, коли вважається, що океан, можливо, тоді повністю покривав Землю^[29]. Світовий океан зазвичай поділяють на Тихий океан, Атлантичний океан, Індійський океан, Південний океан і Північний Льодовитий океан, від найбільшого до найменшого. Океан заповнює океанічні западини. Дно океану складається з абісальних рівнин, континентальних шельфів, підводних гір, підводних вулканів^[30], океанічних жолобів, підводних каньйонів, океанічних плато та системи серединно-океанічних хребтів, що охоплюють земну кулю.

У полярних регіонах Землі поверхня океану вкрита сезонно змінною кількістю морського льоду, який часто з'єднується з полярною сушею та крижаними покривами, утворюючи полярні крижані шапки.

Суша посідає 29,2 %, або 148,94 мільйонів км² площі поверхні Землі. Вона складається з багатьох островів по всій земній кулі, але переважно з чотирьох величезних континентальних утворень, якими є від найбільших до найменших: Африка-Євразія, Америка (суша), Антарктида та Австралія (суша)^[31][32]. Перелічені масиви, далі розбиті та згруповані в континенти. Рельєф дуже різноманітний і складається з гір, пустель, рівнин, плато та інших видів рельєфу. Висота поверхні суші змінюється від найнижчої точки −418 м в Мертвому морі до найбільшої висоти 8 848 м на вершині гори Еверест. Середня висота суші над рівнем моря становить близько 797 м^[33].

Суша може бути вкрита поверхневими водами, снігом, кригою, штучними спорудами або рослинністю. Більша частина суші Землі має рослинність, але льодовикові покриви (10 %) і пустелі (33 %) посідають значну її частину. Педосфера — це зовнішній шар континентальної поверхні Землі, який складається з ґрунту та зазнає процесів ґрунтоутворення. Ґрунт має вирішальне значення для того, щоби земля була орною. Загальна орна земля на нашій планеті становить 10,7 % поверхні суші, з яких 1,3 % це постійні орні землі^[34]. Земля має приблизно 16,7 мільйонів км² орних угідь і 33,5 мільйонів км² пасовищ^[35].

Утворення Землі завдяки акреції тривало 10...20 мільйонів років. Спочатку Земля була майже цілком розплавленою^[36], але поступово охолола, і на її поверхні виникла тонка тверда оболонка — земна кора.

Земля піддавалася навальному влучанню астероїдів упродовж перших 100 мільйонів років, як зараз загальноприйнято визнавати.

Незабаром після утворення Землі, приблизно 4,53 млрд років тому, виник Місяць. Одна з сучасних теорій появи єдиного природного супутника Землі стверджує, що це відбулося внаслідок зіткнення з важенним небесним тілом, яке назвали Тейя.

На відміну від Місяця, майже всі ударні колишні кратери на Землі, зникли через геологічні процеси. Молода Земля нагрівалася кінетичною енергією ударів під час потужного бомбардування, та виробництвом тепла радіоактивного розпаду, доки вона (як зазначено вище) майже не розплавилася. Після цього земне тіло гравітаційно розосередилося на ядро та мантію. Найважчі елементи, особливо залізо, опускалися до центру тяжіння Землі. Легкі елементи, перш за все кисень, кремній і алюміній, піднялися догори і утворили переважно силікатні мінерали, які також є породами земної кори. Оскільки Земля складається здебільшого із заліза та силікатів, вона, як і всі планети земної групи, має досить високу середню щільність 5,515 г/см³.

Первинна атмосфера Землі виникла завдяки дегазації гірських порід і вулканічної активності. З атмосфери сконденсувалася вода, утворивши Світовий океан. Попри те, що можливо, Сонце на той час світило на 70 % слабше^{[джерело?]}, ніж тепер, геологічні дані свідчать, що океан не замерз, і це, напевно, пов'язане з парниковим ефектом. Приблизно 3,5 млрд років тому виникло магнітне поле Землі, котре почало захищати її атмосферу від сонячного вітру.

Утворення Землі і початковий етап її розвитку (тривалістю приблизно 1,2 млрд років) належать до перед-геологічної історії. Повний вік найдавніших гірських порід становить понад 3,5 млрд років і, починаючи від цього часу, веде відлік геологічна історія Землі, яка поділяється на два нерівні етапи: докембрій, що тривав приблизно 5/6 усього геологічного літочислення (у межах 3 млрд років), і фанерозой, що охоплює останні 570 млн років. Близько 3...3,5 млрд років тому, внаслідок еволюції матерії на Землі виникло життя, почався розвиток біосфери — сукупності всіх живих організмів (так звана жива речовина Землі), яка суттєво вплинула на розвиток атмосфери, гідросфери й геосфери (принаймні в частині осадової оболонки). Внаслідок кисневої катастрофи, ��іяльність живих організмів змінила склад атмосфери Землі, збагативши її киснем, і це обумовило можливість для розвитку аеробних живих істот.

Нове явище, що дедалі більше справляє могутній вплив на біосферу та навіть геосферу — діяльність людства, яке з'явилося на Землі після появи (внаслідок еволюції) розумної людини менш ніж 3 млн років тому (єдності щодо визначення цієї події не досягнуто й деякі дослідники нараховують 7 млн років). Відповідно, впродовж розвитку біосфери вирізняють утворення та подальший розвиток ноосфери. Висока стрімкість приросту населення Землі (чисельність земного населення становила 275 млн 1000-го року, 1900 року — 1,6 млрд душ і більше 7 млрд осіб 2012 року) та посилення впливу людського суспільства на природне середовище, висунули питання бережного використання всіх природних ресурсів і охорони природи.

Біологічне і геологічне майбутнє Землі можна екстраполювати на основі передбачуваних ефектів кількох довгострокових впливів. До них належать: хімічний склад поверхні Землі, швидкість охолодження внутрішньої частини планети, гравітаційні взаємодії з іншими об'єктами Сонячної системи і постійне збільшення світності Сонця.

Невизначеним чинником в цій екстраполяції є постійний вплив технологій, впроваджуваних людьми, таких як кліматична інженерія, які можуть викликати значні зміни на планеті^[37]. Нинішнє голоценове вимирання^[38] викликане технологіями, і наслідки можуть тривати до п'яти мільйонів років. Водночас, технології можуть призвести до вимирання людства, в підсумку чого планета поступово повернеться до повільніших темпів еволюції, обумовлених винятково довгостроковими природними процесами^[39].

Через проміжки часу в сотні мільйонів років, випадкові небесні явища представляють величезний ризик для біосфери, що може призвести до масових зникнень. Їх стосуються удари комет або астероїдів, а також можливість масивного вибуху зірки, званої надновою, у межах 100 світлових років від Сонця. Інші велетенські геологічні події, передбачуваніші. Теорія Міланковича пророкує, що на планеті будуть тривати льодовикові періоди, у всякому разі, до тих пір, поки не закінчиться четвертинне зледеніння. Ці періоди викликані змінами ексцентриситету, нахилу осі і прецесії орбіти Землі^[40]. У межах циклу суперконтиненту який триває, тектоніка плит, ймовірно, призведе до утворення суперконтиненту через 250–350 мільйонів років. Припускається, що за деякий час — в наступні 1,5–4,5 мільярда років, нахил осі Землі може почати піддаватися безладним перемінам зі зміною нахилу осі до 90°^[41].

Маса Землі становить приблизно 5,9722×10²⁴ кг^[1]. Вона складається переважно із заліза (32,1 %), кисню (30,1 %), кремнію (15,1 %), магнію (13,9 %), сірки (2,9 %), нікелю (1,8 %), кальцію (1,5 %) і алюмінію (1,4 %), решту — 1,2 % становлять слідові кількості інших хімічних елементів. Вважається, що через масову сегрегацію, область ядра здебільшого складається із заліза (88,8 %), з меншою кількістю нікелю (5,8 %), сірки (4,5 %) і нижче 1 % мікроелементів.

Найпоширенішими складовими породи земної кори є майже всі оксиди: хлор, сірка та фтор є важливими винятками з цього, і їх загальна кількість у будь-якій породі зазвичай, набагато менше 1 %. Понад 99 % земної кори складається з 11 оксидів, переважно кремнезему, оксиду алюмінію, оксидів заліза, вапна, магнезії, поташу та соди^[42][43].

Див. також Геологія, Мінерагенія Землі, Пульсаційна гіпотеза, Сейсмічність Землі, Тектоніка плит

У XIX столітті один за одним відкривалися нові хімічні елементи, і були винайдені спектроскопи, які могли оцінювати елементи за світлом. Спектроскопія сонячного світла припустила, що сонце може містити невідомий елемент, гелій, але 1895 року Вільям Ремзі виявив новий елемент в урановій руді та розпізнав його також як гелій. Цей висновок поклав край теорії п'ятого елемента (ефіру) з часів Арістотеля та довів, що Земля й Сонце зроблені з однієї речовини^[44]. Теорія дрейфу континентів, запропонована Альфредом Вегенером на початку XX століття, не могла пояснити, чому відбувався рух. Проте дослідження рельєфу морського дна за допомогою звукових хвиль, засобами створеними під час Другої світової війни, виявили Серединно-Атлантичний хребет, і виявилося, що дно океану простягається по обидва боки хребта^[45]. Починаючи з цього відкриття, були зібрані різноманітні докази, а гравітаційні вимірювання показали існування континентальної та океанічної кори, а сейсмічні вимірювання довели наявність у Землі ядра та мантії, тобто народилася концепція тектоніки плит^[46][47]. До 1980-х років загальна структура була завершена, дослідження просунулося до аналізу структури мантії за допомогою сейсмічної томографії (мантійна томографія) та пояснення зв'язку між умовами конвекції і плитами (теорія плюму)^[48].

Внутрішнє ядро, за припущенням, має діаметр 2600 км і складається з чистого заліза чи нікелю, зовнішнє ядро завтовшки 2250 км із розплавленого заліза або нікелю, мантія близько 2900 км завтовшки складається переважно з твердих гірських порід, відділена від земної кори поверхнею Мохоровичича. Кора і верхній шар мантії утворюють 12 основних рухомих блоків, деякі з них несуть континенти. Плато постійно повільно рухаються, цей рух називається тектонічним дрейфом.

Земля складається з трьох основних геосфер: земної кори, мантії і ядра, яке, натомість, поділяється на низку шарів. Речовина цих геосфер різна за фізичними властивостями, станом і мінералогічним складом. Залежно від величини швидкостей сейсмічних хвиль і особливостей їх зміни з глибиною «тверду» Землю поділяють на вісім сейсмічних шарів: А, В, С, D', D", Е, F і G. Крім того, в Землі виокремлюють особливо міцний шар літосферу і наступний, розм'якшений шар — астеносферу. Шар А, або земна кора, має змінну товщину (в континентальній області — 33 км, в океанічній — 6 км, в середньому — 18 км).

Під горами кора потовщується, в рифтових долинах серединно-океанічних хребтів майже зникає. На нижній межі земної кори, — поверхні Мохоровичича, — швидкості сейсмічних хвиль зростають стрибкоподібно, що пов'язано переважно зі зміною речовинного складу з глибиною, переходом від гранітів і базальтів до ультраосновних гірських порід верхньої мантії. Шари В, С, D', D" входять у мантію. Шари Е, F і G утворюють ядро Землі радіусом 3486 км. На межі з ядром (поверхні Гутенберґа) швидкість поздовжніх хвиль різко зменшується на 30 %, а поперечні хвилі зникають, що вказує на те, що зовнішнє ядро (шар Е, котре тягнеться до глибини 4980 км) рідке. Нижче перехідного шару F (4980–5120 км) розташовано тверде внутрішнє ядро (шар G), в якому знову поширюються поперечні хвилі.

У твердій земній корі переважають такі хімічні елементи: кисень (47,0 %), кремній (29,0 %), алюміній (8,05 %), залізо (4,65 %), кальцій (2,96 %), натрій (2,5 %), магній (1,87 %), калій (2,5 %), титан (0,45 %), які разом становлять 98,98 %. Найрідкісніші елементи: Ро (приблизно 2·10⁻¹⁴ %), Ra (2·10⁻¹⁰ %), Re (7·10⁻⁸ %), Au (4,3·10⁻⁷ %), Bi (9·10⁻⁷ %) тощо.

Внаслідок магматичних, метаморфічних, тектонічних процесів і процесів осадоутворення земна кора різко диференційована, в ній протікають складні процеси скупчення і розсіяння хімічних елементів, що приводять до утворення різних типів порід.

Вважають, що верхня мантія за складом близька до ультраосновних порід, в яких переважає О (42,5 %), Mg (25,9 %), Si (19,0 %) і Fe (9,85 %). У мінеральному відношенні тут панує олівін, менше піроксенів. Нижню мантію вважають подобою кам'яних метеоритів (хондритів). Ядро 3емлі за складом має схожість із залізними метеоритами і містить приблизно 80 % Fe, 9 % Ni, 0,6 % Co. На основі метеоритної моделі, розраховано середній склад Землі, в якому переважає Fe (35 %), О (30 %), Si (15 %) і Mg (13 %).

Температура є однією з найважливіших властивостей земних надр, що дозволяють пояснити стан речовини в різних шарах і побудувати загальну картину всеосяжних процесів. За вимірюваннями в свердловинах температура на перших кілометрах наростає з глибиною з градієнтом 20 °C/км. На глибині 100 км, де знаходяться первинні вогнища вулканів, середня температура трохи нижча за температуру плавлення гірських порід і дорівнює 1100 °C. Водночас під океанами на глибині 100...200 км температура вища, ніж під континентами, на 100...200 °C. Стрибок густини речовини в шарі С на глибині 420 км відповідає тиску 1,4·10¹⁰ Па і ототожнюється з фазовим переходом в олівіні, який відбувається за температури приблизно 1600 °C. На межі з ядром за тиску 1,4·10¹¹ Па і температури порядку 4000 °C силікати перебувають у твердому стані, а залізо в рідкому. У перехідному шарі F, де залізо твердне, температура може сягати 5000 °C, в центрі Землі — 5000...6000 °C, тобто, відповідна температурі поверхні Сонця.

Між Землею та навколишнім середовищем постійно відбувається енергомасообмін. Планета повсякчас отримує неймовірний обсяг енергії від Сонця через випромінювання, водночас частину цього енергетичного потоку вона віддає в космос у вигляді як віддзеркаленого випромінювання (альбедо земної поверхні, хмар), так і теплової енергії^[49].

У верхні шари атмосфери Землі постійно надходить 174 PW (петават) сонячного випромінювання (інсоляції)^[50]. Близько 6 % інсоляції відбивається атмосферою, 16 % поглинається нею. Середні шари атмосфери залежно від погодних умов (хмари, пил, атмосферні забруднення) відбивають до 20 % сонячних променів та поглинають 3 %.

Атмосфера не лише зменшує кількість сонячної енергії, що досягає поверхні Землі, але і дифузує близько 20 % з того що надходить, та відсіює частину його спектру. Після проходження атмосфери близько половини опромінення перебуває у видимій частині спектру. Друга половина, переважно належить до інфрачервоної частини спектру. Тільки незначна частина цієї інсоляції припадає на ультрафіолетове випромінювання^[51][52].

Сонячне випромінювання поглинається поверхнею суходолу, океанами і атмосферою. Абсорбція сонячної енергії через атмосферну конвекцію, випаровування і конденсацію водяної пари є рушійною силою кругообігу води та керує вітрами. Сонячне проміння увібране океаном та суходолом, підтримує середню температуру на поверхні Землі що нині (2000-і) становить 14 °C^[53]. Завдяки фотосинтезу рослин, сонячна енергія може перетворюватись на хімічну, котра зберігається у вигляді їжі, деревини та біомаси, яка зрештою перетворюється на викопне паливо^[54].

Визначна особливість будови земної поверхні полягає в розподілі на материки і океани. Велика частина Землі охоплена Світовим океаном (361,1 млн км²; 70,8 %), суходіл становить 149,1 млн км² (29,2 %), та утворює шість материків (Євразію, Африку, Північну Америку, Південну Америку, Антарктиду і Австралію) і острови. Він підіймається над рівнем світового океану в середньому на 875 м (найбільша висота 8848 м — гора Джомолунгма), гори посідають понад 1/3 поверхні суходолу. Пустелі вкривають приблизно 20 % поверхні суходолу, ліси — близько 30 %, льодовики — понад 10 %. Перепад висот на планеті сягає 20 км. Середня глибина світового океану приблизно дорівнює 3800 м (найбільша глибина 11 020 м — Маріанський жолоб (западина) у Тихому океані). Обсяг води на планеті становить 1370 млн км³, середня солоність 35 ‰ (г/л).

Літосфера Землі, яка являє собою твердий і жорсткий зовнішній вертикальний шар Землі, охоплює кору та верхні шари мантії. Літосфера підстилається астеносферою, яка є слабшою, гарячішою та глибшою частиною верхньої мантії. Межа літосфери та астеносфери визначається різницею у відповіді на напруження. Літосфера залишається твердою протягом дуже тривалих проміжків геологічного часу, під час яких вона викривляється пружно та через крихке руйнування, тоді як астеносфера викривлюється в'язко та сприймає сторонні впливи через гнучкі викривлення.

Отже товщина літосфери, вважається глибиною до ізотерми, пов'язаної з переходом між крихкою та в'язкою поведінкою^[55]. Температуру, за якої олівін стає пластичним (~1000 °C або 1830 °F), часто використовують для визначення цієї ізотерми, оскільки олівін, здебільшого, є найслабшим мінералом у верхній мантії^[56].

Літосфера поділяється горизонтально на тектонічні плити, які часто містять террейни, що зрослися з іншими плитами.

Осн. стаття: Гідросфера

Звідки береться вода на Землі і, зокрема, чому на нашій планеті набагато більше води, ніж на інших планетах, подібних до Землі, досі (2010-і) не було задовільно з'ясовано. Частина води, ймовірно, виділялася у вигляді водяної пари з магми, тобто зрештою надходила з надр землі. Залишається сумнівним, чи цього достатньо для сьогоднішньої наявної кількості води. Інші значні частини можуть походити від зіткнень комет, транснептунових об'єктів або багатих водою астероїдів (протопланет) із зовнішніх областей поясу астероїдів. Водночас, вимірювання ізотопного відношення дейтерію до протію (відношення D/H) більше вказують на астероїди, оскільки подібні ізотопні співвідношення були знайдені у водних слідах вуглецевих хондритів, як і в океанічній воді, тоді як ізотопне співвідношення комет і транснептунових об'єктів згідно з попередніми вимірюваннями не узгоджуються з дослідженнями наземної води.

Гідросфера Землі, це загальна кількість води на нашій планеті та її розподіл. Більша частина гідросфери нашої планети складається зі всеосяжного океану. Проте, гідросфера Землі також містить воду в атмосфері та на суші, зокрема це: хмари, внутрішні моря, озера, річки та підземні води на глибині до 2000 метрів. Маса океанів становить приблизно 1,35×10¹⁸ метричних тонн або приблизно 1/4400 від загальної маси Землі. Океани посідають площу 361,8 мільйонів км² із середньою завглибшки 3 682 метри, що приводить до оцінкового обсягу 1,332 мільярдів км^3[57]. Якби вся поверхня земної кори була на тій же висоті, що й рівна сфера, глибина світового океану становила б 2,7–2,8 км. Близько 97,5 % води є солоною; решта 2,5 % — прісна вода^[58]. Більшість прісної води, приблизно 68,7 %, присутня у вигляді льоду в крижаних шапках і льодовиках^[59].

У найхолодніших регіонах Землі, сніг зберігається влітку та перетворюється на лід. Цей накопичений сніг і крига згодом утворює льодовики, тіла льоду, які течуть під дією власної сили тяжіння. Альпійські льодовики утворюються в гірських районах, тоді як величезні крижані покриви виникають над сушею в полярних регіонах. Потік льодовиків розмиває поверхню, різко змінюючи її, утворюючи U-подібні долини та інші форми рельєфу^[60]. Морський лід в Арктиці покриває терени приблизно як Сполучені Штати, хоча він швидко відступає внаслідок зміни клімату.

Середня солоність океанів Землі становить близько 35 грамів солі на кілограм морської води (3,5 % солі). Велика частина цієї солі була отримана внаслідок вулканічної діяльності або видобута з прохолодних вивержених порід^[61]. Океани також є вмістищем розчинених атмосферних газів, які потрібні для виживання багатьох водних форм життя^[62]. Морська вода має важливий вплив на світовий клімат, а океани діють як велике сховище тепла. Зрушення в розподілі температури в океані можуть спричинити значні погодні зміни, такі як Ель-Ніньйо–Південне коливання^[63].

Велика кількість води на поверхні Землі є неповторною особливістю, яка відрізняє її від інших планет Сонячної системи. Планети Сонячної системи зі значною атмосферою, справді частково містять атмосферну водяну пару, але їм бракує поверхневих умов для сталої поверхневої води^[64]. Попри те, що на деяких супутниках присутні ознаки великих сховищ позаземної рідкої води, можливо навіть більшого об'єму, ніж земний океан, усі вони є великими водоймами під замерзлим поверхневим шаром товщиною з кілометр^[65].

Атмосфера Землі, загальна маса якої 5,15·10¹⁵ т, складається з повітря — суміші переважно азоту (78,08 %) і кисню (20,95 %), 0,93 % аргону, 0,03 % вуглекислого газу, інше — це водяна пара, а також водень, гелій, неон та інші інертні і не тільки гази. Найбільша температура поверхні суходолу — 57−58 °C (у тропічних пустелях Африки і Північної Америки), найменша — близько −90 °C (у центральних районах Антарктиди).

Атмосфера Землі захищає все живе від згубного впливу космічного випромінювання.

Атмосферний тиск на рівні моря Землі, в середньому становить 101,325 кПа (14,696 фунтів на кв. дюйм). Вміст водяної пари коливається від 0,01 % до 4 %^[66], але в середньому становить близько 1 %^[67]. Хмари покривають близько двох третин поверхні Землі, більше над океанами, ніж над сушею^[68]. Висота тропосфери змінюється залежно від широти, коливаючись від 8 км (5 миль) на полюсах до 17 км (11 миль) на екваторі, з деякими відхиленнями внаслідок погодних і сезонних чинників^[69].

Біосфера Землі істотно змінила власну атмосферу. Кисневий фотосинтез розвинувся 2,7 млрд років тому, утворивши переважно азотно-кисневе повітря сучасності^[70]. Ця зміна спричинила поширення аеробних організмів і, опосередковано, утворення озонового шару завдяки подальшому перетворенню атмосферного O₂ на O₃: O + O₂ → O₃. Озоновий шар затримує ультрафіолетове сонячне випромінювання, дозволя��чи життя на суші^[71][72]. Іншими завданнями атмосфери, важливими для життя, є перенесення водяної пари, виділення корисних газів, спалювання невеликих метеорів до того, як вони зіткнуться з поверхнею, і зниження температури^[73]. Останнє явище є парниковим ефектом: сліди молекул в атмосфері слугують для захоплення теплової енергії, що виділяється з поверхні, тим самим підвищуючи середню температуру. Водяна пара, вуглекислий газ, метан, оксид азоту й озон, є основними парниковими газами в атмосфері. Без цього явища збереження тепла, середня температура поверхні становила б −18 °C (0 °F), на відміну від нинішніх +15 °C (59 °F)^[74] і життя на Землі, ймовірно, не існувало б у його сучасному вигляді^[75].

Лінія Кармана, яка визначається як 100 кілометрів над поверхнею землі, є звичайною межею між атмосферою та космосом^[76][77].

Теплова енергія може збільшувати швидкість деяких частинок у верхніх шарах атмосфери, які отже можуть уникнути гравітації Землі. Це викликає повільний, але неухильний «витік» атмосфери в космос, що називається атмосферним викидом. Оскільки незв'язаний водень має низьку молекулярну масу, він здатний легше досягти швидкості втікання і зникає у космосі з більшою швидкістю, ніж інші гази^[78][79]. Вихід водню в космос переводить Землю з початково відновлювального стану в окиснювальний. Фотосинтез забезпечує постачання незв'язаного кисню, але втрата відновників, таких як водень, вважається потрібною умовою масового накопичення кисню в атмосфері^[80]. Тож, здатність водню залишати атмосферу Землі, могла вплинути на перебіг життя, що розвинулося на планеті^[81].

В даний час більша частина водню перетворюється на воду, перш ніж він випаровується через багату киснем атмосферу. Отже, водень, якому вдається витікати, утворюється здебільшого внаслідок руйнування молекул метану у верхніх шарах атмосфери^[82].

Атмосфера Землі містить:

• тропосферу (до 15 км)
• стратосферу (15–100 км)
• іоносферу (100–500 км).

Між тропосферою і стратосферою розташовується перехідний шар — тропопауза. У глибинах стратосфери під впливом сонячного світла створюється озоновий екран, який захищає живі організми від космічного випромінювання. Вище — мезо-, термо- й екзосфери.

Як зазначено вище, нижній шар атмосфери називається тропосферою. В ній відбуваються явища, які визначають погоду. Внаслідок нерівномірного нагрівання поверхні Землі сонячною радіацією, в тропосфері безперестанно проходить циркуляція великих мас повітря. Основними повітряними течіями в атмосфері Землі є пасати в смузі до 30° обабіч екватора та західні вітри помірного поясу в смузі від 30° до 60°. Окремою причиною перенесення тепла, є наявність системи океанічних течій.

Іншими чинниками, які впливають на погоду певної місцевості, є її близькість до океанів, океанічна та атмосферна циркуляція та топологія^[83]. Місця поблизу океанів зазвичай, мають холодніше літо та теплішу зиму через те, що океани можуть накопичувати велику кількість тепла. Вітер переносить холод або тепло океану на сушу^[83]. Атмосферний кругообіг також відіграє важливу роль: наприклад, у США Сан-Франциско та Вашингтон є прибережними містами приблизно на одній широті. Клімат Сан-Франциско значно помірніший, оскільки переважний напрямок вітру — з моря на сушу^[84]. Нарешті, температура знижується з висотою, через що гірські місцевості холодніші, ніж низовина^[83].

Вода здійснює на поверхні землі постійний кругообіг. Випаровуючись із поверхні вод та суходолу, за сприятливих умов водяна пара здіймається вгору в атмосфері, що призводить до утворення хмар. Вода повертається на поверхню землі у вигляді атмосферних опадів і стікає до морів і океанів системою річок.

Земля отримує 1361 Вт/м² сонячного випромінювання^[85][86]. Кількість сонячної енергії, яку отримує поверхня Землі, зменшується зі зростанням широти. Чим далі від екватора, тим менший кут падіння сонячних променів на поверхню, і тим більша відстань, яку повинен пройти промінь в атмосфері. Внаслідок цього середньорічна температура на рівні моря зменшується приблизно на 0.4 °C на один градус широти. Поверхню Землі поділяють на широтні пояси з приблизно однаковим кліматом: тропічний, субтропічний, помірний та полярний. Класифікація кліматів залежить від температури та кількості опадів. Найбільше визнання здобула класифікація кліматів Кеппена. Система Кеппена оцінює регіони на основі спостережуваної температури й опадів^[83].

Температура повітря на поверхні може сягати приблизно +55 °C (131 °F) у гарячих пустелях, таких як Долина Смерті, та здатна опускатися до −89 °C (−128 °F) в Антарктиді^[87][88].

Основна частина магнітного поля Землі виробляється в ядрі, місці динамо-процесу, який перетворює кінетичну енергію термічної та композиційної конвекції, на енергію електричного та магнітного полів. Поле простягається назовні від ядра, крізь мантію і до поверхні Землі, де воно є наближено диполем. Полюси диполя розташовані близько до географічних полюсів Землі. На екваторі магнітного поля, напруженість магнітного поля на поверхні становить 3,05 × 10⁻⁵ Тл, з магнітним моментом 7,79 × 10²² Ам² в епоху 2000-х років, зменшуючись майже на 6 % за століття (хоча він все ще залишається дужчим ніж у середньому за довгий час)^[89]. Конвекційні рухи в ядрі безладні; магнітні полюси мимовільно рухаються і час від часу змінюють напрямок. Це спричинює вікові зміни основного поля та його перевертання з непостійними проміжками часу, у середньому кілька разів на мільйон років. Остання зміна сталася приблизно 700 000 років тому^[90][91].

Протяжність магнітного поля Землі в космосі визначає магнітосферу. Іони та електрони сонячного вітру відхиляються магнітосферою; вплив сонячного вітру стискає денний бік магнітосфери приблизно до 10 радіусів Землі та розширює нічний бік магнітосфери на довгий хвіст^[92]. Оскільки швидкість сонячного вітру більша за швидкість, з якою хвилі поширюються крізь сонячний вітер, надзвукова головна ударна хвиля передує денній магнітосфері в сонячному вітрі^[93]. Заряджені частинки містяться в магнітосфері; плазмосфера відзначається частинками низької енергії, які по суті слідують лініям магнітного поля під час обертання Землі^[94][95]. Кільцевий струм визначається частинками середньої енергії, які дрейфують відносно геомагнітного поля, але з траєкторіями, на яких все ще переважає магнітне поле^[96], а радіаційні пояси Ван Аллена утворюються частинками високої енергії, рух яких насправді випадковий, але наявний в магнітосфері^[97][98].

Під час магнітних бур і збурень заряджені частинки можуть відхилятися від зовнішньої магнітосфери та особливо хвоста магнітосфери, спрямовуватися вздовж ліній поля в іоносферу Землі, де атмосферні атоми можуть збуджуватися та іонізуватися, утворюючи полярне сяйво^[99].

Сила тяжіння Землі, котра позначається g, це загальне прискорення, яке надається об'єктам через сукупний вплив гравітації (від розподілу маси всередині Землі) і відцентрової сили (від обертання Землі)^[101]. Це векторна величина, напрямок якої збігається з прямовисом, а сила або величина визначається нормою ${\displaystyle g=\|{\mathit {\mathbf {g} }}\|}$ .

В одиницях СІ це прискорення виражається в метрах за секунду в квадраті (позначається, м/с² чи м·с⁻²) або еквівалентно в ньютонах на кілограм (Н/кг чи Н·кг⁻¹). Біля поверхні Землі прискорення сили тяжіння становить приблизно 9,81 м/с², і це означає, що без урахування впливу опору повітря, швидкість вільного падіння об'єкта збільшуватиметься приблизно на 9,81 метра за секунду щосекунди. Цю величину іноді неофіційно називають малим g (натомість, гравітаційна стала G називається великою G).

Точна сила земного тяжіння залежить від місця розташування. Номінальне «середнє» значення на поверхні Землі, знане як стандартна гравітація, за визначенням становить 9,80665 м/с^2[102]. Ця величина позначається по-різному, як от g_n, g_e (хоча це інколи означає нормальне екваторіальне значення на Землі, 9,78033 м/с²), g₀ або просто g (яке також застосовується для змінної місцевої величини).

Вага предмета на поверхні Землі — це сила, спрямована вниз на цей об'єкт, визначена другим законом Ньютона, або F = m(a) (сила = маса × прискорення). Прискорення вільного падіння впливає на загальне прискорення сили тяжіння, але інші чинники, як от обертання Землі, також роблять свій внесок, отже, впливають на вагу об'єкта. Гравітація зазвичай, не містить гравітаційне тяжіння Місяця та Сонця, яке враховується з точки зору приливних явищ.

Сфера Гілла, або інакше куля гравітаційного впливу Землі, має радіус приблизно 1,5 мільйона км (930 000 миль). Це найбільша відстань, на якій гравітаційний вплив Землі є дужчим, ніж від більш далекого Сонця та сусідніх планет. Тіла повинні обертатися навколо Землі в межах цієї відстані, інакше вони можуть стати незв'язаними з нашою планетою через гравітаційні збурення Сонця^[103].

Основними ізотопами Землі, що виділяють тепло, є калій-40, уран-238 і торій-232. У центрі планети температура може досягати 6000 °C,^[104] а тиск може сягати 360 ГПа^[105]. Оскільки велика частина тепла виділяється радіоактивним розпадом, науковці припускають, що на початку історії Землі, до вичерпання ізотопів із коротким періодом напіврозпаду, виробництво тепла на нашій планеті було набагато вищим. Приблизно впродовж 3 млрд років було би вироблено вдвічі більше тепла, ніж зараз, що збільшило би швидкість мантійної конвекції та тектоніки плит, і дозволило б утворювати незвичайні вивержені породи, такі як коматиїти, які зрідка утворюються сьогодні^[106][107].

Середня втрата тепла від Землі становить 87 мВт м⁻², що відповідає загальносвітовим втратам тепла 4,42×10¹³ Вт^[108]. Частина теплової енергії ядра переноситься до кори мантійними плюмами, формою конвекції, що складається з підйому високотемпературної породи. Ці шлейфи можуть утворювати гарячі точки та вивергати базальти^[109]. Більша частина тепла на Землі втрачається через тектоніку плит, підіймання мантії, пов'язане із серединно-океанічними хребтами. Останнім основним способом втрати тепла є теплопровідність крізь літосферу, більша частина якої відбувається під океанами, завдяки тому що кора там набагато тонша, ніж кора континентів^[110].

Земля — відкрита система в космосі, вона постійно взаємодіє з навколишнім космічним середовищем: отримує енергію від Сонця, випромінює тепло. На планету безупинно потрапляють метеори, космічний пил, зрідка метеорити та комети^[49]. Планета повсякчас перебуває під впливом сонячного вітру (потік іонізованих атомів водню 90 % та гелію 10 % зі швидкістю 350–450 км/с врізається в магнітосферу) та космічного випромінювання (потік високоенергетичних ядер водню)^[49]. Земля неспинно гравітаційно взаємодіє з Місяцем та Сонцем (набагато меншою мірою з іншими планетами Сонячної планети), що обумовлює припливні явища.

Повний обіг навколо осі планета здійснює за добу — 23 години 56 хвилин 4 секунди (тобто певна точка на поверхні Землі долає щосекунди приблизно півкілометра — 40 000 км: 24 год : 3600 с). З цим рухом пов'язані декілька географічних наслідків:

• під дією сил тяжіння та відцентрової сили Земля стає опуклою поблизу екватора та сплющеною біля полюсів;
• відбувається зміна дня і ночі;
• утворюється оборотна сила, або сила Коріоліса, завдяки чому всі потоки (водні чи повітряні) в північній півкулі, що рухаються з півночі на південь, відхиляються від свого напрямку праворуч.

Земля виконує один оберт навколо Сонця за кожні 365,256 днів сонячного часу, що відповідає одному року (365 діб 6 годин 9 хвилин 9 секунд). Для зручності вимірюють три роки поспіль по 365 діб кожен, а до четвертого року, високосного, додають 1 добу. Середня відстань від Сонця становить 150 млн км. З погляду земного спостерігача, Сонце рухається на схід відносно зірок зі швидкістю 1°/день. Орбітальна швидкість планети становить у середньому 29,78 км/с^[2].

Кут нахилу осі Землі до площини орбіти постійно становить 66° 33′. Нахил осі суттєво впливає на нерівномірний розподіл сонячної радіації земною поверхнею. Це обумовлює почергову зміну пір року.

Орбітальна та осьова площини не вирівняні точно: вісь Землі нахилена приблизно на 23,44 градуса від перпендикуляра до площини Земля-Сонце (екліптики), а площина Земля-Місяць нахилена до ±5,1 градуса відносно площини Земля-Сонце. Без цього нахилу, затемнення на Землі відбувалося б кожні два тижні, чергуючи місячні та сонячні затемнення^[111][112].

Додаткові відомості: Місяць та Орбіта Місяця

Місяць (англ. Moon) це відносно великий природний супутник земно��о виду, схожий на планету, діаметр якого становить приблизно чверть діаметра Землі. Це найбільший супутник у Сонячній системі відносно розміру його планети, хоча наприклад, Харон більший порівняно з власною карликовою планетою Плутоном^[113][114] В англомовних дописах, природні супутники інших планет також називаються «moons» (місяці, але з маленької букви) відповідно до назви супутника Землі^[115]. Найпоширеніша теорія походження Місяця, гіпотеза велетенського удару, стверджує, що він утворився внаслідок зіткнення протопланети розміром з Марс під назвою Тейя, з ранньою Землею. Це припущення пояснює (побіжно) відносну нестачу на Місяці заліза та летючих елементів і таке явище, що склад його ґрунту майже подібний до складу земної кори^[116].

Гравітаційне тяжіння між Землею та Місяцем викликає припливи на Землі^[117]. Той самий вплив на Місяць призвів до його приливного запирання: його період обертання навколо осі, дорівнює часу, потрібному для обертання навколо Землі. У підсумку, він завжди повернений до планети тим самим боком^[118]. Коли Місяць обертається навколо Землі, різні частини його видимого боку освітлюються Сонцем, що обумовлює місячні фази^[119]. Завдяки їхній приливній взаємодії, Місяць віддаляється від Землі зі швидкістю приблизно 38 мм/рік (1,5 дюйма/рік). Протягом мільйонів років ці крихітні доданки — і подовження земної доби приблизно на 23 мкс/рік — призводять до значних змін^[120]. Наприклад, під час Едіакарію (приблизно 620 млн років тому) у році було 400±7 днів, кожен з яких тривав 21,9±0,4 години^[121].

Місяць міг значно вплинути на розвиток життя, пом'якшивши клімат планети. Палеонтологічні дані та комп'ютерне моделювання показують, що нахил осі Землі усталюється приливними взаємодіями з Місяцем^[122]. Деякі теоретики вважають, що без цієї стабілізації проти моментів сили, наданих Сонцем і планетами до екваторіальної опуклості Землі, вісь обертання могла би бути безладно неусталеною, представляючи великі зміни протягом мільйонів років, як у разі з Марсом, хоча досі щодо цього тривають суперечки^[123].

Якщо дивитися із Землі, то Місяць перебуває достатньо далеко, щоби мати майже такий же видимий розмір диска, як Сонце. Кутовий розмір (або тілесний кут) цих двох тіл збігається, завдяки тому що, хоча діаметр Сонця приблизно в 400 разів більший, ніж діаметр Місяця, воно також у 400 разів більше віддалено^[124]. Це дозволяє повним і кільцеподібним сонячним затемненням відбуватися на Землі^[125].

Основні статті: Навколоземні об'єкти і Гіпотетичні природні супутники Землі

Сімейство коорбітальних астероїдів Землі складається з квазісупутників, об'єктів з підковоподібною орбітою та троянців. Є принаймні п'ять квазісупутників, зокрема 469219 Камооалева^[126][127]. Троянський астероїд-супутник, 2010 TK₇, лібрує навколо головної точки трикутника Лагранжа, L₄, на орбіті Землі навколо Сонця^[128][129]. Крихітний навколоземний астероїд 2006 RH₁₂₀ наближається до системи Земля-Місяць приблизно кожні двадцять років. Під час цих зближень він може обертатися навколо Землі протягом коротких проміжків часу^[130].

Станом на вересень 2021 року, навколо Землі оберталося 4550 робочих штучних супутників^[131]. Наявні також неробочі супутники, зокрема Венгард 1, котрий є найстарішим супутником, який зараз перебуває на орбіті, і понад 16 000 уламків відстежуваного космічного сміття^[132].

Комп'ютерні моделі, розроблені сучасними астрофізиками Мікаелем Гранвіком та іншими, припускають, що «тимчасові супутники» мають бути досить поширеними поблизу нашої планети і що «в усі часи повинен бути принаймні один природний супутник діаметром 1 метр на орбіті навколо Землі». Ці космічні тіла залишатимуться на орбіті в середньому десять місяців, перед тим як повернутися на сонячну орбіту^[133]. Найбільшим штучним супутником Землі є Міжнародна космічна станція^[134].

Хімічні реакції привели до появи перших самовідтворюваних молекул приблизно чотири мільярди років тому. Півмільярда років потому, виник останній спільний предок усього нинішнього життя^[136]. Поступовий розвиток фотосинтезу дозволив збирати енергію Сонця безпосередньо формами життя. Отриманий молекулярний кисень (O₂) накопичувався в атмосфері і завдяки взаємодії з ультрафіолетовим сонячним випромінюванням утворював захисний озоновий шар (O₃) у верхніх шарах атмосфери^[137]. Залучення менших клітин у більші, обумовило розвиток складних клітин, які називаються еукаріотами^[138]. Справжні багатоклітинні організми утворилися, коли клітини всередині колоній ставали все більш вузько-направленими. Завдяки поглинанню шкідливого ультрафіолетового випромінювання озоновим шаром, життя захопило поверхню Землі^[139]. Серед найдавніших скам'янілостей, що свідчать про існування життя — скам'янілості мікробних матів, знайдені в пісковику віком 3,48 мільярда років у Західній Австралії^[139], біогенний графіт, виявлений у мета-осадових породах віком 3,7 мільярда років у Західній Гренландії^[140], а також залишки біотичного матеріалу, котрий знайдений у скелях віком 4,1 ��ільярда років, у Західній Австралії^[140][141]. Найдавніші прямі докази життя на Землі містяться в австралійських породах віком 3,45 мільярда років, які засвідчують скам'янілості мікроорганізмів^[142][143].

Протягом неопротерозою, від 1000 до 539 млн років тому, велика частина Землі могла бути вкрита льодом. Це припущення (гіпотезу) назвали «Земля-сніжка», що являє особливу цікавість, оскільки вона передувала кембрійському вибуху, коли багатоклітинні форми життя значно ускладнилися^[144][145]. Після кембрійського вибуху, 535 млн років, відбулося принаймні п'ять великих масових вимирань і багато незначних^[146][147]. Окрім передбачуваного нинішнього вимирання в голоцені, останнє сталося 66 млн років тому, коли зіткнення з астероїдом спричинило вимирання птахоподібних динозаврів та інших великих рептилій, але переважно пожаліло дрібних тварин, таких як комахи, ссавці, ящірки та птахи. Життя ссавців урізноманітнилося протягом останніх 66 млн років, і кілька мільйонів років тому африканська мавпа набула здатності стояти^[148]. Це полегшувало використання різноманітних знарядь і сприяло спілкуванню, яке натомість забезпечувало харчування та подальше спонукання, необхідні для збільшення мозку, що привело до появи та розвою людини. Розвиток сільського господарства, а згодом і цивілізації, призвів до того, що люди здійснили вплив на Землю, а також на природу та велику кількість інших форм життя, що триває й донині^[149].

Рід людина, до якого належить анатомічно сучасна людина, яка мешкає близько 300 000 років, існує на Землі приблизно від 3 до 2 мільйонів років. До винаходу рослинництва і тваринництва на Близькому Сході (бл. XI ст.), в Китаї (бл. VIII ст) і на Мексиканській низовині (бл. 6-го тис. до н. е.) люди жили винятково як мисливці і збирачі. Після цієї неолітичної революції, у міру поширення цивілізацій, культурні рослини та тварини, виведені людиною, дедалі більше витісняли дикі рослини та тварин. Починаючи з промислової революції, люди дедалі більше впливають на зовнішній вигляд і розвиток Землі: великі терени землі перетворюються на промислові та транспортні зони.

Такі антропогенні зміни, мали явно поганий вплив у деяких регіонах світу, вже на початку сучасної ери: наприклад, у Центральній Європі з XVI століття спостерігалася різка нестача деревини, до чого спричинилося значне вирубування лісів. Це стало поштовхом до перших великих рухів у Європі та Північній Америці за захист довкілля та збереження природи у XVIII та XIX століттях. Забруднення та руйнування у велетенських розмірах, швидко зросли у XX столітті. Взаємозв'язки, що лежать в основі цього, були вперше всебічно показані в дослідженні «Межі зростання» 1972 року. Міжнародний день захисту навколишнього середовища відзначається 22 квітня з 1990 року і називається Днем Землі. 1992 року, з'явилося перше «Попередження всесвітньої наукової спільноти людству» про термінове зменшення шкідливого впливу на землю^[150].

2008 рік був оголошений ООН під егідою ЮНЕСКО Міжнародним роком планети Земля (МРЗ). Ця найбільша глобальна ініціатива в галузі геонаук на сьогодні має на меті представити важливість і переваги сучасни�� геонаук для суспільства та сталого розвитку. Численні заходи та міждисциплінарні проєкти на міжнародному та національному рівнях тривали з 2007 по 2009 роки протягом трьох років^[151].

Біосфера відповідає всім живим організмам і середовищам їхнього проживання тож через це, може бути поділена на три зони присутності життя на Землі: літосферу, гідросферу та атмосферу, які також взаємодіють одна з одною^[152]. Поява життя на Землі оцінюється щонайменше датою 3,5 млрд років тому, як точки відліку еволюції біосфери^[153][154]. Понад те, час появи останнього універсального загального предка оцінюється між 3,5 і 3,8 млрд років тому^[155]. Водночас, приблизно 99 % видів, які колись жили Землі, нині вимерли^[156][157].

Біосфера поділяється приблизно на п'ятнадцять біомів, населених подібними групами рослин та тварин. Це сукупність екосистем, притаманних для біогеографічної області та названих за переважними в ній та пристосованими до неї видами рослинності та тварин. Здебільшого вони розподілені відмінностями стосовно широти, висоти над рівнем моря чи вологості. Деякі наземні біоми, розташовані за арктичним і антарктичним колами (наприклад, тундра), на великих висотах або в дуже посушливих місцевостях, відносно позбавлені тваринного і рослинного світу, тоді як біорізноманіття найбільш властиво тропічним лісам^[158].

Земля надає природні ресурси, які можуть добуватися та застосовуватися людьми для різних цілей. Це може бути, наприклад, мінеральна сировина (прісна вода, руда тощо), продукти дикого походження (деревина, дичина тощо) або навіть викопна органічна речовина (нафта, вугілля тощо)^[159].

Розрізняють відновлювані ресурси, які можуть бути заповнені за короткий проміжок часу, в межах існування окремої людини, та невідновлювані природні запаси, коли стрімкість їхнього споживання, навпаки, значно перевищує швидкість їх створення^[160]. Серед останніх, особливо вирізняються викопні види палива, для утворення яких потрібні мільйони років. Значні кількості цих копалин палива, можуть бути отримані з земної кори, як от вугілля, нафта, природний газ або гідрати метану^[161]. Ці родовища використовують для виробництва енергії, та як сировина для хімічної промисловості. Такі джерела енергії потім протиставляються відновлюваним джерелам енергії, як от сонячна енергія та енергія вітру, котрі не є вичерпними^[162]. Руди також утворюються в земній корі і складаються з різних хімічних елементів, корисних людям для виробництва, наприклад металу^[163][164].

Земна біосфера виробляє безліч потрібних людині запасів, наприклад харчові продукти, паливо, ліки, кисень, і навіть забезпечує переробку багатьох органічних відходів^[165]. Наземні екосистеми залежать від орних земель і прісної води, тоді як морські екосистеми засновані на поживних речовинах, розчинених у морській воді^[166].

У звіті ООН за 2019 рік передбачається, що використання природних ресурсів збільшиться на 110 % у проміжок з 2015 по 2060 рік.

Вважається, що знімки Землі, зроблені з космосу, особливо під час програми «Аполлон», змінили те, як люди почали ставитися до планети, на якій вони жили, що називається враженням огляду, підкресливши її красу, неповторність і крихкість. Зокрема, це викликало усвідомлення розмірів впливу діяльності людства на довкілля Землі. Завдяки науці, особливо спостереженням за Землею,^[167] люди почали вживати заходів щодо вирішення екологічних проблем у всьому світі^[168], визнаючи вплив людини та взаємозв'язок із середовищем Землі.

Натомість, оскільки багато людей постійно прагнуть покращити власний рівень життя, вони споживають дедалі більше, що потребує додаткової енергії^[169]. Більшість енергії надходить від спалювання викопного палива, що підвищує вміст вуглекислого газу в атмосфері. Оскільки вуглекислий газ є одним із найважливіших парникових газів, це призвело до антропогенних змін клімату, які, на думку більшості науковців, значно підвищать середню загальну температуру. Наслідки від цього, суттєво вплинуть на клімат, океани, рослинність, дику природу та людей. Основними подіями тоді, можуть стати частіші та потужніші погодні явища, підвищення рівня моря внаслідок танення внутрішнього льоду та теплового розширення води, а також зміщення кліматичних поясів і рослинних місцевостей на північ. Якщо міжнародні зусилля щодо захисту клімату не матимуть успіху, може виникнути становище незлічених ризиків для Землі, котре ЗМІ також називають «кліматичною катастрофою».

Згідно з доповіддю Міжнародного енергетичного агентства за 2016 рік, Паризька кліматична угода 2015 року (якщо будуть дотримані зобов'язання країн), сповільнить зростання викидів CO₂, пов'язаних з енергетикою (щорічний приріст скоротиться з 600 до 150 млн тонн на рік), що виявиться загалом недостатнім, для досягнення мети обмеження глобального потепління на 2 °C до 2100 року; траєкторія, що випливає з цих угод, приведе до +2,7 °C. Сценарій, що приводить до +2 °C, повинен передбачати різке зниження викидів, наприклад, збільшення кількості електромобілів до 700 мільйонів штук, 2040 року. За словами доктора Фатіха Біроля, виконавчого директора Міжнародного енергетичного агентства, «Впродовж останніх десятиліть, поновлювані джерела енергії досягають значних успіхів, але загалом їхні надбання залишаються, значною мірою, обмеженими у виробництві електроенергії. Наступною віхою в історії поновлюваних джерел енергії, є розширення їхнього використання в промисловості, будівництві та транспорті з величезними можливостями зростання».

Міжнародне енергетичне агентство вже порадило 2012 року, залишити в землі більше двох третин доведених запасів викопного палива, оскільки наше споживання до 2050 року, не повинно становити більше однієї третини розвіданих запасів викопного палива, щоби не перевищити межу глобального потепління на 2 °C до кінця століття. У дослідженні 2009 року Потсдамським інститутом клімату доведено, що до 2050 року повинно викидатися не більше 565 гігатонн CO₂, щоби мати чотири з п'яти нагод, не перевищити доленосну позначку 2 °C^[170]. Натомість спалювання всіх розвіданих запасів нафти, вугілля та газу на планеті, призведе до викиду 2 795 гігатонн CO₂, тобто вп'ятеро більше. Отже, згідно з цими даними, не варто видобувати 80 % поточних запасів горючих корисних копалин.

Щільність населення значно різниться в усьому світі: близько 60 % мешкають в Азії, особливо в Китаї та Індії, що становить 35 % населення світу, порівняно з менш ніж 1 % в Океанії. Водночас, приблизно 56 % населення світу перебуває в міських, а не в сільських місцевостях^[171]. 2018 року, за даними ООН, трьома найбільшими містами світу (рівня мегаполісу) були Токіо (37 млн мешканців), Делі (29 млн) та Шанхай (26 млн)^[172].

Приблизно одна п'ята частини Землі є придатною для використання людиною^[173]. 68 % виниклих земель, розташовані в північній півкулі^[174], і там мешкає 90 % людей^[175][176]. Найпівнічніше постійне людське поселення це Алерт на острові Елсмір в Канаді (82°28′ пн. ш.), а найпівденніше — на антарктичній базі Амундсен-Скотт в Антарктиді (89°59′ пд.ш.)^[177].

На всі землі, за винятком Землі Мері Берд в Антарктиді та Бір-Тавіль в Африці, які належать до terra nullius, зазіхають незалежні держави^[178][179]. Станом на 2020 рік, Організація Об'єднаних Націй визнавала 197 держав^[180][181], зокрема власне 193 держави-члени^[181][182]. Всесвітня книга фактів, зі свого боку, налічує 195 країн та 72 території з обмеженим суверенітетом або автономними утвореннями^[171][173]. Історично у Землі ніколи не було загальнопланетарного суверенітету, хоча багато країн намагалися досягти глобального панування але зазнали невдачі.

Організація Об'єднаних Націй (ООН) — міжнародна організація, створена заради мирного розв'язання суперечок між державами. Організація Об'єднаних Націй насамперед, є майданчиком для дипломатії та гласного міжнародного права. У разі досягнення згоди між різними учасниками організації, насамперед членами Ради Безпеки, там можна ухвалити збройну операцію задля досягнення миру у певній місцевості^[183].

Найпершим конструктором космічного корабля, за допомогою якого вперше в історії людства виведено на орбіту Землі астронавта-людину 12 квітня 1961 року, був житомирянин Сергій Корольов^[184]. Відтоді приблизно 550 осіб побували в космосі^[185], і дванадцять з них відвідали Місяць (між польотами Аполлоном-11 1969 року та Аполоном-17 1972 року)^[186]. Взагалі-ж на початку XXI століття, в космосі люди перебувають лише на Міжнародній космічній станції.

Взаємодія між живими істотами та кліматом, нині досягла нового рівня через збільшуваний вплив людини. Тоді як 1920 року на Землі мешкало близько 1,8 мільярда людей, населення світу зросло майже до 6,7 мільярда до 2008 року, та приблизно до 8,0 мільярдів до 2022 року^[187]. За проміжок з 2015 по 2020 рік, Організація Об'єднаних Націй нараховувала приріст населення приблизно на 78 мільйонів осіб щороку^[188] 2022 року перевищено позначку у вісім мільярдів людей^[189]. ООН очікує близько 9,7 мільярдів людей на 2050 рік, та 10,9 мільярдів людей станом на 2100 рік^[190]. Очікується, що в осяжному майбутньому в країнах що розвиваються, триватиме значне збільшення населення, тоді як у багатьох високорозвинених країнах, чисельність населення зменшуватиметься або зростатиме дуже повільно, та все-ж їхній промисловий вплив на природу зростатиме.

206 перелічених у списку країн світу держав, можна розподілити на три категорії на основі членства в системі ООН: 193 держави-члени ООН^[191], 2 держави-спостерігачі Генеральної Асамблеї ООН, які не є членами, та 11 інших держав. У графі суперечки щодо суверенітету вказуються держави, які мають беззаперечний суверенітет (188 держав, з яких 187 держав-членів ООН і 1 держава-спостерігач Генеральної Асамблеї ООН), держави, які обговорюють суверенітет (16 держав, з яких 6 держав-членів ООН, 1 держава-спостерігач Генеральної Асамблеї ООН, яка не є членом, і 9 держав де-факто), а також держави, що мають особливий політичний статус (2 держави, обидві у вільній асоціації з Новою Зеландією).

Розпад світової економіки на протекціонізм та торговельні союзи у 1930-х роках досі залишається загадкою. Відкрита багатостороння торгова система, побудована на Землі навколо мережі торговельних угод про якнайбільше сприяння, процвітала з 1860 по 1913 рік, але цей комерційний порядок так і не було відновлено після Першої світової війни. Усі країни, крім кількох, запровадили вищі тарифи 1928 року, ніж вони були 1913 року. Протягом 1930-х років держави повсюдно скасовували торговельні договори та відмовлялися від зобов'язань щодо режиму найбільшого сприяння. Тарифи, квоти, імпортні ліцензії, валютний контроль та бартерні угоди поділяли торгівлю всередині формальних та неформальних імперій або повністю її блокували^[192].

Людство по-різному сприймало Землю в різні часи. Міфологія багатьох народів світу уособлювала Землю як божество, наприклад Гея у стародавніх греків. Віра в пласку Землю поступилася уявленням про кулясту форму Землі з розвитком мореплавання. До XVI століття здебільшого вважалося, що Земля є центром Всесвіту, але віра поступилася геліоцентризму, починаючи з часів Миколи Коперника. Із Землею були пов'язані поширені культи телуричних і хтонічних божеств, серед яких переважали жіночі божества. У багатьох культурах богиня-мати (або Мати-Земля) відтворюється як богиня родючості, процвітання та заможності. Багато міфологій і релігійні вірування містять розповіді про створення землі втручанням Бога чи божеств.

Наукова спільнота^[193][194], а також інші (не згадані вище) релігійні групи, виступають проти цих тверджень^{[195][196][197]}. Одним із питань суперечки, є незгода з теорією еволюції, прихильників креаціонізму та розумного задуму.

Астрономічним знаком Землі є вписаний у коло рівнобедрений хрест,  , знаний як сонячний хрест. Початковим астрономічним символом планети було королівське яблуко,  ^[198].

У давнину було поширене уявлення про те, що Земля плоска. Народи Месопотамії уявляли світ плоским диском, оточеним океаном, а єгиптяни — квадратом. За уявленнями китайців, земля мала вигляд квадрата, у якому за допомогою стовпів височіло кругле небо^[199]. Найдавніші відомі карти світу походять з Вавилонії^[200] та Греції Анаксімандр^[201]. Уявлення про кулясту Землю, яке виникло щонайменше у VI ст. до н .е. — було відомо піфагорійцям, деякі з них також вважали, що Земля не є центром всесвіту^[202]. Після III століття до н.е. те, що планета кругла, визнавали всі освічені громадяни Греції та Риму^[203]. У Середньовіччя, за небагатьма винятками, в Європі не було освічених людей, які б вірили в те, що Земля плоска. Попри це, думка про широко розповсюджену в ранніші епохи віру в «пласку Землю», поширена й до сьогодні (2020-і)^[203].

Оприлюднена 1543 року книга Миколая Коперника «Про обертання небесних сфер», містить теорію геліоцентричної будови світу і стверджує, що Земля обертається навколо Сонця. Це замінило птолемеївський геоцентризм, згідно з яким Земля була центром Всесвіту.

Перше зображення Землі з космосу (з висоти 105 км) отримано 24 жовтня 1946 камерою, розміщеною на ракеті Фау-2, запущеної в США з ракетного полігону Уайт-Сендс^[204]. Найперші знімки Землі з навколоземної орбіти зробив супутник Explorer 6 1959 року^[205]. Юрій Гагарін 1961 року, став першою людиною, яка спостерігала планету з космосу. Знімок 1990 року, на якому «Вояджер-1» залишає Сонячну систему, надихнув Карла Сагана назвати його «Бліда блакитна цятка»^[206].

Для зручності отримання уявлення про Землю створюють різноманітні моделі. Залежно від призначення, моделі поділяють на загальногеографічні і тематичні (політичні, кліматичні, геологічні, тектонічні, рослинного, тваринного світу та інше). Вирізняють тривимірні та двовимірні моделі. До тривимірних належить глобус, а двовимірними способами зображення Землі є плани та карти.

• Пульсаційна гіпотеза
• Прапор Землі
• Положення Землі у космосі
• Гравітація
• Природа

• (рос.) Кравчук П. А. Географический калейдоскоп. — К. : Радянська школа, 1988. — 143 с. — 130 тис. прим. — ISBN 5-330-00384-9.
• (рос.) Кравчук П. А. Рекорды природы. — Любешов : Эрудит, 1993. — 216 с. — ISBN 5-7707-2044-1. (рос.)
• (рос.) Ленц Н. 1000 вопросов и ответов. — М. : Олимп; АСТ, 2001. — 304 с.
• (рос.) Ленц Н. 1000 тайн планеты Земля. — М. : Олимп; АСТ, 2001. — 224 с.

• earth.google [Архівовано 3 лютого 2021 у Wayback Machine.]
• Світова статистика у реальному часі [Архівовано 5 грудня 2012 у Wayback Machine.]
• Сторінка Землі на сайті НАСА (англ.)
• Земля в інфрачервоному спектрі і надвисокій якості (відео) [Архівовано 5 лютого 2015 у Wayback Machine.]