Země

Tvar planety Země. Zobrazeny vzdálenosti mezi povrchem reliéfu a geocentrem. V Jižní Americe jsou vrcholy And viditelné jako zvýšené oblasti. Data z modelu Earth2014[11].

Poloměr Země je skoro 6,4 tisíce kilometrů, z čehož plyne relativně malá křivost povrchu. Zakřivení způsobená geologickou aktivitou jsou mnohem výraznější než zakřivení vzniklá v důsledku kulatosti. Proto se lidé ve starověku domnívali, že Země je celkově plochá. Proti tomuto názoru ale postupně svědčily různé vědecké poznatky a pozorování. Staří Řekové například pozorovali, že jižní souhvězdí v jižnějších oblastech vycházejí výš nad obzor a také pozorovali, že při zatmění Měsíce Země vrhá vždy kruhový stín. Velikost Země poprvé spočítal Eratosthenés z Kyrény podle rozdílu v délce poledního stínu mezi Asuánem a Alexandrií.

Kulatost Země (stejně jako jiných planet, Slunce i Měsíce) je dána vlastnostmi gravitační síly, která působí centrálně kolem těžiště a má sférickou symetrii. Tvar dokonalé koule je však narušen. Lepším přiblížením skutečnosti je rotační elipsoid s malou excentricitou. Vzdálenost pólů je přibližně o 43 km menší než střední rovníkový průměr. To je způsobeno rotací Země kolem své osy, která způsobuje odstředivou sílu. Ta směřuje od osy rotace a vektorově se skládá s gravitační silou, z čehož plyne, že na pólech je největší tíhové zrychlení a na rovníku nejmenší. Rovnoběžky jsou tedy kružnice, zatímco poledníky jsou elipsy s malou výstředností. Skutečný tvar je ještě složitější a pro jeho matematický popis se užívá pojem geoid. Nejvzdálenějším místem od středu Země je díky jejímu zploštění vrcholek hory Chimborazo.

Země je, nejspíše jako ostatní terestrické planety, vnitřně diferencována na vnější křemíkovou pevnou kůru a vysoce viskózní plášť. K této diferenciaci došlo během roztavení materiálu v rané fázi jejího vzniku, kdy vlivem gravitace těžší prvky směřovaly do středu planety. Tento proces měl za následek vznik malého kompaktního vnitřního jádra – tzv. jadérka, které je dle současných poznatků nejspíše pevné a tvořené převážně železem (86,2 %) a niklem (7,25 %). Nad tímto pevným jádrem o poloměru 1278 km se nachází vnější jádro tvořené roztavenou polotekutou směsí železa, niklu, kobaltu a síry a zasahující do vzdálenosti 2900 km, kde je od zemského pláště odděleno Gutenbergovou diskontinuitou. Tekuté vnější jádro umožňuje existenci slabého magnetického pole vlivem konvekce jeho elektricky vodivého materiálu.

Z jádra se neustále uvolňuje značné množství akumulovaného tepla, které má za následek pohyb roztaveného materiálu v zemském tělese. Teplejší materiál ohřátý na rozhraní pláště a jádra začíná v podobě plášťových chocholů stoupat a dostávat se k povrchu. Na některých místech pak dochází k proražení litosférických desek a úniku magmatu skrz sopky a trhliny v oceánských deskách. Mnoho hornin, z nichž je zemská kůra tvořena, se vytvořilo před méně než 100 milióny let; nejstarší známé žíly minerálů jsou 4,4 miliardy let staré, což znamená, že Země měla pevnou kůru přinejmenším po tuto dobu.[12]

Zemské složení je značně variabilní dle toho, jaká část se zkoumá. Značně rozdílné složení vykazuje oceánská kůra od kontinentální, plášť od kůry apod. Předpokládá se, že globální zemské složení podle hmotnosti je následující:[13]

Řez Zemí od jádra k exosféře. Levá část obrázku není ve správném měřítku

Zemské těleso se skládá z několika vrstev tzv. geosfér, které na sebe volně navazují. Liší se od sebe složením, hustotou, tlakem a teplotou. Byly detekovány na základě šíření seismických vln. Tyto geosféry jsou směrem od jádra řazeny soustředně, tedy obepínají jádro. Jejich rozložení v tělese je z největší části ovlivněno hmotností látek, ze kterých jsou složeny.

Nejblíže povrchu se nachází litosféra, která má mocnost od 0 do asi 60 km (místně kolísá 5–200 km). Litosféra je složena ze

• zemské kůry s průměrnou mocností 0 až 35 km a
• svrchního pláště s mocností 35 až 60 km.

Zemský plášť je v hloubce cca 35 až 2890 km a v hloubce až 700 km se nachází astenosféra.

Pod pláštěm je situované jádro

• v hloubce 2890 až 5100 km vnější tekuté jádro a
• pod ním v hloubce 5100 až 6378 km vnitřní pevné jádro.

Průměrná hustota Země je 5515 kg/m³, což ji činí nejhustší planetou ve sluneční soustavě. Průměrná hustota materiálu na povrchu však činí jen asi 3000 kg/m³, těžší materiály se proto musí nacházet v zemském jádru. V raném období před asi 4,5 miliardami let byl povrch Země roztaven a hustší hmota klesala ke středu v procesu planetární diferenciace, zatímco lehčí materiály vyplavaly do zemské kůry. Následkem toho je jádro tvořeno především železem spolu s niklem[14] a jedním nebo více lehčími prvky; těžší prvky, jako olovo nebo uran, jsou buď příliš vzácné, než aby byly významnými, nebo mají sklon se slučovat s lehčími prvky, a zůstaly proto v kůře (viz felsické horniny).

Jádro se dělí na dvě části:

• pevné vnitřní jádro s poloměrem ~1250 km a
• tekuté vnější jádro o vnějším poloměru ~3500 km, které se rozprostírá kolem něj.

Rozděluje je Diskontinuita Lehmanové v jádře. Všeobecně se předpokládá, že vnitřní jádro je pevné a složené především ze železa a z menší části z niklu. Někteří obhajují názor, že vnitřní jádro by mohlo být ve formě jediného krystalu železa. O vnějším jádru obklopujícím vnitřní se soudí, že je složeno ze směsi tekutého železa a niklu a stopového množství lehčích prvků. Obecně se věří, že konvekce ve vnějším jádru kombinovaná s mícháním způsobeným zemskou rotací způsobuje zemské magnetické pole procesem popsaným teorií dynama. Pevné vnitřní jádro je příliš horké, než aby bylo nositelem stálého magnetického pole, pravděpodobně však přispívá ke stabilizaci pole generovaného tekutým vnějším jádrem.

Na jádro tak připadá okolo 31 % celkové hmotnosti Země.[14] Poslední důkazy naznačují, že vnitřní jádro Země nejspíš rotuje poněkud rychleji než zbytek planety o asi ~0–2° za rok.[15]

Sopky představují jediný způsob, jak se dostat k horninám tvořícím zemský plášť. Na záběru je sopka Stromboli.

Zemský plášť je jedna z vrstev Země, shora vymezená zemskou kůrou a zespodu zemským jádrem, odděleným Gutenbergovou diskontinuitou. Z geofyzikálního i geochemického hlediska může být zemský plášť rozdělen na svrchní a spodní plášť a přechodovou zónu, která se nachází mezi nimi.[16] Většinu současných poznatků o plášti se podařilo získat během 20. století podrobnou analýzou příchodů seismických vln. V plášti probíhá neustále plášťová konvekce, která souvisí s deskovou tektonikou a jejíž obraz můžeme získat pomocí seismické tomografie.

Zemský plášť jako celé těleso tvoří přibližně 69 % zemské hmotnosti a 84 % celkového objemu.[16] Předpokládá se, že jeho svrchní část je tvořená převážně z křemičitanů železa a hořčíků a spodní část převážně z oxidů a sulfidů železa, hořčíku a dalších kovů.[17] Hmota pláště je ve velmi pozvolném pohybu, čímž dochází k výměně tepla a materiálu mezi jednotlivými oblastmi. Teplo se nejspíše získává z rozpadu radioaktivních látek, jako je draslík.

Tloušťka zemské kůry kolísá od 5 do 70 km v závislosti na místě, kde se nachází. Nejtenčí částí je oceánská kůra na dně oceánů složená z mafických hornin bohatých na křemík, železo a hořčík. Silnější je kontinentální kůra, která má menší hustotu a obsahuje především vrstvu složenou z felsických hornin bohatých na křemík, sodík, draslík a hliník. Za rozhraní mezi kůrou a pláštěm lze označit dva fyzikálně odlišné jevy. Především existuje diskontinuita v rychlosti seismických vln, která je známá jako Mohorovičićova diskontinuita. Za příčinu této diskontinuity je považována změna ve složení hornin od hornin obsahující plagioklasy (nahoře) až po horniny, které žádné živce neobsahují (dole). Jiným jevem je chemická diskontinuita mezi ultramafickými horninami a natavenými harzburgity, jak ji lze pozorovat v hlubokých částech oceánské kůry, které byly obdukovány do kontinentální kůry a uchovány jako ofiolitické sekvence.

Celkový povrch Země je 510 065 284,702 km²,^[zdroj?] ale větší část povrchu (70,8 %) je pokryta Světovým oceánem kapalné vody, což představuje 361 126 221,569 km².^[zdroj?] Oproti tomu souš zabírá 29,2 %, což odpovídá 148 939 063,133 km².^[zdroj?] Oceány a pevnina nejsou na světě rozmístěny rovnoměrně, ale většina souše připadá na severní polokouli. Jižní polokoule je pak tvořena převážně oceány. Souš je na zemském povrchu rozdělena nepravidelně do sedmi velkých oblastí nazývaných kontinenty. Jsou jimi Eurasie, Amerika, Afrika, Antarktida a Austrálie. Jádra kontinentů jsou tvořeny stabilními platformami (štíty), které jsou zpravidla staré několik miliard let.

každý čtverec o hraně 30 stupňů, 1800 px; projekce mapy úhlojevná, zkreslení délek a ploch

Povrch Země je značně nestejnorodý s velkou výškovou rozdílností. Oceánské oblasti tvořené oceánskou kůrou vytváří obrovské deprese, které vzhledem k nulové nadmořské výšce zasahují několik kilometrů pod její úroveň. Největšího hloubkového extrému dosahuje oceánské dno v oblasti Marianského příkopu v Tichém oceánu, kde dosahuje hodnoty −10 911 m (měření z roku 1995).[18] Kontinentální kůra je oproti tomu většinou nad touto nulovou hodnotou. Suchozemské maximum je dosaženo na vrcholku nejvyšší hory Země Mount Everestu a to 8 850 m (měření z roku 1999).

Povrch Země je vlivem endogenních a exogenních pochodů neustále přetvářen. Vlivem vnitřních pochodů Země vznikají pásemná pohoří či tabule. Sopečná činnost vynáší z nitra Země nový materiál, který je ukládán jak vertikálně tak i horizontálně. Horstva jsou vlivem erozivních činitelů opět zahlazována, čímž dochází ke vzniku sedimentů a rozsáhlých rovinatých oblastí.

Animace ukazuje předpokládaný rozpad kontinentů a jejich následný posun na Zemi

Severní polokoule

Jižní polokoule

Rozvržení souše a oceánů jaké je známo dnes, nebylo po celou dobu historie Země vždy stejné, ale v průběhu času se vlivem pohybu litosférických desek značně měnilo. Měnily se jak velikosti, tak rozložení kontinentů, vznikala nová moře, která přecházela v oceány, a jiné zase zanikaly a zmenšovaly se. Často docházelo také ke vzájemným kolizím, ponořováním a dalším pohybům, které zcela měnily tvář Země. V současnosti je možné zpětně odvozovat podobu kontinentů a pohyby litosférických desek na základě mnoha poznatků. Na druhou stranu je nutno podotknout, že se tvář Země měnila po celou dobu existence Země, ale vědecká obec se není schopna shodnout na pohybech litosférických desek starších než 1,3 miliardy let.

Nejstarší doklady naznačují, že před 1,3 miliardami let se na Zemi začal formovat srážkou tří až čtyř kontinentů superkontinent Rodinie, který umožnil vznik pohoří na okrajích Severní Ameriky a západní Evropy. Předpokládá se, že superkontinent existoval přibližně půl miliardy let. Před 750 milióny let se Rodinie začala rozpadat na 8 menších kontinentů s jádrovou oblastí Laurentie odpovídající přibližně dnešní Severní Americe. Na severu se oddělila budoucí východní Gondwana a na východě pak Baltika a Sibiř. Poblíž dnešního jižního pólu vznikla západní Gondwana. Kontinenty Západní Gondwana, Laurentie, Baltika a Sibiř se spojily v oblasti jižního pólu a vytvořily Protolaurasii. Její protiváhou byla Protogondwana (budoucí východní Gondwana), která ležela z větší části na severní polokouli.

Přibližně před 310 milióny let došlo k vytvoření nového základu pro další superkontinent v podobě Pangea, který se neustále vzájemnými kolizemi zvětšoval. Okolo Pangei se nacházel oceán Panthalassa. Přibližně před 200 milióny let v období jury se Pangea začíná rozpadat na Laurasii a Gondwanu. Tyto kontinenty oddělil oceán Tethys. Přibližně před 150 milióny let se začíná rozpadat Laurasie na Severní Ameriku a Eurasii, mezi nimi vzniká Atlantský oceán, který se začal postupně zvětšovat (trvá dodnes). Rozpad Gondwany nastává před 140 milióny let, kdy se rozpadá na Atlantiku, budoucí oblasti Jižní Ameriky, Afriky, Arábie a Indie, a na Antarktidu. Před 100 milióny let vzniká Indický oceán. Desky se neustále pohybovaly dále, až vznikl současný vzhled Země. V současnosti jsou desky neustále v pohybu a tvář Země se tak v budoucnosti značně změní. Velké riftové údolí v Africe se oddělí a stane se tak novým ostrovem, zatím co se celá Afrika bude posouvat na sever a spojí se tak s Evropou, čímž zanikne Středozemní moře, ale naopak se nárazem kontinentů zvětší Alpy, podobný případ jako u Indie s Asií.

Vlivem gravitačního působení je Země formována do tvaru, jenž je velmi blízký kouli. Pro přesné určení pozice na této kouli, byly zavedeny zeměpisné souřadnice, které přesně definují polohu bodu na povrchu Země. Používané souřadnice jsou souřadnice geocentrické, tedy jejich střed leží ve středu Země. Zemské těleso protíná v oblasti severního a jižního pólu rotační osa. Rovina kolmá na ni a proložená středem Země představuje rovinu rovníku, která na povrchu Země tvoří kružnici, tzv. zemský rovník. Kolmo na rovník s počátky v obou pólech procházejí poledníky, které tak leží v rovině stejné jako zemská osa. Každým bodem na zemském povrchu prochází právě jeden poledník.

Ze zemského poledníku je definována námořní míle jako délka oblouku (při povrchu Země) s vrcholovým úhlem jedné úhlové minuty. Obvod kruhu má 360 stupňů, tedy 360×60=21600 úhlových minut. Obvod Země je tedy přibližně 21600 námořních mil nebo 21600×1,852=40003,2 km. Protože otáčka Země trvá 1440 minut, je rychlost zdánlivého pohybu slunce po povrchu Země 15 námořních mil za 1 min. Velikost časového pásma je 360/24=15 úhlových stupňů.

Pro početní operace zavedl sir George Airy v roce 1851 nultý poledník procházející anglickým Greenwichem v Londýně. Vzhledem k tomu, že tento nultý poledník se začal rychle používat v lodní dopravě pro námořní mapy, kde se stal dominantním, brzy byl přijat celosvětově i pro ostatní mapy.

Místní poledník procházející daným bodem určuje přesně východní a nebo západní zeměpisnou délku jako úhel mezi rovinou základního poledníku s rovinou místního poledníku daného bodu. Pro určení pozice daného bodu je potřeba ale znát i přesnou zeměpisnou šířku, která představuje úhel mezi rovinou rovníku a spojnicí středu Země s místní rovnoběžkou. Ta určuje severní a nebo jižní zeměpisnou šířku.

Povrch Země se zakresluje do map, které jsou tak zmenšeným rovinným obrazem. Vědní obor zabývající se výrobou map je kartografie. Samotný vznik map je spojen se vzdělaností člověka, která umožnila chápání svého okolí a snahu o jeho zakreslení.[19] S postupným vývojem představ člověka o Zemi se měnily i mapy a to v závislosti na preferovaném tvaru Země. V novověku již definitivně zvítězil názor, že je Země kulatá a tak se začaly mapy tomuto faktu přizpůsobovat.

Zakřivenou plochu skutečného povrchu nelze přímo rozvinout do roviny, a proto bylo potřeba najít vhodný způsob zakreslení. Vznikly referenční plochy, které se využívají pro kartografické zobrazení, jež se dělí dle zobrazovací plochy, polohy zobrazovací plochy a dle vlastnosti zakreslení.[20]

Ekvidistantní válcová projekce složeného satelitního zobrazení Země

Histogram nadmořské výšky zemského povrchu

Země je jedinou planetou naší sluneční soustavy, jejíž povrch je pokryt kapalnou vodou. Hydrosféra pokrývá 71 % zemského povrchu (97 % z toho je mořská voda a 3 % sladká voda) a tvoří ji oceány a moře (dohromady označované jako světový oceán), na kontinentech pak řeky a jezera. Oběžná dráha, vulkanismus, gravitace, skleníkový efekt, magnetické pole a na kyslík bohatá atmosféra jsou jedinečné vlastnosti, které dohromady vytvořily ze Země vodní planetu.

Během formování Země se zde (kapalná) voda zřejmě nenacházela, protože při tehdejších podmínkách se musela vypařit.[21] Předpokládá se, že vodu přinesly na Zemi později komety, které se formovaly v místech, kde se voda nacházela jen ve formě ledu. Komety přinášejí vodu na zemi stále, ale nejvíce se jí sem dostalo v období tzv. prvního velkého bombardování 10 až 100 miliónů let po vzniku sluneční soustavy.[22]

Oběžná dráha Země leží za hranicí oběžných drah zaručujících dostatečné teplo pro kapalnou vodu. Bez některé z forem skleníkového efektu by byla voda na Zemi zamrzlá. Paleontologické nálezy naznačují, že v jednom okamžiku poté, co modrozelené sinice (Cyanobacteria) kolonizovaly oceány a vyčerpaly z atmosféry oxid uhličitý, selhal skleníkový efekt a podle jedné z teorií zemské oceány nejspíš zcela zamrzly na 10 až 100 miliónů let.

Na jiných planetách, jako je např. Venuše, byly molekuly vodních par rozloženy slunečním ultrafialovým zářením a vodík byl ionizován a odvanut slunečním větrem. Tento proces je pomalý, ale neúprosný. Jde o jednu z hypotéz vysvětlujících, proč nemá Venuše žádnou vodu. Bez vodíku kyslík reaguje s materiálem povrchu a ukládá se v pevných minerálech.

V zemské atmosféře existuje ve stratosféře tenká vrstva ozónu, která absorbuje většinu vysokoenergetického ultrafialového záření a efekt rozbíjení molekul tak potlačuje. Ozón se může tvořit jen v atmosféře s vysokým podílem volného dvouatomového kyslíku, jehož existence je závislá na biosféře (rostlinách). Magnetosféra také chrání ionosféru před přímým odfukováním slunečním větrem.

Nakonec se vulkanickou činností na povrch neustále dostává voda zevnitř planety. Zemská desková tektonika v procesu recyklace subdukuje do pláště uhlík a vodu ve formě vápencových hornin a uvolňuje je při vulkanické činnosti jako plynný oxid uhličitý a páru. Odhaduje se, že horniny v plášti mohou obsahovat až 10× více vody, než je nyní v oceánech, většina z této zadržované vody však nikdy nebude uvolněna.

Celková hmotnost hydrosféry je asi 1,4×10²¹ kg, přibližně 0,023 % z celkové hmotnosti Země.

Světový oceán je souvislý vodní obal planety Země, který je složen z oceánů, moří, zálivů a veškeré vodní masy, která je přímo s ním spojená, a je v něm soustředěna většina vody na Zemi. Tvoří souvislou vodní plochu se společnou hladinou, která ve skutečnosti osciluje kolem střední hodnoty vlivem vnějších faktorů (např. kvůli gravitačním vlivům Měsíce).

Jezero je vodní nádrž, která je napájena povrchovou, srážkovou popř. podzemní vodou a není součástí světového oceánu. Celosvětově zaujímají jezera 1,8 % povrchu pevniny. Některá velká bezodtoká jezera se nazývají „vnitrozemskými moři“, zejména pokud obsahují slanou vodu (např. Kaspické moře, Mrtvé moře, Saltonské moře). Zkoumáním jezer se zabývá věda zvaná limnologie.

Řeka je přirozený vodní tok. Ve srovnání s potokem má obvykle větší objemový průtok, délku nebo rozlohu povodí. Tok řeky můžeme rozdělit do tří částí:

• horní tok, s převahou eroze, charakteristické je říční údolí ve tvaru „V“ s minimem usazenin
• střední tok, kde se projevuje eroze i sedimentace, říční údolí je plošší a s již významným podílem usazenin. Koryto toku má tvar písmena „U“.
• dolní tok s převahou sedimentace – údolí je velice ploché, díky masivní sedimentaci vznikají rozsáhlé říční nivy.

Tajfun pozorovaný z oběžné dráhy

Země má relativně hustou atmosféru složenou ze 78 % dusíku, 21 % kyslíku, 0,93 % argonu, 0,038 % oxidu uhličitého a stopového množství jiných plynů včetně vodních par. Atmosféra chrání povrch Země před dopadem některých druhů slunečního záření. Její složení je nestabilní a silně ovlivněno biosférou. Jde především o velké množství volného dvouatomového kyslíku, který vytvářejí pozemské rostliny a bez nichž by se kyslík v atmosféře v geologicky krátkém čase sloučil s materiály z povrchu Země. Volný kyslík v atmosféře je známkou života. Současná atmosféra je druhotnou atmosférou, kterou pozměnily živé organismy. Primární atmosféra vznikla při zformování planety, obsahovala toxickou směs sopečných plynů, které se uvolňovaly při odplynování magmatu.

Tloušťka jednotlivých vrstev atmosféry (troposféry, stratosféry, mezosféry, termosféry a exosféry) na různých místech planety kolísá v závislosti na sezónních vlivech.

Obloha je na Zemi modrá, protože molekuly vzduchu rozptylují všemi směry proti očím pozorovatele ze zemského povrchu ze všech barev slunečního světla nejvíce právě modrou.

Celková hmotnost atmosféry je asi 5,1×10¹⁸ kg, tedy přibližně 0,000 000 9 celkové hmotnosti Země.

Klimatické pásy na Zemi

Klima na Zemi je dlouhodobě stabilní, ale mění se v závislosti na zeměpisné šířce. Nejteplejší je v tropech okolo rovníku, nejstudenější pak v polárních oblastech.

V historii života na Zemi se klima mnohokrát změnilo, ale vždy umožnilo přežití živých organismů. Ve čtvrtohorách dochází k opakujícím se dobám ledovým, které střídají teplejší období. Poslední doba ledová skončila před asi 10 000 lety.

Satelitní snímek mraků na Zemi (NASA Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)

Počasí je okamžitý stav v ovzduší na určitém místě. Je dáno stavem všech atmosférických jevů pozorovaných na určitém místě a v určitém krátkém časovém úseku nebo okamžiku. Tento stav se popisuje souborem hodnot meteorologických prvků, které byly naměřeny meteorologickými přístroji nebo zjištěny pozorovatelem (např. teplota vzduchu, stav oblačnosti, rychlost a směr větru, déšť, sněžení apod.)

Změny počasí jsou způsobeny především zemskou rotací. Ohromné masy vzduchu a vody vlivem zemské rotace mají, při pohybu v poledníkovém směru, na severní polokouli tendenci stáčet se ve směru chodu hodinových ručiček. Na jižní polokouli se tyto masy stáčejí opačným směrem.

Oblačnost je mírou, jež udává stupeň pokrytí oblohy oblaky. Oblačnost je významným meteorologickým a klimatologickým prvkem. V klimatologii se vyjadřuje v desetinách pokrytí oblohy – 0/10 do 10/10. V synoptické meteorologii se používá osmin – 0/8 až 8/8 pokrytí oblohy oblaky. V obou případech znamená 0/10 nebo 0/8 jasnou bezoblačnou oblohu, 10/10 nebo 8/8 znamená zcela zataženou oblohu.

O živých organismech na planetě někdy říkáme, že tvoří „biosféru“. Všeobecně se soudí, že život vznikl před 3,7 miliardami let.[23] Země je jediným místem ve známém vesmíru, kde je zcela nepochybná existence života, a někteří vědci věří, že život je ve vesmíru spíše řídkým jevem.

Zemská biosféra je rozdělena do množství biomů, osídlených vždy zhruba typickými organizmy, tedy např. flórou a faunou. Na souši rozdělují biomy především zeměpisná šířka a nadmořská výška. Zemské biomy ležící za polárním kruhem nebo ve velké výšce nad mořem jsou pusté a téměř prosté rostlin a živočichů, nejpočetněji osídlené biomy leží poblíž rovníku. Nejrozšířenější skupinou organizmů jsou však bakterie[24] (asi 5×10³⁰ jedinců[25][26]), jednobuněčné mikroskopické organizmy. Podobné archebakterie jsou rovněž velice rozšířené a navíc jsou schopné žít v extrémních podmínkách prostředí. Tyto jednoduché organizmy byly zřejmě prvními obyvateli Země. Až před asi 1,8 – 1,3 miliardami lety vznikla eukaryota, do nichž řadíme i dnešní mnohobuněčné skupiny, jako jsou rostliny nebo živočichové. Rostliny se zpravidla vyživují pomocí fotosyntézy, živočichové se živí organickými látkami (heterotrofně).[27] Mezi živočichy patří i člověk, který osídlil Zemi v posledních několika milionech let.

Schéma zemské magnetosféry. Sluneční vítr proudí zleva doprava.

Na rozhraní pevného vnitřního jádra a polotekutého vnějšího jádra dochází k pohybu těchto dvou sfér vůči sobě, čímž se vnitřek Země chová jako dynamo a dochází tak ke generování magnetického pole. Magnetické pole vystupuje z nitra planety v podobě uzavřených siločar a sahá až několik desítek tisíc km nad povrch okolo Země. Planeta je tak chráněna štítem v podobě magnetosféry, který odklání dopadající vysokoenergetické částice vycházející ze Slunce.[28] Působením Slunce dochází k tomu, že magnetosféra není na všechny strany stejně velká, ale na přivrácené straně ke Slunci je zdánlivě zatlačena blíže k Zemi a na odvrácené straně je naopak více protažena do okolního vesmíru.

Geomagnetické pole odklání a zachytává protony a elektrony, které jsou k planetě vysílány ze Slunce. Tyto energetické částice jsou následně odkláněny do míst, kde dochází k jejich akumulaci do několika oblastí okolo Země. Tyto oblasti se nazývají Van Allenovy pásy.[28] Pásy se rozdělují na vnitřní a vnější v závislosti k poloze Země. K objevení vnitřních pásů došlo po vypuštění první americké sondy Explorer 1 a vnější pásy byly objeveny na základě údajů ze sovětské sondy Luna 1.

Van Allenovy pásy začínají ve výšce přibližně 400 km nad zemským povrchem a sahají až do vzdálenosti 50 000 km. Vnitřní radiační pás je tvořen zhuštěním částic v oblasti okolo 3000 km nad povrchem. Těmito částicemi jsou protony s velkou energií. Vnější oblast zhuštění se nachází ve výšce zhruba 15 000 km; je tvořena vysokoenergetickými elektrony.

Snímky zemské rotace pořízené DSCOVR EPIC 29. května 2016 několik týdnů před slunovratem

Rotace Země kolem její osy spojující severní a jižní pól trvá 23 hodin, 56 minut a 4,091 sekund (1 siderický den). Ze Země se hlavní část zdánlivého pohybu nebeských těles na obloze (kromě meteorů, které jsou mezi atmosférou a nízko obíhajícími satelity) jeví jako pohyb směrem na západ o rychlosti 15 °/h = 15'/min, tedy o sluneční nebo měsíční průměr každé dvě minuty. Z fyzikálního hlediska se Země chová jako obří setrvačník. Zemská osa nemá neměnnou polohu, např. silné zemětřesení v Japonsku v roce 2011 ji vychýlilo asi o 16 cm.[29]

Vlivem rotace Země kolem své osy se postupně přesunuje oblast odkloněná od Slunce, což se na povrchu projevuje jako příchod a odchod noci. Z tohoto důvodu vznikla mezinárodní dohoda, která rozdělila celý zemský povrch na 24 časových pásem se středy na polednících po 15° a šířce od −7,5° do +7,5° vzhledem k střednímu poledníku.[30] Pásmový čas, který je stejný v každém pásmu, se počítá dle času na středním poledníku (0°, 15°, 30° atd.).[30] Tento čas se následně dopočítává vzhledem ke koordinovaného světového času, kdy posun je většinou určen celistvým počtem hodin a to buď v podobě plus či minus.

Sklon zemské osy

Vlivem sklonění rotační osy Země o 23,5° se mění množství světla a tepla, které dopadne během dne na osvětlenou část severní či jižní polokoule. Tato skutečnost se na Zemi projevuje střídáním ročních období v pořadí jaro, léto, podzim a zima. Jelikož se ke Slunci vždy více přivrací pouze jedna polokoule, je střídání ročních dob vzájemně prohozené a tedy se střídá mezi severní a jižní polokoulí. Platí, že když je na jižní polokouli léto, je na severní zima a opačně.

Vzhledem k tomu, že oběžná dráha Země je eliptická, mění se množství světla a tepla v dané vzdálenosti od Slunce. Proto jsou zimy na severní polokouli mírnější, jelikož v té době je Země v oblasti perihélia a tedy nejblíže Slunci. Naopak léta na severní polokouli jsou oproti létům na jižní polokouli studenější, Země se nachází nejdále od Slunce. Největšího přiblížení ke Slunci Země dosáhne při perihelu, krátce po zimním slunovratu. Nejdále je pří afelu v době letního slunovratu. Země se současně dle Keplerových zákonů nepohybuje po celé své dráze stejně rychle, ale v době největšího přiblížení ke Slunci má současně i největší oběžnou rychlost, což se projevuje v tom, že léto je na jižní polokouli kratší než na polokouli severní. Zima je naopak kratší na severní polokouli.[31] Pro příklad léto na severní polokouli trvá přibližně 93 dní a 14 hodin a na jižní pouze 89 dní a 1 hodinu.[31]

Dráha asteroidu Cruithne, který má se Zemí sladěnou oběžnou dráhu

Kromě Měsíce není znám žádný přirozený vesmírný objekt, který by dlouhodobě obíhal kolem Země. Bylo však objeveno několik planetek, které obíhaly kolem Země krátkou dobu.[32]

• V roce 2006 byl nalezena planetka 2016 RH₁₂₀. Obíhal kolem Země do poloviny roku 2017, kdy její gravitační pole opustila.

• V roce 2020 bylo projektem Catalina Sky Survey (CSS) objeveno těleso 2020 CD₃. Analýzou dráhy se zjistilo, že v tu dobu obíhalo Zemi již nejméně jeden rok. Nejdále bylo od ní 1,2 milióny km, nejblíže se přiblížilo na 41 000 km
  Podle jeho jasnosti by mělo jít o objekt o velikosti 1–2 m. Vzhledem k neobvyklé dráze není vyloučeno, že jde o umělé těleso, např. poslední stupeň nosné rakety.

Existují však planetky, které sice přímo neobíhají Zemi, ale jsou ovlivňovány jejím gravitačním polem a mají s ní sladěnou oběžnou dráhu.

• Od roku 1986 je znám asi 5 km velký asteroid 3753 Cruithne, který má sice protáhlou eliptickou dráhu (k Slunci se přibližuje téměř na vzdálenost Merkuru a v nejvzdálenějším bodě dráhy je až za drahou Marsu), ale jeho oběžná doba je prakticky shodná se Zemí: 364,01 dne.

• V roce 2011 byla pomocí infračerveného kosmického dalekohledu WISE objevena planetka 2010 TK₇, která obíhá Slunce po téměř stejné dráze jako Země, ale 60° před ní.[33] Je to tedy první známý trojan Země. Jeho velikost je však jen několik set metrů.

Měsíc spolu se Sluncem působí svým gravitačním vlivem – slapovými silami – na Zemi a způsobuje relativně malé deformace jejího tvaru. Nejznámějšími a nejvíce viditelnými slapovými jevy jsou příliv a odliv. Vzhledem k periodě, s jakou zdánlivě obíhá Měsíc kolem Země – tedy 24 h 50 min, se projevují s poloviční periodou přibližně 12 h (během jednoho dne nastane dvakrát příliv a dvakrát odliv).

Planeta Země má obrovské množství názvů v závislosti na jednotlivých kulturách či jazycích. Mezi nejpoužívanější patří označení Gaia, které vyjadřuje slovní spojení „matka Země“. Jedná se o dceru Chaosu a manželku Úranovu, kterému porodila Titány, jež později vyvolali válku mezi giganty a olympskými bohy.[36]

• BEAZLEY, Mitchell. Anatomie Země. Překlad Jaroslav Sládek. 1. vyd. Praha: Albatros, 1981. Orig. Ljubljana: Mladinska knjiga.
• LOVELOCK, James. Gaia : živoucí planeta. Překlad Anton Markoš; Přebal, vazba a graf. úprava Vladimír Nárožník. 1. vyd. Praha: ČTK Repro (Mladá fronta; Ministerstvo životního prostředí České republiky), 1994. 221 s., obr., fotogr., tab., grafy. ISBN 80-204-0436-8.
• NETOPIL, Rostislav. Hydrologie pevnin. 1. vyd. Praha: Academia, 1972. 294 s., 12 s. barevných fotografií.
• KOL. Naše modrá planeta. 1. díl, Země ve vesmíru. Ilustrace Ladislav Pros. 1. vyd. Praha: SPN, 1969. 158 s.
• KOL. Naše modrá planeta. 2. díl, Souše a vodstvo. Ilustrace Ladislav Pros. 1. vyd. Praha: SPN, 1969. 158 s.
• KOL. Naše modrá planeta. 3. díl, Život na zemi. Ilustrace Ladislav Pros. 1. vyd. Praha: SPN, 1972. 213 s.
• TRÁVNÍČEK, Dušan, a kol. Naše modrá planeta 4. díl, Objevování země. Redakce Bedřicha Boučka; ilustrace Ladislav Pros. 1. vyd. Praha: SPN, 1972. 167 s.
• FARNDON, John. Planeta Země. Překlad Kamila Šírová. Havlíčkův Brod: Fragment, 2002. 61 s., barevné ilustrace. ISBN 80-7200-654-1.
• ATTENBOROUGH, David. Planeta žije. Překlad Jan Žďárek; Obálka, vazba a graf. úprava Václav Kučera. Praha: Panorama, 1990. barevné fotografie. ISBN 80-7038-095-0.

• Google Earth
• NASA World Wind
• Zeměpisné rekordy světa
• Pozice Země ve vesmíru
• Populace

• Galerie Země na Wikimedia Commons
• Obrázky, zvuky či videa k tématu Země na Wikimedia Commons
• Encyklopedické heslo Země v Ottově slovníku naučném ve Wikizdrojích
• Slovníkové heslo Země ve Wikislovníku
• (anglicky) Země na stránkách National Geographic Society
• (anglicky) Země Archivováno 4. 3. 2017 na Wayback Machine na stránkách NASA Solar System Exploration