Zemlja

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigaciju, pretragu
Zemlja Earth symbol.svg
Pogled na Zemlju sa američke svemirske letelice Apolo 17
Orbitalne karakteristike
Epoha J2000
Afel 152.100.000 km
Perihel 147.095.000 km
Velika poluosa 149.598.023 km
Ekscentricitet 0,016 7086
Orbitalni period 365,256.363.004 dana
Prosečna

orbitalna brzina

29,78 km/s
Srednja anomalija 358,617°
Inklinacija 7,155° do ekvat. Sunca

1,578.69° do nep. ravni

0,000.05° do J2000 enk.

Longituda uzlaznog

čvora

−11,260.64° do J2000
Argument perihela 114,207.83°
Sateliti 1 prir: Mesec

5 kvazisatelita

>1.700 veštačkih

>16.000 kosm. ostataka

Fizičke karakteristike
Elipticitet 0,003 352 9
Radijus 6.372,797 km
Ekvatorijalni radijus 6.378,137 km
Polarni radijus 6.356,752 km
Površina 510.065.600 km²
Površina kopna 148.939.100 km2 (29,2 %)
Vodena površina 361.126.400 km2 (70,8 %)
Zapremina 1,083 207 3×1012 km³
Masa 5,9736×1024 kg
Gustina 5.515,3 kg/m³
Karakteristike atmosfere
Pritisak na površini 101,3 kPa (MSL)
Atmosferski sastav 78,08% N2
20,95% O2
0,93% Argon
0,038% Ugljen-dioksid
Tragovi vodene pare
(zavisi od klime)

Zemlja je treća planeta po udaljenosti od Sunca i jedina poznata planeta u svemiru na kojoj postoji život. Prema radiometrijskom računanju i drugim izvorima dokaza, Zemlja se formirala pre više od 4,5 milijardi godina,[1][2][3] što je utvrđeno određivanjem vremena poluraspada urana i torijuma. Vreme poluraspada U238 je 4,51 × 109 godina, a Th232 je 1,39 × 1010godina.[4] Gravitacija Zemlje međusobno deluje sa drugim objektima u svemiru, posebno sa Suncem i Mesecom, jedinim prirodnim satelitom Zemlje, koji je počeo da kruži oko Zemlje pre 4,53 milijardi godina. Gravitaciono delovanje između Zemlje i Meseca uzrokuje okeanske plime i oseke, stabilizuje orijentaciju Zemlje oko svoje ose i postepeno usporava istu.[5] Zemlja je najguša planeta u Sunčevom sistemu i najveća od četiri terestričke planete.

Zemlja se jednom okrene oko Sunca u 365.26 dana, period poznat kao Zemljina godina. Tokom ovog perioda, Zemlja se okrene oko svoje ose oko 366,26 puta (što je jednako cifri od 365,26 solarnih dana). Zemljina osa rotacije se nalazi pod nagibom od arcsin 0,397776995 ≈ 23,439 281 061° = 23° 26′ 21,41182″ (trenutno se smanjuje konstantnom ugaonom brzinom od ≈ 0,01305˙° = 47″ po veku).[6][7][8][9][10][11][12] Jedna od najvažnijih posledica ovog nagiba je menjanje godišnjih doba na Zemlji.[13]

Litosfera Zemlje je podeljena na nekoliko krutih tektonskih ploča koje migriraju na površini tokom mnogo miliona godina. Zemlja je jedina planeta Sunčevog sistema gde voda može da opstane u tečnom stanju. Oko 71% površine Zemlje je pokriveno vodom, uglavnom okeanima.[14] Preostalih 29% je kopno koja čine kontinenti i ostrva koja imaju brojna jezera, reke i druge izvore vode koji doprinose hidrosferi. Većina polarnih područja Zemlje pokrivena je ledom, uključujući ledenu ploču Antarktika i morski led Artika. Unutrašnjost Zemlje je aktivna sa unutrašnjim jezgrom od čvrstog gvožđa i tečnim spoljašnjim jezgrom koji generiše magnetno polje Zemlje i konvekcioni mantl koji pokreće tektonske ploče. Magnetsko polje zajedno sa atmosferom, štiti od radijacije, štetne po živa bića koja naseljavaju planetu. Atmosfera takođe služi kao štit za odbijanje manjih meteoroida — prolazeći kroz atmosferu, oni sagore pre nego što stignu do Zemljine površine.

Tokom prvih milijarda godina istorije Zemlje, život se pojavljivao u okeanima i počeo je da utiče na atmosferu i površinu Zemlje, što dovodi do proliferacije aerobnih i anaerobnih organizama. Neki geološki dokazi pokazuju da se život pojavio pre 4,1 milijarde godina. Od tada, kombinacija udaljenosti Zemlje od Sunca, fizičkih osobina i geološke istorije omogućila je životu da se razvija i napreduje.[15][16] U istoriji Zemlje, biodiverzitet je prošao kroz dugotrajna proširenja, koja su povremeno praćena masovnim izumiranjima. Preko 99% svih vrsta[17] koje su ikada živele na Zemlji su izumrle.[18][19] Procene broja vrsta na Zemlji danas se veoma razlikuju;[20][21][22] većina vrsta nisu opisana.[23] Preko 7,6 milijardi ljudi živi na Zemlji i zavisi od njene biosfere i prirodnih resursa za svoj opstanak. Ljudi su razvili različita društva i kulture; politički, u svetu ima oko 200 suverenih država.

Istorija[uredi]

Vulkanske erupcije su bile česta pojava u ranoj Zemljinoj istoriji.

Naučnici su uspeli da rekonstruišu detaljne informacije o prošlosti planete. Zemlja i druge planete Sunčevog sistema su se formirale pre 4,6 milijardi godina [24][25][26][27] od solarne magline, mase prašine i gasa oblika diska koji su zaostali nakon formiranja Sunca. Zemlja je prvobitno bila rastopljena masa, da bi se potom formirao spoljni omotač planete Zemlje (Zemljina kora) usled hlađenja. Istovremeno sa formiranjem kore počela se akumulirati voda u atmosferi. Mesec je nastao ubrzo nakon toga, verovatno kao rezultat sudara objekta veličine Marsa sa masom veličine 10 % mase Zemlje [28], poznat kao Teja.[29] Nešto od mase se spojilo sa masom Zemlje a deo je izbačen u svemir, ali dovoljno da bi se formirao Mesec.

Gasne i vulkanske aktivnosti su proizvele prvobitnu atmosferu. Kondenzovanjem vodene pare, uz led koji su donele komete, nastali su okeani[30]. Veruje se da je visokoenergetska hemijska reakcija proizvela samoudvajajuće molekule pre oko 4 milijarde godina, i pola milijarde godina kasnije, nastali su prvi oblici života na Zemlji[31]

Razvoj fotosinteze je omogućio životnim formama da direktno koriste sunčevu energiju. Kiseonik koji je nastao u tom procesu i koji se akumulirao u atmosferi pretvorio se u ozonski omotač u gornjoj atmosferi. Inkorporacija manjih ćelija u veće doprinela je razvoju kompleksnih ćelija koje se zovu eukariote. Ozonski omotač je apsorbovao štetne ultravioletne zrake, što je omogućilo dalji razvoj živih organizama na Zemlji.[32]

Pangea, najmlađi superkontinent, postojao je od pre 300 do pre 180 miliona godina. Na karti su naznačene konture današnjih kontinenata.

Zemljina površina je stalno menjala oblik tokom stotina miliona godina, kontinenti su se formirali i nestajali, migrirali i povremeno se spajali i formirali superkontinent. Pre oko 750 miliona godina, najstariji poznati superkontinent, Rodina, počeo je da se deli na kontinente, koji su se opet pre oko 600—540 miliona godina prekombinovani spojili u drugi, superkontinent Panotiju, da bi konačno formirali Pangeu, koja se raspala pre oko 180 miliona godina.[33]

Počev od šezdesetih godina 20. veka, pretpostavlja se da je postojala određena lednička aktivnost između 750 i 580 miliona godina, što je dovelo do prekrivanja Zemljine površine slojem leda. Ova hipoteza se nazvala „Snežna Zemlja“ i veoma je važna jer je prethodila Kambrijumskoj eksploziji koja je uslovila nastanak višećelijskih organizama.[34]

Nakon Kambrijumske eksplozije (naglog procvata života tokom kambrijuma), bilo je pet masovnih uništenja.[35] Poslednje uništenje se desilo pre 65 miliona godina, kada je meteorit udario o Zemlju i time izazvao nestanak dinosaurusa i drugih velikih reptila, iako su neke male životinje, kao na primer, sisari, preživele. Tokom proteklih 65 miliona godina, sisari su se razmnožili i nastale su mnogobrojne vrste, a pre nekoliko miliona godina, afrički majmun je uspeo da stane na dve noge[36] Ovo je omogućilo korišćenje oruđa i pospešilo je razvoj komunikacije koja je uticala na stimulaciju razvoja većeg mozga. Razvitak poljoprivrede a kasnije i civilizacije, omogućio je ljudima da utiču na Zemlju u veoma kratkom periodu na način na koji nije uticala ni jedan drugi oblik života[37], utičući i na samu prirodu i na broj i količinu drugih životnih formi.

„Bilo je vremena kada je vaseljena bila puna nebesnih tela, ali naše zemlje u njoj nije bilo. I bilo je vremena kada se naša zemlja stvorila, ali na njoj ne beše ni bilja ni životinja. Pa nastaše vremena, kada je na zemlji bilo raznoga bilja i raznih životinja, ali nikakvih ljudi nije bilo... Zemlja naša ima dakle vrlo dugotrajnu istoriju, koja veličinom i raznolikošću svojom daleko prevazilazi istoriju celoga čoveštva i sviju pojedinih naroda.”

Struktura i sastav Zemlje[uredi]

Poređenje planeta po veličini (levo na desno): Merkur, Venera, Zemlja i Mars

Zemlja je peta planeta po veličini u Sunčevom sistemu. Za razliku od nekih drugih planeta, Zemlja nije gasoviti džin, kakva je na primer planeta Jupiter, već je terestrička planeta, odnosno planeta koja ima čvrstu površinu. Termin terestrički potiče od grčke reči terra što znači zemlja. U sunčevom sistemu ako Zemlju uporedimo sa ostale tri terestričke planete, Merkurom, Venerom i Marsom, ona je najveća, sa najvećom gustinom, najvećom silom gravitacije i najjačim magnetskim poljem. Generalno, Zemlja se sastoji od atmosfere, biosfere, hidrosfere i njene unutrašnje građe ispod površine.

Oblik[uredi]

Oblik Zemlje je veoma sličan obliku troosnog rotacionog elipsoida. Ipak ovo geometrijsko telo, koje se do skora koristilo pri interpretaciji ne odgovara u potpunosti obliku Zemlje, i njega je u naučnim krugovima zamenio novi približniji oblik - geoid. Masa Zemlje je približno 5,98 × 1024 kg.[38]

Rotacija Zemlje stvara ekvatorijalna ispupčenja, tako da je ekvatorijalni promer za 43 km veći od promera između polova.[39] Najveće lokalne devijacije na stenovitoj Zemljinoj površini su Mont Everest (8.848 metara nadmorske visine), i Marijanski rov (10.911 ispod površine mora). Stoga, u poređenju sa savršenim elipsoidom, Zemlja ima toleranciju od 1:584 ili 0,17 %, što je za 0,22 % manje od tolerancije dozvoljene u jednoj lopti za bilijar[40] Zbog ispupčenja, najudaljenija tačka od centra Zemlje je u stvari planina Čimborazo u Ekvadoru[traži se izvor]

Hemijski sastav Zemlje[uredi]

Zemlja, po hemijskom sastavu, je najvećim delom sačinjena od gvožđa (32,1 %), kiseonika (30,1 %), silicijuma (15,1 %), magnezijuma (13,9 %), sumpora (2,9 %), nikla (1,8 %), kalcijuma (1,5 %) i aluminijuma (1,4 %); sa preostalih 1,2 % koji čine količine ostalih elemenata u tragovima. Pre segragacije masa, veruje se da su koru primarno činili gvožđe (88,8 %), sa manjim količinama nikla (5,8 %), sumpora (4,5 %), a manje od 1 % činili su ostali hemijski elementi koji su se javljali u tragovima.[38]

Atmosfera[uredi]

Dijagram zavisnosti pritiska i temperature od nadmorske visine sa prikazom slojeva atmosfere

Zemljina atmosfera ima višestruku ulogu. Ona štiti Zemlju od manjih meteora tako što uzrokuje njihovo potpuno sagorevanje pre nego što stignu do njene površine. Azot i kiseonik u atmosferi, udruženi sa Zemljinim magnetskim poljem, štite površinu od radijacije koja bi bila pogubna za život. Zemljina atmosfera nema tačno određenu granicu, jer polako postaje sve ređa i bleđa prema svemiru.

Čini je više slojeva, a proteže se više stotina kilometara iznad površine. Sastavljena je od 78% azota, 21% kiseonika, 0,93 % argona, 0,03% ugljen-dioksida, nešto vodene pare i drugih gasova.[41]

Slojevi atmosfere:

  • Troposfera (do visine od oko 12 km mnv) najniži je i najgušći deo atmosfere u kojem se događaju sve vremenske pojave. U ovom sloju temperatura opada s visinom. Sadrži velike količine vodene pare.
  • Stratosfera (do oko 50 km mnv) sadrži ozon koji nas štiti od štetnog zračenja iz svemira. Temperatura je u nižim slojevima stratosfere stalna, a u višim slojevima raste. Vetrovi koji duvaju u stratosferi dostižu brzine od nekoliko stotina km/č.
  • Mezosfera (do oko 85 km mnv) sloj je u kom dolazi do naglog pada temperature.
  • Jonosfera ili termosfera (do oko 500 km mnv) sadrži jone, naelektrisane čestice. U ovom sloju se pod uticajem sunčevog vetra stvara polarna svetlost. Temperatura raste, sve do visine 400 km.
  • Egzosfera je prelazno područje prema vakuumu. Ovo je sloj s vrlo razređenim gasom, prostire se iznad 500 km visine.

Prelazna područja između slojeva atmosfere su tropopauza, stratopauza i mezopauza.

Klima[uredi]

Kumulus mediocris oblaci
Dijagram klime za Beograd. Prikazane su prosečne mesečne temperature i prosečna mesečna količina padavina.

Najniži sloj atmosfere je troposfera. Energija Sunca zagreva ovaj sloj i Zemljinu površinu izazivajući ekspanziju (širenje) vazduha. Ovaj manje gusti vazduh se potom podiže, i zamenjuje sa hladnijim, veće gustine. Kao rezultat javlja se atmosferska cirkulacija (strujanje) koja omogućava klimu i vremenske prilike redistribucijom toplote.

Osnovni atmosferski cirkulacioni opsezi se sastoje od vetrova u ekvatorijalnom pojasu ispod 30° geografske širine zapadno između 30° i 60° geografske širine. Ipak, okeanske struje su takođe značajni faktori u određivanju klime, naročito termohalinska struja koja distribuira toplu energiju ekvatorijalnih okeana ka polarnim regionima.

Vodena para koja se generiše preko površinske evaporacije (isparavanje) transportuje se kružnim putanjama u atmosferu. Kada atmosferski uslovi dozvole podizanje toplog, vlažnog vazduha, ova se voda kondenzuje i vraća na površinu putem padavina. Većina vode se potom transportuje na niže visine putem rečnih sistema, sve do okeana ili jezera. Ovaj vodeni ciklus je mehanizam od vitalnog značaja za opstanak života na kopnu, i predstavlja primarni faktor u procesima erozije površine tokom dugih geoloških perioda. Količina padavina varira zavisno od područja od nekoliko metara vode za godinu dana do manje od milimetra za godinu dana. Atmosferska cirkulacija, topološki oblici i razlike temperature direktno utiču na količinu prosečnih padavina u nekom regionu.

Biosfera[uredi]

Koliko je do sada poznato, Zemlja je jedino mesto na kojem postoji život. Životni oblici čine biosferu planete. Smatra se da je razvoj biosfere na Zemlji započeo pre otprilike 3,5 milijardi godina. Životne zajednice (biomi) nastanjuju gotovo celu površinu Zemlje, od malobrojnih na arktičkim i antarktičkim područjima, do najbrojnijih biodiverziteta u području oko ekvatora.

Funkcionisanje biosfere ogleda se u uzajamnoj povezanosti njenih različitih ekosistema na principima kruženja materije i jednosmernom proticanju energije u globalnim razmerama. Osnovne elemente (C, O, H, N i dr.) organizmi ugrađuju u organska jedinjenja u svom telu. Organska materija prolazi kroz lance ishrane i na kraju se razlaže i mineralizuje. Tako se osnovni elementi vraćaju u spoljašnju sredinu, odakle ponovo mogu da se iskoriste. Ovaj put osnovnih elemenata predstavlja biogeohemijske cikluse materije na Zemlji, koji se mogu utvrditi za svaki element posebno.

Hidrosfera[uredi]

Zemlja noću

Zemlja je jedina planeta u Sunčevom sistemu na čijoj površini ima vode u tečnom stanju. Voda pokriva 71 % Zemljine površine. Najveći deo vodenih površina su morske (97 %), a manji deo čini slatka voda (3 %). Tekuća voda postoji na površini Zemlje zahvaljujući spoju odgovarajućih pogodnih uslova: orbite oko Sunca, vulkanizma, gravitacije, efekta staklene bašte, magnetskog polja i atmosfere bogate kiseonikom.

Zemljina orbita nalazi se izvan područja u kojem je dovoljno toplo da bi se održala tekuća voda. Bez malog efekta staklenika koji zadržava toplotu u atmosferi, voda na Zemlji bi se zaledila. Paleontološki nalazi upućuju na razdoblje u Zemljinoj istoriji u kojem je privremeno nestao efekat staklenika, a površina se smrznula tokom 10 do 100 miliona godina.

Na planetama poput Venere vodena para se pod uticajem ultraljubičastog zračenja razlaže na vodonik i kiseonik, vodonik se jonizuje i (delovanjem sunčevog vetra) odlazi iz spoljnih slojeva atmosfere. Oslobođeni kiseonik se veže u mineralne spojeve na površini. Ovaj proces je spor, ali se smatra da je glavni razlog zbog koga na Veneri nema vode. Na Zemlji ozonski omotač upija većinu ultraljubičastog zračenja u višim slojevima atmosfere i smanjuje opisani proces. Osim toga, magnetosfera štiti jonosferu od štetnog uticaja sunčevog vetra.

Vulkanski procesi stalno izbacuju vodenu paru iz unutrašnjosti. Procenjeno je da minerali u Zemljinom omotaču sadrže 10 puta više vode nego što je ima u okeanima, iako većina nje nikada neće biti oslobođena.

Unutrašnja građa Zemlje[uredi]

Presek Zemlje i atmosfere

Slično kao i kod drugih terestričkih planeta, unutrašnjost Zemlje je podeljena u više slojeva:

Gornji omotač zajedno sa korom naziva se litosfera.

Kora[uredi]

Kora je spoljašnji sloj Zemlje, dubine 5 do 35 km. Sastavljena je od kontinentalne i okeanske kore. Na granici kore i omotača nalazi se Moho-sloj, poznat i kao Mohorovičićev diskontinuitet. Materijal iz unutrašnjosti stalno izlazi na površinu kroz vulkanske otvore i pukotine na okeanskom dnu. Većina Zemljine površine je mlađa od 100 miliona godina, dok su najstariji delovi kore stari 4,4 milijarde godina.

Hemijski sastav zemljine kore[uredi]

Zemljina kora je po hemijskom sastavu sačinjena najvećim delom od sledećih elemenata:

Hemijski sastav Zemljine kore‍
kiseonik
  
0 47 %
silicijum
  
0 28 %
aluminijum
  
0 8 %
gvožđe
  
0 4,5 %
kalcijum
  
0 3,5 %
natrijum
  
0 2,5 %
kalijum
  
0 2,5 %
magnezijum
  
0 2,2 %
Petrološki sastav zemljine kore[uredi]

Zemljina kora je pretežno sačinjena od lako topljivih stena, male gustine; Kontinentalna kora pretežno sadrži granit dok je okeanska kora uglavnom sačinjena od bazalta i gabra.

  • Magmatske stene su najrasprostranjenije i stene na Zemlji. Nastaju očvršćavanjem pod pritiskom rastopljene mase — magme, različitog hemijskog sastava, pri njenom prodoru iz omotača jezgra kroz Zemljinu koru. Magmatske stene mogu nastati u dubinama Zemljine kore, ali i na samoj površini Zemlje. Imaju veliku tvrdoću.
  • Sedimentne stene nastaju neposredno na površini Zemlje taloženjem i zbijanjem ostataka živog sveta (krečnjak, kreda, kameni ugalj) i čestica drugih raspadnutih stena (glina, peščar). Sedimentnim stenama je svojstvena slojevitost.
  • Metamorfne stene nastaju od magmatskih i sedimentnih stena, pod uticajem visokih temperatura i pritisaka u unutrašnjosti Zemlje. Na primer, mermer je nastao metamorfozom krečnjaka.

Zemljin omotač (mantl)[uredi]

Ispod kore, do dubine 2900 km nalazi se omotač. Sastoji se od slojeva bogatih gvožđem i magnezijumom, odnosno od stena veće gustine nego što su stene koje većim delom grade koru. S dubinom raste i pritisak.

Gornji omotač, koji se nalazi između astenosfere i Zemljine kore sastoji se od ultrabazičnih stenaperidotita i eklogita. Astenosfera je plastična i debela nekoliko stotina kilometara a karakteristična je po termodinamičkim procesima koji se odvijaju u njoj - tzv. konvekcijska strujanja materijala mantla.

Donji omotač je debljine oko 1900 km a geofizičkim merenjima utvrđene razlike u brzini prostiranja seizmičkih talasa ukazuju na njegovu heterogenost, odnosno da ima raznovrstan materijalni sastav.

Jezgro[uredi]

Kako je prosečna gustina Zemlje 5515 kg/m³, a gustina materijala na površini samo oko 3000 kg/m³, očigledno se gušći materijal mora nalaziti u jezgru. U vreme nastajanja Zemlje, pre 4,5 milijardi godina Zemlja je većinom bila rastopljena. U procesu koji nazivamo diferencijacija teži elementi su potonuli prema središtu, a lakši su se skupili uz površinu. Zato je jezgro sastavljeno uglavnom od gvožđa (80 %), nikla i silicijuma.

Jezgro delimo na dva dela, unutrašnje kruto jezgro poluprečnika oko 1.250 km i spoljašnje (smatra se da je tečno) jezgro koje se pruža do poluprečnika od 3.500 km. Smatra se da je unutrašnje jezgro u kristalnom obliku, a spoljašnje sastavljeno od tečnog gvožđa i nikla. Takođe, smatra se da strujanje ovog rastopljenog metala (i mešanje koje nastaje zbog Zemljine rotacije) stvara zemljino magnetsko polje. O unutrašnjosti Zemlje mnogo se saznalo proučavanjem kretanja seizmičkih talasa zašta je zaslužna geofizika.

Litosferne ploče[uredi]

Zemljine litosferne ploče.

Po teoriji tektonike ploča, koja je trenutno priznata od gotovo svih naučnika koji se bave izučavanjem ove materije, omotač najbliži površini Zemlje se sastoji od dva sloja: litosfere, uključujući i koru, i očvrsnuti najviši deo Zemljinog omotača. Ispod litosfere se nalazi astenosfera, koja predstavlja unutrašnji deo mantla. Astenosfera se ponaša kao superzagrejana i ekstremno viskozna tečnost.[traži se izvor]

Litosfera u suštini pluta po astenosferi i razlomljena je na litosferne ploče. Postoje dve vrste ploča: okeanske (npr. Tihookeanska ploča) i kontinentalne ploče. Ove ploče su segmenti koji se kreću relativno jedna u odnosu na drugu i pri tome mogu formirati neku od sledećih granica litosfernih ploča: konvergentnu, divergentnu i transformnu.[42]

Najveće litosferne ploče su:[traži se izvor]

Ime ploče Područje Pokriva
106 km2 106 mi2
Afrička ploča 61,3 23,7 Afrika
Antarktička ploča 60,9 23,5 Antarktik
Australijska ploča 47,2 18,2 Australija
Evroazijska ploča 67,8 26,2 Azija i Evropa
Severnoamerička ploča 75,9 29,3 Severna Amerika i severoistočni Sibir
Južnoamerička ploča 43,6 16,8 Južna Amerika
Tihookeanska ploča 103,3 39,9 Veliki tihi okean

Zemljina površina[uredi]

Oblici zemljine površine variraju, razlikuju se, od mesta do mesta. Oko 70,8 % zemljine površine nalazi se pod vodom, uključujući i veći deo kontinentalnog šelfa. Podvodna površina ima različite oblike, planinske, uključujući i globalni šireći srednjeokeanski grebenski sistem, kao i podmorske vulkane, okeanske rovove, podmorske kanjone, okeanske platoe i abisalne ravni. Preostalih 29,2 % zemljine površine koji nisu pokriveni vodom čine planine, pustinje, ravnice, platoi, i drugi geomorfološki oblici.

Površina planete je od nastanka Zemlje tokom geološkog vremena do današnjih dana u procesu stalnog preoblikovanja i to pod uticajem tektonskih pokreta i erozije. Oblici reljefa nastali i menjani uticajem tektonike ploča stalno su izloženi uticaju vremenskih prilika i to padavinama, temperaturnim promenama, i hemijskim uticajima. Glacijacija, erozija obala (marinska erozija), nastanak koralnih grebena i udari velikih meteora[43] takođe utiču na promenu reljefa.

Orbita i rotacija[uredi]

Animacija sa prikazom rotacije Zemlje

Slično Marsu, relativno mereno u odnosu na zvezde, Zemlji je potrebno u proseku 23 časa, 56 minuta i 4,091 sekundi za rotaciju oko ose (rotacioni period ili zvezdani dan) koja spaja severni i južni pol.

Zemlja izvrši jednu revoluciju, ili jedan obilazak orbitom oko Sunca za 365,2564 glavnih zvezdanih dana a na prosečnoj udaljenosti od oko 150 miliona kilometara od Sunca. Smer revolucije Zemlje oko Sunca je suprotan smeru kazaljke na satu gledano od severa na dole, odnosno, smer kretanja Zemlje oko Sunca odgovara smeru rotacije Sunca oko svoje ose.

Pomeraj od 23° 26', koji se još naziva inklinacija, Zemljine ose uzrokuje veće zagrevanje i duže trajanje dana na jednoj ili drugoj hemisferi tokom godine što izaziva ciklične smene godišnjih doba.

Teorija Milutina Milankovića, Milankovićevi ciklusi, pokazala je i značajnije uticaje ljuljanja Zemljine ose, tačnije uticaja promene položaja ose rotacije na klimu. Svojim proračunima on je utvrdio međusobnu povezanost precesije, odnosno revoluciju Zemljine ose rotacije i pojavu ledenih doba.

Zemljino magnetsko polje[uredi]

Magnetosfera štiti površinu Zemlje od čestica solarnog vetra koje su pod nabojem. (Slika nije u razmeri)

Zemljino magnetsko polje se može predstaviti kao magnetni dipol, sa dva magnetska pola. Južni magnetski pol se nalazi na 73° severne geografske širine i 100° zapadne geografske dužine, na ostrvu Princa od Velsa, dok se severni magnetski pol nalazi na 70° južne geografske širine i 148° istočne geografske dužine, na Antarktiku - južno od Novog Zelanda. Osa magnetskih polova je nagnuta u odnosu na osu geografskih polova za oko 11°.

Po dinamo teoriji, geomagnetsko polje se generiše unutar istopljenog jezgra gde toplota stvara konvekcijska kretanja materijala koji generišu električnu struju. Konvekcijska kretanja u jezgru su haotične prirode, i periodično se javlja promena smera kretanja. Ovo uzrokuje promenu polariteta magnetskog polja.

Zemljino magnetsko polje deluje i na okolni prostor. Veliki region oblika suze nazvan magnetosfera nastao je interakcijom Zemljinog polja i solarnih vetrova. Na rastojanju od oko 65.000 km spolja prema Suncu, pritisak solarnog vetra je balansiran zahvaljujući geomagnetskom polju. U pitanju je prepreka solarnom vetru, i toku čestica pod nabojem, ili plazmi, koji se lučno savijaju oko Zemlje. Polarna svetlost nastaje interakcijom solarnog vetra i magnetosfere.

Teoretski gledano, tokom perioda promene polariteta magnetskog polja, što se dešavalo više puta tokom Zemljine istorije, u vremenu od prestanka dejstva jednog do početka dejstva drugog magnetskog polja Zemlja nije imala magnetsko polje. Ukoliko bi to bilo tačno, Zemlja je u tom vremenu bila nezaštićena od uticaja solarnih vetrova, i naelektrisanih čestica, koje bi inače bile skrenute ili sagorene, a koje su tada mogle dopreti do površine Zemlje. Ovo je moglo izazvati, usled pojave radijacije, mutaciju živog sveta, pojavu steriliteta i izumiranje pojedinih vrsta. Ova teorija nije dokazana ali ukazuje na značaj Zemljinog magnetnog polja kao prirodnog štita od spoljašnjih uticaja na život na Zemlji.[traži se izvor]

Gravitacija[uredi]

Zemljino gravitaciono polje uzrokuje da telo koje se nađe slobodno u vazduhu počinje da se kreće ravnomerno ubrzano ka centru zemlje. Ubrzanje koje se saopštava ovom telu naziva se gravitaciono ubrzanje. Utvrđeno je geofizičkim merenjima da gravitaciono polje nije isto na različitim mestima na Zemljinoj površini. Razlika gravitacionog ubrzanja koja se javlja pri merenju na različitim mestima na Zemlji javlja se iz tri razloga:

  • Zavisi od nadmorske visine (altitude) - ubrzanje je obrnuto proporcionalno kvadratu rastojanja od centra Zemlje do mesta merenja;
  • Zemlja nije oblika lopte - Zemlja je nepravilnog oblika sa spljoštenim delom na polovima gde je i gravitaciono polje najveće;
  • Zemlja rotira - pri rotaciji Zemlje javlja se centrifugalna sila koja je na ekvatoru najveća te je i gravitaciona sila tu najmanja.

Iako je centrifugalna sila koja se javlja na ekvatoru najvećeg intenziteta ona je i dalje oko 300 puta manja od sile privlačenja.

Gravitaciono ubrzanje, na nekoj tački na fizičkoj površi Zemlje, može biti izračunato na sledeći način:

gde je:
  • geografska širina
  • — visina u metrima

U visini nivoa mora, h = 0 m:

  • na ekvatoru ( = 0°): g = 9,7803 m/s2
  • za geografsku širinu ( = 45°): g = 9,8063 m/s2
  • na polovima ( = 90°): g = 9,8322 m/s2

Gravitaciona sila zadržava Mesec (prirodni satelit) u orbiti oko Zemlje. Povratno Mesec utiče na život na Zemlji utičući na pojave plime i oseke.

Prirodni resursi i korišćenje zemljišta[uredi]

Na Zemlji postoje resursi koji se eksploatišu od strane ljudi za različite namene. Neki od njih su neobnovljivi resursi, kao što su fosilna goriva, koja je nemoguće obnoviti jer se ona stvaraju tokom dugog geološkog vremena od ostataka biljaka i životinja.

Velika ležišta fosilnih goriva se nalaze u Zemljinoj kori, a sastoje se od uglja, petroleja, prirodnog gasa i metana. Ova ležišta koriste ljudi, za proizvodnju energije i kao sirovinu u hemijskoj proizvodnji. Mineralna rudna tela su takođe nastala u Zemljinoj kori tokom procesa geneze rude, koja je rezultovala od erozije i tektonike ploča.[44] Ova rudna tela čine mesta sa najvećom koncentracijom mnogih metala i drugih korisnih hemijskih elemenata.

Zemljina biosfera proizvodi mnoge korisne biološke produkte za ljude, uključujući (a ne samo njih) hranu, drvo, lekove, kiseonik, i reciklažu (preradu) mnogih organskih otpada. Kopneni ekosistemi zavise od površinskog tla i sveže vode, a okeanski ekosistemi zavise od rastvorenih hranljivih materija koji su dospeli u njih spiranjem sa kopna.[45] Ljudi takođe žive na kopnu koristeći građevinske materijale za izgradnju skloništa. Podaci iz 1993. godine, pokazuju upotrebu zemljišta od strane ljudi:

Upotreba zemljišta Procenat
Obradiva zemlja [46] 13,13
Stalni usevi [46] 4,71
Stalni pašnjaci 26
Šume i prašume 32
Urbana područja 1,5
Ostalo 30

Procenjena količina zemljišta koje se navodnjava 1993. godine bila je 2.481.250 km².[46]

Prirodne katastrofe[uredi]

Velika područja su podložna izrazito lošim vremenskim uslovima kao što su tropski cikloni, uragani, ili tajfuni koji upravljaju životima u tim oblastima. Mnoga područja su podložna čestim zemljotresima, klizištima, cunamijima, vulkanskim erupcijama, tornadima, vrtloženju, snežnim burama, poplavama, sušama, i drugim nesrećama i katastrofama.

Mnoga ograničena područja predstavljaju zagađena područja zatrovanog vazduha i vode, sa kiselim kišama i toksičnim materijama, nedostatkom vegetacije, gubitkom divljih životinja, izumrlim vrstama, degradiranim tlom, ispošćenom zemljom, erozijom, i najezdom štetočina. Ljudske aktivnosti utiču i na dugoročnu promenu klime i to najviše industrijskom emisijom ugljendioksida. Očekivane promene usled ovoga su širenje ozonske rupe, otapanje lednika na Arktiku, veće varijacije temperatura, značajne promene klimatskih uslova i globalni porast nivoa mora.[47]

Reference[uredi]

  1. „Age of the Earth”. U.S. Geological Survey. 1997. Arhivirano iz originala na datum 23. 12. 2005. Pristupljeno 10. 1. 2006. 
  2. Dalrymple, G. Brent (2001). „The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved”. Special Publications, Geological Society of London. 190 (1): 205—21. Bibcode:2001GSLSP.190..205D. doi:10.1144/GSL.SP.2001.190.01.14. 
  3. Manhesa, Gérard; Allègre, Claude J.; Dupréa, Bernard & Hamelin, Bruno (1980). „Lead isotope study of basic-ultrabasic layered complexes: Speculations about the age of the earth and primitive mantle characteristics”. Earth and Planetary Science Letters. 47 (3): 370—82. Bibcode:1980E&PSL..47..370M. doi:10.1016/0012-821X(80)90024-2. 
  4. D. Rabrenović, S. Knežević, Lj. Rundić. Istorijska geologija sa praktikumom. Zavod za grafičku tehniku TMF Beograd. 1996. ISBN 978-86-81019-17-7.
  5. Laskar, J.; et al. (2004). "A long-term numerical solution for the insolation quantities of the Earth". Astronomy and Astrophysics. 428 (1): 261–85. Bibcode:2004A&A...428..261L. doi:10.1051/0004-6361:20041335. 
  6. (engleski) Meeus, Jean (1991). „Chapter 21”. Astronomical Algorithms. Willmann-Bell. ISBN 978-0-943396-35-4. 
  7. (engleski) Staff (13. 2. 2014). „Useful Constants”. International Earth Rotation and Reference Systems Service. Pristupljeno 23. 1. 2016.  Na veb-sajtu stoji da je nagib konstanta određena sa stopostotnom tačnošću i da je = arcsin(ε0) = arcsin(0,397 776 995) ≈ 23,439 281 061°), iako se nagib zapravo u ovom momentu smanjuje, i to ugaonom brzinom od ≈ 0,01305˙° = 47″ po veku.
  8. (engleski) U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office; H.M. Nautical Almanac Office (1961). Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris and Nautical Almanac. H.M. Stationery Office. Section 2B. 
  9. (engleski) U.S. Naval Observatory; H.M. Nautical Almanac Office (1989). The Astronomical Almanac for the Year 1990. US Government Printing Office. str. B18. ISBN 978-0-11-886934-8. 
  10. Newcomb (1906). str. 226—227.
  11. (engleski) Table 8 and eq. 35 in Laskar, J. (1986). „Secular Terms of Classical Planetary Theories Using the Results of General Relativity”. Astronomy and Astrophysics. 157: 59—70. Bibcode:1986A&A...157...59L.  and erratum to articleLaskar, J. (1986). „Errratum: Secular terms of classical planetary theories using the results of general theory”. Astronomy and Astrophysics. 164: 437. Bibcode:1986A&A...164..437L. 
  12. (engleski) Explanatory Supplement (1961), sec. 2C
  13. Yoder, Charles F. (1995). "Astrometric and Geodetic Properties of Earth and the Solar System" (PDF). In T. J. Ahrens. Global Earth Physics: A Handbook of Physical Constants (PDF). Washington: American Geophysical Union. p. 8. ISBN 0-87590-851-9. Archived from the original on 7. 6. 2009. 
  14. National Oceanic and Atmospheric Administration. „Ocean”. NOAA.gov. Pristupljeno 3. 5. 2013. 
  15. Borenstein, Seth (19. 10. 2015). „Hints of life on what was thought to be desolate early Earth”. Excite. Yonkers, NY: Mindspark Interactive Network. Associated Press. Pristupljeno 20. 10. 2015. 
  16. Bell, Elizabeth A.; Boehnike, Patrick; Harrison, T. Mark; et al. (19. 10. 2015). „Potentially biogenic carbon preserved in a 4.1 billion-year-old zircon” (PDF). Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. Washington, D.C.: National Academy of Sciences. 112 (47): 14518—21. Bibcode:2015PNAS..11214518B. ISSN 1091-6490. PMC 4664351Слободан приступ. PMID 26483481. doi:10.1073/pnas.1517557112. Приступљено 20. 10. 2015. 
  17. Kunin, W.E.; Gaston, Kevin, ур. (31. 12. 1996). The Biology of Rarity: Causes and consequences of rare—common differences. ISBN 978-0412633805. Приступљено 26. 5. 2015. 
  18. Stearns, Beverly Peterson; Stearns, S. C.; Stearns, Stephen C. (2000). Watching, from the Edge of Extinction. Yale University Press. стр. preface x. ISBN 978-0-300-08469-6. Приступљено 30. 5. 2017. 
  19. Novacek, Michael J. (8. 11. 2014). „Prehistory's Brilliant Future”. The New York Times. Приступљено 25. 12. 2014. 
  20. May, Robert M. (1988). "How many species are there on earth?". Science. 241 (4872): 1441–49. Bibcode:1988Sci...241.1441M. doi:10.1126/science.241.4872.1441. PMID 17790039. 
  21. Miller, G.; Spoolman, Scott (1. 1. 2012). „Biodiversity and Evolution”. Environmental Science. Cengage Learning. стр. 62. ISBN 1-133-70787-4. Приступљено 27. 12. 2014. 
  22. Staff (2. 5. 2016). „Researchers find that Earth may be home to 1 trillion species”. National Science Foundation. Приступљено 6. 5. 2016. 
  23. Mora, C.; Tittensor, D.P.; Adl, S.; Simpson, A.G.; Worm, B. (23. 8. 2011). „How many species are there on Earth and in the ocean?”. PLOS Biology. 9 (8): e1001127. PMC 3160336Слободан приступ. PMID 21886479. doi:10.1371/journal.pbio.1001127. 
  24. Dalrymple, G.B. (1991). The Age of the Earth. Stanford University Press. ISBN 978-0-8047-1569-0. 
  25. Newman, William L. (9. 7. 2007). „Age of the Earth”. Publications Services, USGS. Приступљено 20. 9. 2007.
  26. Dalrymple, G. Brent (2001). „The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved”. Geological Society, London, Special Publications 190: 205—221. doi:10.1144/GSL.SP.2001.190.01.14. http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/190/1/205. Pristupljeno 20. 9. 2007.
  27. Stassen, Chris (10. 9. 2005). „The Age of the Earth”. The TalkOrigins Archive. Pristupljeno 20. 9. 2007.
  28. R. M., Canup; E., Asphaug (2001). An impact origin of the Earth-Moon system. American Geophysical Union. 
  29. R. Canup & E. Asphaug (2001). „Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation”. Nature. 412: 708—712. 
  30. Morbidelli, A.; Chambers, J.; Lunine, J. I.; Petit, J. M.; Robert, F.; Valsecchi, G. B.; Cyr, K. E. (2000). „Source regions and time scales for the delivery of water to Earth”. Meteoritics & Planetary Science 35 (6): 1309—1320. Pristupljeno 6. 3. 2007.
  31. Doolittle, W. Ford (febrar 2000). „Uprooting the tree of life”. Scientific American. 282 (6): 90—95.
  32. Burton, Kathleen (November 29, 2000). Astrobiologists Find Evidence of Early Life on Land. NASA. Pristupljeno 5. 3. 2007.
  33. Murphy, J. B.; Nance, R. D. (1965). „How do supercontinents assemble?”. American Scientist 92: 324—33. Pristupljeno 5. 3. 2007.
  34. Kirschvink, J. L. (1992). The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study. Cambridge University Press. str. 51—52. ISBN 978-0-521-36615-1. 
  35. Raup, D. M.; Sepkoski, J. J. (1982). „Mass Extinctions in the Marine Fossil Record”. Science 215 (4539): 1501—1503. Pristupljeno 5. 3. 2007.
  36. Gould, Stephan J. (October, 1994). „The Evolution of Life on Earth”. Scientific American. Pristupljeno 5. 3. 2007.
  37. Wilkinson, B. H.; McElroy, B. J. (2007). „The impact of humans on continental erosion and sedimentation”. Bulletin of the Geological Society of America 119 (1—2): 140—156. Pristupljeno 22. 4. 2007.
  38. 38,0 38,1 Morgan, J. W.; Anders, E. (1980). „Chemical composition of Earth, Venus, and Mercury”. Proceedings of the National Academy of Science. 71 (12): 6973—6977. Pristupljeno 4. 2. 2007. 
  39. Sandwell, D. T.; Smith, W. H. F. (Jul, 26, 2006). Exploring the Ocean Basins with Satellite Altimeter Data. NOAA/NGDC. Pristupljeno 21. 4. 2007.
  40. Staff (November, 2001). WPA Tournament Table & Equipment Specifications. World Pool-Billiards Association. Pristupljeno 10. 3. 2007.
  41. Pešić, L. Lj. (1995). „Opšta geologija — Endodinamika”. Rudarsko-geološki fakultet. Beograd.
  42. Kious, W. J.; Tilling, R. I. (5. 5. 1999). „Understanding plate motions”. USGS. Pristupljeno 2. 3. 2007. 
  43. Kring, David A. „Terrestrial Impact Cratering and Its Environmental Effects”. Lunar and Planetary Laboratory. Pristupljeno 22. 3. 2007. 
  44. Staff (24. 11. 2006). „Mineral Genesis: How do minerals form?”. Non-vertebrate Paleontology Laboratory, Texas Memorial Museum. Pristupljeno 23. 10. 2017. 
  45. Rona, Peter A. (2003). „Resources of the Sea Floor”. Science. 299 (5607): 673—674. Pristupljeno 4. 2. 2007. 
  46. 46,0 46,1 46,2 Staff (February 8, 2007). The World Factbook. U.S. C.I.A.. Pristupljeno 25. 2. 2007.
  47. Staff (February 2, 2007). „Evidence is now unequivocal that humans are causing global warming”. UN report.

Literatura[uredi]

  • Dalrymple, G.B. (1991). The Age of the Earth. Stanford University Press. ISBN 978-0-8047-1569-0. 
  • Newcomb, Simon (1906). A Compendium of Spherical Astronomy. Macmillan Publishers [MacMillan]. str. 226—227. 
  • U.S. Naval Observatory; H.M. Nautical Almanac Office (1989). The Astronomical Almanac for the Year 1990. US Government Printing Office. str. B18. ISBN 978-0-11-886934-8. 
  • U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office; H.M. Nautical Almanac Office (1961). Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris and Nautical Almanac. H.M. Stationery Office. Section 2B. 
  • Kirschvink, J. L. (1992). The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study. Cambridge University Press. str. 51—52. ISBN 978-0-521-36615-1. 
  • Canup, R.M.; E. Asphaug (2001). An impact origin of the Earth-Moon system. American Geophysical Union. 

Spoljašnje veze[uredi]