Zem

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie

O iných významoch výrazu Zem pozri Zem (rozlišovacia stránka).

Zem

Elementy dráhy (Epocha 2000.0)
Vzdialenosť od Slnka	149 miliónov km
Obvod dráhy	924 375 700 km
Excentricita (e)	0,016 710 219
Perihélium (q)	147 098 074 km
Afélium (Q)	152 097 701 km
Doba obehu (P)	365,256 366 d
Synodická doba obehu	n/a
Priemerná obežná rýchlosť	29,783 km/s
Maximálna obežná rýchlosť	30,287 km/s
Minimálna rýchlosť	29,291 km/s
Sklon dráhy (i)	0
Dĺžka výstupného uzla (Ω)	348,739 36°
Argument perihélia (ω)	114.207 83°
Počet satelitov	1
Fyzikálne charakteristiky
Rovníkový priemer	12 756 km
Povrch	510 065 600 km²
Objem	1,083 207 3×1012 km³
Hmotnosť	5,9742×1024 kg
Hustota (ρ)	5 515,3 kg/m³
Gravitácia na povrchu	9,7801 m/s²
Úniková rýchlosť	11,186 km/s
Rotačná perióda	0,997 258 d (23,934 h)
Rýchlosť rotácie	465,11 m/s
Sklon osi rotácie	23,439 281°
Rektascenzia severného pólu	0° (0 h 0 min 0 s)
Deklinácia	+90°
Albedo	0,367
Priemerná povrchová teplota	287 K
Atmosféra
Zloženie atmosféry	dusík 78,08% kyslík 20,94% argón 0,93% oxid uhličitý 0,038%
Atmosférický tlak	101,3 kPa

Zem je naša materská planéta, v poradí tretia planéta slnečnej sústavy. Je to zároveň jediná planéta, na ktorej je podľa súčasných vedeckých poznatkov voda v kvapalnom skupenstve a život. Zem je predmetom skúmania napríklad kozmogónie, geológie, paleontológie či geografie.

V strede Zeme je umiestnené horúce husté jadro, ktoré obklopuje chladnejší plášť z roztavených hornín. Na povrchu je kôra, ktorá dosahuje rôznu hrúbku v závislosti od miesta (pod oceánmi je všeobecne tenšia ako pod kontinentmi). Vďaka pevnému povrchu a vnútornému zloženiu Zem zaraďujeme medzi terestriálne planéty. Zem je najväčšia spomedzi terestriálnych planét slnečnej sústavy a tiež jediná známa planéta, na ktorej sa nachádza voda vo všetkých troch skupenstvách. Väčšina jej povrchu je pokrytá kvapalným oceánom, čo jej pri pohľade zo vzdialeného vesmíru dáva charakteristickú modrú farbu. V blízkosti rotačných pólov je oceán, resp. pevný povrch trvale zamrznutý a vytvára biele polárne čiapočky. Zem je obklopená atmosférou, ktorá vo veľkých vzdialenostiach od povrchu pozvoľna prechádza do medziplanetárneho prostredia. Po prvýkrát Zem ako celok na vlastné oči videli astronauti kozmickej lode Apollo 8, ktorá ako prvá opustila obežnú dráhu Zeme a vzdialila sa od nej natoľko, že sa zmestila do zorného poľa ľudského oka.

Astronomický symbol Zeme je kríž vo vnútri kruhu . Jej grécke meno Gaia znamená matka. Gaia bola v staroveku veľmi uctievanou bohyňou Zeme, ktorej zasväcovali množstvo chrámov a oltárov. Gaia dávala život všetkým tvorom, ale neľútostne ho potom brala späť do svojho lona. Bola teda zároveň bohyňou života a smrti.

Zem vznikla približne pred 4,57 miliardami rokov pravdepodobne sformovaním sa z protoplanetárneho disku. Povrch Zeme neustále pretvárajú geologické procesy, napríklad platňová tektonika, ktorá pomaly mení polohy a tvar kontinentov. Veľkú zásluhu na dnešnej podobe Zeme majú aj živé organizmy, ktoré utvárajú biosféru. Počas dlhých miliárd rokov na Zemi vytvorili dýchateľnú atmosféru a pôdu.

Zem je prvá planéta od Slnka, ktorú sprevádza prirodzená družica (Mesiac) a zároveň jediná planéta slnečnej sústavy, ktorá má mesiac len jeden. Jeho priemer dosahuje približne štvrtinu priemeru Zeme, ale považuje sa za neprimerane veľký vzhľadom k materskému telesu. Mesiac sa len v máločom podobá na planétu, ktorú obieha. Jeho povrch je pustý, bez atmosféry, kvapalnej vody a sopečnej aktivity.

[upraviť] Fyzikálne vlastnosti

Zem je takmer guľaté teleso. Má tvar geoidu (grécky geoidés = podobný Zemi), ku ktorému sa najviac približuje tvar rotačného elipsoidu. Odstredivá sila rotácie spôsobila, že Zem je na póloch sploštená. Z tohto dôvodu je rovníkový priemer Zeme, 12 756,284 km o 42,77 km väčší ako jej polárny priemer.

Dôsledkom odstredivej rotačnej sily je tiež tiažové zrýchlenie, ktoré je nepatrne menšie na rovníku ako na póloch. Vertikálna členitosť povrchu, čiže rozdiel medzi vrcholkami najvyšších pohorí a dnami najhlbších oceánskych priekop, je asi 20 km. Príliš veľkým výškovým rozdielom bráni gravitácia spoločne s tektonickými procesmi a eróziou.^[1] Hmotnosť Zeme je 5,974.10²⁴ kg, čo je približne jedna trojmilióntina hmotnosti Slnka.

[upraviť] Dráha a rotácia

[upraviť] Dráha

Obeh Zeme okolo Slnka

Rozsah možného sklonu zemskej osi

Zem obieha okolo Slnka v strednej vzdialenosti 149,6 miliónov km priemernou rýchlosťou 29,8 km/s. Stredná vzdialenosť Zeme od Slnka sa stala jednou zo základných astronomických jednotiek dĺžky a označuje sa ako astronomická jednotka (skratka AJ alebo AU z anglického Astronomical Unit). V najvzdialenejšom bode svojej dráhy, v aféliu, je Zem od Slnka vzdialená 152 098 704 km, v najbližšom bode svojej dráhy, v perihéliu 147 097 149 km. Zmena vzdialenosti od Slnka však nie je príčinou striedania sa ročných období. Zem prechádza perihéliom okolo 4. januára^[2], dva týždne po zimnom slnovrate, kedy paradoxne na severnej pologuli vrcholí zima. Aféliom zase Zem prechádza dva týždne po letnom slnovrate^[3], kedy je na severnej pologuli leto. V súlade s Keplerovými zákonmi sa Zem v aféliu pohybuje približne o 1 km/s pomalšie ako v perihéliu. Priemerná obežná rýchlosť je 29,79 km/s.

Doba obehu Zeme okolo Slnka sa stala jednou zo základných jednotiek času a nazývame ju rok. Obeh Zeme okolo Slnka sa však môže vzťahovať na rôzne body alebo telesá, podľa čoho rozlišujeme niekoľko typov obehov, ktorých dĺžky sa od seba nepatrne líšia. Poznáme rok siderický, tropický a anomalistický. Tropický rok, ktorý je základom kalendárneho roku má dĺžku 365 dní, 5 hodín, 48 minút a 45,4 sekúnd. Priemerná rovina, v ktorej obieha Zem okolo Slnka sa nazýva ekliptika. Používa sa ako základná rovina, voči ktorej určujeme polohy dráh všetkých telies v slnečnej sústave.

Vzhľadom na to, že Zem má veľmi hmotný Mesiac a ťažisko ich vzájomného obehu leží pod povrchom Zeme, Zem vykonáva pri svojom obehu okolo Slnka kývavé pohyby, ktoré planétu jednak mierne striedavo približujú a vzďaľujú od Slnka jednak spôsobujú jej striedavý pohyb nad a pod rovinou ekliptiky.

[upraviť] Rotácia

Animácia znázorňujúca rotáciu Zeme okolo jej osi

Zemská os je priamka, ktorá prechádza stredom Zeme a pretína povrch Zeme v dvoch bodoch, ktoré nazývame póly. Okolo tejto osi sa Zem otočí takmer konštantnou rýchlosťou približne raz za 24 hodín. Táto časová jednotka sa nazýva synodický (slnečný) deň a je o približne 4 minúty dlhšia ako siderický (hviezdny) deň. Tento rozdiel je spôsobený tým, že pri jednej otočke okolo osi sa Zem posunie aj na svojej dráhe okolo Slnka. Rotácia Zeme okolo osi spôsobuje striedanie dňa a noci. Za 1 hodinu sa Zem otočí o 1/24 svojho obvodu, čo je 15° zemepisnej dĺžky. Na každých 15° preto pripadá jedno časové pásmo. Pod vplyvom slapových síl Mesiaca sa rotácia Zeme pomaly spomaľuje, asi o tisícinu sekundy za 100 rokov.

Zemská os nie je rovnobežná s kolmicou na ekliptiku, ale odkláňa sa od nej v uhle, ktorý v súčansosti dosahuje hodnotu približne 23,5°. Tento sklon zemskej osi spolu s obehom Zeme okolo Slnka má za následok striedanie ročných období. Pri obehu je striedavo severná a južná pologuľa v rôznych dobách privrátená k Slnku. Sklon zemskej osi sa pomaly mení a preto os nesmeruje stále do rovnakého bodu oblohy. V súčasnosti smeruje do blízkosti hviezdy Polárky, ale napríklad zhruba pred 13 000 rokmi smerovala zemská os k hviezde Vega. Tento krúživý pohyb zemskej osi sa nazýva precesia. Jeden precesný obeh zemskej osi okolo pólu ekliptiky sa nazýva Platónsky rok a má dĺžku 25 700 rokov. Ani samotná os nemá pevnú polohu vzhľadom na zemské teleso a v dôsledku toho sa priesečníky osi so zemským povrchom (póly) tiež pomaly pohybujú. Perióda zmien polohy pólov nie je úplne pravidelná a nazýva sa Chandlerova perióda. Naviac sa v cykle 42 000 rokov^[4] mení sklon osi ku kolmici na ekliptiku a to v rozsahu 22,1-24,5°.

Okrem spomenutých pohybov vykonáva Zem ešte niekoľko ďalších pohybov. Spolu s precesným pohybom zemská os vykonáva ešte menšie pohyby zvané nutácia. Ako teleso slnečnej sústavy sa Zem zúčasňuje na obehu okolo jadra Galaxie. Obežná dráha Zeme vykonáva pomalý pohyb vyplývajúci z Ensteinovej teórie relativity nazývaný stáčanie perihélia. Po prvýkrát bolo toto stáčanie objavené pri planéte Merkúr.

[upraviť] Vznik a vývoj Zeme

Pozri aj Vznik a vývoj slnečnej sústavy

Zem sa sformovala podobne ako ostatné terestrické planéty z protoplanetárneho disku, ktorý obklopoval formujúce sa Slnko. Slnečný vietor, ktorý vyžarovalo praslnko sa postaral o odstránenie najľahších prvkov - vodíka a hélia - z vnútorných častí disku. Až do vzdialenosti asi 700 miliónov kilometrov od praslnka zostal len prach tovrený ťažšími prvkami, preto sa z neho sformovali planéty s pevným povrchom. Postupným zhlukovaním vznikli v disku väčšie nepravidelné telesá - planetezimály, z ktorých sa vzájomnými zrážkami sformovali väčšie guľaté telesá - protoplanéty.

Pred 4,6 miliardami rokov bol rast Zeme zhlukovaním protoplanét dokončený. Ešte dlho potom, v etape tzv. veľkého bombardovania, sa so Zemou zrážali mnohé menšie telesá, ktoré boli pozostatkami z obdobia vzniku planét. Po zrážkach zostávali na zemskom povrchu impaktné krátery, ale eróziou boli postupne zahladzované. Existuje hypotéza, že jednou z nich bola aj zrážka s planétou veľkosti Marsu, po ktorej začal vznikať Mesiac.

Umelecká predstava časti protoplanetárneho disku

Nevieme, či Zem vznikala z materiálu jednotného zloženia, alebo už počas jej rastu sa hustejšie látky sústredili vo vnútri zemského telesa, a ľahšie bližšie pri povrchu. Naša planéta sa v tom čase zahrievala rádioaktívnou premenou prvkov, hlavne uránu a tória, a ešte väčšie teplo pravdepodobne získavala z pohybovej energie menších telies, ktorých spojením sa vytvorila. Zahriatím sa horniny vo vnútri Zeme roztavili.

Pred 4,3 miliardami rokov zemský povrch pokrýval súvislý magmatický oceán. Došlo k postupnej diferenciácii materiálu: hustejšie látky klesali do hĺbky a menej husté vystupovali k povrchu. Vytvorilo sa husté jadro zo železa s prímesou niklu, okolo jadra sa z redších hornín formoval plášť a najľahšie horniny vytvorili spočiatku tenkú, neskôr stále hrubšiu vrstvu - kôru. Nad ňou sa odplynením hornín vytvorilo druhotné ovzdušie prevažne z vodíka a hélia, v menšej miere aj z oxidu uhličitého, vodnej pary a dusíka. Gravitácia Zeme však nedokázala najľahšie častice atmosféry (vodík a hélium) udržať a postupne sa rozptýlili do okolitého vesmíru.

Pred 4 miliardami rokov klesla teplota atmosféry natoľko, že sa vodná para začala zrážať do kvapiek a v lejakoch klesala k Zemi. Nepretržite pršalo milióny rokov. Voda sa z horúceho povrchu vyparovala, stúpala do mrakov a padala ako dážď. Tým sa dokončoval jej kolobeh. Na konci tohto obdobia sa zemský povrch ochladil a voda zalievala časť zemskej kôry. Vytvorili sa moria a oceány. Svietivosť Slnka bola v tých časoch cca o 40% menšia ako dnes, avšak jeho ultrafialové žiarenie bolo asi deseťtisíckrát intenzívnejšie. Slnečný vietor bol taký mohutný, že odvial prvotnú atmosféru Zeme.

Pred 3,8-3,5 miliardami rokov sa vytvorili podmienky vzniku života. Živé organizmy boli výhradne jednobunkové, mikroskopických rozmerov a ich životným prostredím bola voda. Pred 2,6 miliardami rokov litosférické platne tvorili kontinenty a dno oceánov už v dobe tzv. archaika. Pred 570 miliónmi rokov zemská kôra nadobudla vlastnosti dnešnej zemskej kôry. Pred asi 250 miliónmi rokov (perm) sa dnešné kontinenty postupne spojili od jedinej pevniny zvanej Pangea, ktorá bola obklopená jediným oceánom nazvaným Panthalassa. Pangea sa po asi 90 miliónoch rokov v jure rozpadla na južnú pevninu - Gondwana a severnú pevninu - Laurázia. Od Gondwany sa neskôr odlomila India a započala svoju pomerne rýchlu cestu na sever. Medzitým sa Laurázia rozdelila na Severnú Ameriku, ktorá odplávala západným smerom (čím vznikol severný Atlantik), a na Euráziu.

Pred 65 miliónmi rokov vznikol Indický oceán, oddelila sa Austrália od Antarktídy, India narazila na Euráziu, čoho dôsledkom je vyvrásnenie najmohutnejšieho pohoria sveta - Himalájí. Pohyby kontinentov pokračujú ďalej aj dnes.

[upraviť] Magnetosféra

Bližšie informácie v hlavnom článku: Magnetické pole Zeme

Siločiary magnetického poľa Zeme

Zem má magnetické pole, ktoré sa vytvára trením pri rotácii vonkajšieho, zrejme tekutého zemského jadra o pevné vnútorné jadro. Tento proces funguje ako obrovské hydrodynamické dynamo. Magnetické pole Zeme má dipólový charakter, to znamená, že rozloženie jeho siločiar je podobné siločiaram v okolí tyčového magnetu. Magnetické siločiary sa zbiehajú v severnom a južnom magnetickom póle. Magnetická os je sklonená k rotačnej osi pod uhlom približne 11°. Merania magnetizmu v horninách rôzneho veku ukázali, že magnetické póly putujú po povrchu Zeme a pole dokonca periodicky mení svoju polaritu.^[1]

Oblasť okolo Zeme, v ktorej dominuje magnetické pole sa nazýva magnetosféra. Tvar magnetosféry silne ovplyvňuje slnečný vietor, ktorý na náveternej strane (strane najbližšej k Slnku) pôsobí tlakom približne 1,7 nPa. Tým zatláča magnetosféru do vzdialenosti asi desiatich zemských priemerov (asi 60 000 km). Oblasť, v ktorej geomagnetické pole začína lsnečný vietor odchyšľovať, sa nazýva nárazový front.^[4] Na strane odvrátenej od Slnka je magnetosféra predĺžená do chvosta siahajúceho ďaleko za obežnú dráhu Mesiaca. Hranica medzi magnetosférou a medziplanetárnym magnetickým poľom sa nazýva magnetopauza.

Magnetosféra Zeme nedovoľuje elektricky nabitým časticiam zo Slnka dostať sa k povrchu. Nabité častice musia pri svojom pohybe sledovať siločiary magnetického poľa a zostávajú dlhodobo zachytené v oblastiach vysoko nad zemským povrchom, ktoré nazývame Van Allenove radiačné pásy. Magnetické pole plní teda ochrannú funkciu, bez ktorej by život na Zemi nebol možný. Pokiaľ častice predsa preniknú do vrchnej vrstvy zemskej atmosféry, zrazia sa s molekulami vzduchu a vybudia ich elektróny na vyššie energetické hladiny. Pri návrate elektrónov späť na nižšie energetické hladiny sa uvoľňuje svetlo, ktoré pozorujeme ako polárnu žiaru.

[upraviť] Atmosféra

Pohľad na vrchné vrstvy zemskej atmosféry z vesmíru a Mesiac

Bližšie informácie v hlavnom článku: Atmosféra Zeme

Atmosféra Zeme je plynný obal Zeme, ktorého hustota vo väčších vzdialenostiach od povrchu klesá. Existovala už od vzniku Zeme, ale jej chemické zloženie sa značne menilo pôsobením mnohých procesov, naporíklad aj živých organizmov. Je zložená z dusíka (78 %), kyslíka (21 %), argónu (necelé 1 %) a zvyšok tvorí premenlivé množstvo vodných pár, oxid uhličitý a ďalšie plyny. Táto zmes sa bežne nazýva vzduch. Hmotnosť zemskej atmosféry je 5 700 miliárd ton. Atmosferický tlak sa pri morskej hladine pohybuje okolo hodnoty 100 kPa.

V atmosfére rozlišujeme päť vrstiev, ktorých chemické zloženie je pozoruhodne uniformné. V každej vrstve sa teplota mení konštantne s výškou. Pre život je najdôležitejšia najspodnejšia vrstva atmosféry, troposféra, ktorá je pod vplyvom zemskej gravitácie najhustejšia. V nej prebiehajú všetky procesy vytvárajúce počasie. Vzduch sa v nej pohybuje vertikálne a horizontálne a dôkladne sa mieša.^[1]

Viditeľné svetlo preniká všetkými vrstvami atmosféry, infračervené a rádiové vlny čiastočne pohltí stratosféra (vrstva nad troposférou). Vo výške 20-30 km sa vyskytuje zvýšená koncentrácia ozónu. Táto ozónová vrstva nás chráni pred nebezpečným ultrafialovým žiarením. Monitorovaním obsahu ozónu z družíc bolo zistené, že najmä v oblasti zemských pólov dochádza v posledných rokoch k značnému poklesu obsahu ozónu. Oblasť s prudko zníženou koncentráciou ozónu sa nazýva ozónová diera. Nad stratosférou sa nachádza ďalšia vrstva, mezosféra, ktorá pohlcuje röntgenové žiarenie. Atmosféra nás tiež chráni pred dopadmi častíc z kozmu, ktoré v nej obvykle zhoria a pozorujeme ich ako svetelné úkazy nazývané meteory. Funguje tiež ako regulátor teploty. Teploty sa pohybujú v extrémnych prípadoch zhruba od mínus 90 °C (v Antarktíde) do plus 60 °C (Sahara, Údolie smrti v USA). Priemerná teplota na povrchu planéty je cca 15 °C.^[4]

[upraviť] Cirkulácia v atmosfére

Časti zemskej atmosféry sú v neustálom pohybe. Do pohybu ich dáva slnečná energia, ktorú pohlcujú kontinenty a oceány a od nich sa sekundárne ohreje aj vzduch. Zahriaty, menej hustý a tým aj ľahší vzduch stúpa nad chladnejší, menej ťažký. Pri stúpaní sa zahriaty vzduch rozpína a chladne, lebo má nad sebou už menšiu vrstvu atmosféry, ktorá naň pôsobí menším tlakom. Stúpanie sa zastaví, keď sa tlak pôvodne horúceho vzduchu vyrovná s tlakom okolitého vzduchu.

Okraj veľkého búrkového oblaku kumulonimbu, ktorý nadobúda výšku až niekoľko kilometrov

Horizontálny pohyb vzduchu sa deje vďaka cirkulácii atmosféry medzi rovníkom a pólmi, ale aj vďaka cirkulácii oceánov a rotácii Zeme. Slnečné žiarenie poskytuje tiež energiu na vyparovanie vody. Vodná para v atmosfére je neviditeľná, ale môže sa skondenzovať do mikroskopických čiastočiek, ktoré sú vo veľkých množstvách viditeľné ako oblaky. Zemská oblačnosť je v neustálom pohybe v súlade s tým, ako sa vyvíja počasie. Oblačnosť zakrýva v každom okamihu približne polovicu zemského povrchu. Rozoznávame nízku, strednú a vysokú oblačnosť. Väčšina oblakov, z ktorých padajú významnejšie zrážky, patrí medzi stredné a nízke oblaky (s výškou do 7 km).

[upraviť] Podnebie a počasie

Počasie je na Zemi veľmi premenlivé. Veľké výkyvy sú charakteristické hlavne pre stredné zemepisné šírky. Rovníkové oblasti sú zase poznačené búrlivými zmenami počasia (hurikány, tajfúny a cyklóny). Pre tieto búrky sú charakteristické silné elektrické výboje, vysoká rýchlosť vetra (aj 200 km/h) a sú lokalizované prevažne do oblastí oceánov, nad pevninou strácajú na intenzite.

Dlhodobý, nie však nemenný stav ovzdušia sa nazýva podnebie. Podľa podnebia možno rozdeliť povrch Zeme na klimatické oblasti, ktorých hranice sú určované predovšetkým zemepisnou šírkou. Podnebie však veľmi ovplyvňuje aj nadmorská výška a vzdialenosť miesta od oceánu. Svoju úlohu zohrávajú aj oceánske prúdy. Smerom od rovníka k pólom rozoznávame horúce podnebie s celoročným dažďom, horúce podnebie s monzúnovým dažďom, horúce podnebie so sezónnym dažďom, horúce a suché podnebie, chladné a mierne prímorské podnebie, teplé a mierne podnebie, chladné a mierne kontinentálne podnebie a studené podnebie. Osobitnou kategóriou je horské podnebie.

[upraviť] Ročné obdobia

Odklon zemskej osi od kolmice na ekliptiku spôsobuje, že množstvo žiarenia dopadajúce na určité miesto povrchu Zeme nie je vždy rovnaké. Keď dopadá pod menším uhlom, viac sa ho pohltí v zemskej atmosfére a preto menej zahrieva povrch ako vtedy, keď dopadá pod väčším uhlom. Slnečné svetlo dopadá pod menším uhlom preto, lebo jeho výška nad horizontom je menšia a nad horizontom daného miesta prejde len malú dráhu. Z toho vyplývajú kratšie dni a dlhšie noci v určitých častiach roka. Tento jav nazývame ročné obdobia. Zmena ročného obdobia prináša zmeny počasia, dĺžky dňa aj priemerných teplôt. V miernom a polárnom pásme sa obvykle rozlišujú štyri ročné obdobia podľa teploty: jar, leto, jeseň a zima. V tropickom a subtropickom pásme sú zmeny teplôt zanedbateľné a omnoho výraznejšie sú zmeny množstva zrážok.

[upraviť] Stavba Zeme

Bližšie informácie v hlavnom článku: Stavba Zeme

Človek zatiaľ priamo skúmal len povrch Zeme a vrstvy atmosféry, ktoré sa nachádzajú nad ním. Jeho prienik do hlbších vrstiev planéty bol minimálny. Poznatky o vnútornom zložení Zeme sa zakladajú na nepriamych pozorovaniach, napríklad na meraní hustoty hornín, meraní zemetrasných vĺn prechádzajúcich Zemou, štúdiu vonkajších prejavov vnútorných procesov, napr. sopečnej aktivity, štúdiu zemského magnetického poľa a na laboratórnych pokusoch.

Povrch Zeme pokrývajú kontinenty a (pevniny) a oceány. Kontinenty dnes zaberajú 29% povrchu Zeme. 71% povrchu je zaliaty vodami morí a oceánov. Tieto dve hlavné zložky povrchu sa od seba neodlišujú len prítomnosťou/neprítomnosťou vody, ale aj stavbou zemskej kôry. Pred miliónmi rokov mali kontinenty oproti dnešku odlišné tvary a polohy a podobný vývoj očakávame i do budúcnosti. Príčina je v tom, že kontinenty sa v zemskej kôre pomaličky pohybujú na obrovských doskách v rôznom smere.

Strana jedného štvorca meria 30 stupňov

[upraviť] Vrstvy Zeme

Prierez Zemou a jej atmosférou

Podľa hĺbky pod povrchom rozoznávame tieto vrstvy Zeme:

• litosféra - 0 až 60 km, ktorá sa ďalej delí:
  • 0 až 35 km - zemská kôra, ktorej hrúbka kolíše od 5 km (na dne oceánov) po 70 km (pevninské pohoria)
  • 35 až 60 km - vrchný plášť
• 60 až 2890 km - spodný plášť
• 2890 až 5100 km - vonkajšie jadro
• 5100 až 6378 km - vnútorné jadro

Nad povrchom Zeme sa nachádza atmosféra, ktorú delíme na tieto časti:

• 0 až 10 km - troposféra
• 10 až 50 km - stratosféra
• 50 až 90 km - mezosféra
• 90 až 550 km - termosféra
• nad 550 km - exosféra

[upraviť] Litosféra

Bližšie informácie v hlavnom článku: Litosféra

Litosféra je súhrnné označenie pre zemskú kôru a plášť. Nie je súvislá, ale je rozlámaná na jednotlivé tektonické platne, ktoré sa pomaly pohybujú po povrchu podložnej vrstvy - astenosféry. Poznáme 7 hlavných tektonických platní a množstvo menších. Ich vzájomné pohyby spôsobujú pomalú zmenu tvaru a polohy kontinentov, ale tiež zemetrasenia, sopečnú činnosť, vznik pohorí, vznik riftových zón a morských priekop.

[upraviť] Zemská kôra

Bližšie informácie v hlavnom článku: Zemská kôra

Zemská kôra je najvrchnejšia a najtenšia vrstva Zeme. Má hrúbku na kontinentoch 30 až 70 km, pod oceánmi 4 až 8&ndsp;km. Leží na tuhšom zemskom plášti a hranica medzi kôrou a plášťom sa nazýva Mohorovičova diskontinuita. Skladá sa prevažne zo žuly (granitu) a čadiču (bazaltu). Jej stredná hustota je 2,8 g/cm³. S geologickou stavbou zemskej kôry úzko súvisia anomálie gravitačného poľa Zeme. Kôra sa delí na kontinentálnu a oceánsku. Kontinentálna kôra tvorí okrem kontinentov aj dná plytkých morí, ktoré kontinenty obklopujú. Je všeobecne hrubšia ale ľahšia ako oceánska. Korene mladých horských pásiem siahajú miestami až do hĺbky 70 km. Pevninská kôra sa skladá z hornín bohatých na kremík, sodík, draslík a hliník. Oceánska kôra tvorí prevažnú časť zemského povrchu. Jej hrúbka kolíše od 6 do 11 km a má vyššiu hustotu ako kôra kontinentov. Z tohto dôvodu nie je vyzdvihnutá až do takých výšok a je zaplavená vodou. Najstaršie časti oceánskej kôry nemajú viac ako 200 miliónov rokov a nepretržite sa vytvára z materiálu plášťa v dlhých stredooceánsky chrbtoch na miestach divergentného stretu dvoch litosférických platní.

[upraviť] Platňová tektonika

Bližšie informácie v hlavnom článku: Platňová tektonika

Kontinentálne platne boli zmapované v druhej polovici 20. storočia. Na tomto obrázku je znázornený aj pohyb jednotlivých platní voči sebe.

Teória platňovej tektoniky hovorí o tom, že pod litosférou sa nachádza astenosféra, ktorá je vo svojej vyššej časti plastická, vo väčších hĺbkach však v dôsledku nárastu tlaku mení svoje vlastnosti a je pevná^[5]. Litosféra „pláva“ na astenosfére a je rozlámaná na viacero veľkých a niekoľko menších platní, nazývaných aj tektonické platne. Tieto platne sa voči ostatným pohybujú, pričom môže dochádzať k ich stretom: konvergentné (dve platne do seba narážajú), divergentné (dve platne sa od seba vzďaľujú), alebo transformačné (platne sa pohybujú vedľa seba opačnými smermi). Pri stretoch nastávajú rôzne geologické fenomény vrátane zemetrasenia, sopečnej činnosti, a pod.

Platňová tektonika sa vyvinula zo štúdia dvoch geologických procesov: pohybu kontinentov, pozorovaného už začiatkom 20. storočia a rozchádzania sa oceánskeho dna (pozorovaného v 60. rokoch 20. storočia). Samotná teória bola vypracovaná koncom šesťdesiatych rokov a jej široká akceptácia geologickou verejnosťou spôsobila revolúciu v geologických vedách.

Tektonické platne sú rozsiahle ploché telesá, ich hrúbka je v porovnaní s plošným rozsahom pomerne malá. Tvorí ich buď samotná oceánska kôra, alebo čiastočne oceánska a čiastočne kontinentálna. Platne vyznačujú schopnosťou prenášať horizontálne pôsobiace sily na značné vzdialenosti, bez toho že by sa sami výrazne týmito silami deformovali. Vedci sa preto domnievajú, že najvýznamnejšie pôsobenie síl, pohyby a deformácie sa koncentrujú na okrajoch platní^[6].Za jeden zo všeobecne uznávaných zdrojov energie pohybujúcej platňami sa považuje tepelný pohyb z plášťa smerom k povrchu, tzv konvekcia. Ďalším zdrojom pohybov platní je pôsobenie ťahu oceánskej kôry, ktorá sa neustále pohybuje smerom od oceánskych chrbtov. Ťahové pôsobenie subdukujúcej oceánskej kôry podľa dnešných predstáv dodáva asi 95 % energie potrebnej pre pohyb platní a je jednoznačne dominantným faktorom ovplyvňujúcim ich pohyb^[7]

[upraviť] Hydrosféra

Bližšie informácie v hlavnom článku: Hydrosféra

Hydrosféra je názov zahŕňajúci všetko vodstvo (či už na povrchu, pod povrchom alebo nad povrchom) a v akejkoľvek forme (vodná para, tekutina, ľad. Celkový objem vôd je asi 1 385 mld. km³. Najviac vody je obsiahnutej v moriach a oceánoch - až 96,54 %. Najväčší oceán je Tichý oceán, ktorý zaberá rozlohu 166,24 milióna km².^[8] Zvyšok svetových zásob vody pripadá na rieky, jazerá, umelé nádrže, podzemnú vodu, vodné pary obsiahnuté v atmosfére, vodu v živých organizmoch a ľadovce (tieto predstavujú najväčšiu zásobáreň sladkej vody). Voda v pevnom skupenstve sa vyčleňuje do kryosféry a zaoberá sa ňou glaciológia. Voda na Zemi nie je v stacionárnom stave, neustále sa premieňa. Tento proces sa nazýva kolobeh vody.

Tepelná kapacita vody zabraňuje priveľkým výkyvom medzi dennou a nočnou teplotou na planéte. Vodná erózia je v súčasnosti v slnečnej sústave jedinečný proces, aj keď v minulosti sa mohol vyskytovať na Marse.^[8]

[upraviť] Zemský plášť

Bližšie informácie v hlavnom článku: Zemský plášť

Zemský plášť zasahuje do hĺbky 2 890 km. Tlak v spodnej časti plášťa je ~140 GPa (1,4×10⁶ atmosfér). Z väčšej časti je zložený z materiálov bohatých na železo a horčík. Ich bod topenia závisí od tlaku, ktorému sú vystavené. Napriek tomu, že je tu vysoká teplota, kvôli vzrastajúcemu tlaku sú spodné časti tejto oblasti považované za pevné, a iba vrchné časti sú tvárne (polotekuté). Zloženie vrchného plášťa môžeme spoznať vďaka sopečnej činnosti, ktorá vynáša minerály tvoriace vrchný plášť na povrch. Zemský plášť je vybudovaný prevažne z kremičitanových minerálov s veľkou hustotou. Plášť sa delí na vrchný a spodný.

Sopky predstavujú jediný spôsob, ako sa dostať k horninám tvoriacim zemský plášť. Na zábere je sopka Stromoboli.

[upraviť] Zemské jadro

Bližšie informácie v hlavnom článku: Zemské jadro

Zemské jadro má veľmi veľkú hustotu v porovnaní s plášťom. Vďaka jadru má Zem najväčšiu hustotu zo všetkých planét slnečnej sústavy, 5 515 kg/m³. Jadro je tvorené ťažkými prvkami, pričom prevažuje železo (80%). Za ním nasleduje nikel a nejaké ľahké prvky, predpokladá sa, že sa v jadre nachádza napríklad síra. Ťažké prvky sa do jadra dostali v ranných štádiách vzniku Zeme. Predpokladáme, že keď sa pred 4,6 miliardami rokov utvárala slnečná sústava, bola pravdepodobne celá Zem zložená z pevných látok. O 500 miliónov rokov neskôr sa ohriala vplyvom rádioaktívneho rozpadu a kovové prvky sa postupne roztavili, oddelili sa od nekovových kremičitých látok a klesli smerom do stredu Zeme, zatiaľ čo kremičitany stúpali k povrchu. Tento proces sa nazýva gravitačná diferenciácia. Táto roztavená kovová hmota, prevažne železo s malou prímesou niklu tvorí zemské jadro s priemerom asi 7 000 kilometrov. Teplo vystupujúce z jadra spôsobuje pomalú cirkuláciu hmôt plášťa.

Jadro delíme na vonkajšie a vnútorné. Polomer vonkajšieho jadra je približne 3 500 km. Predpokladá sa, že tekuté vonkajšie jadro generuje magnetické pole Zeme. Teplota vonkajšieho jadra na hranici s plášťom je 3 500°, vnútorného asi 4 500°C - 6 000 ˚C. Pevné vnútorné jadro má polomer zhruba 1 250 km a pravdepodobne prispieva k vzniku zemského magnetického poľa, hoci samo je príliš horúce na to, aby mohlo byť nositeľom stáleho magnetického poľa.

[upraviť] Mesiace

Bližšie informácie v hlavnom článku: Mesiac

Zem má jediný stály prirodzený satelit, aj keď niektoré planétky sa môžu dočasne dostať do gravitačného poľa Zeme a stať sa jej dočasným mesiacom (napr. planétka 2002 AA29). Priemer Mesiaca je 3 476 kilometrov, čo je približne 1/4 priemeru Zeme. Zem je jediná planéta s iba jedným satelitom, aj keď dlho sa sa za takúto planétu považovalo Pluto. V roku 2006 však Hubbleov vesmírny ďalekohľad objavil ďalšie dva mesiace Pluta a nasledujúceho roku bolo Pluto formálne vyradené spomedzi planét.

Východ zeme spoza povrchu Mesiaca

Mesiac zohráva mimoriadne dôležitú úlohu pri udržiavaní rotačnej osi Zeme v určitých medziach, tiež pri tvorbe prílivu a odlivu na Zemi. Priemerná vzdialenosť medzi Mesiacom na Zemou je 384 403 km, čo je asi asi 60 zemských polomerov. Mesiac je v viazanej rotácii so Zemou, čo znamená, že jedna strana Mesiaca ("privrátená strana") je stále obrátená k Zemi. Druhú, "odvrátenú stranu", nie je možné zo Zeme z väčšej časti vidieť. Mesiac vykoná kompletný obeh Zeme asi za jeden kalendárny mesiac, počas ktorého sa dívame na rôznu časť jeho osvetlenej polovice. Hovoríme, že Mesiac má fázy. Zem a Mesiac obiehajú okolo ich ťažiska, ktoré leží asi 4700 km od zemského stredu (asi 3/4 cesty k povrchu). Mesačná kôra je zložená z množstva rôznych prvkov, vrátane uránu, tória, draslíka, kyslíka, kremíka, horčíka, železa, titánu, vápnika, hliníka a vodíka. Jeho povrch je pokrytý desiatkami tisíc kráterov s priemerom väčším ako 1 kilometer. Väčšina je stará stovky miliónov alebo miliardy rokov; neprítomnosť atmosféry, počasia a nových geologických procesov zabezpečuje, že väčšina z nich zostane prakticky navždy zachovaná. Krátery vznikli väčšinou v dôsledku dopadu meteoritov.

Mesiac je zároveň jediným cudzím kozmickým telesom, po ktorého povrchu sa prechádzal človek. V roku 1969 pristáli Neil Armstrong a Buzz Aldrin ako prví ľudia na Mesiaci. Kozmická loď s ľudskou posádkou navštívila Mesiac ešte päťkrát a počet ľudí, ktorí vystúpili na jeho povrch, dosiahol 12.

[upraviť] Obývateľnosť

Prítomnosť veľkého množstva živých organizmov na Zemi je zjavná už z vesmíru. Poukazujú na to obrovské zalesnené plochy, vystupujúce koralové útesy a v neposlednom rade aj veľké množstvo kyslíka v zemskej atmosfére, ktorý sa tam dostal ako produkt niekoľkých miliárd rokov fotosyntézy siníc a rastlín.

Ako jediná známa planéta, na ktorej sa vyvinul a pretrval život sa Zem stala prototypom obývateľnej planéty. Vzdialenosť Zeme od Slnka, prítomnosť atmosféry a jej vhodné chemické zloženie umožňujú, aby sa na väčšine jej povrchu udržala voda v kvapalnom skupenstve. Tým je splnená základná podmienka, ktorú podľa súčasných predstáv potrebuje život na svoj vznik. Od svojho vzniku obývajú živé organizmy túto planétu už asi 3,8 miliardy rokov, čo predstavuje dve tretiny jej histórie.^[1]

Veľkomestá sú kultúrnymi, ekonomickými a politickými centrami štátov

V súčasnosti je Zem obývaná podľa odhadov rádovo 10³³ jednotlivých živých organizmov, ktoré sa patria do vyše 1,5 milióna druhov.^[9] Formy života sú rozmanité od najjednoduchších bezjadrových mikroskopických jednobunkovcov (prokaryotov) cez väčšie jednobunkové prvoky s jadrom, riasy, rastliny, huby a živočíchy. Súčasné druhy však pravdepodobne predstavujú len zlomok všektých druhov, ktoré sa na Zemi vyskytovali v minulosti. Živé organizmy obývajú celý povrch Zeme, určitú vrstvu pod povrchom a spodné časti jej atmosféry. Nachádzajú sa aj na tých (z hľadiska človeka) najextrémnejších stanovišitiach: v hlbinách oceánskych priekop bez slnečného svetla a tepla, kde je všetko vystavené obrovskému hydrostatickému tlaku, v horúcich sírnych prameňoch, v Antarktickom ľade, v najsuchších púšťach aj v oblastiach bez dýchateľného kyslíka. Oblasť Zeme obývaná živými organizmami sa nazýva biosféra.

Zem je tiež domovskou planétou ľudstva, které žije v približne 200 nezávislých štátoch. K novembru 2008 žilo na Zemi približne 6 740 000 000 ľudí.^[10] Časť povrchu Zeme, ktorá je obývaná alebo zreteľne pozmenená človekom, sa nazýva noosféra.

[upraviť] Zem v mytológii

V starovekom Grécku bola bohyňou Zeme Gaia, ktorá sa zrodila z prvopočiatočného Chaosu. Svojho manžela Urana zrodila sama zo seba a dala mu množstvo potomkov. Predstavy o Gaii a jej potomkoch poznáme najmä z Homérovej Illiady a Oddysey a s Hesiodovho Zrodenia bohov. V starovekom Ríme Gaii zodpovedala bohyňa Tellus alebo Terra, ktorá však s Gaiou nebola celkom totožná. Tellus bola predovšetkým božskou matkou pôdy, ktorá dávala vyrastať zo svojho lona rastlinám a tým sa veľmi podobala ďalšej rímskej bohyni Cerere.^[11]

[upraviť] Zem vo filozofii

• Podľa Anaximandra bola Zem pôvodne v tekutom stave a jej postupným vysychaním sa na nej zrodil život.
• Podľa Fechnera je Zem organizmus podobný ľudskému telu. Ľudská duša je len časť duše Zeme.

[upraviť] Referencie

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3} James F. Luhr a kol. (2004). Zem. Ikar. ISBN 80-551-0796-3.
2. ↑ Josip Klezcek (2002). Velká encyklopedie vesmíru. Academia, strana: 352. ISBN 80-200-0906-X.
3. ↑ Josip Klezcek (2002). Velká encyklopedie vesmíru. Academia, strana: 12. ISBN 80-200-0906-X.
4. ↑ ^{4,0 4,1 4,2} Martin Rees (2006). Vesmír. Ikar, strany: 138-141. ISBN 80-551-1233-9.
5. ↑ Toshiro, T., Lay, T., 2000; Mantle dynamics and seismic tomography., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97, 23 s. 12409–12410
6. ↑ Park, R.G., 1988; Geological Structures and Moving Plates. Chapman and Hall, New York, 337 s.
7. ↑ Condie, K.C., 1989; Plate Tectonics and Crustal Evolution. Pergamon Press, Oxford, 476 s.
8. ↑ ^{8,0 8,1} Bohuslav Lukáč, Teodor Pintér, Milan Rybanský, Marián Vidovenec (2005). Astronomické minimum. Slovenská ústredná hvezdáreň Hurbanovo, strany: 42. ISBN 80-85221-48-9.
9. ↑ Róbert Čeman. Živý svet - ZVIERATÁ. MAPA Slovakia Bratislava. ISBN 80-88716-74-8.
10. ↑ United States Census Bureau (2008-01-07). World POP Clock Projection. United States Census Bureau International Database. prístup: 2008-01-07.
11. ↑ Vojtech Zamarovský. Bohovia a hrdinovia antických bájí. Perfekt, Bratislava, strana: 429. ISBN 80-8046-203-8.

[upraviť] Iné projekty

• Wikicitáty ponúka citáty od alebo o Zem
• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Zem

[upraviť] Externé odkazy

Portál Slnečná sústava

z • d • u Slnečná sústava
Slnko · Merkúr · Venuša · Zem (Mesiac) · Mars · Ceres · Jupiter · Saturn · Urán · Neptún · Pluto (Cháron) · Haumea · Makemake · Eris
planétky · kométy · mesiace · Kuiperov pás · transneptúnske telesá · Oortov oblak · slnečný vietor · Vznik a vývoj slnečnej sústavy