زمین

فارسی

English

برای دیگر کاربردها، زمین (ابهام‌زدایی) را ببینید. زمین   «تیله آبی» عکس زمین گرفته شده توسط آپولو ۱۷. اکتشاف تاریخ کشف مبدأ طبقه‌بندی نام‌های دیگر جهان، سیارهٔ آبی عناصر کپلری مدار نیم‏محور بزرگ ۱۴۹٬۵۹۸٬۲۶۱ km ۱٫۰۰۰۰۰۲۶۱ AU خروج از مرکز ۰٫۰۱۶۷۱۱۲۳ آنومالی متوسط °۳۵۷٫۵۱۷۱۶ زاویه انحراف °۷٫۱۵۵ نسبت به مدار مرکزی خورشید ۱٫۵۷۸۶۹° نسبت به صفحه ثابت طول گره صعودی °۳۴۸٫۷۳۹۳۶ شناسه حضیض °۱۱۴٫۲۰۷۸۳ سایر مشخصات مداری اوج ۱۵۲٬۰۹۸٬۲۳۲ km ۱٫۰۱۶۷۱۳۸۸ AU حضیض ۱۴۷٬۰۹۸٬۲۹۰ km {{۰٫۹۸۳۲۹۱۳۴ AU}} تناوب مداری ۳۶۵٫۲۵۶۳۶۳۰۰۴ روز ۱٫۰۰۰۰۱۷۴۲۱ سال میانگین سرعت مداری ۲۹٫۷۸ km/s ۱۰۷٬۲۰۰ km/h قمرها یک ماه طبیعی و ۸،۳۰۰ ماه ساختگی (قمر مصنوعی)از تاریخ ۱ مارس ۲۰۰۱ (۲۰۰۱-03-۰۱)) مشخصات فیزیکی متوسط شعاع ۶٬۳۷۱٫۰ km شعاع استوایی ۶٬۳۷۸٫۱ km شعاع قطبی ۶٬۳۵۶٫۸ km پختگی قطبین ۰٫۰۰۳۳۵۲۸ محیط ۴۰٬۰۷۵٫۰۱۷ km (استوایی) ۴۰٬۰۰۷٫۸۶ km (نصف‌النهاری) مساحت سطح ۵۱۰٬۰۷۲٬۰۰۰ km۲ ۱۴۸٬۹۴۰٬۰۰۰ km۲ خشکی (۲۹٫۲ ٪) ۳۶۱٬۱۳۲٬۰۰۰ km۲ آب (۷۰٫۸ ٪) حجم ۱٫۰۸۳۲۱×۱۰۱۲ km۳ جرم ۵٫۹۷۳۶×۱۰۲۴ kg متوسط چگالی ۵٫۵۱۵ g/cm۳ گرانش سطحی ۹٫۷۸۰۳۲۷ m/s۲ ۰٫۹۹۷۳۲ g سرعت فرار ۱۱٫۱۸۶ km/s تناوب چرخش ۰٫۹۹۷۲۶۹۶۸ d ۲۳h ۵۶m ۴٫۱۰۰s سرعت چرخش در استوا ۱٬۶۷۴٫۴ کیلومتر بر ساعت یا ۴۶۵٫۱ متر بر ثانیه انحراف محوری ۲۳°۲۶'۲۱".۴۱۱۹ دمای سطح    کلوین    سلسیوس حداقل متوسط حداکثر ۱۸۴ K ۲۸۷٫۲ K ۳۳۱ K −۸۹٫۲ °C ۱۴ °C ۵۷٫۸ °C زمین سومین سیارهٔ منظومهٔ خورشیدی است که در فاصلهٔ ۱۵۰ میلیون کیلومتری از ستارهٔ خورشید قرار دارد. این سیاره چگال ترین و از نظر بزرگی پنجمین سیاره از هشت سیارهٔ منظومهٔ خورشیدی است. همچنین در میان چهار سیارهٔ سنگی گردان به دور خورشید (تیر، ناهید، زمین و مریخ) زمین بزرگترین آن‌ها است. گاهی از آن با نام‌های جهان و سیارهٔ آبی نیز یاد می‌شود. نام لاتین آن Terra است. در منظومهٔ خورشیدی، فاصلهٔ زمین تا خورشید بین فاصلهٔ زهره (یا ناهید) تا خورشید و فاصلهٔ مریخ (یا بهرام) تا خورشید است. زمین جزو سیارات داخلی منظومهٔ خورشیدی به‌شمار می‌آید. نزدیک به ۴٫۵۴ میلیارد سال (به صورت دقیق تر ۰٫۰۰۰۶ ± ۴٫۵۶۷۲ میلیارد سال) از پیدایش زمین می‌گذرد. و زندگی بر روی سطح آن در طول یک میلیارد سال پدیدار گشته‌است. هم اکنون زمین خانهٔ میلیون‌ها گونه از جانداران است که انسان یکی از آن‌ها است. زیست‌کرهٔ زمین با گذر زمان جو زمین و دیگر شرایط فیزیکی و شیمیایی این سیاره را دچار دگرگونی‌های شگرفی کرده‌است و محیطی را فراهم کرده‌است تا اندامگان زنده بتوانند به رشد و زیست‌زایی بپردازند. همچنین در اثر این دگرگونی‌ها لایهٔ اوزون به دور این سیاره تشکیل شده‌است، لایه‌ای که با کمک میدان مغناطیسی زمین مانع از ورود پرتوهای آسیب رسان خورشید می‌شود و به این ترتیب اجازه می‌دهد در زمین زندگی ادامه یابد. ویژگی‌های فیزیکی، پیشینهٔ زمین شناسی و گردش زمین باعث شده‌اند تا زندگی در این دوره‌ها در آن پابرجا بماند و انتظار آن می‌رود که برای ۵۰۰ میلیون تا ۲٫۳ میلیارد سال دیگر نیز زندگی همچنان ادامه داشته باشد. پوستهٔ زمین به چندین لایهٔ سخت یا زمین‌ساخت بشقابی تقسیم شده‌است، این لایه‌ها در گذر میلیون‌ها سال در زمین جابجا می‌شوند. نزدیک به ۷۱٪ از سطح زمین با آب شور اقیانوس‌ها پوشیده شده‌است و باقی ماندهٔ آن را قاره‌ها و جزیره‌ها تشکیل می‌دهند که خود آن‌ها نیز تعداد زیادی دریاچه و دیگر سرچشمه‌های آبی را در خود جای داده‌اند. بیشتر سطح قطب‌های زمین از یخ یا دریای یخ زده پوشیده شده‌است. ساختار درونی زمین پویا است و لایه‌های آن عبارتند از لایهٔ ضخیم گوشتهٔ جامد، یک لایه، هستهٔ بیرونی که مایع است و میدان مغتاطیسی را تولید می‌کند و یک لایه، هستهٔ درونی که آهنی و جامد است. زمین همواره با دیگر جرم‌های آسمانی بویژه خورشید و ماه در اندرکنش است. هم اکنون زمین با سرعتی ۳۶۶٫۲۶ برابر سرعتی که به دور خودش می‌گردد، به گرد خورشید می‌گردد که این برابر با ۳۶۵٫۲۶ روز خورشیدی یا یک سال نجومی است. محور گردش زمین نسبت به خط عمود بر صفحهٔ گردش آن ۲۳٫۴ درجه انحراف دارد. این انحراف باعث ایجاد تغییرات فصلی با دورهٔ گردشی برابر با یک سال اعتدالی یا ۳۶۵٫۲۴ روز می‌شود. تنها ماه طبیعی شناخته شده برای زمین، کرهٔ ماه است که از نزدیک به ۴٫۵۳ میلیارد سال پیش گردش خود به دور زمین را آغاز کرده‌است. ماه باعث ایجاد کشند در آب اقیانوس‌ها، پایدار شدن زاویهٔ انحراف محور زمین و کم کم آهسته تر شدن سرعت گردش زمین شده‌است. در آخرین بمباران شهابی تقریبا میان ۳٫۸ و ۴٫۱ میلیارد سال پیش، چندین سیارک و شهاب سنگ با زمین برخورد کرد و دگرگونی‌های درخور توجهی در سطح زمین ایجاد کرد. جو زمین ترکیبی است از نیتروژن (نزدیک به هشتاد درصد)، اکسیژن (نزدیک به بیست درصد) و چندین گاز دیگر. بلندترین نقطه بر روی خشکی‌های زمین کوه اورست نام دارد که نزدیک به ۹ کیلومتر از سطح دریا بالاتر است. ژرف‌ترین قسمت دریاها نیز در نزدیکی جزایر فیلیپین در اقیانوس آرام قرار دارد. عمق این ناحیه حدود ۱۱ کیلومتر پایین‌تر از سطح دریا است و به آن درازگودال ماریانا گفته می‌شود. محدودهٔ دمای هوا بر روی کره زمین میان ۸۹٫۲ (قطب جنوب) درجه زیر صفر تا ۷۰٫۷ (کویر لوت، ایران)[۱][۲]درجه بالای صفر قرار دارد. محیط استوای زمین ۴۰٬۰۷۵۱۶ کیلومتر و وزن زمین ۱۰۲۴×۵۹۷۳۵ کیلوگرم (هشتاد برابر وزن ماه) است. فاصله کره زمین تا کره ماه ۳۴۰ هزار کیلومتر می‌باشد. انسان‌ها نیازهایشان را از منابع کانی‌ها و محصول‌هایی که از زیست‌کره بدست می‌آید، تامین می‌کنند. نزدیک به ۲۰۰ کشور مستقل در جهان وجود دارد که انسان‌ها در این کشورها پخش شده‌اند و از راه دیپلماسی، سفر، تجارت و فعالیت‌های نظامی با هم در اندر کنش قرار می‌گیرند. فرهنگ و دانش انسان‌ها با گذر زمان بسیار پیشرفت و تغییر کرده‌است. انسان‌ها زمانی به صاف بودن زمین و بعد نظریهٔ مرکز بودن زمین در جهان معتقد بودند. از دیدگاه‌های امروزی به زمین، می‌توان به دیدگاه فرضیهٔ گایا اشاره کرد. گاه‌شناسی پرونده:TectonicReconstructionGlobal2.gif پویانمایی جابجایی قاره‌ها از دوران کامبرین تا امروز، نزدیک به ۵۴۲ میلیون سال پیش. پویانمایی شکسته شدن پانجه‌آ. دانشمندان برآورد کرده‌اند که نخستین بار ماده در ۴٫۵۶۷۲ ± ۰٫۰۰۰۶ میلیارد سال پیش در سامانهٔ خورشیدی تشکیل شد و در ۴٫۵۴ میلیارد سال پیش (با ۱٪ خطا) زمین و دیگر سیاره‌های سامانه خورشیدی از ابر خورشیدی پدید آمدند. سحابی خورشیدی یا solar nebula ابری است صفحه‌ای شکل ساخته شده از گاز و غبار که پس از تشکیل خورشید برجای مانده‌است. زمین پس از تشکیل در یک دورهٔ ۱۰ تا ۲۰ میلیون ساله، یکپارچگی خود را بدست می‌آورد و به کمال می‌رسد. این سیاره در آغاز به صورت مواد ذوب شده بود و کم کم با گذر زمان گرمای خود را از دست داد و یک پوستهٔ جامد جایگزین مواد مذاب آن شد. کمی پس از آن در ۴٫۵۳ میلیارد پیش ماه نیز بوجود آمد. آخرین فرضیه‌ای که دربارهٔ چگونگی تشکیل ماه بیان شده و مورد پذیرش بیشتر دانشمندان قرار گرفته، فرضیهٔ برخورد بزرگ است. این فرضیه می‌گوید که جسمی (گاهی به آن تئا می‌گویند) به بزرگی بهرام و با جرمی برابر با ۱۰٪ جرم زمین، با زمین برخورد کرد. پس از برخورد بخشی از جرم آن در زمین باقی ماند و بخشی از جرم آن‌ها جدا شد و به فضا رفت. مجموعهٔ جرم‌های پرتاب شده یکی شد و در نهایت کرهٔ ماه بوجود آمد. اتمسفر نخستین زمین از بیرون زدن گازها و فعالیت‌های آتش‌فشانی بوجود آمد پس از آن، آب و یخ گرفته شده از سیارک‌ها، خرده سیاره‌ها، دنباله‌دارها و جرم‌های دورتر از نپتون (ترانس-نپتون‌ها) میزان بخار آب فشردهٔ جمع شده در زمین را بالا برد و در نهایت اقیانوس‌ها پدیدار شدند. دانشمندان معتقدند که در آن زمان خورشید تنها ۷۰٪ از درخشندگی حال حاضر خود را داشته ولی هم زمان نشانه‌هایی پیدا شده که آب اقیانوس‌ها در آن دوران «مایع» بوده‌است. این دو مطلب یک تناقض بوجود آورده‌اند و هنوز بی جواب باقی مانده‌اند. هم زمانی پخش شدن گازهای گلخانه‌ای در زمین و بالا بودن میزان تغییراتی که در پرتو افکنی خورشید بوجود می‌آمد همگی زمین را به سوی گرم تر شدن می‌برد و مرتب دمای سطح زمین بالاتر می‌رفت و مانع از آن می‌شد تا اقیانوس‌ها یخ بزنند. در ۳٫۵ میلیارد سال پیش میدان مغناطیسی زمین تشکیل شد و کمک کرد تا در اثر باد خورشیدی، اتمسفر زمین تهی نشود. دو فرضیهٔ مهم برای نرخ رشد و گسترش قاره‌ها در زمین وجود دارد: نخست: قاره‌ها دارای رشد پیوسته تا امروز بوده‌اند. دوم: قاره‌ها در آغاز گذشتهٔ زمین، رشد سریع داشته‌اند. مطالعات امروز نشان می‌دهد که فرضیهٔ دوم به واقیعیت نزدیک تر است. امروزه دانشمندان معتقدند که در آغاز رشد پوستهٔ قاره‌ای زمین با سرعت انجام شده و پس از آن در یک دورهٔ طولانی پایدار بوده‌است. پس از گذشت صدها میلیون سال در مقیاس زمین شناسی سطح قاره‌ها پیوسته به خود شکل می‌داد تا اینکه در آخر شکسته شد و تکه قاره‌ها از هم جدا شدند. قاره‌ها همواره در حال مهاجرت بر روی سطح زمین اند و گاهی با یکدیگر ترکیب می‌شوند و یک ابَرقاره را ایجاد می‌کنند. نزدیک به ۷۵۰ میلیون سال پیش، یکی از قدیمی ترین ابَرقاره‌های شناخته به نام رودینیا شروع به شکسته شدن کرد. پس از آن تکه‌های آن دوباره با هم یکی شدند و پانوتیا (۵۴۰ تا ۶۰۰ میلیون سال پیش) و پس از آن پانجه‌آ بوجود آمد که این نیز خود در ۱۸۰ میلیون سال پیش شکسته شد. فرگشت زندگی فرضیه‌ای به نام «زمین گلوله برفی» یا Snowball Earth در دههٔ ۱۹۶۰ مطرح شده‌است این فرضیه می‌گوید که در دوران نئوپروتروزوئیک میان ۷۵۰ و ۵۸۰ میلیون سال پیش، بیشتر سطح زمین از لایه‌ای از یخ پوشیده شده بود. این مطلب بسیار مورد توجه دانشمندان است چون این دوران یخبندان به پیش از انفجار کامبرین، آغاز پدیدار شدن سلول‌های زنده، مربوط است. پس از انفجار کامبرین، نزدیک به ۵۳۵ میلیون سال پیش، پنج دورهٔ انقراض یا خاموشی گسترده در زمین روی داد که آخرین آن‌ها در ۶۵ میلیون سال پیش در اثر برخورد یک شهاب‌سنگ بسیار بزرگ رخ داد و باعث از بین رفتن دایناسورها و دیگر دوزیستان بزرگ هیکل شد؛ البته برخی جانوران کوچکتر مانند پستانداران از این رویداد خاموشی جان سالم به در بردند. با گذشت ۶۵ میلیون سال پستانداران به شاخه‌های گوناگون تقسیم شدند تا آنکه در چند میلیون سال پیش در آفریقا پستاندارانی میمون مانند به نام ارورین Orrorin tugenensis توانستند بر روی دو پای خود بایستند. داشتن ابزارهای پیشرفته و کامیابی بیشتر در برقراری ارتباط باعث شد تا این جانوران بتوانند مواد غذایی بیشتری را برای خود فراهم کنند. و البته تمامی این پیشرفت‌ها نیازمند داشتن مغزی بزرگتر از آنچه در گذشته داشتند، است. به این ترتیب این جانوران در گذر زمان و با پیشرفته تر شدن و بزرگتر شدن مغزشان کم کم به نژاد انسان نزدیک شدند. پیشرفت در کشاورزی و صنعت به انسان‌ها اجازه داد تا در بازهٔ زمانی کوتاهی بر کرهٔ زمین چنان تاثیری بگذارند که تا کنون هیچ یک از موجودات زنده چنین نکرده‌است. انسان‌ها بر کمیت و طبیعت دیگر گونه‌های زندگی در کرهٔ زمین دست بردند. الگوی کنونی عصر یخبندان می‌گوید نزدیک به ۴۰ میلیون سال پیش زمین دچار یخ زدگی شد، در دوران پلیستوسن نزدیک به ۳ میلیون سال پیش این وضع شدت گرفت و پس از آن سرزمین‌های با عرض جغرافیایی بالا هر ۴۰ تا ۱۰۰،۰۰۰ سال دچار چرخهٔ یخ زدگی و گرم شدگی شدند. آخرین یخبندان قاره‌ای در ۱۰،۰۰۰ سال پیش پایان یافت. آینده چرخهٔ زندگی خورشید آیندهٔ کرهٔ زمین و خورشید به یکدیگر گره خورده‌است. با انباشته شدن پایدار هلیوم در هستهٔ خورشید، کم کم به درخشندگی این ستاره افزوده می‌شود به این صورت که تا ۱٫۱ Gyr (یک میلیارد سال) دیگر ۱۰٪ و تا ۳٫۵ Gyr دیگر ۴۰٪ درخشندگی آن بیشتر خواهد شد. مدل‌های هواشناسی نشان داده‌است که اگر پرتوهای دریافت شده از خورشید بیشتر شود زمین دچار دگرگونی‌های نامطلوب مانند از دست دادن آب اقیانوس‌ها خواهد شد. با بالا رفتن دمای هوا در سطح زمین، چرخهٔ غیرآلی دی اکسید کربن تندتر می‌شود، با گذشت ۵۰۰ تا ۹۰۰ میلیون سال سطح غلظت این گاز از اندازهٔ مناسب برای گیاهان پایین تر می‌رود و گیاهان می‌میرند. با نبود گیاهان اتمسفر نیز دچار کمبود اکسیژن می‌شود و با گذشت چند میلیون سال دیگر حیوانات نیز از بین می‌روند. پس از یک میلیارد سال دیگر تمامی آب‌های زمین ناپدید می‌شود و متوسط دما در سطح زمین به ۷۰ درجهٔ سانتیگراد (۱۵۸ فارنهایت) می‌رسد. انتظار آن می‌رود که برای ۵۰۰ میلیون سال دیگر زمین همچنان توان نگه داشتن زندگی در سطح خود را داشته باشد؛ البته اگر نیتروژن از اتمسفر برداشته شود این بازه می‌تواند به ۲٫۳ میلیارد سال نیز برسد. اگر تصور کنیم که خورشید برای همیشه پایدار و جاودان باقی می‌ماند باز به این دلیل که زمین از درون در حال خنک شدن است، مقدار زیادی از CO۲ موجود در هوا به دلیل کاهش فعالیت‌های آتشفشانی از دست می‌رفت و به دلایل دیگری ۳۵٪ از آب اقیانوس‌ها نیز به داخل گوشته فرو می‌رفت. خورشید نیز مانند دیگر ستارگان که دچار دگرگونی می‌شوند، پس از ۵ Gyr تبدیل به یک غول سرخ خواهد شد. بررسی‌ها نشان داده‌است که در این هنگام شعاع خورشید ۲۵۰ بار بزرگتر از شعاع آن در عصر حاضر خواهد بود، چیزی نزدیک به ۱ AU یا ۱۵۰،۰۰۰،۰۰۰ کیلومتر. در این هنگام سرنوشت زمین چندان روشن نیست. هنگامی که خورشید یک غول قرمز می‌شود ۳۰٪ از جرم خود را از دست می‌دهد. هنگامی که خورشید به بیشترین حجم خود رسیده زمین در مداری در ۱٫۷ AU یا ۲۵۰،۰۰۰،۰۰۰ km از آن قرار می‌گیرد. انتظار آن می‌رود که زمین پوشش خود را از دست بدهد و به دلیل بیشتر شدن پرتوهای خورشید در زمین (نزدیک به ۵۰۰۰ برابر مقدار کنونی) اگر نگوییم همه، بیشتر آنچه از حیات بر سطح آن باقی مانده از بین می‌رود. یک شبیه‌سازی در سال ۲۰۰۸ نشان داد که هنگامی که خورشید یک غول بزرگ می‌شود مدار زمین به دور آن تنگ تر شده و زمین به سوی خورشید کشیده خواهد شد تا آنکه وارد اتمسفر خورشید شده و بخار خواهد شد. ساختار و سازهٔ زمین سیاره‌های سنگی از چپ به راست: تیر، ناهید، زمین و مریخ نوشتار اصلی: علوم زمین آگاهی بیشتر در مقالهٔ جدول ویژگی‌های فیزیکی زمین زمین یک سیارهٔ سنگی است یعنی به جای آنکه مانند سیارهٔ هرمز یک غول گازی باشد، از خاک و سنگ ساخته‌است. زمین در جرم و حجم در میان چهار سیارهٔ سنگی منظومهٔ خورشیدی در جایگاه نخست قرار دارد. همچنین زمین در میان آن‌ها از بیشترین چگالی و گرانش سطحی، نیرومندترین میدان مغناطیسی و سریع ترین سرعت در گردش برخوردار است و احتمالا تنها سیاره‌ای است که صفحه‌های زمین‌ساخت بشقابی آن فعال اند. شکل آتشفشان چیمبورازو در اکوادور بیرونی‌ترین نقطه از سطح زمین. شکل زمین مانند یک کره‌است با این تفاوت که بر روی دو قطب آن و در راستای محور میان آن دو، دچار پهن شدگی و در گرداگرد استوا دچار بیرون زدگی شده‌است (شکم داده‌است). این بیرون زدگی در ناحیهٔ استوا، به دلیل گردش زمین بوجود آمده‌است و باعث ایجاد اختلاف ۴۳ کیلومتری میان قطر زمین در مدار استوایی و قطر آن میان دو قطب شده‌است. کوه اورست با بلندی ۸۸۴۸ متر بالاتر از سطح آزاد دریاها و درازگودال ماریانا با عمق ۱۰،۹۱۱ متر پایین تر از سطح آزاد دریاها به ترتیب بلندترین و عمیق ترین نقاط در سطح کرهٔ زمین اند. اما باید به این نکته توجه داشت که به دلیل شکم دادگی کرهٔ زمین در مدار استوا، نوک کوه اورست همچنان دورترین نقطه از مرکز کرهٔ زمین نیست. دورترین نقطه از مرکز کرهٔ زمین یا به عبارت دیگر بیرونی ترین نقطه از سطح زمین، نوک آتشفشانی به نام چیمبورازو در اکوادور و هوسکاران در پرو است. ترکیب شیمیایی پوسته ترکیب شیمیایی فرمول درصد در قاره‌ها اقیانوس‌ها سیلیسیم دی اکسید SiO۲ ٪۶۰٫۲ ٪۴۸٫۶ آلومینا Al۲O۳ ٪۱۵٫۲ ٪۱۶٫۵ کلسیم اکسید CaO ٪۵٫۵ ٪۱۲٫۳ اکسید منیزیم MgO ٪۳٫۱ ٪۶٫۸ آهن FeO ٪۳٫۸ ٪۶٫۲ اکسید سدیم Na۲O ٪۳٫۰ ٪۲٫۶ پتاسیم اکسید K۲O ٪۲٫۸ ٪۰٫۴ اکسید آهن (III) Fe۲O۳ ٪۲٫۵ ٪۲٫۳ آب H۲O ٪۱٫۴ ٪۱٫۱ دی‌اکسید کربن CO۲ ٪۱٫۲ ٪۱٫۴ تیتانیوم دی اکسید TiO۲ ٪۰٫۷ ٪۱٫۴ پنتا اکسید فسفر P۲O۵ ٪۰٫۲ ٪۰٫۳ مجموع ٪۹۹٫۶ ٪۹۹٫۹ ساختار شیمیایی جرم زمین تقریبا ۵٫۹۸×۱۰۲۴ کیلوگرم است و بیشتر از عنصرهایی مانند آهن (۳۲٫۱٪)، اکسیژن (۳۰٫۱٪)، سیلیسیم (۱۵٫۱٪)، منیزیم (۱۳٫۹٪)، گوگرد (۲٫۹٪)، نیکل (۱٫۸٪)، کلسیم (۱٫۵٪) و آلومینیم (۱٫۴٪) ساخته شده‌است ۱٫۲٪ باقی مانده را نیز رگه‌هایی از دیگر عنصرها می‌سازد. دانشمندان بر این باورند که ۸۸٫۸٪ از هستهٔ زمین از آهن، ۵٫۸٪ از نیکل، ۴٫۵٪ از گوگرد و ۱٪ از دیگر عنصرها ساخته شده‌است. فرانک کلارک، زمین شناس سرشناس محاسبه کرده‌است که کمی بیش از ۴۷٪ پوستهٔ زمین از اکسیژن ساخته شده‌است. بیشتر سنگ‌های سازندهٔ پوستهٔ زمین از مواد اکسیدشده ساخته شده‌اند. البته کلر، گوگرد و فلوئور در این مورد استثنا هستند و مقدار آن‌ها در سنگ‌ها معمولا کمتر از ۱٪ است. اکسیدهای مهم عبارتند از: سیلیس، آلومینا، اکسید آهن، اکسید منیزیم، آهک، پتاس و سودا یا اکسید سدیم. در میان اکسیدهای گفته شده، سیلیس از همه مهم‌تر است. کلارک نتیجه‌گیری کرده‌است که ۹۹٫۲۲٪ از مواد پوستهٔ زمین از ۱۱ اکسید ساخته شده‌اند. این مواد در جدول کناری آمده‌اند. ساختار درونی نوشتار اصلی: ساختار زمین درون زمین را مانند دیگر سیاره‌های خاکی می‌توان بسته به تفاوت‌های شیمیایی و فیزیکی (رئولوژی) که در آن دیده می‌شود، به چندین لایه تقسیم کرد. زمین بر خلاف دیگر سیاره‌های خاکی از دو هستهٔ بیرونی و درونی جدا از هم ساخته شده‌است. لایهٔ بیرونی زمین که پوسته نام دارد، جامد است و بیشتر از سیلیکات‌ها ساخته شده‌است. درست در زیر پوسته، گوشتهٔ جامد، لایه‌ای با گرانروی بسیار بالا قرار دارد. پوسته و گوشته با کمک لایه‌ای به نام ناپیوستگی موهوروویچیچ از هم جدا می‌شوند. ضخامت پوسته در نقاط گوناگون زمین تغییر می‌کند، این ضخامت به طور متوسط در زیر اقیانوس‌ها حدود ۶ کیلومتر است و در بخش‌های قاره‌ای به ۳۰ تا ۵۰ کیلومتر هم می‌رسد. مجموعهٔ پوسته و ناحیهٔ بالایی گوشته که سرد و سخت است روی هم لیتوسفر نام دارد. زمین‌ساخت بشقابی یا همان صفحه‌های تکتونیکی مربوط به لیتوسفر است. در زیر لیتوسفر، لایهٔ آستنوسفر (به انگلیسی: asthenosphere)‏ قرار دارد. این لایه به نسبت از گرانروی کمتری برخوردار است به گونه‌ای که لیتوسفر بر روی آن روان است. دگرگونی‌های مهم در ساختار بلوری در گوشته در عمقی میان ۴۱۰ تا ۶۶۰ کیلومتری از سطح زمین رخ می‌دهد. این بازه، که بازهٔ گذار نام دارد، گوشتهٔ بیرونی و درونی را از یکدیگر جدا می‌کند. در زیر گوشته، لایه‌ای با گرانروی بسیار کم قرار دارد، این لایه که هستهٔ بیرونی نام دارد بر روی لایهٔ جامد و در حال گردش هستهٔ درونی جای گرفته‌است. لایه‌های سازندهٔ کرهٔ زمین برشی از مقطع زمین، از مرکز تا سطح آن، این شکل برپایهٔ اندازه‌های واقعی نیست. عمق (کیلومتر) نام لایه چگالی g/cm۳ ۰–۶۰ لیتوسفر — ۰–۳۵ پوسته ۲٫۲–۲٫۹ ۳۵–۶۰ گوشتهٔ بالایی ۳٫۴–۴٫۴   ۳۵–۲۸۹۰ گوشته ۳٫۴–۵٫۶ ۱۰۰–۷۰۰ استنوسفر — ۲۸۹۰–۵۱۰۰ هستهٔ بیرونی ۹٫۹–۱۲٫۲ ۵۱۰۰–۶۳۷۸ هستهٔ درونی ۱۲٫۸–۱۳٫۱ گرما گرمای ناشی از یکپارچگی زمین در اثر نیروی گرانشی میان اجزای آن (نزدیک ۲۰٪) و گرمای تولید شده در اثر واپاشی هسته‌ای (۸۰٪) دست در دست یکدیگر می‌دهند و باعث گرم شدن درون زمین می‌شوند. ایزوتوپهای اصلی که باعث پیدایش این گرما می‌شوند عبارتند از: پتاسیم ۴۰، اورانیم ۲۳۸، اورانیم ۲۳۵ و توریم ۲۳۲. در مرکز زمین دما به بیش از ۷۰۰۰ کلوین و فشار به بیش از ۳۶۰ گیگا پاسکال می‌رسد. از آنجایی که گرمای درونی زمین بیشتر از واپاشی هسته‌ای بوجود می‌آید، دانشمندان برآورد می‌کنند که در آغاز تاریخ زمین، هنگامی که ایزوتوپ‌های با نیمه عمر کوتاه هنوز از دست نرفته بودند، گرمای تولیدی بسیار بیشتر از این مقدار بوده‌است. برای نمونه در سه میلیارد سال پیش این مقدار دو برابر گرمای تولیدی در عصر حاضر بوده‌است. ایزوتوپ‌هایی که بیشترین میزان گرما را تولید می‌کنند. ایزوتوپ گرمای آزاد شده W/kg ایزوتوپ نیمه عمر سال غلظت میانگین در گوشته kg ایزوتوپ/kg گوشته گرمای آزاد شده W/kg گوشته ۲۳۸U ۹٫۴۶ × ۱۰−۵ ۴٫۴۷ × ۱۰۹ ۳۰٫۸ × ۱۰−۹ ۲٫۹۱ × ۱۰−۱۲ ۲۳۵U ۵٫۶۹ × ۱۰−۴ ۷٫۰۴ × ۱۰۸ ۰٫۲۲ × ۱۰−۹ ۱٫۲۵ × ۱۰−۱۳ ۲۳۲Th ۲٫۶۴ × ۱۰−۵ ۱٫۴۰ × ۱۰۱۰ ۱۲۴ × ۱۰−۹ ۳٫۲۷ × ۱۰−۱۲ ۴۰K ۲٫۹۲ × ۱۰−۵ ۱٫۲۵ × ۱۰۹ ۳۶٫۹ × ۱۰−۹ ۱٫۰۸ × ۱۰−۱۲ زمین به طور متوسط در هر متر مربع ۸۷ mW گرما از دست می‌دهد که در مجموع توان زمین در از دست دادن گرما برابر با ۴٫۴۲ × ۱۰۱۳ W خواهد بود. صفحه‌های زمین‌ساخت صفحه‌های اصلی زمین نام صفحه مساحت ۱۰۶ km۲      صفحهٔ اقیانوس آرام ۱۰۳٫۳      صفحهٔ آفریقا ۷۸٫۰      صفحهٔ آمریکای شمالی ۷۵٫۹      صفحهٔ اوراسیا ۶۷٫۸      صفحهٔ جنوبگان ۶۰٫۹      صفحهٔ هند-استرالیا ۴۷٫۲      صفحهٔ آمریکای جنوبی ۴۳٫۶ نوشتار اصلی: زمین‌ساخت بشقابی لیتوسفر، لایهٔ سخت بیرونی زمین به چندین تکه شکسته شده‌است که به این تکه‌ها، صفحه‌های زمین‌ساخت (به انگلیسی: tectonic plate)‏ گفته می‌شود. این تکه‌های سخت کوچکتر می‌توانند نسبت به یکدیگر جابجا شوند. جابجایی و تغییر مرز این صفحه‌های کوچکتر نسبت به هم می‌تواند به سه صورت باشد: مرزهای همگرا (Convergent boundaries) که در آن دو صفحه به هم نزدیک می‌شوند، مرزهای واگرا (Divergent boundaries) که در آن دو تکه از هم دور می‌شوند یا دو تکهٔ به هم پیوسته خرد می‌شوند و دگرگونی مرزها (Transform boundaries) که در آن دو صفحه بر روی یکدیگر سُر می‌خورند و جابجایی جانبی دارند. زمین‌لرزه، فعالیت آتشفشانی، ساخت کوه و پیدایش درازگودال همگی می‌توانند در مرز این صفحه‌ها روی دهند. هفت صفحهٔ اصلی عبارتند از: صفحهٔ اقیانوس آرام یا صفحهٔ آرام، صفحهٔ آمریکای شمالی، صفحهٔ اوراسیا، صفحهٔ آفریقا، صفحهٔ جنوبگان یا آنتارکتیک، صفحهٔ اینداسترالیا یا هند-استرالیا و صفحهٔ آمریکای جنوبی. از میان دیگر صفحه‌ها می‌توان به صفحهٔ عربستان، کارائیب، نازکا در ساحل غربی آمریکای جنوبی و صفحهٔ اسکوشیا در جنوب اقیانوس اطلس اشاره کرد. صفحهٔ استرالیا و هند نزدیک به ۵۰ تا ۵۵ میلیون سال پیش با هم یکی شده‌اند. صفحه‌های اقیانوسی در جابجایی از دیگران سریع‌ترند و در این میان صفحهٔ کوکوز با سرعتی برابر با ۷۵ میلیمتر در سال و صفحهٔ آرام با ۵۲ تا ۶۹ میلیمتر در سال، از همه سریع‌تر جابجا می‌شوند. کندترین صفحه در جابجایی صفحهٔ اورسیا است که نزدیک به ۲۱ میلیمتر در سال جابجا می‌شود. سطح نوشتار اصلی: زمین‌چهره پستی و بلندی‌های زمین از جایی به جای دیگر تفاوت می‌کند. نزدیک به ۷۰٫۸٪ سطح زمین پوشیده از آب است. و بیشتر فلات قاره پایین تر از تراز دریا است. خاکی که در زیر آب‌ها قرار دارد خود دارای رشته‌کوه، دره و آتشفشان زیر آب است. همچنین در زیر آب، درازگودال، درهٔ عمیق و باریک زیردریایی، صفحه‌های زمین‌ساخت اقیانوسی و جلگه در عمق اقیانوس و دریا وجود دارد. ۲۹٫۲٪ باقی مانده از سطح زمین که از آب پوشیده نیست از کوه، بیابان، جلگه و دیگر پدیده‌های زمین‌شناسی ساخته شده‌است. ناهمواری‌های روی زمین در گذر دوره‌های گوناگون دستخوش دگرگونی و فرسایش شده‌است. ناهمواری‌های سطح زمین در اثر بارندگی، هوازدگی، چرخه‌های گرمایی و دگرگونی‌های شیمیایی، پیوسته ساخته می‌شوند و دوباره فرسایش می‌یابند یا دچار تغییر شکل می‌شوند. یخگیری، فرسایش ساحلی، ساخته شدن آب‌سنگ مرجانی و برخورد شهاب‌سنگ‌ها با زمین از جمله عامل‌های دیگری اند که می‌توانند باعث دگرگونی چهرهٔ زمین شوند. نقشهٔ ناهمواری‌های امروز زمین، داده‌ها گرفته شده از مرکز داده‌های نشنال جئوگرافیک بخشی از پوستهٔ زمین از سنگ‌هایی با چگالی کم مانند سنگ‌های آذرین، سنگ خارا و آندزید ساخته شده‌است. سنگی مانند بازالت که سازندهٔ اصلی کف اقیانوس‌ها است و خود از آذرین‌های با چگالی بیشتر است، کمتر در پوستهٔ زمین دیده می‌شوند. گونهٔ دیگر سنگ‌ها، سنگ‌های رسوبی است که از انباشته و فشرده شدن مواد ته تشینی ساخته می‌شود. نزدیک به ۷۵٪ صفحه‌های قاره‌ای از سنگ‌های رسوبی پوشیده شده‌است. با این حال این گونهٔ سنگ، تنها ۵٪ پوستهٔ زمین را می‌سازند. گونهٔ سوم سنگ‌ها، سنگ‌های دگرگون است که از دگرگونی سنگ‌هایی که پیشتر در زمین بوده‌اند با وارد شدن گرما یا فشار بسیار بالا و یا هر دو ساخته می‌شوند. فراوان ترین کانی‌های سیلیکاتی در سطح زمین عبارتند از: کوارتز، فلدسپات، آمفیبول، میکا، پیروکسن و الیوین. همچنین از جمله کانی‌های کربناتی فراوان می توان به کلسیت (که در سنگ آهک پیدا می‌شود) و دولومیت اشاره کرد. پدوسفر بیرونی ترین لایهٔ زمین است که از خاک ساخته شده و خود در فرایندهای ساخت خاک درگیر است. این لایه، لایهٔ ارتباط دهنده میان لیتوسفر، هواکُره، آب‌کُره و زیست‌کُره است. امروزه در مجموع ۱۳٫۳۱٪ از خاک زمین، ویژهٔ کشاورزی است. که از آن میان تنها ۴٫۷۱٪ آن همواره محصول می‌دهد. نزدیک به ۴۰٪ از خاک زمین به عنوان چراگاه و کشتزار کاربرد دارد به عبارت دیگر ۱٫۳×۱۰۷ کیلومتر مربع برای کشتزار و ۳٫۴×۱۰۷ کیلومتر مربع برای چراگاه‌است. بلندی ناهمواری‌های زمین از ۴۱۸- متر در دریای مرده آغاز می‌شود و به ۸٬۸۴۸ در قلهٔ اورست می‌رسد (برآورد شده در سال ۲۰۰۵). میانگین بلندی ناهمواری‌های زمین از سطح دریا ۸۴۰ متر است. آب‌کُره یا هیدروسفر نمودار بلندی‌های پوستهٔ زمین نوشتار اصلی: آب‌کره فراوانی آب در سطح زمین، عاملی است که باعث شده زمین نسبت به دیگر سیاره‌های منظومهٔ خورشیدی متفاوت باشد و نام «سیارهٔ آبی» بر آن گذاشته شود. هیدروسفر زمین عبارت است از تمام آب‌های سطح زمین، از دریاها، دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و آب‌های زیرزمینی تا عمق ۲۰۰۰ متری، گرفته تا آب اقیانوس‌ها همگی در عنوان آب‌کره یا هیدروسفر جای می‌گیرند. عمیق ترین جایی از زمین که در آن می‌توان آب زیرزمینی پیدا کرد، گودال چلنجر و درازگودال ماریانا در اقیانوس آرام در عمق ۱۰٬۹۱۱٫۴ متری است. جرم اقیانوس‌ها ۱٫۳۵×۱۰۱۸ تن، برابر با ۱/۴۴۰۰ از جرم کل زمین زمین است. سطح پوشش اقیانوس‌ها ۳٫۶۱۸×۱۰۸ کیلومتر مربع و عمق متوسط آن در سراسر زمین ۳،۶۸۲ متر است. که اگر حجم آن را براورد کنیم حجمی نزدیک به ۱٫۳۳۲×۱۰۹ کیلومتر مکعب می‌شود. اگر آب اقیانوس‌ها در تمام سطح زمین گسترده می‌شد در آن صورت عمق اقیانوس‌ها بیش از ۲٫۷ کیلومتر می‌شد. نزدیک به ۹۷٫۵ درصد از آب‌های موجود در سطح زمین شور و ۲٫۵ درصد شیرین است که ۶۸٫۷ آب‌های شیرین در حال حاضر یخ زده‌اند. متوسط نمک موجود در آب اقیانوس‌ها ۳۵ گرم در یک کیلوگرم از آب دریا است. (۳۵‰) این نمک از راه فعالیت‌های آتشفشانی یا از حل شدن نمک‌های موجود در سنگ‌های آذرین سرد شده وارد آب‌ها شده‌است. همچنین اقیانوس‌ها مخزن گازهای جو زمین نیز هستند. این گازها که در آب حل شده‌اند، برای ادامهٔ زندگی بسیاری از گونه‌های حیات در زیر آب، ضروری اند. آب دریاها نقش مهمی در چگونگی آب و هوای جهان دارد. در این میان اقیانوس‌ها به عنوان یک منبع گرمایی بزرگ عمل می‌کنند. جابجایی و دگرگونی دما در گسترهٔ اقیانوس باعث جابجایی‌های بزرگی در دمای هوا می‌شود. برای نمونه می‌توان از ال‌نینیو یاد کرد. هوا کُره نوشتار اصلی: جو زمین فشار هوا در سطح زمین به صورت میانگین ۱۰۱،۳۲۵ کیلو پاسکال است و بلندای آن تا ۸٫۵ کیلومتر اندازه‌گیری شده‌است. می‌توان گفت ۷۸٪ آن از نیتروژن، ۲۱٪ آن از اکسیژن ساخته شده‌است. همچنین اندکی از گازهای بخار آب، دی‌اکسید کربن و دیگر مولکول‌های گازی می‌توان در آن پیدا کرد. بلندای گشت‌سپهر بسته به عرض جغرافیایی متفاوت است برای نمونه در دو قطب ۸ کیلومتر و در استوا ۱۷ کیلومتر است. البته آب و هوا و عامل‌های فصلی هم می‌توانند تاثیر گذار باشند. زیست‌کرهٔ زمین توانسته‌است دگرگونی‌های بزرگی در هواکره پدید آورد. پیشینهٔ اکسیژنی که از فرایند نورساخت در هواکره تولید شده به ۲،۷ میلیون سال پیش باز می‌گردد. این فرایند ساز و کار هواشناسی زمین را دگرگون کرد، لایه‌ای از گاز اوزون را ساخت که پوششی برای زمین در برابر پرتوهای فرابنفش آمده از نور سفید خورشید بود و امکان جابجایی برخی گازهای ارزشمند مانند بخار آب را فراهم کرد. همچنین هواکره باعث می‌شد تا شهاب‌وارهای کوچک پیش از برخورد با زمین در آسمان بسوزند. هواکره در متعادل کردن دمای زمین هم موثر است. در این پدیده که اثر گلخانه‌ای نام دارد گرمایی که از سطح زمین بیرون رفته‌است در میان مولکول‌های هواکره نگه داشته می‌شود. بخار آب، دی‌اکسید کربن، متان و اوزون از گازهای گلخانه‌ای اصلی در هواکرهٔ زمین اند. اگر چنین پدیده‌ای نبود، میانگین دمای زمین بجای ۱۵ درجهٔ سانتی گراد که اکنون است، باید ۱۸- درجه می‌شد که در این دما امکان پدیدار شدن زندگی بسیار پایین است. آب و هوا نمای ماهواره‌ای از زمین پوشیده از ابر. نوشتار اصلی: آب و هوا و اقلیم هواکرهٔ زمین دارای مرز روشنی نیست. کم کم نازک و نازک تر می‌شود تا آن که در پایان در فضای بیرونی ناپدید می‌گردد. سه-چهارم جرم هواکره در ۱۱ کیلومتر نخست از سطح زمین جای گرفته‌است. پایین ترین لایهٔ آن گشت‌سپهر نام دارد. انرژی آمده از سوی خورشید باعث گرم شدن این لایه و سطح زیرین آن و درنتیجه پراکنده گشتن هوا می‌گردد، آنگاه لایهٔ هوای با چگالی کمتر بالا می‌رود و جای آن را لایهٔ سردتر که چگالی بیشتری دارد، پُر می‌کند. نیتجهٔ این فرایند چرخهٔ هواکره است که باعث پخش شدن انرژی گرمایی در زمین می‌شود. نخستین چرخه‌های هواکره‌ای از دسته‌هایی از باد بسامانها در منطقهٔ استوایی، پایین تر از عرض جغرافیایی °۳۰ و بادهای بیش‌وز در عرض جغرافیایی میانی که خود عبارت است از منطقهٔ میان °۳۰ و °۶۰ ساخته شده بود. همچنین جریان‌های اقیانوسی عامل‌های مهمی در چگونگی آب و هوا دارند، بویژه گردش دماشوری که انرژی گرمایی بدست آمده از منطقهٔ اقیانوسی استوایی را میان منطقه‌های قطبی بخش می‌کند. بخار آبی که در سطح زمین پدید آمده‌است چون دمای بالاتری دارد به کمک جریان‌های هوا به بالا می‌رود. این بخار آب متراکم می‌شود و به صورت بارندگی به زمین باز می‌گردد. بیشتر آب بدست آمده به کمک رودخانه‌ها به سوی زمین‌های پست تر رانده می‌شود و بیشتر رودخانه‌ها آب را به اقیانوس‌ها و دریاها باز می گردانند و برخی آن را در دریاچه جمع آوری می‌کنند. چرخهٔ آب ساز و کاری حیاتی برای ادامهٔ زندگی در زمین است و البته عامل مهمی در فرسایش سطح زمین در طول دوره‌های زمین شناسی بوده‌است. بارندگی در زمین می‌تواند بسیار گسترده باشد در بعضی منطقه‌ها به‌اندازهٔ چند متر در سال باران می‌بارد و در برخی دیگر کمتر از یک میلی متر در سال. چرخهٔ هواکره‌ای، پستی بلندی‌های زمین و تفاوت دما همگی از عامل‌هایی اند که در میانگین بارندگی در هر منطقه تاثیر می‌گذارند. هواکُرهٔ بالایی در این منظره بخشی از ماه زیر هواکُرهٔ زمین پنهان شده و بخشی به صورت تغییر شکل یافته دیده می‌شود. نگاره از ناسا نوشتار اصلی: فضای بیرونی در بالای تروپوسفر، معمولا هواکره به بخش‌های استراتوسفر، مزوسفر و ترموسفر تقسیم می‌شود. هر لایه یک بازهٔ مربوط به خود دارد که در آن دما نسبت به ارتفاع تغییر می‌کند. فراتر از همهٔ اینها لایهٔ اگزوسفر جای دارد که آن قدر نازک می‌شود تا به مغناط‌کره برسد. جایی که میدان مغناطیسی زمین با بادهای خورشیدی اندرکنش دارد. انرژی گرمایی باعث می‌شود برخی از مولکول‌ها که در بالاترین لایهٔ هواکرهٔ زمین اند سرعتشان افزایش یابد تا به جایی برسد که بتوانند از پوشش گرانش زمین بگریزند و به فضا روند. این پدیدهٔ نشت هواکره به فضا، به آرامی ولی پایدار روی می‌دهد. چون مولکول‌های آزاد هیدروژن وزن مولکولی کمی دارند و می‌توانند آسان تر از دیگران به سرعت گریز نزدیک شوند و به بیرون از هواکره نشت کنند. پدیدهٔ نشت هیدروژن، زمین را به این سو هُل داده، که از یک سیارهٔ کاهنده به یک سیارهٔ اکساینده دگرگون شود. پدیدهٔ نورساخت سرچشمهٔ اکسیژن آزاد است. اما عامل‌های کاهنده مانند هیدروژن خود پیش‌شرط مورد نیاز برای گسترش و انباشته شدن اکسیژن در هواکره‌اند. بنابراین توان هیدروژن در گریز از هواکرهٔ زمین بر طبیعت زندگی پدید آمده در این سیاره تاثیر گذاشته‌است. در سیارهٔ سرشار از اکسیژنی که امروز ما داریم بیشتر هیدروژن پیش از آنکه بتواند از زمین بگریزد به آب تبدیل شده‌است. بجای آن بیشتر کمبود هیدروژن با متلاشی شدن مولکول‌هایی مانند متان جبران می‌شود. گرم شدن زمین هم‌سنجی سیاره‌های منظومه خورشیدی با تعدادی از ستاره‌های مشهور: الف: زمین (۴) > ناهید (۳) > مریخ (۲) > تیر (۱) ب: مشتری (۸) > زحل (۷) > اورانوس(۶) > نپتون (۵) > زمین (بدون شماره) پ: شباهنگ (۱۱) > خورشید (۱۰) > ولف ۳۵۹ (۹) > مشتری (بدون شماره) ت: دبران (۱۴) > نگهبان شمال (۱۳) > رأس پیکر پسین (۱۲) > شباهنگ (بدون شماره) ث: ابط‌الجوزا (۱۷) >قلب عقرب (۱۶) > پای شکارچی (۱۵) > دبران (بدون شماره) ج: وی‌وای سگ بزرگ (۲۰) >وی‌وی قیفاووس (۱۹) > مو قیفاووس (۱۸) > ابط‌الجوزا (بدون شماره) گازهای اصلی تشکیل دهنده اتمسفر زمین، یعنی نیتروژن و اکسیژن، گاز گلخانه­ای نیستند. دلیل آن این است که گازهای دو­اتمی مانند این دو، اشعه فروسرخ را نه جذب و نه تابش می­کنند. دی­اکسید کربن گاز گلخانه­ای اصلی در اتمسفر است. برای اعصار متمادی درصد آن در جو پایدار مانده‌است، اما متأسفانه سوختن سوخت­های فسیلی (که دارای کربن ذخیره شده هستند) به سرعت در حال افزایش دی­اکسید کربن است که به­طور قطع بیشترین سهم را در این حقیقت که دمای زمین درحال بالا رفتن است، دارد - پدیده­ای موسوم به گرم­ شدن زمین. بخار آب یکی از گازهای گلخانه­ای است که عملاً بیشترین سهم را در اثر گلخانه­ای دارد، یعنی چیزی بین ۳۶% تا ۶۶%. مقدار بخار آب موجود در هوا از جایی به جای دیگر تفاوت چشمگیر دارد، اما در کل، فعالیت انسان بر میزان غلظت آن تأثیر مستقیم ندارد (مگر در جاهایی مثل زمین­های آبیاری شده) و اثرات آن بر آب­ و هوای زمین ثابت مانده‌است. هم­اکنون مقدار دو گاز گلخانه­ای دیگر هم در حال افزایش است: توانایی حفظ حرارت در متان ۲۰ برابر دی­اکسید کربن است. ما هر ساله ۵۰۰ ملیون تن متان به جو اضافه می­کنیم. این کار از طریق پرورش دام، معادن زغال­سنگ، کندوکاو برای نفت و گاز طبیعی، مزارع برنج و پوسیدگی زباله در محل انباشت آن صورت می­گیرد. هرساله بین ۷ تا ۱۳ ملیون تن اکسید نیتروژن، ناشی از کودهای نیتروژنی، فضولات حیوانی و انسانی و اگزوز خودروها، به جو وارد می­شود. بیش از دو درجه افزایش در دمای متوسط زمین می­تواند عواقب بسیار زیان­باری برای نسل بشر به بار آورد و به­همین دلیل موضوع با­ جدیت در حال پی­گیری است. میدان مغناطیسی نمایی از میدان مغناطیسی زمین. در این نگاره بادهای خورشیدی از چپ به راست می‌وزد. نوشتار اصلی: میدان مغناطیسی زمین میدان مغناطیسی زمین بیشتر مانند یک دوقطبی مغناطیسی بزرگ است که می توان گفت قطب‌های آن بر روی قطب‌های جغرافیایی این سیاره افتاده‌است. در کمربند یا خط استوای میدان مغناطیسی شدت میدان مغناطیسی در سطح زمین به ۳٫۰۵ × ۱۰−۵ تسلا و گشتاور مغناطیسی آن به ۷٫۹۱ × ۱۰۱۵ تسلا. مترمکعب می‌رسد. بر پایهٔ نظریهٔ دینامو، این میدان در منطقهٔ هستهٔ بیرونی که مایع است ساخته شده‌است. در هستهٔ بیرونی گرمای زیاد و رسانش گرمایی باعث جابجایی مواد رسانای درون آن می‌شود که این پدیده خود باعث پدید آمدن جریان‌های الکتریکی و از آن میدان مغناطیسی زمین می‌گردد. جابجایی مواد در هستهٔ بیرونی با هرج و مرج همراه‌است و باعث می‌شود که قطب‌های میدان مغناطیسی در بازه‌های زمانی گوناگون جابجایی‌هایی داشته باشد. از این رو در بازه‌های زمانی چند میلیون سال باید چشم به راه چند بار جابجایی در محل قطب‌های مغناطیسی زمین باشیم. برای نمونه، تازه ترین جابجایی دو قطب در ۷۰۰،۰۰۰ سال پیش رخ داده‌است. میدان مغناطیسی زمین، در گِرداگرد آن مغناط‌کره را پدید آورده‌است. مغناط‌کره راستای وزش بادهای خورشیدی را کج می‌کند و نمی‌گذارد که به زمین برسند. ناحیهٔ شوک تعظیم، جایی که بادهای خورشیدی در برخورد با میدان مغناطیسی زمین ناگهان سرعت خود را از دست می‌دهند، در فاصله‌ای به‌اندازهٔ ۱۳ برابر شعاع زمین جای دارد. برخورد میان بادهای خورشیدی و میدان مغناطیسی کمربند وان آلن را می‌سازد. یک جفت منطقهٔ هم مرکز چنبره مانند که جایگاه ذرات باردار پرانرژی است. هنگامی که پلاسما وارد هواکرهٔ زمین در منطقهٔ قطبی می‌شود، شفق قطبی را پدید می‌آورد. حرکات چندگانه زمین حرکت انتقالی زمین به دور خورشید حرکت انتقالی زمین که واحد سال نجومی نیز می‌باشد یکدور کامل زمین در مدار خود نسبت به یک ستاره ثابت، پیرامون خورشید است که مقدار آن ۳۶۵٫۲۵۶۴ شبانه‌روز معادل ۳۶۵ شبانه‌روز و ۶ ساعت و ۹ دقیقه و ۱۰ ثانیه‌است. سرعت این حرکت زمین در مدار خود به دور خورشید یکسان نیست و در نزدیکی خورشید (هنگام حضیض) بیشترین سرعت و در فاصله دورتر خورشید (هنگام اوج) کمترین سرعت را دارد. و میانگین سرعت آن ۳۰ کیلومتر بر ثانیه‌است. با تعدیل محاسبه این حرکت نسبت به نقطه اعتدال، سال اعتدالی بدست می‌آید که ۲۰ دقیقه از سال نجومی و گردش انتقالی زمین کمتر است و در گاهشماری کاربرد دارد. با توجه به انحراف مدار انتقالی زمین نسبت به صفحه استوا، در یک دور حرکت انتقالی، میل زمین نسبت به خورشید و متقابل زاویه تابش خورشید در روزهای سال متغیر خواهد بود و موجب تغییر نسبت ساعات شب به روز و تغییرات گسترده و تدریجی سالانه آب و هوایی و دما بر کره زمین خواهد شد. که این تغییرات اقلیمی در چهار مرحله زمانی تقریبا مساوی بعنوان فصول چهارگانه در زمین نمایان می‌شود. حرکت انتقالی همچنین موجب تغییر ظاهری چهرهٔ سالانه آسمان شب می‌باشد. حرکت وضعی نوشتار اصلی: حرکت وضعی زمین حرکت وضعی زمین چرخشی است که زمین به دور خود انجام می‌دهد که این چرخش به سمت خاور است. زمین به دور محور شمالی و جنوبی‌اش در خلاف حرکت عقربه‌های ساعت می‌چرخد و دوران کامل آن، ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه و ۴ ثانیه طول می‌کشد. از قاطع‌ترین آزمایش‌هایی که اثبات می‌کند زمین حول محورش در گردش است، آزمایش آونگ فوکو است که در این آزمایش، چرخش زمین به‌طور مستقیم مشاهده می‌شود. حرکت رقص محور این حرکت بسیار کمتر است بنابراین تنها یک لرزش سینوسی در مدار زمین ایجاد می‌کند. که دلیل این امر جاذبه و چرخش ماه به دور زمین است. مدار ماه نسبت به دایرةالبروج کج است؛ در نتیجه، صفحه‌ی مداری آن دارای حرکت تقدیمی می‌باشد. یک چرخش، ۱۸/۶ سال طول می‌کشد و اختلالی با همین دوره تناوب در حرکت تقدیمی زمین ایجاد می‌کند. این اثر، معروف به رقص محوری، طول دایرةالبروجی را همراه با کجی دایرةالبروج تغییر می‌دهد. در اینجا محاسبات بسیار پیچیده‌تر است؛ اما خوشبختانه اختلالات ناشی از رقص محوری نسبتاً کوچک می‌باشد؛ یعنی تنها کسری از یک دقیقه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ قوسی. سرعت حرکت محوری زمین به دور خود نمای زمین از کره ماه که در 24 دسامبر 1968 بوسیله ویلیام بیل اندرس در سفر آپولو ۸ عکس‌برداری شده‌است. سطح زمین با سرعت ۴۰۰۰۰ کیلو متر در شبانه روز حرکت می‌کند. این سرعت برابر با ۱۰۴۰ مایل بر ساعت یا ۱۶۷۰ کیلو متر بر ساعت است. (تقریباً نیم کیلومتر بر ثانیه) اندازه این سرعت از تقسیم محیط زمین در خط استوا بدست می‌آید. (حدود ۲۴۹۰۰ مایل یا ۴۰۰۷۰ کیلو متر) بر تعداد ساعات شبانه روز (۲۴) به دست می‌اید. با توجه به این که محیط زمین در قطبین به صفر نزدیک می‌شود، هنگامی که به سمت یکی از دو قطب حرکت می‌کنید. این سرعت تقریباً به صفر کاهش می‌یابد. حرکت تقدیمی نوشتار اصلی: حرکت تقدیمی حرکت تقدیمی حرکتی است که به موجب خم بودن محور زمین نسبت به مدار خود ایجاد می‌شود و در نتیجهٔ کشش گرانشی خورشید، ماه و سیارهها بر برآمدگی استوای زمین به‌وجود می‌آید. این حرکت موجب می‌شود که نقاط اعتدال در میان صورت‌های فلکی به سمت مغرب حرکت کنند. محور چرخش زمین، مخروطی را طی ۲۵۷۶۵ سال طی می‌کند. در حال حاضر محور چرخشی زمین تقریباً در امتداد ستاره قطبی است ولی به‌دلیل این حرکت چند هزار سال دیگر نمی‌توان از این ستاره به‌عنوان ستارهٔ قطبی استفاده کرد. چرخش زمین به دور خودش نوشتار اصلی: حرکت وضعی زمین دورهٔ چرخش زمین نسبت به خورشید (میانگین روز خورشیدی) ۸۶،۴۰۰ ثانیه‌است (درست تر آن ۸۶،۴۰۰٫۰۰۲۵ ثانیه در دستگاه SI است). امروزه یک روز زمین کمی بلندتر از یک روز در سدهٔ ۱۹ میلادی است این به دلیل شتاب جزر و مدی است که هر روز به‌اندازهٔ ۰ تا ۲ میلی ثانیه از گذشته بلندتر شده‌است. زیست‌پذیری نوشتار اصلی: زیست‌پذیری سیاره‌ای سیاره‌ای که در آن امکان نگهداری زندگی وجود داشته باشد، زیست‌پذیر نام دارد؛ حتی اگر خود آن سیاره سرچشمهٔ پدیدار شدن زندگی نباشد. در زمین آب به صورت مایع پیدا می‌شود، پیرامونی که در آن مولکول‌های آلی پیچیده می‌توانند باهم در اندرکنش قرار گیرند و روی هم سوار شوند. همچنین انرژی کافی در دسترس است تا دگرگشت در آن ادامه یابد. فاصلهٔ زمین از خورشید، سرعت گردش آن به دور خود، شیب آن نسبت به محورش، پیشینهٔ زمین‌شناسی، نگهداری هواکُره در پیرامون خود و میدان مغناطیسی محافظ پیرامون زمین، همگی باعث شده‌اند تا چنین وضعیت آب و هوایی در زمین حاکم و امکان زندگی فراهم باشد. زیست‌کُره نوشتار اصلی: زیست‌کره بخش زیستی زمین، ساختار زندگی در زمین را «زیست‌کُره» می گویند. گمان آن می‌رود که برپایهٔ نظریه تکامل عُمر زندگی در زمین ۳٫۵ میلیارد سال باشد. خود زیست‌کُره به چندین زیست‌بوم تقسیم می‌شود. گونه‌های گیاهی و جانوری در هر زیست‌بوم به هم همانند است. بر روی خشکی، زیست‌بوم‌ها بر پایهٔ عرض جغرافیایی، بلندی از رویهٔ دریاها و رطوبت دسته بندی می‌شوند. توندراها که در مدار قطبی شمال و در مدار قطبی جنوب جای دارند و یا منطقه‌های با ارتفاع بسیار بالا یا بسیار خشک را می توان گفت از زندگی گیاهی و جانوری تُهی اند. ولی در برابر آن سرزمین‌های مرطوب و پست منطقهٔ استوایی دارای بیشترین شمار گونه‌های گیاهی و جانوری اند. جغرافیای انسانی نوشتار اصلی: جغرافیای انسانی همچنین مقالهٔ جهان را نیز ببینید. فیلم فرستاده شده از ایستگاه فضایی بین‌المللی. نقطهٔ آغاز این فیلم، جنوب شرقی آلاسکا است. نخستین شهری که دوربین از آن می‌گذرد سان‌فرانسیسکو و منطقهٔ پیرامون آن است (تقریبا در ثانیهٔ ۱۰ فیلم). اگر با دقت به فیلم نگاه کنید می‌توانید نقطهٔ جایگاه پل گلدن گیت را در صفحه پیدا کنید. باید در نوار نورانی کوچکی که درست پیش از سان‌فرانسیسکو و در نزدیکترین نقطه به ابرهای سمت راست قرار دارد نگاه کنید. آذرخش طوفان‌های روی منطقهٔ ساحلی اقیانوس آرام که در زیر پوشش ابرها قرار دارد به خوبی نمایان است. پس از آن دوربین از روی آمریکای مرکزی (نورهای سبز رنگ) و شبه‌جزیره یوکاتان در سمت چپ می‌گذرد. این سفر هنگامی که دوربین ISS بر روی پایتخت بولیوی، شهر لاپاز جای می‌گیرد به پایان می‌رسد. از گذشته تا امروز، نقشه‌نگاری، مطالعه و تلاش برای ساخت نقشه و در کل دانش جغرافیا همگی ابزارهایی بوده‌اند تا به کمک آن‌ها تصویری از زمین نگاشته شود. نقشه‌برداری، تعیین جای‌ها و فاصله‌ها، تا حدی ناوبری، تعیین موقعیت‌ها و راستاها، در امتداد نقشه‌نگاری و جغرافی گسترش یافته‌اند و اطلاعات مورد نیاز بیشتری را با کیفیت بالاتری فراهم کرده‌اند. در ۳۱ اکتبر سال ۲۰۱۱، شمار ساکنان زمین به ۷٬۰۰۰٬۰۰۰٬۰۰۰ تَن رسید. بررسی‌ها نشان داده‌است که تا سال ۲۰۵۰ میلادی جمعیت جهان به ۹٫۲ میلیارد تن خواهد رسید. انتظار آن می‌رود که بیشتر این افزایش جمعیت در کشورهای در حال توسعه رخ دهد. میزان تراکم جمعیت در سراسر جهان بسیار گسترده و متفاوت است ولی این روشن است که بخش بزرگی از جمعیت جهان در آسیا زندگی می‌کند. همچنین انتظار آن می‌رود که تا سال ۲۰۲۰ میلادی ۶۰٪ جمعیت جهان شهرنشین باشند و بقیه روستانشین. براورد شده‌است که تنها یک-هشتم سطح زمین برای زندگی انسان مناسب باشد. سه-چهارم سطح زمین را اقیانوس‌ها پوشانده‌اند، و نیمی از خشکی‌های زمین، بیابان (۱۴٪)، کوه‌های بلند (۲۷٪)، یا دیگر خشکی‌هایی است که برای زندگی آدمی چندان مناسب نیست. شمالی ترین سکونت گاه همیشگی زمین برای انسان‌ها، آلرت نام دارد (۸۲°۲۸′N) که در جزیرهٔ السمیر در قلمرو نوناووت در کانادا قرار دارد. و جنوبی ترین آن، ایستگاه تحقیقاتی اسکات آمونسن در جنوبگان است که می توان گفت در قطب جنوب (۹۰°S) است. بر پایهٔ داده‌های مارس ۲۰۱۲، بدون در نظر گرفتن سرزمین بی صاحب بیرطویل، میان مصر و سودان و بخش‌هایی از جنوبگان: روی هم رفته ۲۰۶ کشور در جهان وجود دارد. که در این شمارش، ۱۹۳ کشور عضو سازمان ملل متحد است. همچنین ۵۹ مورد هم قلمروهای وابسته‌اند و شماری هم سرزمین‌های خودمختار و یا مورد اختلاف اند. از گذشته تا کنون، زمین هرگز یک فرمانروایی یکتا نداشته‌است که در سراسر زمین فرمان براند هرچند فرمانروایی‌هایی بوده‌اند که در دوره‌ای بر بیشتر بخش‌های زمین فرمان می رانده‌اند اما امروز از میان رفته‌اند. سازمان ملل متحد یک سازمان بین‌المللی است که برای دخالت در اختلاف‌های میان ملت‌ها بوجود آمده‌است و تلاش می‌کند تا درگیری‌های نظامی میان کشورها را کاهش دهد. این سازمان جایی برای گفتگوهای میان کشورها و بحث دربارهٔ سیاست‌های کلی جهان و حقوق بین‌الملل است و اگر دیدگاه تمام کشورهای عضو، مثبت باشد در درگیری‌های نظامی هم دخالت می‌کند و ساز و کاری را برای این گونه درگیری‌ها در نظر می‌گیرد. در ۱۲ آوریل ۱۹۶۱، یوری گاگارین نخستین انسانی بود که توانست مدار زمین را یک دور کامل بپیماید. تا ۳۰ ژوئیهٔ ۲۰۱۰ روی هم رفته ۴۸۷ تن توانسته‌اند فضای بیرونی زمین را از نزدیک ببینید و مدار زمین را بپیمایند و دوازده تن آن‌ها هم روی سطح ماه راه رفته‌اند. در حالت عادی تنها انسان‌هایی که در فضا هستند، کسانی اند که در ایستگاه فضایی بین‌المللی کار می‌کنند. هم اکنون کسانی که در ایستگاه کار می‌کنند شش نفر اند که هر شش ماه با افراد تازه جایگزین می‌شوند. دورترین فاصله‌ای که انسان تا کنون به آن سفر کرده‌است ۴۰۰٬۱۷۱ کیلومتری از زمین بوده‌است که در جریان پروژهٔ آپولو ۱۳ در سال ۱۹۷۰ به آن دست یافت. دیدگاه عمومی به زمین نخستین عکس گرفته شده از زمین توسط فضانوردان، در پروژهٔ آپولو ۸ نماد اخترشناسی برگزیده شده برای زمین یک صلیب است که پیرامون آن را یک دایره فراگرفته‌است. برخلاف دیگر سیاره‌های منظومهٔ خورشیدی، زمین تنها سیاره‌ای است که انسان‌ها تا سالیان دراز، آن را بدون حرکتِ به گرد خورشید می‌دانستند. باور دیگر دربارهٔ زمین صاف بودن آن بود، بسیاری از مردم تا سالیان دراز چنین می‌پنداشتند که زمین صاف است. اما پس از پیشرفت دانش، این باور با باور گِرد بودن زمین جایگزین شد. البته در دین اسلام و یهودیت چنین نبوده‌است. در آیه‌هایی از قرآن، زمین به حیوانی متحرک مانند شده ولی در عین حال، قرارگاه آدمیان هم نامیده شده‌است. و یا در آیه‌های دیگری همچون مهد، مهاد، یسبحون و الراجفة زمین را به گهواره‏ ای آرام مانند کرده که با وجود حرکت‌های گوناگون همچنان برای سرنشینانش آرام و بی خطر است. در آیین یهود و در تورات هم اشاره‌هایی به حرکت آرام زمین شده‌است. با ساخت فضاپیماها برداشت کلی انسان از زمین دگرگون شد. امروزه بیشتر مطالعه‌های هواشناسی و داده‌های مربوط به هواکُره، از نمای کلی زمین و نگاه از بیرون به آن، بدست آمده‌است. نتیجه بدست آوردن آگاهی بیشتر از وضعیت زمین کمک کرد تا جنبش‌های حمایت از محیط زیست به راه بیفتند تا مشکلات مربوط به تاثیر انسان بر پیرامون خود و از میان بردن منابع زمین را پوشش دهند. برخی فرهنگ‌ها زمین را خدا می‌دانستند و ویژه تر آن را یک ایزدبانو فرض می‌کردند. برخی هم آن را خدای مادر یا خدای باروری می‌دانستند. در برخی آیین‌ها بویژه در اسلام و مسیحیت پروتستانی، دربارهٔ آفرینش زمین از سوی خدای یکتا یا خدایان سخن به میان آمده و به صراحت بر راستی آن تاکید شده‌است. اما در میان گروه‌های مذهبی، آیین‌هایی وجود دارد که این مطلب را نپذیرفته‌اند همچنان که برخی از گروه‌های علمی (و نه همه) نیز پدیدهٔ آفرینش را رد کرده‌اند. برای نمونه می توان از تقابل آفرینش‌گرایی و تکامل یاد کرد. جنوبگان اقیانوسیه آفریقا آسیا اروپا آمریکای شمالی آمریکای جنوبی اقیانوس آرام اقیانوس آرام اقیانوس اطلس اقیانوس هند اقیانوس منجمد جنوبی اقیانوس منجمد شمالی خاورمیانه کارائیب آسیای میانه آسیای شرقی شمال آسیا آسیای جنوبی آسیای جنوب شرقی جنوب غربی آسیا استرالزی ملانزی میکرونزی پلی‌نزی آمریکای مرکزی آمریکای لاتین آمریکای شمالی قاره‌های آمریکا مرکز آفریقا شرق آفریقا آفریقای شمالی جنوب آفریقا آفریقای غربی اروپای مرکزی اروپای شرقی اروپای شمالی اروپای جنوبی اروپای غربی جستارهای وابسته علوم زمین ژئودزی جغرافیا زمین‌شناسی یادداشت منابع دگانی، مایر. نجوم به زبان ساده. ترجمهٔ محمدرضا خواجه‌پور. تهران: موسسه جغرافیایی و کارتوگرافی گیتاشناسی، ۱۳۸۸. شابک ‎۹۷۸-۹۶۴-۳۴۲-۲۵۴-۷.  موریسون، ایان. درآمدی بر نجوم و کیهان‌شناسی. ترجمهٔ غلامرضا شاه‌علی. شیراز: ارم شیراز. شابک ‎۹۷۸-۶۰۰-۶۰۳۶-۲۵-۰.  کارتونن، هانو. مبانی ستاره‌شناسی. ترجمهٔ غلامرضا شاه‌علی. شیراز: انتشارات شاهچراغ. شابک ‎۹۷۸-۹۶۴-۲۶۳۲-۷۴-۹.

This article is about the planet. For other uses, see Earth (disambiguation). Earth "The Blue Marble" photograph of Earth, taken from Apollo 17 Designations Alternative names Terra, Gaia Orbital characteristics Epoch J2000.0 Aphelion 152,098,232 km 1.01671388 AU Perihelion 147,098,290 km 0.98329134 AU Semi-major axis 149,598,261 km 1.00000261 AU Eccentricity 0.01671123 Orbital period 365.256363004 days 1.000017421 yr Average orbital speed 29.78 km/s 107,200 km/h Mean anomaly 357.51716° Inclination 7.155° to Sun's equator 1.57869° to invariable plane Longitude of ascending node 348.73936° Argument of perihelion 114.20783° Satellites 1 natural (the Moon), 8,300+ artificial (as of 1 March 2001 (2001-03-01)) Physical characteristics Mean radius 6,371.0 km Equatorial radius 6,378.1 km Polar radius 6,356.8 km Flattening 0.0033528 Circumference 40,075.017 km (equatorial) 40,007.86 km (meridional) Surface area 510,072,000 km2 148,940,000 km2 land (29.2 %) 361,132,000 km2 water (70.8 %) Volume 1.08321×1012 km3 Mass 5.9736×1024 kg 3.0×10−6 Suns Mean density 5.515 g/cm3 Equatorial surface gravity 9.780327 m/s2 0.99732 g Escape velocity 11.186 km/s Sidereal rotation period 0.99726968 d 23h 56m 4.100s Equatorial rotation velocity 1,674.4 km/h (465.1 m/s) Axial tilt 23°26'21".4119 Albedo 0.367 (geometric) 0.306 (Bond) Surface temp. min mean max Kelvin 184 K 288 K 330 K Celsius −89.2 °C 15 °C 56.7 °C Atmosphere Surface pressure 101.325 kPa (MSL) Composition 78.08% nitrogen (N2) (dry air) 20.95% oxygen (O2) 0.93% argon 0.039% carbon dioxide About 1% water vapor (varies with climate) Earth is the third planet from the Sun, and the densest and fifth-largest of the eight planets in the Solar System. It is also the largest of the Solar System's four terrestrial planets. It is sometimes referred to as the world or the Blue Planet. Earth formed approximately 4.54 billion years ago, and life appeared on its surface within its first billion years. Earth's biosphere then significantly altered the atmospheric and other basic physical conditions, which enabled the proliferation of organisms as well as the formation of the ozone layer, which together with Earth's magnetic field blocked harmful solar radiation, and permitted formerly ocean-confined life to move safely to land. The physical properties of the Earth, as well as its geological history and orbit, have allowed life to persist. Estimates on how much longer the planet will be able to continue to support life range from 500 million years (myr), to as long as 2.3 billion years (byr). Earth's lithosphere is divided into several rigid segments, or tectonic plates, that migrate across the surface over periods of many millions of years. About 71% of the surface is covered by salt water oceans, with the remainder consisting of continents and islands which together have many lakes and other sources of water that contribute to the hydrosphere. Earth's poles are mostly covered with ice that is the solid ice of the Antarctic ice sheet and the sea ice that is the polar ice packs. The planet's interior remains active, with a solid iron inner core, a liquid outer core that generates the magnetic field, and a thick layer of relatively solid mantle. Earth gravitationally interacts with other objects in space, especially the Sun and the Moon. During one orbit around the Sun, the Earth rotates about its own axis 366.26 times, creating 365.26 solar days, or one sidereal year. The Earth's axis of rotation is tilted 23.4° away from the perpendicular of its orbital plane, producing seasonal variations on the planet's surface with a period of one tropical year (365.24 solar days). The Moon is Earth's only natural satellite. It began orbiting the Earth about 4.53 billion years ago (bya). The Moon's gravitational interaction with Earth stimulates ocean tides, stabilizes the axial tilt, and gradually slows the planet's rotation. The planet is home to millions of species of life, including humans. Both the mineral resources of the planet and the products of the biosphere contribute resources that are used to support a global human population. These inhabitants are grouped into about 200 independent sovereign states, which interact through diplomacy, travel, trade, and military action. Human cultures have developed many views of the planet, including its personification as a planetary deity, its shape as flat, its position as the center of the universe, and in the modern Gaia Principle, as a single, self-regulating organism in its own right. Name and etymology The modern English noun earth developed from Middle English erthe (recorded in 1137), itself from Old English eorthe (dating from before 725), deriving from Proto-Germanic *erthō. Earth has cognates in all other Germanic languages, including Dutch aarde, German Erde, and Swedish, Norwegian, and Danish jord. The Earth is personified as a goddess in Germanic paganism (appearing as Jörð in Norse mythology, mother of the god Thor). In general English usage, the name earth can be capitalized or spelled in lowercase interchangeably, either when used absolutely or prefixed with "the" (i.e. "Earth", "the Earth", "earth", or "the earth"). Many deliberately spell the name of the planet with a capital, both as "Earth" or "the Earth". This is to distinguish it as a proper noun, distinct from the senses of the term as a mass noun or verb (e.g. referring to soil, the ground, earthing in the electrical sense, etc.). Oxford spelling recognizes the lowercase form as the most common, with the capitalized form as a variant of it. Another common convention is to spell the name with a capital when occurring absolutely (e.g. Earth's atmosphere) and lowercase when preceded by "the" (e.g. the atmosphere of the earth). The term almost exclusively exists in lowercase when appearing in common phrases, even without "the" preceding it (e.g. "It does not cost the earth.", "What on earth are you doing?"). Chronology Earth (second to bottom row, left), compared with the other planets Formation Main article: History of the Earth The earliest material found in the Solar System is dated to 4.5672±0.0006 bya; therefore, it is inferred that the Earth must have been formed by accretion around this time. By 4.54±0.04 bya the primordial Earth had formed. The formation and evolution of the Solar System bodies occurred in tandem with the Sun. In theory a solar nebula partitions a volume out of a molecular cloud by gravitational collapse, which begins to spin and flatten into a circumstellar disk, and then the planets grow out of that in tandem with the star. A nebula contains gas, ice grains and dust (including primordial nuclides). In nebular theory planetesimals commence forming as particulate accrues by cohesive clumping and then by gravity. The assembly of the primordial Earth proceeded for 10–20 myr. The Moon formed shortly thereafter, about 4.53 bya. The Moon's formation remains debated. The working hypothesis is that it formed by accretion from material loosed from the Earth after a Mars-sized object dubbed Theia impacted with Earth. The model, however, is not self-consistent. In this scenario the mass of Theia is 10% of the Earth's mass, it impacts with the Earth in a glancing blow, and some of its mass merges with the Earth. Between approximately 3.8 and 4.1 bya, numerous asteroid impacts during the Late Heavy Bombardment caused significant changes to the greater surface environment of the Moon, and by inference, to the Earth. Earth's atmosphere and oceans formed by volcanic activity and outgassing that included water vapor. The origin of the world's oceans was condensation augmented by water and ice delivered by asteroids, proto-planets, and comets. In this model, atmospheric "greenhouse gases" kept the oceans from freezing while the newly forming Sun was only at 70% luminosity. By 3.5 bya, the Earth's magnetic field was established, which helped prevent the atmosphere from being stripped away by the solar wind. A crust formed when the molten outer layer of the planet Earth cooled to form a solid as the accumulated water vapor began to act in the atmosphere. The two models that explain land mass propose either a steady growth to the present-day forms or, more likely, a rapid growth early in Earth history followed by a long-term steady continental area. Continents formed by plate tectonics, a process ultimately driven by the continuous loss of heat from the earth's interior. On time scales lasting hundreds of millions of years, the supercontinents have formed and broken up three times. Roughly 750 mya (million years ago), one of the earliest known supercontinents, Rodinia, began to break apart. The continents later recombined to form Pannotia, 600–540 mya, then finally Pangaea, which also broke apart 180 mya. Evolution of life Main article: Evolutionary history of life For more details on the current eon, see Geological history of Earth. Stratocumulus clouds over the Pacific, viewed from orbit. Over 70% percent of Earth's surface is covered with water, which contains about half of the planet's species. Highly energetic chemistry is thought to have produced a self-replicating molecule around 4 bya and half a billion years later the last common ancestor of all life existed. The development of photosynthesis allowed the Sun's energy to be harvested directly by life forms; the resultant oxygen accumulated in the atmosphere and formed a layer of ozone (a form of molecular oxygen [O3]) in the upper atmosphere. The incorporation of smaller cells within larger ones resulted in the development of complex cells called eukaryotes. True multicellular organisms formed as cells within colonies became increasingly specialized. Aided by the absorption of harmful ultraviolet radiation by the ozone layer, life colonized the surface of Earth. Since the 1960s, it has been hypothesized that severe glacial action between 750 and 580 mya, during the Neoproterozoic, covered much of the planet in a sheet of ice. This hypothesis has been termed "Snowball Earth", and is of particular interest because it preceded the Cambrian explosion, when multicellular life forms began to proliferate. Following the Cambrian explosion, about 535 mya, there have been five major mass extinctions. The most recent such event was 66 mya, when an asteroid impact triggered the extinction of the (non-avian) dinosaurs and other large reptiles, but spared some small animals such as mammals, which then resembled shrews. Over the past 66 myr, mammalian life has diversified, and several million years ago an African ape-like animal such as Orrorin tugenensis gained the ability to stand upright. This enabled tool use and encouraged communication that provided the nutrition and stimulation needed for a larger brain, which allowed the evolution of the human race. The development of agriculture, and then civilization, allowed humans to influence the Earth in a short time span as no other life form had, affecting both the nature and quantity of other life forms. The present pattern of ice ages began about 40 mya and then intensified during the Pleistocene about 3 mya. High-latitude regions have since undergone repeated cycles of glaciation and thaw, repeating every 40–100,000 years. The last continental glaciation ended 10,000 years ago. Future Main article: Future of the Earth See also: Risks to civilization, humans, and planet Earth The life cycle of the Sun The future of the planet is closely tied to that of the Sun. As a result of the steady accumulation of helium at the Sun's core, the star's total luminosity will slowly increase. The luminosity of the Sun will grow by 10% over the next 1.1 byr and by 40% over the next 3.5 byr. Climate models indicate that the rise in radiation reaching the Earth is likely to have dire consequences, including the loss of the planet's oceans. The Earth's increasing surface temperature will accelerate the inorganic CO2 cycle, reducing its concentration to levels lethally low for plants (10 ppm for C4 photosynthesis) in approximately 500-900 myr. The lack of vegetation will result in the loss of oxygen in the atmosphere, so animal life will become extinct within several million more years. After another billion years all surface water will have disappeared and the mean global temperature will reach 70 °C (158 °F). The Earth is expected to be effectively habitable for about another 500 myr from that point, although this may be extended up to 2.3 byr if the nitrogen is removed from the atmosphere. Even if the Sun were eternal and stable, 27% of the water in the modern oceans will descend to the mantle in one billion years due to reduced steam venting from mid-ocean ridges. The Sun, as part of its evolution, will become a red giant in about 5 byr. Models predict that the Sun will expand out to about 250 times its present radius, roughly 1 AU (150,000,000 km). Earth's fate is less clear. As a red giant, the Sun will lose roughly 30% of its mass, so, without tidal effects, the Earth will move to an orbit 1.7 AU (250,000,000 km) from the Sun, when the star reaches its maximum radius. The planet was therefore initially expected to escape envelopment by the expanded Sun's sparse outer atmosphere, though most, if not all, remaining life would have been destroyed by the Sun's increased luminosity (peaking at about 5000 times its present level). A 2008 simulation indicates that Earth's orbit will decay due to tidal effects and drag, causing it to enter the red giant Sun's atmosphere and be vaporized. After that, the Sun's core will collapse into a white dwarf, as its outer layers are ejected into space as a planetary nebula. The matter that once made up the Earth will be released into interstellar space, where it may one day become incorporated into a new generation of planets and other celestial bodies. Composition and structure Size comparison of inner planets (left to right): Mercury, Venus, Earth and Mars in true-color. Main article: Earth science Further information: Earth physical characteristics tables Earth is a terrestrial planet, meaning that it is a rocky body, rather than a gas giant like Jupiter. It is the largest of the four solar terrestrial planets in size and mass. Of these four planets, Earth also has the highest density, the highest surface gravity, the strongest magnetic field, and fastest rotation, and is probably the only one with active plate tectonics. Shape Main article: Figure of the Earth Chimborazo, Ecuador. The furthermost point on the Earth's surface from its center. The shape of the Earth approximates an oblate spheroid, a sphere flattened along the axis from pole to pole such that there is a bulge around the equator. This bulge results from the rotation of the Earth, and causes the diameter at the equator to be 43 km (kilometer) larger than the pole-to-pole diameter. For this reason the furthest point on the surface from the Earth's center of mass is the Chimborazo volcano in Ecuador. The average diameter of the reference spheroid is about 12,742 km, which is approximately 40,000 km/π, as the meter was originally defined as 1/10,000,000 of the distance from the equator to the North Pole through Paris, France. Local topography deviates from this idealized spheroid, although on a global scale, these deviations are small: Earth has a tolerance of about one part in about 584, or 0.17%, from the reference spheroid, which is less than the 0.22% tolerance allowed in billiard balls. The largest local deviations in the rocky surface of the Earth are Mount Everest (8848 m above local sea level) and the Mariana Trench (10,911 m below local sea level). Due to the equatorial bulge, the surface locations farthest from the center of the Earth are the summits of Mount Chimborazo in Ecuador and Huascarán in Peru. Chemical composition of the crust Compound Formula Composition Continental Oceanic silica SiO2 60.2% 48.6% alumina Al2O3 15.2% 16.5% lime CaO 5.5% 12.3% magnesia MgO 3.1% 6.8% iron(II) oxide FeO 3.8% 6.2% sodium oxide Na2O 3.0% 2.6% potassium oxide K2O 2.8% 0.4% iron(III) oxide Fe2O3 2.5% 2.3% water H2O 1.4% 1.1% carbon dioxide CO2 1.2% 1.4% titanium dioxide TiO2 0.7% 1.4% phosphorus pentoxide P2O5 0.2% 0.3% Total 99.6% 99.9% Chemical composition See also: Abundance of elements on Earth The mass of the Earth is approximately 5.98×1024 kg. It is composed mostly of iron (32.1%), oxygen (30.1%), silicon (15.1%), magnesium (13.9%), sulfur (2.9%), nickel (1.8%), calcium (1.5%), and aluminium (1.4%); with the remaining 1.2% consisting of trace amounts of other elements. Due to mass segregation, the core region is believed to be primarily composed of iron (88.8%), with smaller amounts of nickel (5.8%), sulfur (4.5%), and less than 1% trace elements. The geochemist F. W. Clarke calculated that a little more than 47% of the Earth's crust consists of oxygen. The more common rock constituents of the Earth's crust are nearly all oxides; chlorine, sulfur and fluorine are the only important exceptions to this and their total amount in any rock is usually much less than 1%. The principal oxides are silica, alumina, iron oxides, lime, magnesia, potash and soda. The silica functions principally as an acid, forming silicates, and all the commonest minerals of igneous rocks are of this nature. From a computation based on 1,672 analyses of all kinds of rocks, Clarke deduced that 99.22% were composed of 11 oxides (see the table at right), with the other constituents occurring in minute quantities. Internal structure Main article: Structure of the Earth The interior of the Earth, like that of the other terrestrial planets, is divided into layers by their chemical or physical (rheological) properties, but unlike the other terrestrial planets, it has a distinct outer and inner core. The outer layer of the Earth is a chemically distinct silicate solid crust, which is underlain by a highly viscous solid mantle. The crust is separated from the mantle by the Mohorovičić discontinuity, and the thickness of the crust varies: averaging 6 km (kilometers) under the oceans and 30-50 km on the continents. The crust and the cold, rigid, top of the upper mantle are collectively known as the lithosphere, and it is of the lithosphere that the tectonic plates are comprised. Beneath the lithosphere is the asthenosphere, a relatively low-viscosity layer on which the lithosphere rides. Important changes in crystal structure within the mantle occur at 410 and 660 km below the surface, spanning a transition zone that separates the upper and lower mantle. Beneath the mantle, an extremely low viscosity liquid outer core lies above a solid inner core. The inner core may rotate at a slightly higher angular velocity than the remainder of the planet, advancing by 0.1–0.5° per year. Geologic layers of the Earth Earth cutaway from core to exosphere. Not to scale. Depth km Component Layer Density g/cm3 0–60 Lithosphere — 0–35 Crust 2.2–2.9 35–60 Upper mantle 3.4–4.4   35–2890 Mantle 3.4–5.6 100–700 Asthenosphere — 2890–5100 Outer core 9.9–12.2 5100–6378 Inner core 12.8–13.1 Heat Earth's internal heat comes from a combination of residual heat from planetary accretion (about 20%) and heat produced through radioactive decay (80%). The major heat-producing isotopes in the Earth are potassium-40, uranium-238, uranium-235, and thorium-232. At the center of the planet, the temperature may be up to 6,000 °C (10,830 °F), and the pressure could reach 360 GPa. Because much of the heat is provided by radioactive decay, scientists believe that early in Earth history, before isotopes with short half-lives had been depleted, Earth's heat production would have been much higher. This extra heat production, twice present-day at approximately 3 byr, would have increased temperature gradients within the Earth, increasing the rates of mantle convection and plate tectonics, and allowing the production of igneous rocks such as komatiites that are not formed today. Present-day major heat-producing isotopes Isotope Heat release W/kg isotope Half-life years Mean mantle concentration kg isotope/kg mantle Heat release W/kg mantle 238U 9.46 × 10−5 4.47 × 109 30.8 × 10−9 2.91 × 10−12 235U 5.69 × 10−4 7.04 × 108 0.22 × 10−9 1.25 × 10−13 232Th 2.64 × 10−5 1.40 × 1010 124 × 10−9 3.27 × 10−12 40K 2.92 × 10−5 1.25 × 109 36.9 × 10−9 1.08 × 10−12 The mean heat loss from the Earth is 87 mW m−2, for a global heat loss of 4.42 × 1013 W. A portion of the core's thermal energy is transported toward the crust by mantle plumes; a form of convection consisting of upwellings of higher-temperature rock. These plumes can produce hotspots and flood basalts. More of the heat in the Earth is lost through plate tectonics, by mantle upwelling associated with mid-ocean ridges. The final major mode of heat loss is through conduction through the lithosphere, the majority of which occurs in the oceans because the crust there is much thinner than that of the continents. Tectonic plates Earth's main plates Plate name Area 106 km2   Pacific Plate 103.3   African Plate 78.0   North American Plate 75.9   Eurasian Plate 67.8   Antarctic Plate 60.9   Indo-Australian Plate 47.2   South American Plate 43.6 Main article: Plate tectonics The mechanically rigid outer layer of the Earth, the lithosphere, is broken into pieces called tectonic plates. These plates are rigid segments that move in relation to one another at one of three types of plate boundaries: Convergent boundaries, at which two plates come together, Divergent boundaries, at which two plates are pulled apart, and Transform boundaries, in which two plates slide past one another laterally. Earthquakes, volcanic activity, mountain-building, and oceanic trench formation can occur along these plate boundaries. The tectonic plates ride on top of the asthenosphere, the solid but less-viscous part of the upper mantle that can flow and move along with the plates, and their motion is strongly coupled with convection patterns inside the Earth's mantle. As the tectonic plates migrate across the planet, the ocean floor is subducted under the leading edges of the plates at convergent boundaries. At the same time, the upwelling of mantle material at divergent boundaries creates mid-ocean ridges. The combination of these processes continually recycles the oceanic crust back into the mantle. Due to this recycling, most of the ocean floor is less than 100 myr old in age. The oldest oceanic crust is located in the Western Pacific, and has an estimated age of about 200 myr. By comparison, the oldest dated continental crust is 4,030 myr. The seven major plates are the Pacific, North American, Eurasian, African, Antarctic, Indo-Australian, and South American. Other notable plates include the Arabian Plate, the Caribbean Plate, the Nazca Plate off the west coast of South America and the Scotia Plate in the southern Atlantic Ocean. The Australian Plate fused with the Indian Plate between 50 and 55 mya. The fastest-moving plates are the oceanic plates, with the Cocos Plate advancing at a rate of 75 mm/year and the Pacific Plate moving 52–69 mm/year. At the other extreme, the slowest-moving plate is the Eurasian Plate, progressing at a typical rate of about 21 mm/year. Surface Main articles: Landform and Extreme points of Earth The Earth's terrain varies greatly from place to place. About 70.8% of the surface is covered by water, with much of the continental shelf below sea level. This equates to 361.132 million km2 (139.43 million sq mi). The submerged surface has mountainous features, including a globe-spanning mid-ocean ridge system, as well as undersea volcanoes, oceanic trenches, submarine canyons, oceanic plateaus and abyssal plains. The remaining 29.2% (148.94 million km2, or 57.51 million sq mi) not covered by water consists of mountains, deserts, plains, plateaus, and other geomorphologies. The planetary surface undergoes reshaping over geological time periods due to tectonics and erosion. The surface features built up or deformed through plate tectonics are subject to steady weathering from precipitation, thermal cycles, and chemical effects. Glaciation, coastal erosion, the build-up of coral reefs, and large meteorite impacts also act to reshape the landscape. Present-day Earth altimetry and bathymetry. Data from the National Geophysical Data Center's TerrainBase Digital Terrain Model. The continental crust consists of lower density material such as the igneous rocks granite and andesite. Less common is basalt, a denser volcanic rock that is the primary constituent of the ocean floors. Sedimentary rock is formed from the accumulation of sediment that becomes compacted together. Nearly 75% of the continental surfaces are covered by sedimentary rocks, although they form only about 5% of the crust. The third form of rock material found on Earth is metamorphic rock, which is created from the transformation of pre-existing rock types through high pressures, high temperatures, or both. The most abundant silicate minerals on the Earth's surface include quartz, the feldspars, amphibole, mica, pyroxene and olivine. Common carbonate minerals include calcite (found in limestone) and dolomite. The pedosphere is the outermost layer of the Earth that is composed of soil and subject to soil formation processes. It exists at the interface of the lithosphere, atmosphere, hydrosphere and biosphere. Currently the total arable land is 13.31% of the land surface, with only 4.71% supporting permanent crops. Close to 40% of the Earth's land surface is presently used for cropland and pasture, or an estimated 1.3×107 km2 of cropland and 3.4×107 km2 of pastureland. The elevation of the land surface of the Earth varies from the low point of −418 m at the Dead Sea, to a 2005-estimated maximum altitude of 8,848 m at the top of Mount Everest. The mean height of land above sea level is 840 m. Besides being divided logically into Northern and Southern Hemispheres centered on the earths poles, the earth has been divided arbitrarily into Eastern and Western Hemispheres. Hydrosphere Main article: Hydrosphere Elevation histogram of the surface of the Earth The abundance of water on Earth's surface is a unique feature that distinguishes the "Blue Planet" from others in the Solar System. The Earth's hydrosphere consists chiefly of the oceans, but technically includes all water surfaces in the world, including inland seas, lakes, rivers, and underground waters down to a depth of 2,000 m. The deepest underwater location is Challenger Deep of the Mariana Trench in the Pacific Ocean with a depth of −10,911.4 m. The mass of the oceans is approximately 1.35×1018 metric tons, or about 1/4400 of the total mass of the Earth. The oceans cover an area of 3.618×108 km2 with a mean depth of 3,682 m, resulting in an estimated volume of 1.332×109 km3. If all the land on Earth were spread evenly, water would rise to an altitude of more than 2.7 km. About 97.5% of the water is saline, while the remaining 2.5% is fresh water. Most fresh water, about 68.7%, is currently ice. The average salinity of the Earth's oceans is about 35 grams of salt per kilogram of sea water (35 ‰ salt). Most of this salt was released from volcanic activity or extracted from cool, igneous rocks. The oceans are also a reservoir of dissolved atmospheric gases, which are essential for the survival of many aquatic life forms. Sea water has an important influence on the world's climate, with the oceans acting as a large heat reservoir. Shifts in the oceanic temperature distribution can cause significant weather shifts, such as the El Niño-Southern Oscillation. Atmosphere Main article: Atmosphere of Earth This is a picture of Earth in ultraviolet light, taken from the surface of the Moon. The day-side (right) reflects a lot of UV light from the Sun, but the night-side (left) shows bands of UV emission from the aurora caused by charged particles. The atmospheric pressure on the surface of the Earth averages 101.325 kPa, with a scale height of about 8.5 km. It is 78% nitrogen and 21% oxygen, with trace amounts of water vapor, carbon dioxide and other gaseous molecules. The height of the troposphere varies with latitude, ranging between 8 km at the poles to 17 km at the equator, with some variation resulting from weather and seasonal factors. Earth's biosphere has significantly altered its atmosphere. Oxygenic photosynthesis evolved 2.7 bya, forming the primarily nitrogen-oxygen atmosphere of today. This change enabled the proliferation of aerobic organisms as well as the formation of the ozone layer which blocks ultraviolet solar radiation, permitting life on land. Other atmospheric functions important to life on Earth include transporting water vapor, providing useful gases, causing small meteors to burn up before they strike the surface, and moderating temperature. This last phenomenon is known as the greenhouse effect: trace molecules within the atmosphere serve to capture thermal energy emitted from the ground, thereby raising the average temperature. Water vapor, carbon dioxide, methane and ozone are the primary greenhouse gases in the Earth's atmosphere. Without this heat-retention effect, the average surface would be −18 °C, in contrast to the current +15 °C, and life would likely not exist. Weather and climate Main articles: Weather and Climate Satellite cloud cover image of Earth using NASA's Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer The Earth's atmosphere has no definite boundary, slowly becoming thinner and fading into outer space. Three-quarters of the atmosphere's mass is contained within the first 11 km of the planet's surface. This lowest layer is called the troposphere. Energy from the Sun heats this layer, and the surface below, causing expansion of the air. This lower density air then rises, and is replaced by cooler, higher density air. The result is atmospheric circulation that drives the weather and climate through redistribution of heat energy. The primary atmospheric circulation bands consist of the trade winds in the equatorial region below 30° latitude and the westerlies in the mid-latitudes between 30° and 60°. Ocean currents are also important factors in determining climate, particularly the thermohaline circulation that distributes heat energy from the equatorial oceans to the polar regions. Water vapor generated through surface evaporation is transported by circulatory patterns in the atmosphere. When atmospheric conditions permit an uplift of warm, humid air, this water condenses and settles to the surface as precipitation. Most of the water is then transported to lower elevations by river systems and usually returned to the oceans or deposited into lakes. This water cycle is a vital mechanism for supporting life on land, and is a primary factor in the erosion of surface features over geological periods. Precipitation patterns vary widely, ranging from several meters of water per year to less than a millimeter. Atmospheric circulation, topological features and temperature differences determine the average precipitation that falls in each region. The amount of solar energy reaching the Earth's decreases with increasing latitude. At higher latitudes the sunlight reaches the surface at lower angles and it must pass through thicker columns of the atmosphere. As a result, the mean annual air temperature at sea level decreases by about 0.4 °C per degree of latitude away from the equator. The Earth can be sub-divided into specific latitudinal belts of approximately homogeneous climate. Ranging from the equator to the polar regions, these are the tropical (or equatorial), subtropical, temperate and polar climates. Climate can also be classified based on the temperature and precipitation, with the climate regions characterized by fairly uniform air masses. The commonly used Köppen climate classification system (as modified by Wladimir Köppen's student Rudolph Geiger) has five broad groups (humid tropics, arid, humid middle latitudes, continental and cold polar), which are further divided into more specific subtypes. Upper atmosphere This view from orbit shows the full Moon partially obscured and deformed by the Earth's atmosphere. NASA image See also: Outer space Above the troposphere, the atmosphere is usually divided into the stratosphere, mesosphere, and thermosphere. Each layer has a different lapse rate, defining the rate of change in temperature with height. Beyond these, the exosphere thins out into the magnetosphere, where the Earth's magnetic fields interact with the solar wind. Within the stratosphere is the ozone layer, a component that partially shields the surface from ultraviolet light and thus is important for life on Earth. The Kármán line, defined as 100 km above the Earth's surface, is a working definition for the boundary between atmosphere and space. Thermal energy causes some of the molecules at the outer edge of the Earth's atmosphere to increase their velocity to the point where they can escape from the planet's gravity. This causes a slow but steady leakage of the atmosphere into space. Because unfixed hydrogen has a low molecular weight, it can achieve escape velocity more readily and it leaks into outer space at a greater rate than other gasses. The leakage of hydrogen into space contributes to the pushing of the Earth from an initially reducing state to its current oxidizing one. Photosynthesis provided a source of free oxygen, but the loss of reducing agents such as hydrogen is believed to have been a necessary precondition for the widespread accumulation of oxygen in the atmosphere. Hence the ability of hydrogen to escape from the Earth's atmosphere may have influenced the nature of life that developed on the planet. In the current, oxygen-rich atmosphere most hydrogen is converted into water before it has an opportunity to escape. Instead, most of the hydrogen loss comes from the destruction of methane in the upper atmosphere. Magnetic field Schematic of Earth's magnetosphere. The solar wind flows from left to right Main article: Earth's magnetic field The Earth's magnetic field is shaped roughly as a magnetic dipole, with the poles currently located proximate to the planet's geographic poles. At the equator of the magnetic field, the magnetic field strength at the planet's surface is 3.05 × 10−5 T, with global magnetic dipole moment of 7.91 × 1015 T m3. According to dynamo theory, the field is generated within the molten outer core region where heat creates convection motions of conducting materials, generating electric currents. These in turn produce the Earth's magnetic field. The convection movements in the core are chaotic; the magnetic poles drift and periodically change alignment. This causes field reversals at irregular intervals averaging a few times every million years. The most recent reversal occurred approximately 700,000 years ago. The field forms the magnetosphere, which deflects particles in the solar wind. The sunward edge of the bow shock is located at about 13 times the radius of the Earth. The collision between the magnetic field and the solar wind forms the Van Allen radiation belts, a pair of concentric, torus-shaped regions of energetic charged particles. When the plasma enters the Earth's atmosphere at the magnetic poles, it forms the aurora. Orbit and rotation Rotation Main article: Earth's rotation Earth's axial tilt (or obliquity) and its relation to the rotation axis and plane of orbit Earth's rotation period relative to the Sun—its mean solar day—is 86,400 seconds of mean solar time (86,400.0025 SI seconds). As the Earth's solar day is now slightly longer than it was during the 19th century due to tidal acceleration, each day varies between 0 and 2 SI ms longer. Earth's rotation period relative to the fixed stars, called its stellar day by the International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), is 86164.098903691 seconds of mean solar time (UT1), or 23h 56m 4.098903691s. Earth's rotation period relative to the precessing or moving mean vernal equinox, misnamed its sidereal day, is 86164.09053083288 seconds of mean solar time (UT1) (23h 56m 4.09053083288s) as of 1982. Thus the sidereal day is shorter than the stellar day by about 8.4 ms. The length of the mean solar day in SI seconds is available from the IERS for the periods 1623–2005 and 1962–2005. Apart from meteors within the atmosphere and low-orbiting satellites, the main apparent motion of celestial bodies in the Earth's sky is to the west at a rate of 15°/h = 15'/min. For bodies near the celestial equator, this is equivalent to an apparent diameter of the Sun or Moon every two minutes; from the planet's surface, the apparent sizes of the Sun and the Moon are approximately the same. Orbit Main article: Earth's orbit Earth orbits the Sun at an average distance of about 150 million kilometers every 365.2564 mean solar days, or one sidereal year. From Earth, this gives an apparent movement of the Sun eastward with respect to the stars at a rate of about 1°/day, which is one apparent Sun or Moon diameter every 12 hours. Due to this motion, on average it takes 24 hours—a solar day—for Earth to complete a full rotation about its axis so that the Sun returns to the meridian. The orbital speed of the Earth averages about 29.8 km/s (107,000 km/h), which is fast enough to travel a distance equal to the planet's diameter, about 12,742 km, in seven minutes, and the distance to the Moon, 384,000 km, in about 3.5 hours. The Moon revolves with the Earth around a common barycenter every 27.32 days relative to the background stars. When combined with the Earth–Moon system's common revolution around the Sun, the period of the synodic month, from new moon to new moon, is 29.53 days. Viewed from the celestial north pole, the motion of Earth, the Moon and their axial rotations are all counterclockwise. Viewed from a vantage point above the north poles of both the Sun and the Earth, the Earth revolves in a counterclockwise direction about the Sun. The orbital and axial planes are not precisely aligned: Earth's axis is tilted some 23.4 degrees from the perpendicular to the Earth–Sun plane (the ecliptic), and the Earth–Moon plane is tilted up to ±5.1 degrees against the Earth–Sun plane. Without this tilt, there would be an eclipse every two weeks, alternating between lunar eclipses and solar eclipses. The Hill sphere, or gravitational sphere of influence, of the Earth is about 1.5 Gm or 1,500,000 km in radius. This is the maximum distance at which the Earth's gravitational influence is stronger than the more distant Sun and planets. Objects must orbit the Earth within this radius, or they can become unbound by the gravitational perturbation of the Sun. Earth, along with the Solar System, is situated in the Milky Way galaxy and orbits about 28,000 light years from the center of the galaxy. It is currently about 20 light years above the galactic plane in the Orion spiral arm. Axial tilt and seasons Earth and Moon from Mars, imaged by Mars Reconnaissance Orbiter. From space, the Earth can be seen to go through phases similar to the phases of the Moon. Main article: Axial tilt Due to the axial tilt of the Earth, the amount of sunlight reaching any given point on the surface varies over the course of the year. This causes seasonal change in climate, with summer in the northern hemisphere occurring when the North Pole is pointing toward the Sun, and winter taking place when the pole is pointed away. During the summer, the day lasts longer and the Sun climbs higher in the sky. In winter, the climate becomes generally cooler and the days shorter. Above the Arctic Circle, an extreme case is reached where there is no daylight at all for part of the year—a polar night. In the southern hemisphere the situation is exactly reversed, with the South Pole oriented opposite the direction of the North Pole. By astronomical convention, the four seasons are determined by the solstices—the point in the orbit of maximum axial tilt toward or away from the Sun—and the equinoxes, when the direction of the tilt and the direction to the Sun are perpendicular. In the northern hemisphere, Winter Solstice occurs on about December 21, Summer Solstice is near June 21, Spring Equinox is around March 20 and Autumnal Equinox is about September 23. In the Southern hemisphere, the situation is reversed, with the Summer and Winter Solstices exchanged and the Spring and Autumnal Equinox dates switched. The angle of the Earth's tilt is relatively stable over long periods of time. The tilt does undergo nutation; a slight, irregular motion with a main period of 18.6 years. The orientation (rather than the angle) of the Earth's axis also changes over time, precessing around in a complete circle over each 25,800 year cycle; this precession is the reason for the difference between a sidereal year and a tropical year. Both of these motions are caused by the varying attraction of the Sun and Moon on the Earth's equatorial bulge. From the perspective of the Earth, the poles also migrate a few meters across the surface. This polar motion has multiple, cyclical components, which collectively are termed quasiperiodic motion. In addition to an annual component to this motion, there is a 14-month cycle called the Chandler wobble. The rotational velocity of the Earth also varies in a phenomenon known as length of day variation. In modern times, Earth's perihelion occurs around January 3, and the aphelion around July 4. These dates change over time due to precession and other orbital factors, which follow cyclical patterns known as Milankovitch cycles. The changing Earth–Sun distance causes an increase of about 6.9% in solar energy reaching the Earth at perihelion relative to aphelion. Since the southern hemisphere is tilted toward the Sun at about the same time that the Earth reaches the closest approach to the Sun, the southern hemisphere receives slightly more energy from the Sun than does the northern over the course of a year. This effect is much less significant than the total energy change due to the axial tilt, and most of the excess energy is absorbed by the higher proportion of water in the southern hemisphere. Moon Characteristics Diameter 3,474.8 km Mass 7.349×1022 kg Semi-major axis 384,400 km Orbital period 27 d 7 h 43.7 m Details of the Earth–Moon system. Besides the radius of each object, the radius to the Earth–Moon barycenter is shown. Photos from NASA. Data from NASA. The Moon's axis is located by Cassini's third law. Main article: Moon The Moon is a relatively large, terrestrial, planet-like satellite, with a diameter about one-quarter of the Earth's. It is the largest moon in the Solar System relative to the size of its planet, although Charon is larger relative to the dwarf planet Pluto. The natural satellites orbiting other planets are called "moons" after Earth's Moon. The gravitational attraction between the Earth and Moon causes tides on Earth. The same effect on the Moon has led to its tidal locking: its rotation period is the same as the time it takes to orbit the Earth. As a result, it always presents the same face to the planet. As the Moon orbits Earth, different parts of its face are illuminated by the Sun, leading to the lunar phases; the dark part of the face is separated from the light part by the solar terminator. Due to their tidal interaction, the Moon recedes from Earth at the rate of approximately 38 mm a year. Over millions of years, these tiny modifications—and the lengthening of Earth's day by about 23 µs a year—add up to significant changes. During the Devonian period, for example, (approximately 410 mya) there were 400 days in a year, with each day lasting 21.8 hours. The Moon may have dramatically affected the development of life by moderating the planet's climate. Paleontological evidence and computer simulations show that Earth's axial tilt is stabilized by tidal interactions with the Moon. Some theorists believe that without this stabilization against the torques applied by the Sun and planets to the Earth's equatorial bulge, the rotational axis might be chaotically unstable, exhibiting chaotic changes over millions of years, as appears to be the case for Mars. Viewed from Earth, the Moon is just far enough away to have almost the same apparent-sized disk as the Sun. The angular size (or solid angle) of these two bodies match because, although the Sun's diameter is about 400 times as large as the Moon's, it is also 400 times more distant. This allows total and annular solar eclipses to occur on Earth. The most widely accepted theory of the Moon's origin, the giant impact theory, states that it formed from the collision of a Mars-size protoplanet called Theia with the early Earth. This hypothesis explains (among other things) the Moon's relative lack of iron and volatile elements, and the fact that its composition is nearly identical to that of the Earth's crust. A scale representation of the relative sizes of, and average distance between, Earth and Moon Asteroids and artificial satellites The International Space Station is an artificial satellite that orbits Earth. Earth has at least five co-orbital asteroids, including 3753 Cruithne and 2002 AA29. On July 27, 2011, astronomers reported a trojan asteroid companion, 2010 TK7, librating around the leading Lagrange triangular point, L4, of Earth in Earth's orbit around the Sun. As of 2011, there are 931 operational, man-made satellites orbiting the Earth. There are also inoperative satellites and over 300,000 pieces of space debris. Earth's largest artificial satellite is the International Space Station. Habitability See also: Planetary habitability A planet that can sustain life is termed habitable, even if life did not originate there. The Earth provides liquid water—an environment where complex organic molecules can assemble and interact, and sufficient energy to sustain metabolism. The distance of the Earth from the Sun, as well as its orbital eccentricity, rate of rotation, axial tilt, geological history, sustaining atmosphere and protective magnetic field all contribute to the current climatic conditions at the surface. Biosphere Main article: Biosphere A planet's life forms are sometimes said to form a "biosphere". The Earth's biosphere is generally believed to have begun evolving about 3.5 bya. The biosphere is divided into a number of biomes, inhabited by broadly similar plants and animals. On land, biomes are separated primarily by differences in latitude, height above sea level and humidity. Terrestrial biomes lying within the Arctic or Antarctic Circles, at high altitudes or in extremely arid areas are relatively barren of plant and animal life; species diversity reaches a peak in humid lowlands at equatorial latitudes. Natural resources and land use Main articles: Natural resource and Land use Estimated human land use, 2000 Land use Mha Cropland 1,510–1,611 Pastures 2,500–3,410 Natural forests 3,143–3,871 Planted forests 126–215 Urban areas 66–351 Unused, productive land 356–445 The Earth provides resources that are exploitable by humans for useful purposes. Some of these are non-renewable resources, such as mineral fuels, that are difficult to replenish on a short time scale. Large deposits of fossil fuels are obtained from the Earth's crust, consisting of coal, petroleum, natural gas and methane clathrate. These deposits are used by humans both for energy production and as feedstock for chemical production. Mineral ore bodies have also been formed in Earth's crust through a process of Ore genesis, resulting from actions of erosion and plate tectonics. These bodies form concentrated sources for many metals and other useful elements. The Earth's biosphere produces many useful biological products for humans, including (but far from limited to) food, wood, pharmaceuticals, oxygen, and the recycling of many organic wastes. The land-based ecosystem depends upon topsoil and fresh water, and the oceanic ecosystem depends upon dissolved nutrients washed down from the land. As of 1980, 5,053 Mha of the Earth's land surface consisted of forest and woodlands, 6,788 Mha were grasslands and pasture, and 1,501 Mha was cultivated as croplands. The estimated amount of irrigated land in 1993 was 2,481,250 square kilometres (958,020 sq mi). Humans also live on the land by using building materials to construct shelters. Natural and environmental hazards Large areas of the Earth's surface are subject to extreme weather such as tropical cyclones, hurricanes, or typhoons that dominate life in those areas. From 1980 to 2000, these events caused an average of 11,800 deaths per year. Many places are subject to earthquakes, landslides, tsunamis, volcanic eruptions, tornadoes, sinkholes, blizzards, floods, droughts, wildfires, and other calamities and disasters. Many localized areas are subject to human-made pollution of the air and water, acid rain and toxic substances, loss of vegetation (overgrazing, deforestation, desertification), loss of wildlife, species extinction, soil degradation, soil depletion, erosion, and introduction of invasive species. According to the United Nations, a scientific consensus exists linking human activities to global warming due to industrial carbon dioxide emissions. This is predicted to produce changes such as the melting of glaciers and ice sheets, more extreme temperature ranges, significant changes in weather and a global rise in average sea levels. Human geography Main articles: Human geography and World "Nightime imagery from orbit provides an instant understanding about humanity's footprint on the Earth's surface, .. " -NASA Scientist This view of Liège, Belgium at night reveals surrounding towns, roads, and agriculture Cartography, the study and practice of map making, and vicariously geography, have historically been the disciplines devoted to depicting the Earth. Surveying, the determination of locations and distances, and to a lesser extent navigation, the determination of position and direction, have developed alongside cartography and geography, providing and suitably quantifying the requisite information. Earth has reached approximately 7,000,000,000 human inhabitants as of October 31, 2011. Projections indicate that the world's human population will reach 9.2 billion in 2050. Most of the growth is expected to take place in developing nations. Human population density varies widely around the world, but a majority live in Asia. By 2020, 60% of the world's population is expected to be living in urban, rather than rural, areas. It is estimated that only one-eighth of the surface of the Earth is suitable for humans to live on—three-quarters is covered by oceans, and half of the land area is either desert (14%), high mountains (27%), or other less suitable terrain. The northernmost permanent settlement in the world is Alert, on Ellesmere Island in Nunavut, Canada. (82°28′N) The southernmost is the Amundsen-Scott South Pole Station, in Antarctica, almost exactly at the South Pole. (90°S) Independent sovereign nations claim the planet's entire land surface, except for some parts of Antarctica and the odd unclaimed area of Bir Tawil between Egypt and Sudan. As of 2013 there are 206 sovereign states, including the 193 United Nations member states. In addition, there are 59 dependent territories, and a number of autonomous areas, territories under dispute and other entities. Historically, Earth has never had a sovereign government with authority over the entire globe, although a number of nation-states have striven for world domination and failed. The United Nations is a worldwide intergovernmental organization that was created with the goal of intervening in the disputes between nations, thereby avoiding armed conflict. The U.N. serves primarily as a forum for international diplomacy and international law. When the consensus of the membership permits, it provides a mechanism for armed intervention. The first human to orbit the Earth was Yuri Gagarin on April 12, 1961. In total, about 487 people have visited outer space and reached Earth orbit as of July 30, 2010, and, of these, twelve have walked on the Moon. Normally the only humans in space are those on the International Space Station. The station's crew, currently six people, is usually replaced every six months. The furthest humans have travelled from Earth is 400,171 km, achieved during the 1970 Apollo 13 mission. The 7 continents of Earth:      North America,      South America,      Antarctica,      Africa,      Europe,      Asia,      Australia The Earth at night in 2000, a composite of DMSP/OLS ground illumination data on a simulated night-time image of the world. This image is not photographic and many features are brighter than they would appear to a direct observer. ISS video beginning just south-east of Alaska. The first city that the ISS passes over (seen approximately 10 seconds into the video) is San Francisco and the surrounding areas in California. The Golden Gate Bridge is located by a small strip of lights just before the city of San Francisco, nearest to the clouds on the right of the image. Lightning storms can be seen on the Pacific Ocean coastline, with clouds overhead. As the video continues, the ISS passes over Central America (green lights are visible here), with the Yucatan Peninsula on the left. The pass ends as the ISS is over the capital city of Bolivia, La Paz. Cultural and historical viewpoint Main article: Earth in culture The first photograph ever taken by astronauts of an "Earthrise", from Apollo 8 The standard astronomical symbol of the Earth consists of a cross circumscribed by a circle. Unlike the rest of the planets in the Solar System, humankind did not begin to view the Earth as a moving object in orbit around the Sun until the 16th century. Earth has often been personified as a deity, in particular a goddess. In many cultures a mother goddess is also portrayed as a fertility deity. Creation myths in many religions recall a story involving the creation of the Earth by a supernatural deity or deities. A variety of religious groups, often associated with fundamentalist branches of Protestantism or Islam, assert that their interpretations of these creation myths in sacred texts are literal truth and should be considered alongside or replace conventional scientific accounts of the formation of the Earth and the origin and development of life. Such assertions are opposed by the scientific community and by other religious groups. A prominent example is the creation–evolution controversy. In the past there were varying levels of belief in a flat Earth, but this was displaced by spherical Earth, a concept that has been credited to Pythagoras (6th century BC). The human perspective regarding the Earth has changed following the advent of spaceflight, and the biosphere is now widely viewed from a globally integrated perspective. This is reflected in a growing environmental movement that is concerned about humankind's effects on the planet. See also Notes References Further reading Comins, Neil F. (2001). Discovering the Essential Universe (2nd ed.). W. H. Freeman. Bibcode:2003deu..book.....C. ISBN 0-7167-5804-0.  External links Earth – Profile – Solar System Exploration – NASA. Earth – Temperature and Precipitation Extremes – NCDC. Earth – Climate Changes Cause Shape to Change – NASA. Earth – Geomagnetism Program – USGS. Earth – Astronaut Photography Gateway – NASA. Earth – Observatory – NASA. Earth – Audio (29:28) – Cain/Gay – Astronomy Cast (2007). Earth – Videos – International Space Station: Video (01:02) – Earth (Time-Lapse). Video (00:27) – Earth and Auroras (Time-Lapse).