2.3 Zem

Zem je takmer guľovitého tvaru, so sploštenými pólmi. Rovníkový priemer Zeme, 12 756, 284 km, je o 42,77 km väčší ako priemer Zeme medzi pólmi. Hmotnosť Zeme je 5,974.1024 Kg. Gravitačné zrýchlenie na rovníku má hodnotu 9,78 m/s2 a úniková rýchlosť zo Zeme je 11,17 km/s. Zem je najbližšie k Slnku začiatkom januára – 147 097 149 km, najďalej začiatkom júla – 152 098 704 km.

Pohybuje sa priemernou rýchlosťou 29,79 km/s. Vek Zeme sa odhaduje na 4,6 mld rokov. Pravdepodobne vznikla spojením viacerých planetosimál (malé telesá), ktoré sa prvé sformovali v ranom štádiu vývoja slnečnej sústavy. Teplo, ktoré vzniklo pri zrážkach planetosimál a neskôr teplo z rozpadu rádioaktívnych látok, roztavilo väčšiu časť materiálu formujúcej sa Zeme. V takomto štádiu Zem zotrvala prvú miliardu rokov. Počas tohto obdobia sa diferencoval zemský materiál. Ťažké prvky klesali do stredu telesa, kde sa utvorilo jadro. Ľahší materiál utvoril plášť okolo jadra, prchavé prvky zase prvotnú atmosféru.

Vnútro Zeme delíme na päť vrstiev s odlišnými štrukturálnymi, fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. Najvrchnejšou z nich je zemská kôra. Jej hrúbka na kontinentoch dosahuje 30 až 60km, pod oceánmi menej, 4 až 8 km. Skladá sa prevažne zo žuly a čadiča so strednou hustotou 2,8 g/cm3. Pod kôrou sa rozprestiera až do hĺbky 2900 km zemský plášť. Ten sa rozdeľuje na vrchný a spodný plášť. Plášť obklopuje jadro, ktoré sa tiež z vonkajšieho a vnútorného. Polomer jadra je 2080 km, pričom vonkajšie tekuté jadro obklopuje tuhé vnútorné jadro. Hustota v strede Zeme dosahuje 17g/cm3, tlak 3,5.105 MPa a teplota 2000 až 4000 stupňov.

Zem je jedinou planétou, ktorej povrch pokrýva voda (70% povrchu). Oceány spolu s kontinentmi a atmosférou utvárajú biosféru – prostredie, ktorom vznikol život. Atmosféru tvoria prevažne molekuly dusíka (78 %), kyslíka (21 %) a vzácne plyny, CO2, H a He. Spodné vrstvy sú presýtené vodnými parami, ktoré sa kondenzujú na prachových časticiach a utvárajú oblaky. Atmosferický tlak pri povrchu má hodnotu 100 KPa (teda 1 atmosféra). Prvý primitívny život vznikol na Zemi krátko pred 4 mld rokov. V tomto období bol ešte voľný vodík, ktorý bol nutný pre vznik organických látok. Z častíc kyslíka sa časom slnečným žiarením utvorila ozónová vrstva, ktorá začala chrániť povrch Zeme pred škodlivým ultrafialovým žiarením. Atmosféra sa začala obohacovať o dusík z rozkladu org. látok. Počas prvých dvoch miliárd rokov sa tak utvorili špecifické podmienky pre rozvoj vyššej formy života na Zemi. Stála cirkulácia ovzdušia v nižších vrstvách atmosféry spôsobuje, že zloženie atmosféry sa do výšok 100 až 150 km prakticky nemení.

Vyššie sa menia molekuly dusíka a kyslíka na atómy. Od 800 km začína v atmosfére prevládať He a od 1600 km H. Atmosféra končí 4000 km nad povrchom. Atmosféru delíme na 5 vrstiev. Tesne nad povrchom je troposféra. Tvorí takmer 80 % hmotnosti celej atmosféry. Nachádzajú sa v nej takmer všetky vodné pary a prachové častice. Typickou črtou pre troposféru je pokles teploty o 6 stupňov na km. Priemerná teplota na povrchu je 15 stupňov (najnižšia -89,2 stupňov a najvyššia 57,8). Hustota vzduchu dosahuje na Zemi 1,22.10-3 g/cm3 (teda 2,55.1019 molekúl na 1 cm3). Troposféru vo výškach 9 až 12 km strieda stratosféra (do výšky 35 až 40 km). Jej charakteristickou črtou je stála teplota -55 stupňov. Ďalšia vrstva je mezosféra, jej teplota najprv vzrastá do 0 stupňov a potom klesá na -65 stupňov. Vo výške 60 až 80 km sa začína ionosféra. Ionizáciu atmosféry spôsobuje krátkovlnne a korpuskulárne slnečné žiarenie.

Oblasť nad 800 až 1000 km nazývame exosférou. Z tejto sféry neustále unikajú atómy do medziplanetárneho priestoru. Magnetosféra je ochranný štít proti vysokoenergetickými časticami slnečného vetra a kozmickému žiareniu. Začína sa vo výškach 1000 km