Žemė

Žemė yra didžiausia ir masyviausia tarp vidinių planetų. Žemės masė yra 5,974 • 1024 Kg. Mažiausiai skiriasi Žemė ir Venera – jų masės santykis 1:0,82. Žemės tankis yra 5520 kg/m3, skersmuo – 12 756,3 km.

Lyginant Žemę ir gretimas planetas, randama ne tik bendrų bruožų, bet ir žymių skirtumų. Pirmiausia Žemė iš kitų planetų išsiskiria savo atmosfera, kurioje gausu deguonies, azoto, ir temperatūra, tinkama mums žinomai gyvybės formai. Atstumas nuo Žemės iki Saulės yra vidutiniškai 149,6 mln. km. Jeigu Žemė būtų ššiek tiek toliau nuo Saulės arba šiek tiek toliau nuo jos, gyvybė nebūtų galėjusi plėtotis.

Žemės rutuly sudaro keletas koncentrinių apvalkalų. Pačiame Žemės centre yra branduolys, dalijamas į vidinį ir išorinį. Vidinis yra kietas, sudarytas daugiausia iš geležies ir nikelio, o išorinis – skystas. Žemės branduolį supa silikatų mantija, slūgsanti po kietu apvalkalu – pluta, kurią sudaro sustingusios lavos produktai (granitai ir bazaltai). Žemės rutulį gaubia dujų apvalkalas, vadinamas atmosfera. Ją sudaro 78% azoto, 21% deguonies ir tik truputis kitų dujų. SSavo ruožtu atmosfera dalijama į tris sluoksnius: troposferą, stratosfera ir jonosferą. Žemės sukimosi ašis su statmeniu sukimosi plokštumai, vadinamai ekliptika (gr. ekleiptike – užtemimas) sudaro 23,5o kampą, dėl to atsiranda metų laikai. Žemės nuotolio nuo Saulės kitimas beveik neturi reikšmės mmetų laikų kaitai.

Evoliucija

Žemė susidarė iš prosaulinio ūko, kuris iš pradžių buvo netaisyklingos formos. Žemei padidėjus iki dabartinės, pirminę vandenilio atmosferą pakeitė nauja, susidariusi iš dujų ir garų, kurie išsiskyrė iš Žemės gelmių. Žemėje atsirado ir vystėsi gyvybė. Dabar Žemė pastovia orbita skrieja aplink nuostovią žvaigždę. Bet taip visą laiką nebus. Kai Saulė taps raudonąja milžine, Žemė smarkiai įkais, vandenynai išgaruos, atmosfera išsisklaidys. Galiausia Žemė suirs.

Ekosfera

Žemės ekosfera, arba erdvės dalis, kurioje Saulės spinduliavimas sudaro sąlygas, tinkamas gyvybei, prasideda beveik ties Veneros orbita ir tęsiasi iki Marso orbitos. Iki 1960m. manyta, kad žemiška gyvybė gali egzistuoti visoje šioje erdvės dalyje. Ši galimybė menka Marse, kurio masė gerokai mažesnė negu Žemės, o atmosfera reta. O į Venerą buvo žiūrima kaip į Žemės ddvynę seserį. Būdama beveik tokio pat tankio, dydžio ir masės kaip Žemė, Venera gauna beveik tiek pat Saulės energijos, nes daug jos atspindi atgal į erdvę nuo Veneros debesų. Tiktai 1967m. paaiškėjo, kad Veneros paviršiuje 485 oC karštis, ir teko pripažinti, jog sudėtinga žemiška gyvybė gali plėtotis tik siauroje erdvės dalyje.

Kita gyvybei būtina sąlyga yra atmosfera, reikalinga ne tik kvėpuoti, bet ir apsaugoti nuo pražūtingo trumpabangio spinduliavimo, sklindančio iš kosmoso. Žemės paviršiuje tokio pavojaus nėra, nes šį spinduliavimą sugeria iišoriniai atmosferos sluoksniai, tačiau Mėnulio arba Merkurijaus niekas nesaugo. Jei Žemė būtų masyvesnė, ji tikriausiai būtų išlaikiusi bent dalį pirminio vandenilio, ir jos atmosfera galbūt netiktų gyvybei. Jei planetos masė būtų mažesnė, į gaubiančią erdvę pasklistų ne tik vandenilis, bet ir kitos dujos, taigi žemiškajai gyvybei atsirasti ir plėtotis padėjo laimingas aplinkybių sutapimas.

Be to svarbus veiksnys yra temperatūra, kuri priklauso ne tik nuo planetos nuotolio nuo Saulės bei jos atmosferos sudėties; čia taip pat turi įtakos planetos sukimosi apie ašį periodas. Žemė vieną kartą apsisuka apie ašį maždaug per 24 valandas, Marso apsisukimo periodas yra 37 minutėmis ilgesnis, tuo tarpu Merkurijuje ir Veneroje situacija visai kitokia: jų apsisukimo periodai atitinkamai 58,6 ir 243 paros, taigi – šiose planetose “kalendoriai” būtų labai savotiški. Jei Žemė suktųsi lėčiau, klimato sąlygos joje skirtųsi nuo dabartinių ir būtų nepalankios gyvybei.

Žemės magnetinis laukas

Žemės magnetinį lauką sukuria masyvus, daug geležies turintis jos branduolys, taigi ir šiuo požiūriu ją galima lyginti su kitomis planetomis. Ir vėl daug neaiškumų kelia Venera. Pagal dydį ir masę Venera turėtų turėti panašų kaip Žemės branduolį ir stiprų magnetinį lauką. Tačiau kosminiai aparatai neatrado jokio magnetizmo reiškinių, ir dabar aišku, kad jei Venera ir turi magnetinį lauką, tai jis labai ssilpnas. Nedaug skiriasi ir Marsas, bet štai Merkurijus turi juntamą magnetinį lauką ir netgi magnetosferą. Tam, matyt, turi reikšmės didžiausias Merkurijaus ir Žemės vidutinis tankis – 5,5 g/cm3 ( t.y. 5,5, karto didesnis negu vandens).

Vandens planeta

Žemė ypatinga dar tuo, kad didžiausią jos paviršiaus dalį dengia vanduo. Nors žemė didžiausia iš keturių vidinių planetų, jos sausumos plotas yra daug mažesnis negu Veneros paviršiaus ir prilygsta Marso paviršiaus plotui. Vandenynų ir ežerų Marse negali būti dėl mažo jo atmosferos slėgio, juo labiau – Mėnulyje ir Merkurijuje, kurie atmosferos išvis neturi. Veneros paviršiuje pernelyg karšta, kad galėtų egzistuoti skystas vanduo, taigi senas viliojantis akmens amžiaus Veneros vaizdas su vešlia augalija drėgnoje pelkėtoje aplinkoje pasirodė klaidingas.

Kadangi Žemė tokia savita, spėliota, kad ji susidarė kitaip negu kitos planetos. Iš tikrųjų taip nėra. Žemės amžius nustatytas radioaktyviuoju metodu, lygus maždaug 4,6 milijardo metų. Mėnulio uolienų tyrimai rodo, kad jo amžius toks pat. Nėra pagrindo abejoti, kad Žemė ir visi kiti Saulės sistemos kūnai susidarė iš prosaulinio ūko to paties proceso metu maždaug vienu laiku. Dažnai sakoma, kad Marsas yra labiau evoliucionavęs negu Žemė, ir tai ko gero tiesa. Bet absoliutinis jų amžius maždaug vienodas, taigi Marsas paprasčiausiai greičiau paseno.

Žemės padėtis ekosferos viduryje, ypač jos dydis iir masė, turėjo didžiulę reikšmę jos unikaliai atmosferai. Saulės sistemoje nėra kitos planetos, kurioje žmogus galėtų dirbti be dirbtinės aplinkos.

Bendrieji duomenys

Planetos masė 59,74 • 10²³ kg

Vidutinis tankis 5520 kg/m³

Pusiaujo spindulys 6378 km

Laisvojo kritimo pagreitis prie paviršiaus 9,80665 m/s²

Skriejimo orbita vidutinis greitis 29,8 km/s

Apskriejimo aplink Saulę periodas 365,26 paros

Apsisukimo apie ašį periodas 23,9345 h

Nuotolis nuo Saulės 149,6 mln. km