Zem je naša materská planéta, v poradí tretia planéta slnečnej sústavy. Je to zároveň jediná planéta, na ktorej je podľa súčasných vedeckých poznatkov voda v kvapalnom skupenstve a život. Zem je predmetom skúmania napríklad kozmogónie, geológie, paleontológie či geografie.
Vznik a vývoj Zeme
Zem sa pravdepodobne sformovala podobne ako ostatné terestrické planéty z protoplanetárneho disku, ktorý obklopoval vznikajúce Slnko (Praslnko). Slnečný vietor, ktorý vyžarovalo Praslnko, sa postaral o odstránenie najľahších prvkov - vodíka a hélia - z vnútorných častí disku. Až do vzdialenosti asi 700 miliónov kilometrov od Praslnka zostal len prach tvorený ťažšími prvkami, preto sa z neho utvorili planéty s pevným povrchom. Postupným zhlukovaním vznikli v disku väčšie nepravidelné telesá - planetezimály, z ktorých sa vzájomnými zrážkami sformovali väčšie guľaté telesá - protoplanéty.
V roztavenom vnútri Zeme dochádzalo ku gravitačnej diferenciácii, čo znamená, že ťažšie chemické prvky klesali pod vplyvom gravitácie do hlbších vrstiev zemského telesa a ľahké stúpali na povrch. Tento proces prebiehal približne prvú stovku miliónov rokov po vzniku slnečnej sústavy. Výsledkom tohto procesu bolo, že najťažšie prvky sa dostali do stredu telesa, kde utvorili jadro, ľahší materiál plášť okolo jadra a najľahšie, prchavé prvky utvorili prvotnú atmosféru Zeme. Tá sa však len málo podobala na súčasnú: tvorili ju prevažne vodík a hélium, v menšej miere amoniak, metán, vodné pary a oxid uhličitý. Plášť postupne chladol a stával sa čoraz menej tekutým, zemské jadro však zostáva doteraz horúce, zahrievané teplom z rozpadu rádioaktívnych látok. Najstaršie známe horniny pochádzajú z oblasti Isua v západnom Grónsku a ich vek sa odhaduje na 3,8 miliárd rokov.
Nejasný zostáva pôvod vody na Zemi, ktorej bolo v prvotnej atmosfére Zeme príliš málo na vznik oceánov. Väčšina vedcov sa prikláňa k teórii, že hlavná časť vody sa dostala na Zem až po skončení jej formovania v podobe komét, ktoré dopadali na jej povrch.
Utváranie Zeme
Vlastnosti Zeme
Fyzikálne vlastnosti
Zem je takmer guľaté teleso. Má tvar geoidu (grécky geoidés = podobný Zemi), ku ktorému sa najviac približuje tvar rotačného elipsoidu. Odstredivá sila rotácie spôsobila, že Zem je na póloch sploštená. Z tohto dôvodu je rovníkový priemer Zeme, 12 756,284 km o 42,77 km väčší ako jej polárny priemer.
Hodnota hustoty Zeme 5 515 kg/m3 je najväčšia zo všetkých planét slnečnej sústavy. Dôvodom je čiastočne to, že Zem je najhmotnejšou pevnou planétou, akú poznáme, a gravitácia stlačila materiál v jej vnútri do menšieho objemu.
Dráha
Zem obieha okolo Slnka v strednej vzdialenosti 149,6 miliónov km priemernou rýchlosťou 29,8 km/s. Stredná vzdialenosť Zeme od Slnka sa stala jednou zo základných astronomických jednotiek dĺžky a označuje sa ako astronomická jednotka (skratka AJ alebo AU z anglického Astronomical Unit). V najvzdialenejšom bode svojej dráhy, v aféliu (doslní), je Zem od Slnka vzdialená 152 098 704 km, v najbližšom bode svojej dráhy, v perihéliu (príslní) 147 097 149 km. Zmena vzdialenosti od Slnka však nie je príčinou striedania sa ročných období. Zem prechádza perihéliom okolo 4. januára, dva týždne po zimnom slnovrate, kedy paradoxne na severnej pologuli vrcholí zima. Aféliom zase Zem prechádza dva týždne po letnom slnovrate, kedy je na severnej pologuli leto. V súlade s Keplerovými zákonmi sa Zem v aféliu pohybuje približne o 1 km/s pomalšie ako v perihéliu. Jej priemerná obežná rýchlosť je 29,79 km/s.
Doba obehu Zeme okolo Slnka sa stala jednou zo základných jednotiek času a nazývame ju rok. Obeh Zeme okolo Slnka sa však môže vzťahovať na rôzne body alebo telesá, podľa čoho rozlišujeme niekoľko typov obehov, ktorých dĺžky sa od seba nepatrne líšia. Poznáme rok siderický, tropický a anomalistický. Tropický rok, ktorý je základom kalendárneho roku má dĺžku 365 dní, 5 hodín, 48 minút a 45,4 sekúnd. Priemerná rovina, v ktorej obieha Zem okolo Slnka sa nazýva ekliptika. Používa sa ako základná rovina, voči ktorej určujeme sklony dráh všetkých telies v slnečnej sústave.
Dráha Zeme 
Rotácia
Zemská os je priamka, ktorá prechádza stredom Zeme a pretína povrch Zeme v dvoch bodoch, ktoré nazývame póly. Okolo tejto osi sa Zem otočí takmer konštantnou rýchlosťou, ktorá na rovníku dosahuje hodnotu 465,09 m/s. Jedna otočka okolo jej osi trvá 24 hodín (presne 23h 56min a 4s). Táto časová jednotka sa nazýva synodický (slnečný) deň a je o približne 4 minúty dlhšia ako siderický (hviezdny) deň. Tento rozdiel je spôsobený tým, že pri jednej otočke okolo osi sa Zem posunie aj na svojej dráhe okolo Slnka. Rotácia Zeme okolo osi spôsobuje striedanie dňa a noci. Za 1 hodinu sa Zem otočí o 1/24 svojho obvodu, čo je 15° zemepisnej dĺžky. Na každých 15° preto pripadá jedno časové pásmo. Pod vplyvom slapových síl Mesiaca sa rotácia Zeme pomaly spomaľuje, asi o tisícinu sekundy za 100 rokov.
Zemská os nie je rovnobežná s kolmicou na ekliptiku, ale odkláňa sa od nej v uhle, ktorý v súčasnosti dosahuje hodnotu približne 23,5°. Tento sklon zemskej osi spolu s obehom Zeme okolo Slnka má za následok striedanie ročných období.
Okrem spomenutých pohybov vykonáva Zem ešte niekoľko ďalších pohybov. Ako teleso slnečnej sústavy sa Zem napríklad zúčastňuje na obehu okolo jadra Galaxie. Obežná dráha Zeme vykonáva pomalý pohyb vyplývajúci z Einsteinovej teórie relativity nazývaný stáčanie perihélia. Po prvýkrát bolo toto stáčanie objavené pri planéte Merkúr.
Magnetické pole Zme
Zem má magnetické pole, ktoré sa vytvára trením pri rotácii vonkajšieho, zrejme tekutého zemského jadra o pevné vnútorné jadro. Tento proces funguje ako obrovské hydrodynamické dynamo. Magnetické pole Zeme má dipólový charakter, to znamená, že rozloženie jeho siločiar je podobné siločiaram v okolí tyčového magnetu. Magnetické siločiary sa zbiehajú v severnom a južnom magnetickom póle. Magnetická os je sklonená k rotačnej osi pod uhlom približne 11°. Merania magnetizmu v horninách rôzneho veku ukázali, že magnetické póly putujú po povrchu Zeme a pole dokonca periodicky mení svoju polaritu.
Oblasť okolo Zeme, v ktorej dominuje magnetické pole sa nazýva magnetosféra. Tvar magnetosféry silne ovplyvňuje slnečný vietor, ktorý na náveternej strane (strane najbližšej k Slnku) pôsobí tlakom približne 1,7 nPa. Magnetosféra Zeme nedovoľuje elektricky nabitým časticiam zo Slnka dostať sa k povrchu. Nabité častice musia pri svojom pohybe sledovať siločiary magnetického poľa a zostávajú dlhodobo zachytené v oblastiach vysoko nad zemským povrchom, ktoré nazývame Van Allenove radiačné pásy. Magnetické pole plní teda ochrannú funkciu, bez ktorej by život na Zemi nebol možný. Pokiaľ častice predsa preniknú do vrchnej vrstvy zemskej atmosféry, zrazia sa s molekulami vzduchu a vybudia ich elektróny na vyššie energetické hladiny. Pri návrate elektrónov späť na nižšie energetické hladiny sa uvoľňuje svetlo, ktoré pozorujeme ako polárnu žiaru.
Magnetické pole Zeme
Zloženie Zeme
Atmosféra
Atmosféra Zeme je plynný obal Zeme, ktorého hustota vo väčších vzdialenostiach od povrchu klesá. Existovala už od vzniku Zeme, ale jej chemické zloženie sa značne menilo pôsobením mnohých procesov, napríklad aj živých organizmov. Je zložená z dusíka (78 %), kyslíka (21 %), argónu (necelé 1 %) a zvyšok tvorí premenlivé množstvo vodných pár, oxid uhličitý a ďalšie plyny. Táto zmes sa bežne nazýva vzduch. Hmotnosť zemskej atmosféry je 5 700 miliárd ton.
Atmosférický tlak sa pri morskej hladine pohybuje okolo hodnoty 100 kPa.
Povrch
Povrch Zeme je veľmi rôznorodý, pretože ho utváralo veľké množstvo najrozličnejších procesov, z ktorých niektoré nepoznáme nikde inde v slnečnej sústave, iba na Zemi. Zem je pravdepodobne jediná planéta slnečnej sústavy, ktorá si dodnes zachovala sopečnú aktivitu a platňovú tektoniku (hoci existujú predbežné dôkazy o vulkanickej aktivite Merkúra a Venuše aj v súčasnosti). Tieto dva procesy sa výrazne podieľajú na pretváraní povrchu Zeme. Zrážkou platní dochádza k orogenéze, teda vzniku nových pohorí. Sopky často vo forme celých reťazcov vulkanických ostrovov tvoria magmaticky aktívne oblasti, často na okrajoch tektonických platní. Prítomnosť kvapalnej vody a atmosféry umožňuje výraznú eróziu. Vodná erózia je v súčasnosti v slnečnej sústave jedinečný proces, aj keď v minulosti sa mohol vyskytovať aj na Marse.
Povrch Zeme pokrývajú kontinenty (pevniny) a oceány. Kontinenty dnes zaberajú 29% povrchu Zeme. 71% povrchu je zaliaty vodami morí a oceánov. Tieto dve hlavné zložky povrchu sa od seba neodlišujú len prítomnosťou alebo neprítomnosťou vody, ale aj stavbou zemskej kôry. Pred miliónmi rokov mali kontinenty oproti dnešku odlišné tvary, veľkosť a polohu. Podobný vývoj je očakávaný i do budúcnosti. Príčina je v tom, že najvrchnejšia vrstva Zeme - litosféra je rozlámaná na rad platní, ktoré sa pomaly pohybujú.
Hydrosféra
Hydrosféra je názov zahŕňajúci všetko vodstvo (či už na povrchu, pod povrchom alebo nad povrchom) a v akejkoľvek forme (vodná para, tekutina, ľad. Celkový objem vôd je asi 1 385 mld. km3. Kvapalná voda je pre život na Zemi nevyhnutná nielen preto, že tvorí podstatnú časť objemu tiel živých organizmov, ale aj preto, že má veľkú tepelnú kapacitu. Vďaka tejto svojej vlastnosti zmierňuje teplotné výkyvy spôsobené striedaním dňa a noci.
Pedosféra
Pedosféra je samostatne vydelený obal Zeme tvorený z veľkej časti pôdou. Pôda vznikla premenou vrchnej časti litosféry (zvetrávaním hornín) pôsobením organizmov, slnečného žiarenia, vzduchu, vody a času. Pedosféra tvorí životné prostredie pre organizmy a je prechod medzi živou a neživou sférou. Jej hrúbka je kolísavá, od niekoľkých centimetrov až po približne 3 metre.
Litosféra
Litosféra je súhrnné označenie pre zemskú kôru a vrchný plášť. Nie je súvislá, ale je rozlámaná na jednotlivé tektonické platne, ktoré sa pomaly pohybujú po povrchu podložnej vrstvy - astenosféry. Poznáme 7 hlavných tektonických platní a množstvo menších. Ich vzájomné pohyby spôsobujú pomalú zmenu tvaru a polohy kontinentov, ale tiež zemetrasenia, sopečnú činnosť, vznik pohorí, vznik riftových zón a morských priekop.
Zopakujte si:
1. Ako a kedy vznikla naša Zem?2. Ktoré sú hlavné fyzikálne vlastnosti Zeme?
3. Opíšte zloženie Zeme.
Použitá literatúra:
Kol., 2009: The Encyklopedia of Earth, Weldon Owen Pty Ltd.N. Polčák 2001: Vybrané kapitoly z klimatológie, UMB FPV KKE
Zdroje obrazkov:
http://www.aktuality.sk/clanok/193448/za-loziska-vzacnych-kovov-vdacime-dopadom-vesmirnych-telies/http://katona.blog.sme.sk/c/248488/Gravitacia-meni-svoju-tvar-II.html
http://www.bobinsvet.eu/zaujmove_cinnosti/prirodovedna/rocne_obdobia_zima1.htm