Planet Zemlja nije specifičan samo zbog činjenice da nam je to dom već milijunima godina, već i po mnogočemu drugom.
Treći planet od Sunca
Zemlja je treći po redu planet u Sunčevom sustavu, iza Merkura i Venere, a prije Marsa, Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna. Udaljena je od Sunca nešto više od 147 milijuna kilometera (odnosno 8 svjetlosnih minuta), te je jedan od četiriju unutarnjih, ‘terestričkih’ planeta, odnosno planeta koji imaju čvrstu površinu a nisu samo nakupina plinova poput Jupitera ili Neptuna.
Zemlja nije pravilna sfera
Iako se tako čini na svim fotografijama Zemlje iz svemira koje postoje, Zemlja nije pravilna sfera, već je ‘spljoštena’ na polovima i ima blago jajasti oblik. Zbog rotacije oko svoje osi, promjer Zemlje po ekvatoru veći je od promjera mjerenog po pravcu sjever-jug za skoro 43 kilometra, tj. 0,03%.
Gravitacija nije svugdje jednaka
Zbog nepravilnosti svog oblika, ni gravitacija nije jednaka na svakoj točki na Zemlji. Kako se približavamo polovima, zemljina gravitacija osjeti se jače jer smo bliže središtu Zemlje, a na ekvatoru je njen utjecaj najslabiji. Gravitacijsko ubrzanje stoga na ekvatoru iznosi oko 9.780 m/s2, a na polovima otprilike 9.832 m/s2. Uz to, tu je cijeli niz drugih gravitacijskih anomalija poput planinskih lanaca ili pomičnih tektonskih ploča koje utječu na gravitaciju. Jačinu gravitacije na našoj planeti trenutno mapira NASA-in program GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment).
Dvije trećine voda
U usporedbi s drugim planetima u Sunčevom sustavu, količina vode na Zemlji je izuzetna. Dvije trećine (71%) njene površine prekrivene su vodom, a čak jedna dvadesetina (5%) prekrivena je ledom—za sada. To su većinom naši oceani, ali i rijeke, jezera, voda u atmosferi, te podzemne vode. Od svih tih voda, samo 2,5 % su slatke vode nama potrebne za život.
Jedini planet na kojem postoji život
Koliko je nama za sada poznato, Zemlja je jedini planet na kojem postoji život, no to ne isključuje mogućnost da u budućnosti otkrijemo život i na drugim planetima. Potraga za životom na drugim planetima još uvijek se aktivno odvija, a za kontakt s potencijalnim izvanzemaljskim životom treba se poklopiti nekoliko slabo izglednih stvari (to moraju biti bića sličnog ‘oblika’ života, slične razine tehnološkog napretka, itd.), tako da je to za sada još uvijek krajnje teoretska mogućnost. Ako postoji izvanzemaljski život, pita Fermijev paradoks, zašto za to nema dokaza?
Druge ‘Zemlje’
Manjak dokaza o životu na drugim planetima ne znači da nismo otkrili planete koji bi teoretski mogli stvoriti život zbog povoljnih površinskih uvjeta (gravitacija, toplina, prisutnost specifičnih kemijskih elemenata, itd.) i koji se nalaze u tzv. ‘nastanjivim zonama’ vanjskih zvijezda. Trenutni kandidat za planet najsličniji našem je Kepler-22b, iz sustava Kepler-22 udaljenog 600 svjetlosnih godina. Valja spomenuti i puno bliži Proxima b iz sustava Proxima Centauri otkriven 2018. godine, te treba imati na umu i oko 3700 drugih planeta potencijalno sličnih Zemlji.
Prate nas Mjesec i… što još?
Mjesec nije jedino nebesko tijelo koje nas vjerno plati dok kružimo oko Sunca, mada je on najznačajniji i najupečatljiviji od njih. Uz njega, tu su 3753 Cruithne i 2002 AA29, dva velika asteroida koja orbitiraju oko Sunca neovisno od Zemlje, no kojima za to treba jednako puno vremena kao i Zemlji, pa se iz naše perspektive čini da su gravitacijski vezani za nju, iako nisu. Zbog svoje blizine (samo nekoliko milijuna kilometera) i veličine (3753 Cruithne ima promjer od 5 kilometara), astronomi ih često predlažu kao mjesta vrijedna istraživanja. To su samo dva najznačajnija od više stotina asteroida koje zovemo ‘objekti bliski Zemlji’ (engl. Near-Earth Objects).
Pomično magnetsko polje
Zbog tekuće metalne magme koja se nalazi u plenetovoj jezgri, Zemlja ima magnetsko polje koje se proteže od sjevernog do južnog pola. No, silnice tog magnetskog polja konstantno se pomiču, i njegovi polovi nikada nisu na istom mjestu. Ranije se polje pomicalo brzinom od otprilike 15 kilometara godišnje, da bi 1990-ih ubrzalo i počelo se pomicati brzinom od 55 km/god.
Izmjena magnetskih polova
Titranje magnetskog polja sve većim brzinama možda nagovještava još jednu izmjenu magnetskih polova, što se na Zemlji u prosjeku događa jednom u 200 000 godina. Drugim riječima, to se dogodilo već 171 put u zadnjih 71 milijun godina, i od zadnje izmjene prošlo je već više nego što je statistički trebalo. Taj proces obično traje između 1000 i 10000 godina, a za to vrijeme polje se postepeno povuče i pojavi s obrnutom polarizacijom, što za čovječanstvo može biti opasno jer nas magnetsko polje štiti od štetne sunčeve radijacije.
Zaleđena Zemlja?
Zemlja nije uvijek bila ugodna za život kao što je danas. Ona je u svojoj prošlosti prošla nekoliko perioda velikih hladnoća koje zovemo ledenim dobima, no postoji teorija da su hladni uvjeti nekada bili još ekstremniji od uobičajenog ledenog doba. ‘Teorija o zaleđenoj Zemlji’ koju predlaže američki geobiolog J.L. Kirschvink kaže da se cijela zemljina površina bar dva puta u potpunosti zaledila kroz povijest, prije između 580 milijuna i 2,4 milijardi godina. Prosječna temperatura na Zemlji, teorija nastavlja, bila je tada oko -50 C stupnjeva.
Mijenja se morska razina
Kako dolaze i odlaze ledena doba, kroz povijest se mijenja i morska razina. Za vrijeme zadnjeg ledenog doba, koje je doseglo vrhunac prije nekih 18 tisuća godina i završilo prije okruglih 11,5 tisuća godina, vjeruje se da je tolika količina vode bila zaleđena da je morska razina bila 120 metara niža nego je sada. Isto tako, bilo je i perioda kroz povijest kada je razina mora bila 70-ak metara više nego je danas.
Nastanak Zemlje
Zemlja je nastala prije otprilike 4,54 milijardi godina. Znanstvenici su došli do te brojke promatrajući najstarije kamenje na planeti, ali i meteorite koji su pali na nju i koji su nastali otprilike u isto vrijeme kada i Zemlja (zajedno s ostatkom Sunčevog sustava). Ono što je dovelo geologe do saznanja o zemljinoj starosti je radiometrijsko datiranje, odnosno računanje starosti uzoraka kroz usporedbu količine radioaktivnih izotopa različitih elemenata u nekom uzorku.
Atmosfera
Zemlju okružuje njen plinski omotač koji zovemo atmosferom, i on je ono što ljudima, životinjama i biljkama omogućava život na njoj. Ona je sačinjena od nekoliko slojeva (troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera), a njen vanjski sloj (egzosfera) doseže i visinu od 10 000 kilometara. Kako se povećava udaljenost od površine, gustoća atmosfere se u pravilu smanjuje, a u višim slojevima zbog vrlo niske koncentracije plinova život niti nije moguć. Zapravo, 75% atmosfere nalazi se u njenih najnižih 11 kilometara.
Rotacija i revolucija
Opće je znanje da je Zemlji potrebno 24 sata da se okrene oko svoje osi (rotacija) i 365 dana da napravi puni krug oko Sunca (revolucija). No, stvarnost je malo kompliciranija. Zemlji zapravo treba 23 sata, 56 minuta i 4 sekunde da se okrene oko svoje osi u odnosu na udaljene zvijezde, i astronomi to nazivaju ‘sideričkim danom’. Kako Zemlja putuje oko Sunca i ono se na našem nebu svaki dan malo pomiče, razlika od 4 minute svaki dan se poništi.
Slično, Zemlji je za krug oko Sunca potrebno 365 dana i 6 sati, iako tih 6 sati tri godine zaredom zanemarujemo. Svake četvrte godine, tzv. prijestupne, kada se ti sati nakupe u 24 sata tj. dodatan dan, taj dan bude i ubačen u kalendar—29. veljače.
Putanja i os
Već je Johannes Kepler u djelu Astronomia Nova (1609.) iznio da zemljina putanja oko Sunca nije pravilna kružnica, već je blago izdužena. Na svom perihelu, koji doseže početkom siječnja, ona je najbliža Suncu (147 095 000 km), a na afelu, koji doseže u srpnju, je najudaljenija od Sunca (152 100 000 km).
Uz to, zemljina rotacijska os nagnuta je u odnosu na svoju putanju za 23,44 stupnja. Jedan dio godine je sjeverna polutka nagnuta prema Suncu, pa su dani duži i sunčeve zrake u nju ulaze pod strmijim kutom, što uzrokuje visoke ljetne temperature. U isto vrijeme, na južnoj polutki vrijedi obratno: dani su kraći i sunčeve zrake udaraju pod kutom pa su dani hladni. Svakih šest mjeseci dolazi do izmjene.
Drugim riječima, izmjena godišnjih doba nema veze s udaljenošću Zemlje od Sunca, već samo s osi njene rotacije.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Izvori:
„10 interesting things about Earth“. NASA Climate, 2016. https://climate.nasa.gov/news/2469/10-interesting-things-about-earth/ (3.2.2022.).
Chown, Marcus. „Earth’s magnetic field: Should we be worried about the poles flipping?“. BBC Science Focus Magazine, 2022. https://www.sciencefocus.com/planet-earth/earth-magnetic-field/ (3.2.2022.).
Howell, Elizabeth. „Fermi Paradox: Where are the aliens?“. Space.com, 2021. https://www.space.com/25325-fermi-paradox.html (3.2.2022).
Krulwich, Robert. „How Much Water Is There On Earth? Magellan Would Be Shocked“. NPR, 2011. https://www.npr.org/sections/krulwich/2011/06/23/137346086/how-much-water-is-there-on-earth-magellan-would-be-shocked (3.2.2022.).
Mauk, Ben. „How Old is the Earth?“. LiveScience, 2012. https://www.livescience.com/32326-how-old-is-earth.html (3.2.2022.).
„Snowball Earth hypothesis“. Britannica, 2014. https://www.britannica.com/science/Snowball-Earth-hypothesis (3.2.2022.).
Wall, Mike. „NASA Telescope Confirms Alien Planet in Habitable Zone“. Space.com, 2011. https://www.space.com/13821-nasa-kepler-alien-planets-habitable-zone.html (3.2.2022.).
Williams, Matt. „What is the Rotation of the Earth?“. Universe Today, 2016. https://www.universetoday.com/47181/earths-rotation/ (3.2.2022.).
Zaljubljenik u astronomiju od malih nogu. Diplomirani anglist. U slobodno vrijeme vjerojatno s frendovima u obližnjem kafiću. U paralelnom svemiru sam nešto od sljedećeg: pomorac, fizičar, astronaut, pisac, željezničar.
