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| 指定 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 世界、地球、太陽系、地球、地球、ガイア、母なる地球 | |||||||||
| 形容詞 | 地球の、地球上の、地球の、地球上の | ||||||||
| シンボル | 🜨と♁ | ||||||||
| 軌道特性 | |||||||||
| エポック J2000 [n 1] | |||||||||
| 遠日点 | 152 097 597 キロ | ||||||||
| 近日点 | 147 098 450 km [n 2] | ||||||||
| 149 598 023 km [1] | |||||||||
| 偏心 | 0.016 7086 [1] | ||||||||
| 365.256 363 004 日[2] ( 1.000 017 420 96 年j ) | |||||||||
平均軌道速度 | 29.7827 km/s [3] | ||||||||
| 358.617° | |||||||||
| 傾斜 | |||||||||
| −11.260 64 ° – J2000黄道[3] | |||||||||
| 2023年1月4日[5] | |||||||||
| 114.207 83 ° [3] | |||||||||
| 衛星 | 1、月 | ||||||||
| 身体的特徴 | |||||||||
| 6 371.0 km [6] | |||||||||
赤道半径 | 6 378 .137 km [7] [8] | ||||||||
極半径 | 6 356 .752 km [9] | ||||||||
| 平坦化 | 1/298.257 222 101 ( ETRS89 ) [10] | ||||||||
| 周 | |||||||||
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| 音量 | 1.083 21 × 10 12 km 3 [3] | ||||||||
| 質量 | 5.972 168 × 10 24 kg [13] | ||||||||
平均密度 | 5.513 g/cm3 [ 3] | ||||||||
| 9.806 65 m/s 2 [14] （正確には1 g 0） | |||||||||
| 0.3307 [15] | |||||||||
| 11.186 km/s [3] | |||||||||
1.0 日 (24 時間 00 分 00 秒) | |||||||||
0.997 269 68 日[16] (23時間56分4.100秒) | |||||||||
赤道回転速度 | 0.4651 km/s [17] | ||||||||
| 23.439 2811 ° [2] | |||||||||
| アルベド | |||||||||
| 温度 | 255 K (-18 °C) (黒体温度) [18] | ||||||||
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| 表面等価線量 率 | 0.274μSv/h [22] | ||||||||
| −3.99 | |||||||||
| 雰囲気 | |||||||||
表面圧力 | 101.325 kPa（海面） | ||||||||
| 体積構成 | 出典: [3] | ||||||||
地球は太陽から3番目の惑星であり、生命を宿すことが知られている唯一の天体です。これは、地球が海洋世界であり、太陽系で唯一、地表に液体の水が存在することによって可能になっています。地球上の水のほぼすべては地球全体の海に含まれており、地球の地殻の70.8％を覆っています。地球の地殻の残りの29.2％は陸地で、そのほとんどは地球の陸半球内の大陸の形で位置しています。地球の陸地の大部分は少なくともいくらか湿気があり、植物に覆われていますが、地球の極地砂漠の大きな氷床は、地球の地下水、湖、川、大気の水を合わせたよりも多くの水を保持しています。地球の地殻はゆっくりと移動するプレート構造で構成されており、相互作用して山脈、火山、地震を生み出します。地球には液体の外核があり、破壊的な太陽風と宇宙放射線のほとんどを逸らすことができる磁気圏を生み出しています。
地球には動的な大気があり、それが地球の表面の状態を維持し、地球に進入する際のほとんどの流星体や紫外線から地球を守っています。大気は主に窒素と酸素で構成されています。水蒸気は大気中に広く存在し、地球の大部分を覆う雲を形成しています。水蒸気は温室効果ガスとして作用し、大気中の他の温室効果ガス、特に二酸化炭素(CO 2 ) とともに、太陽光からエネルギーを捕捉することにより、液体の地表水と水蒸気の両方が持続する条件を作り出します。このプロセスにより、現在の平均地表温度は 14.76 °C (58.57 °F) に維持されており、この温度では水は標準大気圧下で液体です。地理的領域間で捕捉されるエネルギー量の違い (赤道領域は極領域よりも多くの太陽光を浴びるなど)により、大気と海流が駆動され、異なる気候領域を持つ地球規模の気候システムと、降水などのさまざまな気象現象が生じ、窒素などの成分が循環します。
地球は円周が約40,000 km の楕円体で、太陽系で最も密度の高い惑星です。4つの岩石惑星の中では最大かつ最も質量が大きい惑星です。地球は太陽から約 8光分の距離にあり、 1 年 (約 365.25 日) かけて太陽の周りを公転しています。地球は、1 日弱 (約 23 時間 56 分) かけて地軸の周りを自転します。地球の自転軸は、太陽の周りの軌道面に対する垂線に対して傾いているため、季節があります。地球の周りを1つの永久衛星である月が周回しています。月は、地球の約 4 分の 1 の幅で 384,400 km (1.28 光秒) で周回しています。月の重力は、地球の軸を安定させ、潮汐を引き起こし、地球の自転を徐々に遅くします。潮汐ロックにより、月は常に同じ側を地球に向けています。
地球は、太陽系の他のほとんどの天体と同様に、45億年前に太陽系初期のガスと塵から形成されました。地球の歴史の最初の10億年の間に、海が形成され、その中で生命が発達しました。生命は地球全体に広がり、地球の大気と表面を変化させ、20億年前に大酸化イベントを引き起こしました。人類は30万年前にアフリカで出現し、地球上のすべての大陸に広がりました。人類は生存のために地球の生物圏と天然資源に依存していますが、地球環境にますます影響を与えています。人類が地球の気候と生物圏に及ぼす現在の影響は持続不可能であり、人類や他の多くの生命体の生活を脅かし、広範囲にわたる絶滅を引き起こしています。[23]
語源
現代英語の単語 地球は、中英語を経て、古英語の名詞（最もよくeorðeと綴られる）から発展した。[24]地球はあらゆるゲルマン語に同義語があり、その祖先語源は*erþōとして再構築されている。最も古い証拠では、 eorðeという単語は、ラテン語の terraとギリシャ語のγῆgēの多くの意味を翻訳するために使用されていた：地面、その土壌、乾燥した土地、人間の世界、世界の表面（海を含む）、そして地球そのもの。ローマのTerra /TellūsやギリシャのGaiaと同様に、地球はゲルマン異教において擬人化された女神だった可能性がある。後期北欧神話には、トールの母とされることが多い巨人Jörð （「地球」）が登場する。[25]
歴史的に、「地球」は小文字で書かれてきた。初期中期英語の使用から始まり、「地球」という明確な意味は「地球」と表現された。初期近代英語の時代までに、名詞の大文字表記が普及し始め、地球は、特に他の天体とともに言及される場合は、the Earthとも表記された。最近では、他の惑星の名前との類推から、単にEarthと表記されることもあるが、「地球」や「地球」を含む形式は依然として一般的である。[24]現在、ハウススタイルは様々である。オックスフォード式綴りでは、小文字形式がより一般的であり、大文字形式は許容される変形である。別の慣例では、「地球の大気」の説明など、名前として現れる場合は「地球」を大文字にするが、「地球の大気」のように「the」が前に付く場合は小文字を使用する。「一体何をしているんだ?」などの口語表現では、ほとんどの場合小文字で表示される。[26]
テラ（ Terra / ˈ t ɛr ə /）という名称は、科学的な著作、特にSFでは人類が居住する惑星を他の惑星と区別するために時折使用されるが、[27]詩の中ではテルス（Tellus / ˈ t ɛ l ə s /）は地球の擬人化を表すために使用されている。[28] テラは、イタリア語やポルトガル語などラテン語から派生した一部のロマンス語における惑星名でもあるが、他のロマンス語では、スペイン語のTierraやフランス語のTerreのように、この単語からわずかに綴りが変化した名前が生まれた。ギリシャ語の詩名ガイア( Γαῖα ;古代ギリシャ語: [ɡâi̯.a]または[ɡâj.ja] ) のラテン語形GæaまたはGaea (英語: / ˈ dʒ iː . ə / )はまれですが、ガイア仮説により代替綴りのGaia が一般的になり、その場合の発音は/ ˈ ɡ aɪです。ə /より古典的な英語ではなく/ ˈ ɡ eɪ 。ə / . [29]
地球を表す形容詞は数多くある。「earthly」という単語は「Earth」に由来する。ラテン語の Terra からはterran / ˈ t ɛr ə n / [ 30 ]、 terrestrial / t ə ˈ r ɛ s t r i ə l / [ 31]、（フランス語経由で）terrene / t ə ˈ r iː n / [32]が生まれ、ラテン語のTellusからはtellurian / t ɛ ˈ l ʊər i ə n / [33]、telluric が生まれた。[34]
自然史
形成
太陽系で発見された最も古い物質は4.5682+0.0002
−0.0004 10億年前。[ 35]454 ± 0.04 Gaに原始地球が形成されました。[36]太陽系の天体は太陽とともに形成され、進化しました。理論上、太陽系星雲は重力崩壊によって分子雲の一部を分割し、それが回転して平らになり、恒星周円盤になり、その後、太陽とともにその円盤から惑星が成長します。星雲にはガス、氷粒、塵（原始核種を含む）が含まれています。星雲理論によると、微惑星は集積によって形成され、原始地球の形成には7千万年から1億年かかったと推定されています。[37]
月の年齢の推定値は45億年からそれよりかなり若いものまで様々である。[38]有力な仮説は、テイアと呼ばれる地球の質量の約10%の火星サイズの天体が地球に衝突した後に、地球から放出された物質が集積して月が形成されたというものである。[39]この天体は地球にかすめ当たり、その質量の一部は地球と融合した。[40] [41]およそ40億年から50億年前の間、38億年前、後期重爆撃期に多数の小惑星が衝突し、月の表面環境に大きな変化が起こり、地球の表面環境にも大きな変化が起こったと推測されます。[42]
結成後
地球の大気と海洋は火山活動とガス放出によって形成された。[43]これらの発生源からの水蒸気は海洋に凝縮し、小惑星、原始惑星、彗星からの水と氷によって増強された。[44]地球は誕生以来、海洋を満たすのに十分な水があった可能性がある。[45]このモデルでは、新しく形成された太陽の明るさが現在の70 %しかないときに、大気中の温室効果ガスが海洋の凍結を防いだ。[46]35億年前に地球の磁場が形成され、太陽風によって大気が剥ぎ取られるのを防ぐのに役立ちました。[47]
地球の溶融した外層が冷却されると、最初の固体地殻が形成され、その組成は苦鉄質であったと考えられています。この苦鉄質地殻が部分的に溶融することで、より珪長質な組成を持つ最初の大陸地殻が形成されました。 [49]始生代堆積岩に冥王代の鉱物ジルコンの粒子が存在することから、少なくとも一部の珪長質地殻は紀元前1000年から存在していたことが示唆されています。 4.4 Gaのみ地球形成後1億4千 万年。 [50]この初期の小さな体積の大陸地殻がどのようにして現在の豊富さに達するまで進化したかについては、主に2つのモデルがある。[51] (1) 現在まで比較的安定した成長。[52]これは全球的な大陸地殻の放射年代測定によって裏付けられている。(2)始生代に大陸地殻の体積が最初に急速に増加し、現在存在する大陸地殻の大部分を形成した。[53] [54]これはジルコン中のハフニウムと堆積岩中のネオジムの同位体証拠によって裏付けられている。これら2つのモデルとそれを支持するデータは、特に地球の歴史の初期段階における大陸地殻の大規模なリサイクルによって調和できる。 [55]
新しい大陸地殻は、プレートテクトニクスの結果として形成されます。プレートテクトニクスは、地球内部からの熱の継続的な損失によって引き起こされるプロセスです。数億年の間に、地殻の領域が集まって超大陸を形成し、その後分裂しました。7億5000万年前、最も古い超大陸の一つであるロディニアが分裂し始めた。その後、大陸は再結合してパンノティアを形成した。6億～5億4千万年前、そして最後にパンゲアが崩壊し始めた。1億8000万[56 ]
最近の氷河期のパターンは、40 Ma、[57]そして更新世の間に激化した。300万年前。[58] 高緯度および中緯度地域では、それ以来、氷河期と融解のサイクルが繰り返され、約21,000年、41,000年、100,000年ごとに繰り返されています。[59]最終氷期は、俗に「最終氷河期」と呼ばれ、中緯度までの大陸の大部分が氷に覆われ、約11,700年前に終了しました。[60]
生命の起源と進化
化学反応によって、約40億年前に自己複製する分子が初めて誕生しました。5億年後、現在のすべての生命の最後の共通祖先が誕生しました。[61]光合成の進化により、太陽のエネルギーを生命体に直接利用できるようになった。生成された分子状酸素（O 2）は大気中に蓄積し、太陽の紫外線との相互作用により、上層大気に保護的なオゾン層（O 3 ）を形成しました。 [62]より小さな細胞がより大きな細胞内に組み込まれることで、真核生物と呼ばれる複雑な細胞が発達しました。[63]細胞がコロニー内でますます特殊化していき、真の多細胞生物が形成されました。オゾン層による有害な紫外線の吸収に助けられ、生命は地球の表面に定着しました。[64]生命の最も古い化石証拠には、西オーストラリア州の34億8千万年前の砂岩で発見された微生物マット化石、[65]西グリーンランドの37億年前の変堆積岩で発見された生物起源のグラファイト、[66]西オーストラリア州の41億年前の岩石で発見された生物物質の残骸などがあります。 [67] [68]地球上での生命の最も古い直接的な証拠は、微生物の化石を示す34億5千万年前のオーストラリアの岩石に含まれています。[69] [70]
新原生代には、10億年から5億3900万年前、地球の大部分は氷で覆われていた可能性がある。この仮説は「スノーボールアース」と呼ばれ、多細胞生物の複雑さが大幅に増加したカンブリア爆発に先立っていたため、特に興味深い。 [72] [73]カンブリア爆発の後、5億3500万年前までに、少なくとも5回の大規模な大量絶滅と多くの小規模な大量絶滅があった。[74]現在提案されている完新世の絶滅イベントとは別に、最も最近のものは6600万年前、小惑星の衝突により非鳥類恐竜や他の大型爬虫類が絶滅したが、昆虫、哺乳類、トカゲ、鳥などの小動物はほぼ生き残った。哺乳類は過去を通じて多様化してきた。6600万年前、数百万年前にアフリカの類人猿が直立する能力を獲得した。[75] [76]これにより道具の使用が容易になり、コミュニケーションが促進され、より大きな脳に必要な栄養と刺激が提供され、人類の進化につながった。農業の発達、そして文明の発達により、人類は地球や他の生命体の性質と量に影響を与え、それは今日まで続いている。[77]
未来
地球の長期的な将来は太陽の将来と結びついています。今後11億年後には太陽の光度は10％増加し、今後35億年で40％減少する。[78]地球の表面温度の上昇は無機炭素循環を加速させ、CO2濃度を現在の植物にとって致死的なレベルまで低下させる可能性がある（C4光合成の場合10 ppm）約1億～9億年かかると予測されています。[79] [80]植生がなくなると大気中の酸素が失われ、現在の動物は生息できなくなります。[81]光度の増加により、地球の平均気温は15億年後には100℃（212℉）に達し、推定16～30億年以内に海水はすべて蒸発して宇宙に失われ、暴走温室効果を引き起こす可能性があります。 [82]たとえ太陽が安定していたとしても、中央海嶺からの蒸気噴出が減少するため、現代の海洋の水の一部はマントルに沈んでいきます。 [82] [83]
太陽は約1000年後に赤色巨星に進化する。50億年後には太陽はおよそ1AU （ 1億5000万km）に膨張し、現在の半径の約250倍になると予測されている。[78] [84]地球の運命はそれほど明確ではない。赤色巨星である太陽は質量の約30％を失うため、潮汐の影響がなければ、太陽が最大半径に達したときに地球は太陽から1.7AU（2億5000万km）の軌道に移動することになるが、潮汐の影響があれば、地球は太陽の大気圏に突入して蒸発してしまう可能性がある。[78]
身体的特徴
サイズと形状
地球は静水力平衡により丸い形をしており[85]、平均直径は12,742キロメートル（7,918マイル）で、太陽系で5番目に大きい 惑星であり、最大の陸生物体となっている[86]。
地球は自転しているため、赤道で膨らんだ楕円体の形をしており、赤道での直径は両極よりも43キロメートル（27マイル）長くなっています。 [ 87] [88]地球の形状には地域的な地形的変化もあります。最も大きな地域的変化であるマリアナ海溝（現地海抜より10,925メートルまたは35,843フィート下）は[89]地球の平均半径を0.17%短縮し、エベレスト（現地海抜より8,848メートルまたは29,029フィート上）はそれを0.14%長くしています。[n 6] [91]地球の表面は赤道の膨らみで質量中心から最も離れているため、エクアドルのチンボラソ火山の山頂（6,384.4キロメートルまたは3,967.1マイル）が地球の最遠点となります。[92] [93]陸上の地形が硬直しているのと並行して、海洋はより動的な地形を呈している。[94]
地球の地形の局所的な変化を測定するために、測地学ではジオイド形状を生み出す理想化された地球を採用しています。このような形状は、海が理想化され、地球を完全に覆い、潮や風などの摂動がない場合は得られます。その結果、滑らかだが不規則なジオイド表面が得られ、地形測定の基準レベルとして平均海面（MSL）が提供されます。[95]
表面
地球の表面は、大気と固体地球および海洋との境界です。このように定義すると、その面積は約5億1000万km 2 (1億9700万平方マイル) です。[12]地球は、緯度によって極地の北半球と南半球、または経度によって大陸の東半球と西半球の2つの半球に分けることができます。
地球の表面の大部分は海水で、その70.8%は3億6100万km 2 (1億3900万平方マイル)に相当します。[96]この広大な塩水のプールはしばしば世界の海と呼ばれ、[97] [98]地球をそのダイナミックな水圏とともに水の世界[99] [100]または海洋の世界としています。[101] [102]実際、地球の初期の歴史では、海洋が地球全体を覆っていた可能性があります。[103]世界の海洋は、一般的に、大きいものから小さいものの順に、太平洋、大西洋、インド洋、南極海、北極海に分けられます。海洋は地球の海洋地殻を覆い、大陸地殻の棚海はより少ない程度で棚海を覆っています。海洋地殻は、深海平原、海山、海底火山、[87]海溝、海底峡谷、海洋台地、地球全体に広がる海嶺システムなどの特徴を持つ大きな海洋盆を形成しています。[104]地球の極地では、海面は季節によって変化する量の海氷で覆われており、極地、永久凍土、氷床とつながって極地の氷冠を形成しています。
地球の陸地は地球表面の29.2%、または1億4900万km 2 (5800万平方マイル)を覆っています。陸地の表面には世界中の多くの島々が含まれますが、陸地の表面の大部分は4つの大陸地で占められており、それらは（降順で）アフリカ-ユーラシア大陸、アメリカ大陸（陸地）、南極大陸、およびオーストラリア大陸（陸地）です。[105] [106] [107]これらの陸地はさらに細分化され、大陸ごとにグループ化されています。陸地表面の地形は大きく変化し、山岳、砂漠、平原、高原、およびその他の地形で構成されています。陸地表面の標高は、死海の最低地点の-418メートル（-1,371フィート）から、エベレスト山頂の最高標高8,848メートル（29,029フィート）まで変化します。陸地の平均海抜は約797メートル（2,615フィート）である。[108]
陸地は、地表水、雪、氷、人工構造物、または植物で覆われていることがあります。地球上の陸地のほとんどは植物に覆われていますが、 [109]かなりの量の陸地が氷床（10%、[110]永久凍土の下にある同じくらい大きな面積の陸地は含みません）[111]または砂漠（33%）です。[112]
ペドスフィアは地球の陸地表面の最外層であり、土壌で構成され、土壌形成プロセスの影響を受けます。土壌は土地を耕作可能にするために不可欠です。地球上の耕作可能な土地は陸地表面の10.7％を占め、1.3％が恒久的な耕作地です。[113] [114]地球には、推定1670万km 2 (640万平方マイル) の耕作地と3350万km 2 (1290万平方マイル) の牧草地があります。[115]
陸地表面と海底は地球の地殻の最上部を形成し、上部マントルの一部とともに地球のリソスフェアを形成します。地球の地殻は海洋地殻と大陸地殻に分けられます。海底堆積物の下では、海洋地殻は主に玄武岩質で、大陸地殻には花崗岩、堆積物、変成岩などの低密度物質が含まれます。 [116]大陸表面の約75％は堆積岩で覆われていますが、堆積岩は地殻の質量の約5％を占めています。[117]
地球の表面地形は、海面の地形と地球の陸地表面の形状の両方から構成されています。海底の海底地形は平均水深4kmで、海面上の地形と同じくらい多様です。地球の表面は、地震や火山活動などのプレートテクトニクス内部のプロセス、氷、水、風、温度によって引き起こされる風化と浸食、およびバイオマスの成長と土壌への分解などの生物学的プロセスによって継続的に形成されています。[118] [119]
プレート構造
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地球の機械的に硬い地殻と上部マントルの外側の層であるリソスフェアは、プレートに分割されています。これらのプレートは、3 種類の境界のいずれかで互いに対して移動する硬い部分です。収束境界では、2 つのプレートが接近します。発散境界では、2 つのプレートが引き離されます。変換境界では、2 つのプレートが横方向に滑ります。これらのプレート境界に沿って、地震、火山活動、山脈形成、海溝形成が発生する可能性があります。[121]プレートは、プレートと一緒に流動して移動できる上部マントルの固体だが粘性の低い部分であるアセノスフェアの上にあります。[122]
プレートが移動すると、海洋地殻は収束境界でプレートの先端の下に沈み込みます。同時に、発散境界でのマントル物質の湧昇により、中央海嶺が形成されます。これらのプロセスの組み合わせにより、海洋地殻はマントルに再循環します。この再循環により、海底の大部分は1億年前。最も古い海洋地殻は西太平洋にあり、2億年前のものである。[123] [124]比較すると、最も古い大陸地殻は4,030 Ma、[125]ジルコンは始生代堆積岩の中に岩片として保存されていることが発見されており、4,400 Maであり、その時代には少なくとも大陸地殻が存在していたことを示している。[50]
7つの主要なプレートは、太平洋、北アメリカ、ユーラシア、アフリカ、南極、インド・オーストラリア、南アメリカのプレートです。その他の注目すべきプレートには、アラビアプレート、カリブ海プレート、南アメリカ西海岸沖のナスカプレート、南大西洋のスコシアプレートがあります。オーストラリアプレートは、インドプレートと融合しました。最も速く動いているプレートは海洋プレートで、ココスプレートは年75mm（年3.0インチ）の速度で前進しています[126] 。太平洋プレートは年52 ～ 69mm（年2.0～2.7インチ）の速度で動いています。その反対に、最も遅い動きをしているプレートは南米プレートで、典型的な速度は年10.6mm（年0.42インチ）です[127] 。
内部構造
地球の内部は、他の地球型惑星と同様に、化学的または物理的（レオロジー的）特性によって層に分けられている。外層は化学的に異なるケイ酸塩固体地殻で、その下には粘性の高い固体マントルがある。地殻はモホロビチッチ不連続面によってマントルから分離されている。[130]地殻の厚さは、海洋下で約6キロメートル（3.7マイル）から大陸で30〜50キロメートル（19〜31マイル）まで変化する。地殻と上部マントルの冷たく硬い上部は、総称してリソスフェアと呼ばれ、独立して動くテクトニックプレートに分割されている。[131]
リソスフェアの下にはアセノスフェアがあり、これは比較的粘性の低い層で、リソスフェアはその上に載っている。マントル内の結晶構造の重要な変化は、上部マントルと下部マントルを分ける遷移層にまたがって、地表下410kmと660km（250マイルと410マイル）で起こる。マントルの下には、固体の内核の上に、極めて粘性の低い液体の外核がある。[132]地球の内核は、地球の他の部分よりもわずかに高い角速度で回転しており、1年に0.1～0.5°進んでいると考えられているが、これより若干高い速度や、はるかに低い速度も提案されている。[133]内核の半径は、地球の約5分の1である。密度は深さとともに増加します。太陽系の惑星サイズの天体の中で、地球は最も密度の高い天体です。
化学組成
地球の質量はおよそ5.97 × 10 24 kg（地殻の質量は5.970 Ygである。その構成元素は、鉄 (質量比32.1% )、酸素(質量比30.1%) 、ケイ素(質量比 15.1%)、マグネシウム(質量比 13.9% )、硫黄(質量比2.9%)、ニッケル(質量比 1.8%)、カルシウム(質量比 1.5%)、アルミニウム(質量比 1.4%) が主で、残りの 1.2% は微量の他の元素から構成されている。重力分離により、核は主に密度の高い元素、すなわち鉄 (質量比 88.8%) で構成され、ニッケル (質量比 5.8%)、硫黄 (質量比 4.5%)、および 1% 未満の微量元素がこれに続く。[134] [49]地殻の最も一般的な岩石成分は酸化物である。地殻の 99% 以上は11 元素のさまざまな酸化物で構成されており、主にケイ素 (ケイ酸塩鉱物)、アルミニウム、鉄、カルシウム、マグネシウム、カリウム、またはナトリウムを含む酸化物である。 [135] [134]
内部熱
地球内部の熱の主な発生源は、原始熱（地球形成時に残った熱）と放射性崩壊熱（放射性崩壊によって生じた熱）である。[136]地球内部の主な熱発生同位体は、カリウム40、ウラン238、トリウム232である。[137]中心部では、温度は6,000 °C（10,830 °F）に達し、[138]圧力は360 GPa（5200万 psi）に達する可能性がある。[139]熱の多くは放射性崩壊によって供給されるため、科学者は、半減期の短い同位体が枯渇する前の地球の歴史の初期には、地球の熱発生ははるかに高かったと仮定している。30 億年の間に、現在の2倍の熱が発生し、マントル対流とプレートテクトニクスの速度が上昇し、今日ではほとんど形成されないコマチアイトなどの珍しい火成岩の生成が可能になった。 [140] [141]
地球からの平均熱損失は87 mW m −2、地球全体の熱損失は4.42 × 10 13 W。[142]核の熱エネルギーの一部は、マントルプルームによって地殻に向かって輸送されます。マントルプルームは、より高温の岩石の湧昇からなる対流の一種です。これらのプルームはホットスポットや洪水玄武岩を生み出す可能性があります。[143]地球の熱の多くは、プレートテクトニクス、つまり中央海嶺に関連するマントルの湧昇によって失われます。熱損失の最後の主要なモードは、その大部分が海の下で発生するリソスフェアを通じた伝導です。[144]
重力場
地球の重力は、地球内部の質量分布により物体に与えられる加速度である。地球表面付近では、重力加速度は約9.8 m/s 2 (32 ft/s 2 )である。地形、地質、深部地殻構造の地域的な違いにより、地球の重力場には地域的および広範囲にわたる違いが生じ、これを重力異常と呼ぶ。[145]
磁場
地球の磁場の主要部分は、熱と組成によって駆動される対流の運動エネルギーを電気と磁場のエネルギーに変換するダイナモ過程の場である核で生成されます。磁場は核からマントルを通り、地球の表面まで広がり、そこではほぼ双極子を形成します。双極子の極は、地球の地理的極の近くにあります。磁場の赤道では、表面での磁場の強度は3.05 × 10 −5 Tで、磁気双極子モーメントは7.79 × 10です。22 Am 2は2000年に減少し、1世紀ごとに約6％減少しています（ただし、長期平均よりは依然として強いままです）。[146]核内の対流運動は混沌としており、磁極は漂い、定期的に配置が変わります。これにより、主磁場の永年変化磁場反転が発生します。最新の反転は約70万年前に発生しました。[147][148]
宇宙における地球の磁場の範囲が磁気圏を定義する。太陽風のイオンと電子は磁気圏によって偏向される。太陽風の圧力は磁気圏の昼側を地球半径の約 10 倍に圧縮し、夜側の磁気圏を長い尾に伸ばす。[149]太陽風の速度は太陽風を伝わる波の速度よりも速いため、太陽風内では昼側の磁気圏に先行して超音速の弓状衝撃波が発生する。 [150] 荷電粒子は磁気圏内に含まれる。プラズマ圏は、地球が自転するときに基本的に磁力線に沿って移動する低エネルギー粒子によって定義される。[151] [152]環電流は、地磁気に対してドリフトするが、その経路は依然として磁場によって支配されている中エネルギー粒子によって定義される。 [153]ヴァン・アレン放射線帯は、基本的にランダムな動きをするが磁気圏内に含まれる高エネルギー粒子によって形成される。[154] [155]磁気嵐や磁気圏サブストームが発生すると、荷電粒子が外部磁気圏、特に磁気圏尾部から偏向し、磁力線に沿って地球の電離層に向かい、そこで大気中の原子が励起されて電離し、オーロラが発生します。[156]
軌道と回転
回転
地球の太陽に対する自転周期、つまり平均太陽日は、平均太陽時で86,400秒（ 86,400.0025 SI秒）である。[157]地球の太陽日は潮汐減速により19世紀よりもわずかに長くなっているため、1日の平均太陽日よりも0～2ミリ秒長くなっている。 [158] [159]
国際地球自転・基準系事業（IERS）では恒星日と呼んでいる地球の自転周期は、平均太陽時（UT1 ）の86,164.0989秒、つまり23時間56分4.0989秒である。[2] [n 10]歳差運動する平均3月春分点（太陽が赤道上で90°にあるとき）に対する地球の自転周期は、平均太陽時（UT1）の86,164.0905秒（23時間56分4.0905秒）である。[2]したがって、恒星日は恒星日よりも約8.4ミリ秒短い。[160]
大気圏内の流星や低軌道衛星を除けば、地球の空における天体の主な見かけの動きは西方向で、速度は15°/時 = 15'/分である。天の赤道付近の天体の場合、これは2分ごとに太陽または月の見かけの直径に相当し、地球の表面からは太陽と月の見かけの大きさはほぼ同じである。[161] [162]
軌道
地球は太陽の周りを公転しており、太陽に3番目に近い惑星で、太陽系内部の一部です。地球の平均公転距離は約1億5000万km（9300万マイル）で、これは天文単位（AU）の基礎となり、およそ8.3光分、つまり地球から月までの距離の380倍に相当します。地球は365.2564平均太陽日、つまり1恒星年ごとに太陽の周りを公転します。地球の空における太陽の見かけの動きは、東向きに約1°/日の割合で、これは12時間で太陽または月の見かけの直径1つ分に相当します。この動きのため、地球が軸の周りを1回転して太陽が子午線に戻るには、平均して24時間（1太陽日）かかります。
地球の公転速度は平均約29.78km/s（107,200km/h、66,600mph）で、これは地球の直径に等しい約12,742km（7,918マイル）の距離を7分で移動できるほどの速さであり、地球から月までの距離である384,400km（238,900マイル）を約3.5時間で移動できるほどの速さである。[3]
月と地球は、背景の恒星に対して共通重心の周りを 27.32 日ごとに公転している。地球と月が共通に太陽の周りを回る軌道と合わせると、新月から新月までの朔望月の周期は 29.53 日となる。天の北極から見ると、地球、月、およびそれらの軸の回転の動きはすべて反時計回りである。太陽と地球の北極の上の有利な地点から見ると、地球は太陽の周りを反時計回りに公転している。公転面と軸面は正確には揃っていない。地球の軸は、地球と太陽の平面 (黄道)に対する垂線から約 23.44 度傾いており、地球と月の平面は地球と太陽の平面に対して最大 ±5.1 度傾いている。この傾きがなければ、2 週間ごとに月食と日食が交互に起こることになる。[3] [163]
地球のヒル球、つまり重力の影響範囲は、半径が約150万km（93万マイル）である。[164] [n 11]これは、地球の重力の影響が、より遠い太陽や惑星の影響よりも強くなる最大距離である。物体はこの半径内で地球を周回する必要がある。そうしないと、太陽の重力摂動によって束縛されなくなる可能性がある。[164]地球は、太陽系とともに天の川銀河に位置し、その中心から約28,000 光年離れたところを周回している。オリオン腕の銀河面から約20光年上にある。[165]
軸の傾きと季節
地球の軸の傾きは約23.439281° [2]で、その軌道面の軸は常に天の極を指しています。地球の軸の傾きにより、地表の任意の地点に届く太陽光の量は年間を通じて変化します。これにより気候に季節的な変化が生じ、北半球では北回帰線が太陽に面しているときに夏が訪れ、南半球では南回帰線が太陽に面しているときに夏が訪れます。いずれの場合も、反対の半球では同時に冬が訪れます。
夏は昼が長くなり、太陽は空高く昇ります。冬は気候が寒くなり、昼が短くなります。[166]北極圏より上と南極圏より下では、一年のうちの一部で日光が全くなく、極夜となり、この夜は両極地で数か月続きます。これらの同じ緯度では、太陽が一日中見える白夜も発生します。 [167] [168]
天文学の慣習によれば、四季は至点（太陽に向かう、または太陽から遠ざかる最大の軸傾斜の軌道上の点）と春分点（地球の自転軸が軌道軸と一直線になる点）によって決定できる。北半球では現在、冬至は12月21日頃、夏至は6月21日頃、春分点は3月20日頃、秋分点は9月22日または23日頃である。南半球では状況が逆転し、夏至と冬至が入れ替わり、春分点と秋分の日が入れ替わる。[169]
地球の軸の傾きの角度は、長期間にわたって比較的安定している。軸の傾きは、18.6 年を主周期とするわずかに不規則な運動である章動運動を起こす。[ 170]地球の軸の向き (角度ではなく) も時間とともに変化し、 25,800 年周期ごとに完全な円を描いて歳差運動する。この歳差運動が、恒星年と熱帯年の違いの原因である。これらの運動は両方とも、地球の赤道隆起に対する太陽と月の引力の変化によって引き起こされる。両極も地球の表面を数メートル移動する。この極運動には複数の周期的な要素があり、これらは総称して準周期運動と呼ばれる。この運動には年間要素に加えて、チャンドラーの揺れと呼ばれる 14 か月周期がある。地球の自転速度も、日長変化と呼ばれる現象によって変化する。[171]
地球の年間軌道は円ではなく楕円であり、太陽に最も近づくことを近日点と呼ぶ。現代では、地球の近日点は1月3日頃、遠日点は7月4日頃である。これらの日付は歳差運動と軌道の変化により時間とともに変化する。軌道の変化はミランコビッチ周期と呼ばれる周期的なパターンに従う。地球と太陽の距離の年間変化により、遠日点に比べて近日点で地球に到達する太陽エネルギーが約6.8%増加する。[172] [n 12]南半球は地球が太陽に最も近づくのとほぼ同時に太陽に向かって傾くため、南半球は年間を通じて北半球よりもわずかに多くのエネルギーを太陽から受け取る。この影響は軸の傾きによる総エネルギー変化よりもはるかに小さく、余剰エネルギーのほとんどは南半球のより高い割合の水によって吸収される。[173]
地球-月系
月
月は比較的大きな地球型の惑星のような天然衛星で、直径は地球の約4分の1です。太陽系では、惑星の大きさに対して月は最も大きいですが、準惑星である冥王星と比較するとカロンの方が大きいです。[174] [175]他の惑星の天然衛星も、地球にちなんで「月」と呼ばれます。[176]月の起源に関する最も広く受け入れられている理論である巨大衝突仮説では、月は火星サイズの原始惑星テイアと初期の地球の衝突によって形成されたとされています。この仮説は、月が鉄や揮発性元素を比較的欠いていることと、その組成が地球の地殻とほぼ同じであるという事実を説明しています。[40]コンピューターシミュレーションでは、この原始惑星の2つの塊のような残骸が地球の内部にある可能性があることが示唆されています。[177] [178]
地球と月の間に働く引力により、地球上で月の潮汐が発生します。[179]月にも同様の作用があり、月の自転周期は地球を一周する時間と同じです。その結果、月は常に同じ面を地球に向けています。[180]月が地球を周回するとき、月面のさまざまな部分が太陽に照らされ、月の満ち欠けが発生します。 [ 181]潮汐相互作用により、月は地球から約 38 mm/年 (1.5 インチ/年) の割合で遠ざかっています。数百万年の間に、これらの小さな変化と、地球の 1 日が約 23 μs /年長くなることが積み重なって、大きな変化になります。[182]たとえば、エディアカラ紀(約 1830 万年前) には、月は地球から約 38 mm /年 (1.5 インチ/年) 離れていました。6億2000万年前、1年は400±7日で、1日の長さは21.9±0.4時間でした。[183]
月は地球の気候を和らげることで生命の発達に劇的な影響を与えた可能性がある。古生物学的証拠とコンピュータシミュレーションは、地球の軸の傾きが月との潮汐相互作用によって安定化されていることを示している。[184]一部の理論家は、太陽と惑星が地球の赤道隆起に加えるトルクに対するこの安定化がなければ、自転軸は無秩序に不安定になり、火星の場合のように数百万年の間に大きな変化を示す可能性があると考えているが、これには異論もある。[185] [186]
地球から見ると、月は太陽とほぼ同じ大きさの円盤を持つほど遠くにあります。太陽の直径は月の約400倍ですが、月までの距離も400倍であるため、これら2つの天体の角度の大きさ（または立体角）は一致しています。 [162]これにより、地球上で皆既日食と金環日食が発生します。[187]
小惑星と人工衛星
地球の共軌道小惑星群は、準衛星、馬蹄形軌道を持つ天体、トロヤ群で構成されている。469219カモオアレワを含む少なくとも 7 つの準衛星があり、直径は 10 メートルから 5000 メートルに及ぶ。[188] [189]トロヤ群小惑星の伴星である2010 TK 7 は、太陽の周りの地球の軌道上の主要なラグランジュ三角点L4 の周りを回っている。 [190]小さな地球近傍小惑星2006 RH 120は、約 20 年ごとに地球 - 月系に接近している。これらの接近中、この小惑星は短期間地球を周回することができる。[191]
2021年9月現在[アップデート]、地球を周回している運用中の人工衛星は4,550機ある。[192]また、現在軌道上にある最古の衛星であるヴァンガード1号を含む運用されていない衛星や、追跡されているスペースデブリが16,000個以上ある。[n 13]地球最大の人工衛星は国際宇宙ステーション（ISS）である。[193]
水圏
地球の水圏は、地球上の水とその分布の総和です。地球の水圏の大部分は、地球全体の海洋で構成されています。地球の水圏は、雲、内海、湖、川、地下水など、大気と陸上の水で構成されています。海洋の質量は約1.35 × 10です。18 トン、つまり地球全体の質量の約4400分の1に相当します。海洋は3億6180万km2（1億3970万平方マイル）の面積を覆い、平均深度は3,682メートル（12,080フィート）で、体積は13億3200万km3（3億2000万立方マイル）と推定されています。 [ 194]
もし地球の地殻表面全体が滑らかな球体と同じ高度にあったとしたら、その結果生じる世界の海の深さは2.7～2.8 km（1.68～1.74 mi）となる。[195]水の約97.5%は塩水で、残りの2.5%は淡水である。[196] [197]淡水の大部分、約68.7%は氷冠や氷河の中に氷として存在している。[198]残りの30%は地下水、1%は表層水（地球の陸地のわずか2.8%を覆う）[199] 、その他永久凍土、大気中の水蒸気、生物学的結合などの小さな形態の淡水堆積物である。 [200] [201]
地球の最も寒い地域では、雪は夏の間も残り、氷に変わります。この積もった雪と氷は最終的に氷河となり、氷河は自身の重力の影響を受けて流れていきます。アルプスの氷河は山岳地帯に形成され、広大な氷床は極地の陸上に形成されます。氷河の流れは地表を侵食し、U字型の谷やその他の地形を形成して劇的に変化させます。[202]北極の 海氷はアメリカ合衆国とほぼ同じ面積を覆っていますが、気候変動の影響で急速に後退しています。[203]
地球の海洋の平均塩分濃度は、海水1キログラムあたり約35グラム（塩分3.5％）です。[204]この塩のほとんどは火山活動から放出されたか、冷たい火成岩から抽出されました。 [205]また、海洋は溶解した大気ガスの貯蔵庫でもあり、多くの水生生物の生存に不可欠です。[206]海水は世界の気候に重要な影響を及ぼし、海洋は大きな熱貯蔵庫として機能します。[207]海洋の温度分布の変化は、エルニーニョ南方振動などの重大な天候の変化を引き起こす可能性があります。[208]
地球の表面には水、特に液体の水が豊富に存在することが、太陽系の他の惑星と異なるユニークな特徴である。太陽系の惑星には大気圏に水蒸気が部分的に存在するが、安定した地表水が存在する条件が整っていない。[209]地球の海よりも体積が大きい可能性のある地球外液体の水の大規模な貯留層を示す衛星もあるが、そのすべては数キロメートルの厚さの凍結した表層の下にある大きな水域である。 [210]
雰囲気
地球の海面での大気圧は平均101.325 kPa（14.696 psi）で、 [211]スケールの高さは約8.5 km（5.3 mi）です。[ 3]乾燥した大気は、窒素78.084％、酸素20.946％、アルゴン0.934％、および微量の二酸化炭素とその他の気体分子で構成されています。[211] 水蒸気含有量は0.01％から4％の間で変化しますが[211]平均約1％です。[3] 雲は地球の表面の約3分の2を覆っており、陸地よりも海洋上で多くなっています。[212]対流圏の高さは緯度によって異なり、極の8 km（5 mi）から赤道の17 km（11 mi）の範囲で変動しますが、天候や季節要因によって多少の変動があります。[213]
地球の生物圏は大気を大きく変えた。酸素発生型光合成が進化した。27億年前、地球は大気圏外に転じ、現在のような窒素と酸素が主体の大気となった。 [62]この変化によって好気性生物が繁殖し、間接的に大気中のO2がO3に変換されてオゾン層が形成される。オゾン層は太陽からの紫外線を 遮断し、陸上での生命の生存を可能にしている。[214]生命にとって重要な大気のその他の機能としては、水蒸気の輸送、有用なガスの供給、小さな流星が地表に衝突する前に燃え尽きさせること、気温の緩和などがある。[215]この最後の現象が温室効果であり、大気中の微量分子が地表から放出される熱エネルギーを捕捉し、平均気温を上昇させる。水蒸気、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、オゾンが大気中の主な温室効果ガスである。この保温効果がなければ、地球の平均表面温度は現在の+15℃（59℉）ではなく-18℃（0℉）となり、[216]地球上の生命は現在の形では存在しなかっただろう。[217]
天気と気候
地球の大気には明確な境界がなく、徐々に薄くなり、宇宙空間に消えていきます。[218]大気の質量の4分の3は、表面から最初の11 km (6.8 mi) 以内に含まれています。この最下層は対流圏と呼ばれます。[219]太陽からのエネルギーがこの層とその下の地表を加熱し、空気の膨張を引き起こします。この低密度の空気は上昇し、より冷たく高密度の空気に置き換えられます。その結果、熱エネルギーの再分配を通じて天候と気候に影響を与える大気循環が起こります。[220]
主要な大気循環帯は、緯度30度以下の赤道地域の貿易風と、緯度30度から60度の間の中緯度の偏西風で構成されています。 [221] 海洋の熱量と海流も気候を決定する重要な要素であり、特に赤道海洋から極地域に熱エネルギーを分配する熱塩循環が重要です。[222]
地球は1361 W/m 2の 太陽放射を受けています。[223] [224]地球の表面に到達する太陽エネルギーの量は、緯度が高くなるにつれて減少します。緯度が高くなると、太陽光はより低い角度で表面に到達し、より厚い大気の柱を通過しなければなりません。その結果、海面での年間平均気温は、赤道から緯度1度あたり約0.4 °C（0.7 °F）低下します。[225]地球の表面は、ほぼ均一な気候の特定の緯度帯に分割できます。赤道から極地にかけて、これらは熱帯（または赤道）、亜熱帯、温帯、極地気候です。[226]
場所の気候に影響を与えるその他の要因としては、海への近さ、海洋と大気の循環、地形がある。[227]海に近い場所では、海が大量の熱を蓄えることができるため、夏は寒く、冬は暖かいのが一般的である。風は海の冷気や熱を陸地に運ぶ。[228]大気の循環も重要な役割を果たしている。サンフランシスコとワシントンDCはどちらもほぼ同じ緯度の沿岸都市である。サンフランシスコの気候は、海から陸への風向きが優勢であるため、はるかに穏やかである。[229]最後に、高度とともに気温が下がるため、山岳地帯は低地よりも寒くなる。[230]
地表蒸発によって発生した水蒸気は、大気の循環パターンによって運ばれる。大気の状態が暖かく湿った空気の上昇を許すと、この水は凝結して降水として地表に降り注ぐ。[220]その後、水のほとんどは河川システムによって低地へ運ばれ、通常は海に戻るか湖に堆積する。この水循環は陸上の生命を支える重要なメカニズムであり、地質学的期間にわたる地表地形の浸食の主な要因である。降水パターンは、年間数メートルの水から1ミリメートル未満まで、幅広く変化する。大気の循環、地形的特徴、気温差によって、各地域に降る平均降水量が決まる。[231]
一般的に使用されているケッペンの気候区分には、5つの大まかなグループ（湿潤熱帯、乾燥、湿潤中緯度、大陸性、寒冷極性）があり、さらにより具体的なサブタイプに分かれています。[221]ケッペンのシステムは、観測された気温と降水量に基づいて地域を評価します。[232]デスバレーなどの暑い砂漠では地表気温が約55℃（131℉）まで上昇し、南極では−89℃（−128℉）まで下がることがあります。[233] [234]
上層大気
上層大気、すなわち対流圏より上の大気は、[235]通常は成層圏、中間圏、熱圏に分けられます。[215]各層には異なる減率があり、高度による気温の変化率を定義します。これらの層を超えると、外気圏は薄くなり、磁気圏に入ります。磁気圏では、地磁気が太陽風と相互作用します。[236]成層圏内にはオゾン層があり、これは表面を紫外線から部分的に保護する要素であるため、地球上の生命にとって重要です。地表から 100 km (62 マイル) 上空と定義されるカルマン線は、大気と宇宙空間の境界の実用的な定義です。[237]
熱エネルギーにより、大気圏外縁部の分子の一部は、地球の重力から逃れられる速度まで速度を増す。これにより、大気圏はゆっくりとだが着実に宇宙空間に失われる。固定されていない水素は分子量が低いため、脱出速度に達しやすく、他のガスよりも速い速度で宇宙空間に漏れる。[238]水素の宇宙空間への漏れは、地球の大気と地表が当初の還元状態から現在の酸化状態に移行する一因となる。光合成は自由酸素の供給源となったが、水素などの還元剤の損失は、大気圏に酸素が広く蓄積するための必要条件であったと考えられている。[239]したがって、大気圏から水素が逃げる能力は、地球上で発達した生命の性質に影響を与えた可能性がある。[240]現在の酸素に富む大気圏では、ほとんどの水素は逃げる前に水に変換される。その代わりに、水素損失のほとんどは上層大気圏でのメタンの破壊によるものである。[241]
地球上の生命
地球は、生命が居住可能な唯一の場所として知られています。地球の生命は、地球が形成されてから約1億年後に、地球の初期の海域で発達しました。地球の生命は、地球上の多くの特定の生態系を形成し、生息し、最終的には地球全体に拡大して包括的な生物圏を形成しました。[242]
そのため、生命は地球に影響を及ぼし、長い期間にわたって地球の大気と地表を大きく変え、大酸化イベントのような変化を引き起こしました。[243]地球上の生命も時間の経過とともに大きく多様化し、生物圏には比較的類似した植物や動物が生息するさまざまなバイオームが存在するようになりました。 [244]さまざまなバイオームは、異なる標高や水深、惑星の温度緯度、そして湿度の異なる陸上で発達しました。地球の種の多様性とバイオマスは、特に赤道の暖かく湿った条件で、浅瀬と森林でピークに達します。一方、凍結する極地や標高の高い地域、または極端に乾燥した地域では、動植物の生命が比較的乏しいです。[245]
地球は液体の水、つまり複雑な有機分子が集まり相互作用できる 環境と、新陳代謝を維持するのに十分なエネルギーを提供します。[246]植物や他の生物は水、土壌、大気から栄養素を吸収します。これらの栄養素は、異なる種の間で絶えず循環しています。[247]
熱帯低気圧（ハリケーンや台風を含む）などの異常気象は、地球上のほとんどの場所で発生し、その地域の生活に大きな影響を与えます。1980年から2000年まで、これらの現象により年間平均11,800人が亡くなりました。[248]多くの場所が地震、地滑り、津波、火山噴火、竜巻、吹雪、洪水、干ばつ、山火事、その他の災害や災難に見舞われています。[249]大気や水の汚染、酸性雨、植生の喪失（過放牧、森林破壊、砂漠化）、野生生物の喪失、種の絶滅、土壌劣化、土壌枯渇、浸食により、多くの地域で人為的影響が感じられます。[250]人間の活動は大気中に温室効果ガスを放出し、地球温暖化を引き起こします。[251]これにより、氷河や氷床の融解、世界平均海面上昇、干ばつや山火事のリスク増加、寒冷地への生物種の移動などの変化が引き起こされています。[ 252]
人文地理学
人類は30万年前に東アフリカに生息していた初期の霊長類から始まり、それ以来移住を続け、紀元前10千年紀に農業が始まると、地球上の陸地に定住するようになりました。[253] 20世紀、南極大陸は人類が初めて居住した最後の大陸であり、今日までその存在は限定的でした。
19世紀以降、人類の人口は飛躍的に増加し、2010年代初頭には70億人に達し[254]、21世紀後半には約100億人でピークを迎えると予測されています[255] 。増加のほとんどはサハラ以南のアフリカで起こると予想されています[255]。
人間の分布と密度は世界中で大きく異なり、大多数は南アジアから東アジアに居住し、90%は地球の北半球のみに居住しています。 [256]これは世界の陸地が半球状に広がっていることも一因で、世界の陸地の68%は北半球にあります。[257]さらに、19世紀以降、人類は都市部に集中する傾向が強まり、21世紀までに大多数が都市部で暮らしています。[258]
地球表面以外では、人類は限られた数の特殊用途の地下深部や海底施設、および少数の宇宙ステーションを拠点として、一時的に生活してきた。人類は事実上完全に地球表面に留まり、地球と地球が維持する環境に完全に依存している。20世紀後半以降、数百人の人類が一時的に地球外に滞在しており、そのうちのごく一部が別の天体である月に到達している。[259] [260]
地球には広範囲に渡って人間が居住しており、人間は多様な社会や文化を発展させてきました。地球上の陸地のほとんどは、19世紀以降、政治的な境界線で区切られた主権国家（国家）によって領有権が主張されており、現在そのような国家は205存在しています。[261] 領有権が主張されていないのは、南極大陸の一部と少数の小さな地域のみです。[262]これらの国々のほとんどは、世界をリードする政府間組織である国際連合を構成しており、[263]人間の統治権を海洋と南極大陸、ひいては地球全体にまで広げています。
天然資源と土地利用
地球には、人類が利用してきた資源がある。[264]化石燃料などの再生不可能な資源と呼ばれるものは、地質学的時間スケールでのみ補充される。[265]石炭、石油、天然ガスからなる化石燃料の大規模な鉱床は、地球の地殻から得られる。[ 266 ]これらの鉱床は、エネルギー生産と化学生産の原料の両方として人類によって使用されている。[267]鉱石体はまた、マグマ活動、浸食、プレートテクトニクスの作用による鉱石生成のプロセスを通じて地殻内に形成されている。 [268]これらの金属やその他の元素は採掘によって抽出されるが、そのプロセスはしばしば環境や健康に被害をもたらす。[269]
地球の生物圏は、食料、木材、医薬品、酸素、有機廃棄物のリサイクルなど、人間にとって有用な多くの生物学的産物を生み出しています。陸上生態系は表土と淡水に依存し、海洋生態系は陸地から流れ落ちる溶解栄養素に依存しています。[270] 2019年には、地球の陸地表面の3900万km 2 （1500万平方マイル）が森林と林地、1200万km 2（460万平方マイル）が低木と草地、4000万km 2（1500万平方マイル）が家畜飼料生産と放牧に使用され、1100万km 2（420万平方マイル）が農地として耕作されていました。[271]農地として使用されている氷のない土地の12〜14％のうち、2015年には2パーセントポイントが灌漑されました。[272]人間は建材を使ってシェルターを建設します。[273]
人間と環境
人間の活動は地球環境に影響を与えています。化石燃料の燃焼などの活動を通じて、人間は大気中の温室効果ガスの量を増やし、地球のエネルギー収支と気候を変えてきました。[251] [275] 2020年の世界の気温は、産業革命前の基準値よりも1.2℃（2.2℉）高かったと推定されています。[276]この気温の上昇は地球温暖化と呼ばれ、氷河の融解、海面上昇、干ばつや山火事のリスク増加、寒冷地への種の移動に寄与しています。[252]
地球の限界という概念は、人類が地球に与える影響を定量化するために導入された。特定された9つの境界のうち、5つはすでに超えられている。生物圏の完全性、気候変動、化学汚染、野生の生息地の破壊、窒素循環は安全閾値を超えたと考えられている。[277] [278] 2018年現在、地球の限界を越えずに国民の基本的ニーズを満たしている国はない。持続可能なレベルの資源利用の範囲内で、地球規模ですべての基本的な物理的ニーズを満たすことは可能だと考えられている。[279]
文化的・歴史的な観点
人類の文化は地球について様々な見方をしてきた。[280]地球の標準的な天文学的記号は四分の一円、.svg/500px-Earth_symbol_(fixed_width).svg.png){kind=small}
[281]世界の四隅と十字球を表し、.svg/500px-Globus_cruciger_(fixed_width).svg.png){kind=small}
地球は神として擬人化されることがある。多くの文化では、母なる女神が主要な豊穣の神でもある。[282]多くの宗教の創造神話には、超自然的な神または神々による地球の創造が含まれている。[282] 20世紀半ばに開発されたガイア仮説は、地球の環境と生命を単一の自己調節有機体と比較し、居住可能な条件の広範な安定化につながった。[283] [284] [285]
特にアポロ計画中に宇宙から撮影された地球の画像は、人々が自分たちが住む惑星を見る目を変えたとされ、地球の美しさ、独自性、そして一見脆弱な部分を強調し、概観効果と呼ばれている。[286] [287]特に、これは人間の活動が地球環境に与える影響の範囲の認識をもたらした。科学、特に地球観測によって可能になったことで、[288]人類は地球規模の環境問題に対して行動を起こし始め、[289]人間の影響と地球環境の相互関係を認識し始めた。[290]
科学的調査は、人々の地球観に文化的に変革をもたらすいくつかの変化をもたらした。当初地球は平面だと信じられていたが、古代ギリシャでは、哲学者ピタゴラスとパルメニデスの両名が提唱した球体地球という考え方に徐々に取って代わられていった。[291] [292]地球は宇宙の中心であると一般に信じられていたが、16世紀に科学者が初めて地球は太陽系の惑星の一つであり、動く物体であると結論付けた。 [293]
地質学者が地球の年齢が少なくとも数百万年であると認識したのは19世紀になってからでした。 [294] ケルビン卿は1864年に熱力学を用いて地球の年齢を2000万年から4億年と推定し、この問題について激しい議論を引き起こしました。19世紀後半から20世紀初頭にかけて放射能と放射性年代測定が発見されて初めて、地球の年齢を決定する信頼できるメカニズムが確立され、地球の年齢が数十億年であることが証明されました。[295] [296]
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