Ten artykuł dotyczy planety. Zapoznaj się również z: inne znaczenia słowa ziemia.

Ziemia (łac. Terra) − trzecia licząc od Słońca, a piąta co do wielkości planeta Układu Słonecznego. Pod względem średnicy, masy i gęstości jest to największa planeta skalista Układu.

Ziemia, zamieszkana przez miliony gatunków, wliczając w to człowieka, jest jedynym znanym miejscem we wszechświecie, w którym występuje życie. Planeta uformowała się 4,54 ± 0,05 miliarda lat temu, a życie pojawiło się na jej powierzchni w ciągu pierwszego miliarda lat po uformowaniu. Następnie, biosfera ziemska wpłynęła na atmosferę i inne czynniki abiotyczne planety, umożliwiając rozwój organizmów aerobowych oraz powstanie ozonosfery. Rozwój życia na lądzie umożliwiła powłoka ozonowa, zmniejszająca natężenie promieniowania ultrafioletowego oraz magnetosfera, odbijająca cząstki wiatru słonecznego.

Litosfera podzielona jest na kilkadziesiąt segmentów nazywanych płytami tektonicznymi, które przez miliony lat przesuwają się względem siebie, co prowadzi do znacznej zmiany położenia kontynentów w czasie. Powierzchnię w 70,8% zajmuje woda wszechoceanu zawarta w morzach i oceanach; pozostałe 29,2% stanowią kontynenty i wyspy. Niezbędnej do życia na Ziemi wody w stanie ciekłym nie wykryto na powierzchni innych ciał niebieskich. Wnętrze Ziemi składa się z grubego płaszcza, płynnego jądra zewnętrznego (generującego pole magnetyczne) oraz stałego jądra wewnętrznego.

Ziemia oddziałuje grawitacyjnie z innymi ciałami w przestrzeni kosmicznej. Planeta wykonuje jedno okrążenie wokół Słońca raz na każde 366,256 obrotów wokół własnej osi. Czas jednego okrążenia wokół Słońca nazywa się rokiem gwiazdowym i odpowiada 365,256 dniom czasu słonecznego. Nachylenie osi Ziemi do prostej prostopadłej do płaszczyzny orbity wynosi 23,45°, co prowadzi do rocznych wahań oświetlenia, które powodują m.in. występowanie pór roku. Wokół Ziemi krąży jeden naturalny satelita – Księżyc, który orbituje wokół niej od ok. 4,53 miliarda lat. Wywołuje on pływy morskie i stabilizuje kąt nachylenia osi obrotu względem orbity. Bombardowanie przez komety we wczesnej historii Ziemi przyczyniło się do powstania oceanów, a upadki pojedynczych planetoid mogły prowadzić do niektórych masowych wymierań.

Zasoby naturalne skorupy ziemskiej i umiejętność ich przetworzenia zapewniają przetrwanie m.in. globalnej populacji ludzkiej. Populacja ta podzielona jest politycznie na około 200 niepodległych państw. W kulturze ludzkiej wykształciły się różne poglądy na temat planety, takie jak personifikacja w postaci bóstwa, wiara, że Ziemia jest płaska, oraz nowoczesna idea świata jako zintegrowanego środowiska, wymagającego konserwacji. Człowiek po raz pierwszy umownie opuścił Ziemię w 1961, kiedy Jurij Gagarin wyleciał lotem orbitalnym na około 2 godziny (jedno okrążenie) nieco ponad jej atmosferę, a w 1969 Neil Armstrong i Buzz Aldrin jako pierwsi wylądowali na powierzchni innego ciała niebieskiego – Księżyca.

Przewiduje się, że za około 7,59 mld lat planeta zostanie wchłonięta przez atmosferę Słońca i ulegnie zniszczeniu. //

Historia Ziemi

 Osobne artykuły: Historia Ziemi, Tabela stratygraficzna.

Ziemia oraz pozostałe planety Układu Słonecznego powstały 4,54 ± 0,05 mld lat temu z mgławicy słonecznej – obłoku gazu i pyłu, który podczas powstawania Słońca przekształcił się w dysk. Początkowe bombardowanie przez planetoidy spowodowało, że powłoka zewnętrzna Ziemi była w fazie płynnej. Akumulacja pary wodnej i innych gazów w atmosferze doprowadziła jednak do powstania gęstych chmur, które przysłoniły promieniowanie słoneczne i wyzwoliły opady deszczu. W ten sposób powierzchnia zaczęła stygnąć, formując stałą skorupę. Następnie, według teorii wielkiego zderzenia, nastąpiła kolizja planety z obiektem wielkości Marsa i masie 1/10 masy Ziemi, nazywanym czasami Theą. Część masy ciała zintegrowała się z Ziemią, a niektóre odłamki uleciały w przestrzeń kosmiczną. Z części odłamków i fragmentów skorupy ziemskiej wyrzuconych przy zderzeniu w kosmos uformował się Księżyc.

Odgazowanie i aktywność wulkaniczna wytworzyły zasadniczą atmosferę. Skraplająca się para wodna wraz z lodem i wodą płynną pochodzącymi z asteroid, protoplanet, komet i transneptunów, doprowadziły do powstania ziemskich oceanów. Spekuluje się, że ok. 4 mld lat temu w naładowanej energią chemiczną mieszance substancji organicznych (tzw. "pierwotnej zupie"), jedna z cząsteczek uzyskała możliwość powielania samej siebie, zapoczątkowując życie na planecie. Ok. 3,8 – 3,5 mld lat temu miał istnieć wspólny przodek wszystkich żyjących obecnie na Ziemi organizmów.

Rozwój fotosyntezy u niektórych prokariotów umożliwiał im wykorzystanie energii słonecznej jako źródła energii; wydalany przez nie tlen gromadził się w atmosferze i doprowadził do powstania w jej górnej warstwie powłoki ozonu (odmiany alotropowej tlenu, O3). W wyniku wchłaniania mniejszych komórek przez większe w procesie endosymbiozy, rozwinęły się eukarioty. Specjalizacja kolonii komórkowych stała się motorem ewolucji wielokomórkowców – początkowo roślin, a następnie zwierząt.

W eonie hadeiku planeta praktycznie pozbawiona była suchego lądu, w kolejnych epokach powierzchnia obszarów wznoszących się ponad poziom morza stopniowo wzrastała. W ciągu ostatnich 2 mld lat, powierzchnia wszystkich kontynentów zwiększyła się dwukrotnie. Proces kształtowania się powierzchni powodował w skali setek milionów lat nieustanny rozpad i ponowne formowanie kontynentów. Wskutek migracji płyt litosferycznych, parokrotnie powstawał superkontynent. Około 750 mln lat temu rozpadła się Rodinia, jedna z najstarszych tego typu formacji. Później kontynenty złączyły się ponownie i w okresie 600-540 mln lat temu istniał superkontynent Pannocja. Następnie powstała Pangea, która rozpadła się ok. 180 mln lat temu.

W latach 60. zaproponowano hipotezę Ziemi-śnieżki, która sugeruje, że w neoproterozoiku, większość powierzchni planety pokrywał lód. Wydarzenie to poprzedziło eksplozję kambryjską, okres gwałtownego wzrostu liczby gatunków organizmów wielokomórkowych, w szczególności zwierząt. W toku dalszej ewolucji, rozwinęły się m.in. następujące grupy zwierząt i roślin: ryby (505 mln lat temu), rośliny lądowe (438 mln), płazy (408 mln), gady (320 mln), ssaki (208 mln) i okrytonasienne (140 mln lat temu).

W ciągu ostatnich 540 mln lat na Ziemi nastąpiło pięć wielkich masowych wymierań. Ostatnie z nich – wymieranie kredowe, ok. 65,5 mln lat temu – wywołane zostało prawdopodobnie upadkiem 10-kilometrowej asteroidy. Kolizja obiektu z Ziemią wyzwoliła duże ilości pary i pyłów, które uniosły się do górnych warstw atmosfery i utrudniały docieranie promieni słonecznych na powierzchnię. Doprowadziło to do wyginięcia większości gatunków naziemnych (m.in. nieptasich dinozaurów), choć mniejsze i liczniejsze ssaki przetrwały. Kolejne 65 mln lat historii Ziemi charakteryzowała ewolucja i wzrost różnorodności gatunkowej przedstawicieli gromady ssaków. Kilka milionów lat temu, afrykańska małpa człekokształtna wykształciła dwunożność i zdolność chodzenia w pozycji wyprostowanej. Dalsza ewolucja jednego z gatunków z rodziny człowiekowatych faworyzowała zdolność korzystania z narzędzi i komunikację, które stymulowały rozwój mózgu. Ostatecznie, powstał człowiek współczesny – Homo sapiens sapiens. Wytworzenie własnej kultury, rozwój rolnictwa i postęp technologiczny zapewniły mu w krótkim czasie status dominującego gatunku na Ziemi.

Około 3,2 mln lat temu nasiliły się wahania klimatu – po fali zimna (glacjał) następowało ocieplenie (interglacjał). Strefy podbiegunowe przechodziły cykle zlodowacenia i topnienia, powtarzające się co 40–100 000 lat. Taka sytuacja utrzymywała się przez całą epokę plejstoceńską. Ponieważ przez znaczną część swojej historii planeta prawdopodobnie pozbawiona była (lub miała niewielką ilość) lodu, epoka ta nazywana jest również epoką lodową. Ostatnie zlodowacenie zakończyło się 11700 lat b2k (przed rokiem 2000). Od tego czasu Ziemia jest w okresie interglacjału, w epoce holocenu.

Geografia

Kartografia, sztuka sporządzania i badania map, oraz pośrednio geografia, historycznie poświęcone były próbom zobrazowania planety. Geodezja, badająca położenie i dystans, oraz nawigacja, zajmująca się pozycją na powierzchni Ziemi, dostarczyły danych liczbowych.

Wyróżnia się do siedmiu kontynentów, w kolejności od największej do najmniejszej powierzchni: Azja, Afryka, Ameryka Północna, Ameryka Południowa, Antarktyda, Europa i Australia. Niektóre podziały traktują Amerykę Płn. i Południową jako jeden kontynent – Amerykę, a Europa i Azja to Eurazja.

Wyróżnia się też trzy, cztery lub pięć oceanów. W systemie pięciu oceanów, w kolejności od największej do najmniejszej powierzchni wymienia się: Ocean Spokojny, Ocean Atlantycki, Ocean Indyjski, Ocean Południowy i Ocean Arktyczny. Ogólne określenie całości tych wód morskich to wszechocean.

Położenie poszczególnych punktów na Ziemi określane jest na podstawie współrzędnych geograficznych. Umiejscowienie lokacji w pionie określa szerokość geograficzna, a w poziomie – długość geograficzna. Punkty o tej samej szerokości leżą na tym samym równoleżniku, a punkty o tej samej długości dzielą wspólny południk. Najdłuższym równoleżnikiem jest równik.

Biegun geograficzny jest miejscem przecięcia się osi obrotu Ziemi z jej powierzchnią. Biegun północny znajduje się na Oceanie Arktycznym, a południowy na Antarktydzie. Ze względu na niewielkie nachylenie osi ziemskiej do osi obiegu wokół Słońca, promienie słoneczne padają na bieguny pod niewielkim kątem, co uniemożliwia ich znaczne ogrzanie. Nawet w czasie dni polarnych, mimo wydłużonej ekspozycji na promieniowanie Słońca, temperatura nie podnosi się znacząco z uwagi na wysoki współczynnik odbicia promieni słonecznych od lodu i śniegu. Pierwszym człowiekiem, który dotarł do bieguna północnego był Robert Edwin Peary, zdobywcą bieguna południowego był Roald Amundsen.

Geografia społeczna

Ziemia w nocy – kompozycja, z użyciem danych z sensorów Defense Meteorological Satellite Program (DMSP).

Według szacunków z 1 stycznia 2009, Ziemię zamieszkuje ok. 6 750 820 000 ludzi. Prognozy sugerują, że światowa populacja ludzka wzrośnie do 8,3 mld w 2030 i 9,2 miliardów w 2050, głównie poprzez zwiększanie się ludności krajów rozwijających się. Gęstość populacji waha się w zależności od regionu, jednak największe skupiska ludności występują w Azji, m.in. w Chinach i Indiach. W 2020, 60% światowej ludności zamieszkiwać będzie miasta, na skutek urbanizacji i migracji z rejonów wiejskich.

Lądowe obszary Ziemi, poza kontynentem Antarktydy, i otaczające je pasma morskich wód przybrzeżnych (zazwyczaj, ale nie zawsze, akwen 12 mil morskich) jest podzielony na państwa. Niektóre z nich roszczą sobie (czasami sprzeczne) prawa do poszczególnych powierzchni lądowych, z wyjątkiem niektórych obszarów Antarktydy. W 2008 istniało ok. 203 de facto suwerennych państw (kilkanaście z nich było nieuznawanych w jakimś stopniu prawnie przez inne). Z tej liczby tradycyjnie wyróżnia się 192 państwa członkowskie ONZ, państwo-obserwatora w ONZ, Watykan, oraz jednostki o statusie niepaństwowego obserwatora w ONZ, (Palestyna, Zakon Kawalerów Maltańskich).

Historycznie, Ziemia nigdy nie miała suwerennego rządu z władzą rozciągającą się na cały glob, choć niektóre państwa usiłowały uzyskać światową dominację. Organizacja Narodów Zjednoczonych to docelowo uniwersalna organizacja międzynarodowa, założona głównie w celu zapobiegania zbrojnym konfliktom pomiędzy narodami, rozwoju współpracy i przestrzeganiu praw człowieka. Nie jest ona jednak rządem światowym. Choć ONZ umożliwia ustanawianie prawa międzynarodowego oraz, za zgodą członków, zbrojną interwencję, jest to przede wszystkim międzynarodowe forum dyplomacyjne.

Skład i struktura

Różnica pomiędzy geoidą a elipsoidą

Ziemia, podobnie jak i pozostałe planety skaliste, ma skalną powłokę. Pod względem masy i średnicy jest to największa planeta skalista Układu Słonecznego. Ma również największą gęstość, najsilniejsze pole magnetyczne i grawitacyjne oraz najszybszy ruch obrotowy. Jest to jedyna znana planeta, na której są aktywne płyty tektoniczne.

Kształt

Kształt Ziemi zbliżony jest do elipsoidy obrotowej, kuli lekko spłaszczonej na biegunach. Ruch obrotowy Ziemi sprawia, że średnica równika jest o 43 km większa niż średnica pomiędzy biegunami. Przeciętna średnica wynosi 12 742 km.

Rzeczywisty kształt planety jest nazywany geoidą – jest to powierzchnia prostopadła do pionu w każdym jej punkcie. Geoida zerowa pokrywałaby się z powierzchnią oceanów przy pełnej równowadze znajdujących się w nich mas wodnych, czyli bez krótkotrwałych zmian poziomu morza przez prądy morskie i pogodę. Odchylenia geoidy od idealnej elipsoidy wynoszą od -106 m do 85 m. Ponieważ nieregularności geoidy mogą mieć znaczenie przy dokładnym określaniu położenia, przy pomiarach i obliczeniach geodezyjnych preferowane jest odniesienie do elipsoidy. W porównaniu do idealnej elipsoidy, odchylenie względne geoidy wynosi ok. 1/584, czyli 0,17%. Jest to mniej niż wymagana tolerancja kul bilardowych (0,22%).

Największe lokalne odchylenia powierzchni to Mount Everest (8 848 m n.p.m.) i rów Mariański (10 911 m p.p.m.). Najbardziej oddalonym miejscem powierzchni od środka planety jest wierzchołek Chimborazo w Ekwadorze.

Skład chemiczny

Masa Ziemi wynosi 5,98 × 1024 kg. Planeta składa się głównie z żelaza (32,1%), tlenu (30,1%), krzemu (15,1%), magnezu (13,9%), siarki (2,9%), niklu (1,8%), wapnia (1,5%) oraz glinu (1,4%). Pozostałe pierwiastki występują w śladowych ilościach (1,2%). Jądro zbudowane jest przede wszystkim z żelaza (88,8%), a także niklu (5,8%), siarki (4,5%) i śladowych ilości (mniej niż 1%) innych pierwiastków.

Geochemik Frank W. Clarke określił skład ilościowy skorupy ziemskiej. Obliczył, że składa się ona w 46,6% z tlenu, wchodzącego głównie w skład skał ziemskich w postaci tlenków, przede wszystkim tlenków glinu, żelaza, wapnia, magnezu, sodu oraz potasu. Dwutlenek krzemu (krzemionka) występuje w przyrodzie w czystej postaci jako kwarc, tworzy też sole zwane krzemianami – minerały, z których zbudowane jest ponad 90% skał tworzących skorupę ziemską.

Struktura wewnętrzna

Wnętrze Ziemi można podzielić ze względu na chemiczne lub mechaniczne (reologiczne) właściwości. Pod względem budowy chemicznej, planeta składa się z krzemianowej skorupy, bogatego w krzem, magnez i żelazo płaszcza oraz żelaznego jądra. Pod względem właściwości mechanicznych, wyróżnia się stałą litosferę, plastyczną astenosferę, stałą mezosferę, płynne jądro zewnętrzne i stałe jądro wewnętrzne. Badanie właściwości poszczególnych warstw odbywa się z użyciem pomiarów sejsmologicznych. W górnych rejonach skorupy ziemskiej możliwe jest pobieranie próbek geologicznych. Najgłębszym odwiertem na świecie jest SG-3, o głębokości 12 262 m.

Temperatura środka planety może wynosić 4000-7000 K, a ciśnienie dochodzić do 360 GPa. Początkowo, ciepło wewnętrzne Ziemi pochodziło głównie z kontrakcji grawitacyjnej w okresie formowania się planety. Obecnie, najwięcej ciepła (45 do 90%) pochodzi z rozpadu radioaktywnego izotopów potasu (40K), uranu (238U) i toru (232Th). Czas połowicznego rozpadu tych pierwiastków wynosi, odpowiednio, 1,25 miliardów, 4 miliardy i 14 miliardów lat. Źródła ciepła upatruje się też częściowo w ochładzaniu się płaszcza, tarciu wewnętrznym wywołanym siłami pływowymi i zmianami w prędkości obrotu Ziemi. Część energii termicznej jądra transportowana jest do skorupy ziemskiej poprzez pióropusz płaszcza, który może powodować powstawanie plam gorąca i pokryw lawowych. Szacowana ilość ciepła wypływającego z jądra Ziemi wynosi od 4 do 15 TW, a wypływ ciepła na powierzchnię ma wartość ok. 46 TW. Jest to niewiele w bilansie energetycznym powierzchni Ziemi – ok. 1/10 W/m², co stanowi około 1/10000 energii promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi.

Skorupa

 Osobny artykuł: Skorupa ziemska.

Skorupa ziemska jest zewnętrzną powłoką Ziemi. Zajmuje do 1% objętości globu oraz 0,7% jego masy, jest to jednak najbardziej zróżnicowana chemicznie i fizycznie geosfera. Granicę pomiędzy płaszczem a skorupą wyznacza nieciągłość Mohorovičicia (zwana też powierzchnią Moho). Nieciągłość Moho, odkryta przez chorwackiego geofizyka Andriję Mohorovičicia w 1909, pod kontynentami znajduje się na głębokości około 35 km, a pod oceanami ok. 5-8 km. Dolna część skorupy ziemskiej (warstwa bazaltowa) jest oddzielona od części górnej (warstwa granitowa) przez nieciągłość Conrada.

Skorupa ziemska dzielona jest na skorupę kontynentalną i oceaniczną, które różnią się grubością, gęstością, budową geologiczną i składem chemicznym. Gęstość skorupy kontynentalnej wynosi średnio 2,7 g/cm³. W rejonach aktywnych tektonicznie ma ona grubość 35-45 km, a w regionach stabilnych – 55-70 km. Skorupa oceaniczna ma grubość 10-12 km i średnią gęstość 3,0 g/cm³.

Płaszcz

 Osobny artykuł: Płaszcz ziemski.

Głębokość płaszcza ziemskiego wynosi od 35 do 2890 km, co czyni go najgrubszą warstwą planety. Ciśnienie u jego podstawy ma wartość ok. 140 GPa (1,4 Matm). Rozróżnia się do czterech warstw płaszcza, które składają się głównie z substancji bogatych w żelazo i magnez: płaszcz górny, strefa przejściowa, płaszcz dolny i warstwa D.

Płaszcz górny, zwany zewnętrznym, budują związki chromu, żelaza, krzemu i magnezu (tzw. crofesima). Średnia gęstość tej sfery wynosi 4,0 g/cm³. Górna część płaszcza ma od 35 do 400 km głębokości; jest to warstwa o cechach plastycznych i zapewnia skorupie ziemskiej ruchliwość – wywodzą się z niej procesy tektoniczne. Płaszcz dolny, zwany też wewnętrznym, zbudowany jest głównie z niklu, żelaza, krzemu i magnezu (tzw. nifesima). Średnia gęstość płaszcza wewnętrznego waha się w granicach 5,0-5,6 g/cm³. W płaszczu Ziemi zachodzą zjawiska związane z powolnym przemieszczaniem się w górę plastycznych mas materii pod wpływem ciepła (ruchy konwekcyjne).

Punkt topnienia substancji zależy m.in. od ciśnienia, jakiemu jest ona poddawana. Im głębiej, tym ciśnienie większe, zatem uważa się, że płaszcz dolny jest w stanie stałym, a górny – w stanie plastycznym (półpłynnym). Średnia globalna lepkość płaszcza górnego wynosi ok. 1020 – 1021 Pa·s, a płaszcza dolnego ok. 1022 Pa·s.

Jądro

 Osobny artykuł: Jądro Ziemi.

Planety skaliste (od lewej): Merkury, Wenus, Ziemia i Mars

Gęstość Ziemi wynosi 5,515 g/cm³, czyniąc ją najgęstszą planetą w Układzie Słonecznym. Gęstość wzrasta wraz z głębokością – przy powierzchni ma wartość 2,2-2,9 g/cm³, jądro składa się z najgęstszych substancji – 12-13 g/cm³. Około 4,54 mld lat temu, podczas formowania się planety, Ziemia stanowiła półpłynną stopioną masę. Cięższe substancje opadały w kierunku środka, podczas gdy lżejsze materiały odpływały ku powierzchni. W efekcie jądro składa się głównie z żelaza i niklu. Inne cięższe pierwiastki, jak ołów i uran, występują zbyt rzadko, żeby przewidzieć ich dokładne rozmieszczenie oraz mają tendencję do tworzenia wiązań z lżejszymi pierwiastkami, pozostają zatem w płaszczu.

Jądro podzielone jest na dwie części: stałe jądro wewnętrzne o promieniu ok. 1215 km i płynne jądro zewnętrzne wokół niego, o grubości 2270 km. Przyjmuje się, że jądra mają taki sam skład chemiczny, choć w innych stanach skupienia. Konwekcja jądra zewnętrznego połączona z ruchem rotacyjnym Ziemi (efekt Coriolisa) wytwarza ziemskie pole magnetyczne przez proces znany jako efekt dynama. Stałe jądro wewnętrzne jest zbyt gorące aby utrzymać stałe pole magnetyczne (temperatura Curie) ale prawdopodobnie działa stabilizująco na pole magnetyczne wytwarzane przez ciekłe jądro zewnętrzne. Badania wskazują, że jądro wewnętrzne Ziemi obraca się szybciej niż reszta planety, o ok. 0,3-0,5° rocznie.

Tektonika płyt

 Osobny artykuł: Tektonika płyt.

W XIX wieku zauważono, że kontynenty "pasują" do siebie jak elementy układanki. Co więcej, na odpowiadających sobie wybrzeżach znaleziono te same formacje skalne, mimo że lądy te były oddalone od siebie o tysiące kilometrów. Ponadto, skamieniałości wspólnego pochodzenia znajdowano w miejscach zupełnie odmiennych i oddalonych, np. na Antarktydzie i w Indiach. To skłoniło uczonych do spekulacji na temat "ewolucji" skorupy ziemskiej. Teoria Wegenera z 1912 sugerowała wędrówkę kontynentów; nie wyjaśniała ona jednak w jaki sposób kontynenty mogą się przemieszczać. W latach 30. XX wieku hipoteza Wegenera została zarzucona, a na początku lat 60. wykrystalizowały się dwie nowe teorie – teoria tektoniki płyt oraz hipoteza ekspandującej Ziemi, w pewnym stopniu oparte o wywody Wegenera i wyjaśniające inne fakty geologiczne.

Według dominującej obecnie teorii tektoniki płyt, powłoka zewnętrzna Ziemi składa się z dwóch warstw: sztywnej litosfery i płynnej astenosfery. Astenosfera to region, który ze względu na wyższą temperaturę i ciśnienie zachowuje się jak ciało plastyczne i może bardzo powoli płynąć. Litosfera pod wpływem ciepła ulega deformacji i rozbija się na bloki nazywane płytami tektonicznymi, które unoszą się na płynnym materiale astenosfery jak tafle lodu na powierzchni oceanu. Płyty stopniowo przesuwają się względem siebie; wyróżnia się trzy typy granic płyt: rozbieżne (płyty oddalają się od siebie, np. Grzbiet Śródatlantycki), zbieżne (jedna płyta podsuwa się pod drugą, np. Andy) i przesuwcze (płyty przesuwają się względem siebie, np. San Andreas). Na granicach płyt tektonicznych może zachodzić aktywność wulkaniczna, orogeneza, trzesienia ziemi oraz formowanie się rowów oceanicznych.

Główne płyty tektoniczne Ziemi. Z 16 głównych płyt (pomniejsze nazwano w literaturze anglojęzycznej mianem microplate), nie jest zaznaczona, będąca w procesie formowania się, płyta somalijska. Dokładniejsza mapa, z zaznaczeniem płyty somalijskiej oraz ruchem płyt: Tectonic plates boundaries detailed-en.png Na styku płyt afrykańskiej i somalijskiej uformował się potężny system rowów tektonicznych, nazywanych Wielkimi Rowami Afrykańskimi. Jest to zarówno region wielkich trzęsień ziemi, jak i najstarszych znalezisk paleontologicznych praczłowieka.

Płyta australijska złączyła się z płytą indyjską ok. 50-55 mln lat temu. Najbardziej aktywne są płyty oceaniczne, takie jak płyta kokosowa, przesuwająca się z prędkością 75 mm/rok i płyta pacyficzna (52–69 mm/rok). Najmniej aktywna jest płyta eurazjatycka, przesuwająca się z szybkością 21 mm/rok.

Pole magnetyczne

 Osobny artykuł: Ziemskie pole magnetyczne.

Ziemia wytwarza pole magnetyczne, odpowiadające, w pobliżu powierzchni Ziemi, w przybliżeniu polu dipola, którego bieguny położone są w pobliżu biegunów geograficznych. Oś magnetyczna nie pokrywa się jednak z osią obrotu Ziemi, lecz jest od niej odchylona o kilkanaście stopni i zmienia swoje położenie; obecnie odchylenie to wynosi około 11°.

Jako biegun północny igły magnetycznej (i ogólnie magnesów) przyjęło się wskazywać ten z jej końców, który wskazuje północ. Jest on przyciągany przez odwrotnie spolaryzowany biegun magnetyczny Ziemi, skąd wynika, iż na północnej półkuli Ziemi znajduje się jej południowy biegun magnetyczny i odwrotnie, na południu biegun północny. Mimo to często stosowane jest oznaczanie biegunów magnetycznych Ziemi zgodnie z nazwami biegunów geograficznych, a odwrotnie w stosunku do oznaczeń biegunów magnesu stosowanych w fizyce.

Według teorii dynama, pole magnetyczne Ziemi powstaje w zewnętrznym płynnym jądrze Ziemi, w wyniku ruchów konwekcyjnych porządkowanych przez ruch wirowy Ziemi. Ruchy te generują prąd elektryczny, który wytwarza pole magnetyczne. Ruchy konwekcyjne w jądrze są z natury chaotyczne i okresowo zmieniają ustawienie co jest prawdopodobną przyczyną przebiegunowania Ziemi, następującego nieregularnie, średnio kilka razy w przeciągu miliona lat. Ostatnie przebiegunowanie miało miejsce około 700 000 lat temu.

Pole magnetyczne tworzy magnetosferę ziemską, która odchyla cząstki wiatru słonecznego, wskutek czego pole ulega deformacji. Część odchylonych cząsteczek wiatru słonecznego powoduje powstanie koncentrycznych pierścieni naładowanych elektrycznie cząstek, nazywanych pasami Van Allena. Kiedy plazma przenika atmosferę Ziemi w pobliżu biegunów magnetycznych, zachodzi zjawisko zorzy polarnej. Dział nauki zajmujący się badaniem pola magnetycznego planety to geomagnetyzm.