地球（英文名：Earth；拉丁文：Terra）是太阳系的第三颗行星，目前已知唯一存在生命的天体。其表面约29.2%为陆地，70.8%被海洋和其他水体覆盖，极地地区被冰层覆盖。地球的外层由数个构造板块组成，内部保持活跃，表面不断发生变化。

地球大约诞生于45.4亿年前，42亿年前形成海洋，40亿年前形成稳定固态地壳。约35亿年前生命在深海热泉附近出现，光合作用生物随后出现并逐步扩散到浅海和陆地，生物多样性不断增加。当前已记录的物种约120万种，全球人口约80.5亿，分布在约200个国家和地区。

地球绕太阳公转一周需365.25天，自转轴倾斜产生季节变化。其质量约为5.97×1024千克，半径约6371千米，密度为太阳系最高。地球唯一的天然卫星是月球，两者的引力相互作用引起潮汐并稳定地球自转。地球从浅至深包括地壳、地幔、外地核和内地核，外地核产生地磁场。

地球表面71%覆盖液态水，水圈维系生物圈。地球大气层最初为还原性，但在大氧化事件后主要成分变为氮气和氧气。大气和海洋环流重新分配太阳能，气候受纬度、海拔等因素影响。地球被认为是"不完全典型的海洋行星"，也属于温和类地行星。

命名

中文“地球”一词并非我国本土的传统说法，儒家观念中，“天圆地方”是自夏商朝代以来对“天下”的主要概念。“地球”的称呼最早出现于明朝的西学东渐时期，最早引入该词的是意大利传教士利玛窦（Matteo Ricci，1552－1610），他在《坤舆万国全图》中使用了该词。清朝后期，西方近代科学引入中国，地圆说逐渐被中国人接受，“地球”一词（亦作“地毬”）被广泛使用，申报在创刊首月即登载《地球说》一文。

现代英语单词Earth是依据中古英语发展而来的，其源自古英语名词，最常见的拼写为 eorðe2，在日耳曼语族诸语中都有同源词，其原始日耳曼语词根为“*erþō”。从历史上看，“Earth”首字母起初是用小写字母，早期的中古英语使用中，“the globe”已开始明确被表达为“the earth”。到了早期现代英语时代，名词的大写开始盛行，“the earth”也被写成“The Earth”，特别是当与其他天体一起使用时。最近，这个名字有时被简单地命名为“Earth”，与其他行星的名称类似。

拉丁文则称之为“泰拉”或“忒亚”（Terra），对应古罗马神话中大地女神忒亚之名。Terra有时会在科学写作中使用，尤其是在科幻小说中，用于区分人类居住的星球与其他星球3；在诗歌中，Tellūs 会被用来表示地球4；在一些罗曼语系语言中，Terra 也是地球的名称，这些语言是从拉丁语演变而来的，如意大利语和葡萄牙语，而在其他罗曼语系语言中，这个词产生了拼写略有变化的名字，如西班牙语 Tierra 和法语 Terre。

希腊文中则称之为“盖亚”（Γαῖα，Gaia），对应希腊神话中大地女神之名，其拉丁语形式是少见的 Gæa 或 Gaea，但其替代拼写Gaia在现代社会中已经变得很常见。

早期的史料中，eorðe 一词被用于翻译拉丁语 terra 和希腊语 γῆ gē 的许多含义：地面、土壤、干燥的土地、人类世界、世界表面（包括海洋）和地球本身。与罗马的 Terra/Tellūs 和希腊的Gaia一样，地球可能是日耳曼宗教中的拟人化女神，如晚期北欧神话人物包括 Jörð（“地球”），一位女巨人，通常被称为“托尔的母亲”5。

另外，地球的标准天文符号是一个四分圆⊕，常用于物理量的下角标，表示与地球物理性质相关。

历史

地球形成

根据放射性定年法的测量结果，太阳系大约在45.6±0.08亿年前形成，而原生地球大约形成于45.4±0.04亿年前6。从理论上讲，太阳系的形成始于46亿年前一片巨大氢分子云的引力坍缩，坍缩的质量大多集中在中心，形成了太阳；其余部分一边旋转一边摊平，形成了一个原行星盘，继而形成了行星、卫星、流星体和其他太阳系小天体。图为原行星盘实际图像，由阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列观测拍摄，对象为金牛座HL的原行星盘。

根据星云假说，地球等微行星起源于吸积坍缩后残留的气体、冰粒和尘埃，这些物质逐渐汇聚成直径为一至十千米的块状物。在距离太阳小于5天文单位的区域，由于高温导致冰直接升华，固态尘埃主要由耐热化合物组成。这些尘埃逐渐聚集，形成了类地行星。然而，具体的形成细节仍不清楚，因为这一过程高度随机，难以重现。

在最初阶段，许多小天体通过吸积尘埃逐步成长，且其生长速度与质量成正比——质量越大，生长越快。引力相互作用促使小天体与大天体碰撞，加速了大天体的生长并提升其内部温度，最终形成了类地行星。

在太阳系的外部区域，较小的天体要么撞击正在形成的行星，要么被捕获成为卫星，或被抛射至内部太阳系，甚至被甩出原行星盘。这些天体由耐热颗粒和挥发性化合物（如水、甲烷、氨）组成，其中较大的天体因内部热量而发生分化，形成岩石核心和冰质外层。这些含冰天体有些被抛射至内太阳系并撞击类地行星，带来了水和其他挥发性化合物，形成了早期的大气层。此外，内太阳系幸存的撞击体中也可能含有挥发性成分。

整个太阳系的形成过程，包括太阳与行星的诞生，发生在不到1亿年的时间里，原行星的聚集只用了1000至2000万年，最终形成了原始地球。初生地球表面覆盖着岩浆海，而非今天的水体。7

图为原始地球表面艺术想象图，是Chesley Bonestell的画作，描绘了大约46亿至45亿年前地球演化初期的景象。当时，随着地球分化形成由液态铁和镍组成的核心、由橄榄石和辉石晶体构成的地幔，以及由暗长岩晶体组成漂浮于岩浆海洋中的原始地壳，各种矿物质都在这个全球性的硅酸盐熔融海洋中结晶。那时地球已经拥有了一层原始大气层，即便地表仍在遭受固体物体的猛烈轰击，水蒸气也开始在温度下降的大气中凝结形成云层。月球在地平线上显得异常巨大，因为当时它刚刚形成，离地球的距离比现在更近。

当前关于地球和月球形成的理论基于星系形成理论，结合陨石和月球研究的信息，并符合物理化学定律，同时考虑了混沌特性。月球的形成相对较晚，约发生在45.3亿年前，大碰撞假说是目前最受支持的月球起源理论。该假说认为，一颗火星大小的天体——忒伊亚（Theia）与地球发生碰撞，产生的碎片通过吸积形成了月球，而部分忒伊亚的质量融入了地球。8

在约41亿至38亿年前，地月系统经历了后期重轰炸期，大量小行星撞击月球并重塑其表面，同时地球也遭遇了频繁的撞击。这些撞击以热量形式释放出巨大能量，导致早期地球表面熔化，形成了由硅酸盐、硫化物和铁组成的岩浆海洋。由于不同物质的密度差异，熔融铁团块逐渐沉入地球中心，形成地核，而硫化物球粒也缓慢下沉，分化出地幔和地壳。

随着增生过程结束，地球开始冷却，硅酸盐矿物逐步从岩浆中结晶。橄榄石和辉石等高温矿物因密度较大沉入地幔，形成橄榄岩；而钙长石因密度较小，浮向岩浆海洋顶部，构成了早期的地壳。该地壳在早期频繁的小行星撞击和火山活动中不断受到破坏和重塑。这一时期，地球的火山活动更为剧烈，地壳较薄，且地球内部蕴含更多热量。地质学家将约46亿至38亿年前的这段时间称为冥古宙，意指地球那时的环境如同地狱一般恶劣。9

行星演化

自太古宙起地球表面开始冷却凝固，形成坚硬的岩石，同时火山爆发所释放的气体形成了次生大气10。最初的大气成分受到火山活动和释放的气体影响很大，可能由水汽、二氧化碳、氮组成，其中水汽的蒸发加速了地表的冷却，待到其充分冷却后，暴雨持续下了成千上万年，雨水汇入盆地，形成了海洋。暴雨在减少空气中水汽含量的同时，也造成大气二氧化碳含量的大幅减少。此外，小行星、原行星和彗星上的水和冰也被认为是对地球上水的来源之一11。“暗淡太阳悖论”（Faint young Sunparadox）指出，虽然早期太阳光照强度大约只有现在的7/10，但大气中的温室气体足以使海洋里的液态水免于结冰12。

约35亿年前，地球磁场出现，有助于阻止大气被太阳风剥离13。随着地球上熔融的外层冷却凝固，并在大气层水汽的作用下形成地壳。随着地球熔融的外层冷却，形成了第一个固体的原始地壳，该地壳被认为是镁铁质的成分14。始新世沉积岩中存在的锆石矿物颗粒表明，至少早在44亿年前，原始地壳就已存在，并包含有闪长岩的组分。该演化模型显示，最初形成的大陆地壳是小面积的，而关于它们如何演变到达到目前的规模，主要有两种观点15：(1) 原始大陆地壳持续至今相对稳定的增长 ；(2) 太古宙大陆地壳体积的初始快速增长，形成了现在存在的大部分大陆地壳。两种观点分别受到全球大陆地壳辐射测定、锆石中铪和沉积岩中钕的同位素证据的支持。

新的大陆地壳是板块构造运动的结果，而这一过程最终是由地球内部热量的持续损失驱动的。研究表明，在数亿年的时间里，构造运动可导致大陆地壳汇聚在一起，形成超级大陆，随后又分裂开来。大约在7.5亿年前，已知最早的超级大陆之一罗迪尼亚（Rodinia）开始分裂，这些大陆后来在6~5.4亿年前又重新汇聚形成潘诺西亚大陆（Pangaea），后者在1.8亿年前又重新开始分裂，最终演变成目前的大陆地壳格局。16

地球历史上曾出现过多次冰期，而最近的冰期模式始于大约4000万年前17，在更新世初（约258万年前）冰期活动开始加剧。此后，地球高纬度和中纬度地区经历了反复的冰川融化周期，大约每21000年，41000年和100000年重复一次18。末次冰河期，俗称“末次冰河时代”，冰川覆盖了大部分大陆，甚至中纬度地区都被冰川所覆盖，最终大约在11700年前结束19。

未来趋势

地球预期的长远未来与太阳的演化息息相关，随着太阳核心的氢持续核聚变生成氦，太阳光度将持续会缓慢增加，即在接下来的11亿年里，太阳的光度将增加10%，在接下来的35亿年里将增加40%。20这会造成地球表面温度的升高，从而加速无机碳循环，可能会在大约1~9亿年内将CO2浓度降低到当前植物的致命水平：若没有进化出新的光合机制，大约6亿年后，C3植物将会退出地球的生命舞台；大约8亿年后，C4植物则会消失2122。缺乏植被将导致地球大气损失氧气，使目前的动物生活变得不可能。地球表面的复杂生命发展还算年轻，生命活动能够继续达到极盛并维持约7~8亿年。

由于太阳光度的持续增加，地球的平均温度可能在15亿年内达到100 °C（373K），所有海水都将蒸发并流失到太空中，这可能会引发失控的温室效应，整个耗散过程约需要1.6~30亿年23。即使太阳光度永远保持稳定，因为大洋中脊冒出的水蒸气减少，约10亿年后，27%的海水会进入地幔，海水的减少使得温度剧烈变化而不适合复杂生命生存24。

太阳将在大约50亿年后演变成一颗红巨星。根据恒星物理理论，届时太阳将膨胀到大约1天文单位（1.5亿千米），大约是目前半径的234倍。作为一颗红巨星，太阳将失去大约30%的质量，因此如果不考虑引力潮汐效应，当太阳达到其最大半径时，地球将移动到距离太阳1.7天文单位（2.5亿千米）的轨道，摆脱了落入膨胀太阳外层大气的命运。否则，地球的轨道会因为引力潮汐效应的拖曳而衰减，使其落入已成为红巨星的太阳大气层而最终被蒸发掉。然而即使地球不会被太阳红巨星所吞噬，届时太阳的亮度峰值将是当前的5000倍，地球上剩余的生物也难逃被高温摧毁的命运。25

理化性质

行星形态

地球通过流体静力平衡保持大致椭球形26，平均直径为12742千米，是太阳系中第五大行星和最大类地行星27，其赤道周长约为40000 千米，这个整数并非巧合，而是因为长度单位米的最初定义是经过法国巴黎的经线上赤道与北极点距离的千万分之一。

地球自转的效应使得沿贯穿两极的地轴方向稍扁，赤道附近略有隆起，因此使其从球形变为略呈椭球形：从地心出发，地球赤道半径比极半径多了43千米28。因此地球表面离地球质心最远的地方，并非海拔最高的珠穆朗玛峰，而是位于赤道上的厄瓜多尔钦博拉索山的山顶。这种情况也使不同纬度的重力加速度呈现差异，例如赤道海平面处重力加速度约为g=9.780m/s2，在北极海平面处的重力加速度约为g=9.832m/s2，而全球通用的重力加速度标准值为g=9.807m/s2。

由于局部地势有所起伏，地球与理想椭球体也略有偏离，但从行星尺度看，这些起伏与地球半径相比很小。如马里亚纳海沟低于当地海平面10893.43米，仅将地球的平均半径缩短了0.17%；而珠穆朗玛峰海拔8848.86米，仅将地球平均半径延长了0.14%29。如果把地球缩到台球大小，地球的大型山脉和海沟将会和微小瑕疵一样，而其他大部分地区，尤其是北美大平原和深海平原，摸上去则更加光滑30。

另外，相较于刚性陆地地形，海洋则呈现出更具动态性的地形。但为了测量地球地形的局部变化，大地测量学中常采用理想化的地球产生一种称为“大地水准面”的形状。如果海洋被理想化，完全覆盖地球，没有任何潮汐和风等扰动，那么就可以获得这样的大地水准面形状。其结果是形成一个光滑但重力不规则的大地水准面，这为地形测量提供了平均海平面（MSL）作为参考标准31。

地貌特征

地球表面是固体地球与大气层和海洋之间的边界，以这种方式定义，其面积约为5.101亿平方千米32，其中约29.2%（1.4894亿平方千米）是陆地33，其余70.8%（3.61132亿平方千米）是海洋34。地球可分为两个半球：按纬度分为极地北半球和南半球；或按经度分为东半球和西半球。陆地主要分布在北半球，海岸线共35.6万千米。全球最低点位于马里亚纳海沟（-10893.43米），全球最高点为珠穆朗玛峰（8848.86米）。

地球表面70.8%是海水，这个巨大的“咸水池”通常被称为海洋，构成一个巨大的动态水圈。而在早期地球，海洋可能已经完全覆盖了地球35。传统上将海洋由大到小通常分为太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋，最新研究又提出增加南极洋或南大洋。海洋覆盖了地球的海洋地壳，大陆架海洋在较小程度上覆盖了大陆壳的大陆架。大洋地壳形成了大型海洋盆地，具有深海平原、海山、海底火山、海沟、海底峡谷、大洋高原和横跨全球的洋中脊系统等特征。36在地球的极地地区，海洋表面被季节性变化的海冰覆盖，这些海冰经常与极地、永久冻土和冰盖相连，形成极地冰盖。海底的地壳表面具有多山的特征，包括一个全球性的洋中脊系统，以及海底火山、海沟、海底峡谷、海底高原和深海平原。

地球表面29.2%是陆地，包括地球上的许多岛屿，但大部分陆地表面被五个大陆占据，分别是非洲大陆、欧亚大陆、美洲大陆、南极大陆和澳大利亚大陆，另外还有很多岛屿。陆地地形变化很大，由山脉、沙漠、平原、高原等地貌组成，表面高程从死海的低点-418米，到珠穆朗玛峰顶部的最高高度8848米不等，而陆地的平均海拔约为797米。37

陆地表面可能被地表水、雪、冰、人工结构或植被覆盖，其中大部都被植被覆盖38，但也有相当多是冰盖（不包括永久冻土下同样大面积的土地）或沙漠（33%）。土壤圈位于地球陆地表面的最外层，由土壤组成，并受土壤形成过程的影响。土壤对于土地的耕地至关重要。截至2015年，地球上的总耕地面积占地表面积的10.7%，其中1.3%是永久性耕地3940。地球估计有 1670万平方千米的农田和3350万平方千米的牧场41。

地表和海底构成了地壳的顶部，地壳与上地幔的一部分一起构成了地球的岩石圈。地壳可分为海洋地壳和大陆地壳。在海底沉积物之下，海洋地壳主要是玄武岩，而大陆地壳可能包括密度较低的物质，如花岗岩、沉积物和变质岩。近75%的大陆表面被沉积岩覆盖，尽管它们构成了地壳质量的5%左右。42

海底海底地形的平均测深为4千米，与海平面以上的陆地地形一样多变。地球表面不断受到内力和外部作用的塑造，如内部板块构造过程，包括地震和火山活动，外部由冰、水、风和温度驱动的风化和侵蚀，以及通过生物过程，包括生物质的生长和分解到土壤中。43也就是说，板块构造运动也会改变地貌，大风、降水、热循环和化学作用对地表的侵蚀也会改变地貌，冰川作用、海岸侵蚀、珊瑚礁的形成，以及大型陨石的撞击都会对地貌的重塑产生影响。

化学组成

地球的总质量约为5.97×1024千克，构成地球的主要化学元素有铁（32.1%）、氧（30.1%）、硅 （15.1%）、镁（13.9%）、硫（2.9%）、镍（1.8%）、钙（1.5%）、铝（1.4%），剩下的1.2%是其他微量元素，例如钨、金、汞、氟、硼、氙等。由于质量层化（质量较高者向中心集中）的缘故，据估算，构成地核的主要化学元素是铁（88.8%），其他构成地核的元素包括镍（5.8%）和硫（4.5%），以及质量合共少于1%的微量元素。44构成地幔的主要元素是氧、硅、镁、铁、铝、钙等，主要以矿物质形式出现，包括辉石（化学式为(Mg, Fe, Ca, Na)(Mg, Fe, Al)(Si, Al)2O6）、橄榄石（化学式为(Mg, Fe)2SiO4）等。

至于地壳的化学构成，氧是地壳内丰度最高的元素，占了46%。地壳中的含氧化合物包括水、二氧化硅、硫酸钙、碳酸钙、氧化铝等，而地壳内含量最高的10种化合物、绝大部分构成地壳常见岩石的化合物均是含氧化合物。45有些岩石则由氟化物、硫化物和氯化物组成，但氟、硫和氯在任何地方岩层中的总含量通常远少于1%。占地壳浅表90%以上体积的火成岩主要由二氧化硅及硅酸盐构成。地球化学家法兰克·维格氏维尔·克拉克（Frank Wigglesworth Clarke）基于1672个对各种岩石的分析进行计算，推论出99.22%的岩石是以下表列出的氧化物构成，亦有其他含量较少的成分。

|| || 地壳的化学构成

地球表面的岩石按照成因大致可分为三类：火成岩、沉积岩和变质岩。火成岩是由上升至地表的岩浆或熔岩冷却凝固而形成的一种岩石，又称岩浆岩，是构成地壳主要岩石。火成岩按照成因又可分大致分为两类：一是岩浆侵入地表形成的侵入岩，按照形成位置的不同可分为深成岩和浅成岩，常见的花岗岩就是一种侵入岩。二是岩浆喷出地表形成的喷出岩，又名火山岩，例如安山岩、玄武岩。大陆地壳主要由密度较低的花岗岩、安山岩构成，多为钾长石、钠长石和硅酸盐矿物为主；海洋地壳主要由致密的玄武岩构成，多含镁铁化合物、钙长石和钠长石等。沉积岩是由堆积、埋藏并固结在一起的沉积物形成的。近75%的大陆表面被沉积岩覆盖，虽然它们只占地壳质量的约5%，变质岩是从原有的岩石通过高压高温的环境变质而形成的一种岩石，如大理岩。地球表面最丰富的硅酸盐矿物有石英、长石、角闪石、云母、辉石和橄榄石等。常见的碳酸盐矿物有方解石（发现于石灰岩和白云岩）等。

|| || 部分元素-矿物-岩石对应表

地热构造

地球内部如同其他类地行星一样，可根据化学性质或物理（流变学）性质分为若干层。地球的内核、外核具有明显的区别，这是其他类地行星所没有的特征。地球外层是由硅酸盐矿物组成的地壳，下面又有一层黏稠固体组成的地幔。46虽然地震数据表明组成地幔的岩石是固体，这限制了其温度低于橄榄岩和辉橄岩的熔点，但目前地幔的温度分布尚不确定。有限的实验数据表明，干橄榄岩的熔点随着压力的增加而上升，从地表（压力为1 Mpa）约1090°C下降到100千米深度处（压力为34 Gpa）约1340°C。将这些数据外推到400千米深度（压力为132 GPa）时，估计干橄榄岩的熔点约为1700°C，而700千米深度处的温度为1770°C，这意味着地幔的岩石温度非常高但仍然保持固态，因为它们能够传递地震波（即S波）。

不混溶的铁和硫化物液体的分离以及硅酸盐液体的结晶可以解释地球内部结构的大规模特征。地球中心的铁核由一个固体内核（半径约为1329千米）和一个液体外核组成，整个核心的半径为3471千米。核心上覆盖着由橄榄岩及其高压等效物称为镁铁质岩组成的地幔，地幔厚度为2883千米。47

地球的地幔分为上地幔和下地幔。这两个地幔的分区主要是在力学性质上有所不同，且主要取决于温度。上地幔上部存在一个地震波传播速度减慢的圈层，即软流圈。软流圈的岩石在受力时可以发生塑性变形，因为矿物接近其熔点，可能存在部分融熔。软流圈之上为岩石圈，其是刚性的，是由地壳以及较冷、较坚硬的地幔上层共同组成的、一个厚约120千米的硬壳。此外，地球有厚约40千米的大陆地壳主要由低密度的硅酸盐矿物组成，如正长石、云母矿物黑云母和白云母以及石英。大陆地壳岩石的平均密度约为2.7 g/cm3，这意味着大陆实际上漂浮在下方密度为3.2 g/cm3的岩石圈地幔中。

地幔和地壳之间的分界是莫霍不连续面。地壳的厚度随位置的不同而不同，从海底的6千米到陆地的30至50千米不等。48地壳以及地幔较冷、较坚硬的上层合称为岩石圈，板块也是在这个区域形成的。岩石圈以下是黏度较低的软流圈，岩石圈就在软流圈上方运动。地幔晶体结构的重大变化出现于地表以下410至660千米之间的位置，是分隔上地幔及下地幔的过渡区。在地幔以下，是分隔地幔和地核的核幔边界（古登堡不连续面），再往下是黏度非常低的液态外地核，最里面是固态的内地核。内地核旋转的角速度可能较地球其他部分要快一些，每年约领先0.1~0.5°。49内地核半径1220千米，约为地球半径的1/5。

地球内部的主要产热同位素是钾-40、铀-238和钍-23250，中心温度可能高达6000 °C， 压力可能达到360 GPa51。由于大部分热量是由放射性衰变提供的，推测在地球历史的早期，半衰期短的同位素耗尽之前，地球的热量产生要高得多。在大约30亿年前时，地热产量可能是现在的两倍，从而造成地幔对流和板块构造速率的增加，并可能产生罕见的火成岩，例如今天很少形成的科马提岩。52

地球的平均热损失为 87mW/m2，全球热损失为 4.42×1013 W，地核的部分热能通过地幔羽流向地壳输送，地幔羽流是一种由高温岩石的上升流组成的对流形式53，这些羽流可以产生热点 54。地球上更多的热量是通过板块构造、与洋中脊相关的地幔上升流耗散的。热量损失的最后一种主要模式是通过岩石圈的传导，其中大部分发生在海洋之下。55

海洋岛屿、洋中脊和大陆裂谷带的火山活动也与内部构造的减压熔融有关，当热岩浆柱或热岩浆上升到软流圈地幔的上部时，就会发生这类地质活动。在软流圈深处，由于放射性元素的不规则分布，引起局部温度升高。结果受影响岩石的密度降低，这使得它们相对于周围岩石变得浮力较大。因此，这些岩石开始向上移动，穿过软流圈地幔。这些地幔柱可以形成直径从几十到几百千米不等的头部和尾部，随后它们缓慢上升到软流圈顶部。当地幔柱遇到软流圈顶部的刚性岩石层时，它们的头部会径向扩展，直径可达1000千米。这样的巨大地幔柱存在于冰岛和红海入口处阿法尔凹地等等的下方。

板块运动

地球的地壳和上地幔的刚性外层，即岩石圈，可以被划分为构造板块。这些板块是被以下三种边界类型之一分割并相对移动的刚性块体：在收敛边界处，两个板块作相向运动，汇聚在一起；在离散边界处，两个板块作背向运动，被拉开；在转换边界处，两个板块作相对平移运动，横向滑过彼此。沿着这些板块边界，可能会发生地震、火山活动，也可能碰撞形成高山和俯冲形成海沟56。构造板块位于软流圈之上，软流圈是上地幔的固体但粘性较低的部分，可以与板块一起流动和移动。57

随着构造板块的平移，洋壳在板块的前缘汇聚边界向下俯冲。与此同时，地幔物质在不同边界的上升流形成了大洋中脊，这些过程的结合将海洋地壳回收到地幔中，由于这种循环利用，大部分海底的年龄不到10亿年。最古老的海洋地壳位于西太平洋，估计有2亿年的历史58。相比之下，最古老的大陆地壳是40.3亿年59，尽管在始新世沉积岩中发现了碎屑锆石，且其年龄高达44亿年，表明当时至少存在一些原始大陆地壳60。

七个主要板块是太平洋、北美、欧亚、非洲、南极、印度-澳大利亚和南美洲。其他值得注意的板块包括阿拉伯板块、加勒比板块、南美洲西海岸的纳斯卡板块和南大西洋的斯科舍板块。澳大利亚板块与印度板块在5500~5000 万年前间拼合形成印度-澳大利亚板块。移动相对较快的板块是海洋板块，其中科科斯板块（Cocos Plate）以75毫米/年的速率前进61，太平洋板块以52~69毫米/年的速率移动。移动最慢的板块是南美板块，以10.6毫米/年的速率前进62。

磁场磁层

地球内部及周围空间中存在着静磁场。根据静磁场的多极展开，如果把地球近似看作一个磁偶极子，它的磁矩大小为7.91 × 1015 Tm3，地磁轴方向与自转轴近似重合但有少许偏离，两者的夹角被称为地磁偏角。在垂直平分地磁轴的平面和地球表面相交形成的地磁赤道圈上，磁感应强度约为3× 10-5 T，在地磁轴与地球表面相交形成的地磁极处，磁感应强度约为地磁赤道处的两倍。因此地磁的作用类似于条形磁铁，向周围空间延伸出磁场。然而，地球实际上不可能是永久的条形磁铁，因为所有材料在居里温度下会失去其磁性。

地球磁场的存在是在公元12世纪发现的，这一发现促成了磁罗盘的发明，磁罗盘自此成为航海的重要工具。磁罗盘指向靠近地理北极的磁极。地球的磁极在极地区域内随机漂移，并不与地理北极和南极重合。此外，地球磁场的强度有所变化，最近以每世纪近6%的速率下降（尽管它仍然强于其长期平均水平）63，并且其极性在数百万年的时间尺度上实际上发生了变化。在岩浆流的冷却结晶过程中，火山岩记录了地球磁场的极性历史，并且这一记录过程一直在进行。

根据发电机假说，地球被比作一种发电机，但存在一个问题，发电机是设计用来产生电流而不是磁场的，因此地球不可能是传统的发电机。地磁主要来自于地核中铁、镍构成的导电流体的运动。在地核的外核中，炽热的导电流体在从中心向外对流的过程中受到地转偏向力的作用形成涡流，产生磁场。而涡流产生的磁场又会对流体的流动产生反作用，使流体的运动乃至其产生的磁场近似保持稳定，但由于对流运动本身是不稳定的，地磁轴的方向会缓慢、无规律地发生变化，导致地磁倒转。64地磁倒转的周期不固定，每一百万年可能会发生数次逆转，最近的一次则发生在78万年前，被称为布容尼斯－松山反转。65

沃尔特·埃尔萨瑟（Walter Elsasser）和爱德华·布拉德（Edward Bullard）曾提出，地球磁场由外核中液态铁的自激发电机效应产生。其基本原理是液态铁的流动在存在的杂散磁场中感应出电流，这些电流反过来又产生磁场，进而维持地球磁场，而液态铁的流动受地球自转或热驱动对流的影响。形成行星磁场的必要条件包括：导电流体、流体的驱动和初始磁场。

此外，旋转速度较慢或核心已固化的行星预计不会有磁场。这一模型为解释太阳系中一些行星有磁场，而另一些没有提供了框架。尽管这一模型合理解释了地球磁场的产生，但其细节仍不完全清楚，尤其是感应电流的起源。地球的磁场可视为由核心内部流动的电流生成的电磁现象，但这一过程的复杂性和混沌性质导致磁场的强度和极性会自发变化。

地球磁场在太空中的范围定义了磁层。太阳风的离子和电子被磁层偏转；太阳风压力将磁层的白天侧压缩到大约10个地球半径，并将夜间磁层延伸成一条长尾。66由于太阳风的速度大于波在太阳风中传播的速度，因此在太阳风内的日侧磁层之前会发生超音速弓形激波67。在磁暴和亚风暴期间，带电粒子可以从外磁层，特别是磁尾偏转，沿着磁力线进入地球的电离层，在地球表面上方约80至160千米处的大气可以被激发和电离，从而引起极光，68最常见的颜色是红色和绿色。

行星运动

公转

地球绕太阳公转的轨道与太阳的平均距离大约是1.5亿千米，每365.2564平太阳日（365日6时9分10秒）转一圈，称为一恒星年。1990年，旅行者1号从64亿千米拍摄到了地球的图像（暗淡蓝点）。公转使得太阳相对于恒星每日向东有约1°的视运动，每12小时的移动相当于太阳或月球的视直径。由于这种运动，地球平均要24小时，也就是一个太阳日，才能绕轴自转完一圈，让太阳再度通过中天。地球公转的平均速度大约是29.8 km/s（107000 km/h），7分钟内就可行进12742 km，等同于地球的直径的距离；约3.5小时就能行进约384000千米的地月距离。69

在现代，地球的近日点和远日点出现的时间分别出现于每年的1月3日和7月4日左右。 由于地轴进动和轨道参数变化带来的影响，这两个日期会随时间变化。这种变化具有周期性的特征，即米兰科维奇假说。地球和太阳距离的变化，造成地球从远日点运行到近日点时，获得的太阳能量增加了6.9%。因为南半球总在每年相同的时间接近近日点时朝向太阳，因此在一年之中，南半球接受的太阳能量比北半球稍多一些。但这种影响远小于转轴倾角对总能量变化的影响，多接收的能量大部分都被南半球表面占很高比例的海水吸收掉。

相对于背景恒星，月球和地球每27.32天绕行彼此的质心公转一圈。由于地月系统共同绕太阳公转，相邻两次朔的间隔，即朔望月的周期，平均是29.53天。从天球北极看，月球环绕地球的公转以及它们的自转都是逆时针方向。从超越地球和太阳北极的制高点看，地球也是以逆时针方向环绕着太阳公转，但公转轨道面（即黄道）和地球赤道并不重合——黄道面和赤道面呈现23.439281°（约23°26'）的夹角，该角也是自转轴和公转轴的夹角，被称为轨道倾角、转轴倾角或黄赤交角。而月球绕地球公转的轨道平面（白道）与黄道夹角5.1°。如果没有这些倾斜，每个月都会有一次日食和一次月食交替发生。70

地球的引力影响范围半径大约是1.5×106千米，天体必需进入这个范围内才能被视为环绕着地球运动，否则其轨道会因太阳引力摄动而变得不稳定，并有可能脱离地球束缚[[ii]]。包括地球在内的整个太阳系，在位于银河系平面（银道）上方约20 光年的猎户臂内，以28000光年的距离环绕着银河系的中心公转。71

自转

地球相对于太阳的平均自转周期称为一个平太阳日，定义为平太阳时86,400 秒（等于86,400.0025秒）72。因为潮汐减速的缘故，当前地球的太阳日已经比19世纪略长一些，每天要长0至2毫秒。73国际地球自转服务（IERS），以国际单位制的秒为单位，测量了1623年至2005年和1962年至2005年的时长，确定了平均太阳日的长度。

地球相对于太阳的自转周期，称为一个恒星日，依据IERS的测量，1恒星日等于平太阳时（UT1）86,164.098903691 秒，即23小时56分4.098903691秒74。天文学上常以地球相对于平春分点的自转周期作为一个恒星日，在1982年是平太阳时（UT1）86164.09053083288秒，即23小时56分4.09053

来源: 百度百科

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