地球とは？太陽系第3惑星の定義・45億年の形成史と生命の起源

地球は私たちが住んでいる惑星です。太陽から3番目の惑星で、生命が存在することが確認されている唯一の天体です。地球は約45億年前に形成されました。太陽系の内側にある4つの岩石惑星のうちの1つで、他の3つは、水星、金星、火星である。

公転・自転と重力の影響

地球の質量は月を引きつけ、その軌道や潮汐に影響を与えていますが、同時に太陽の巨大な質量が地球を動かしています。また、地球は自転しているため、昼と夜が交互に訪れ、場所によって太陽と向き合う時間が変わります。地球は、³⁶⁵¹/₄回（1日）自転するごとに1回（1年）太陽の周りを公転します。つまり、1年は約365.25日の自転に相当します（閏年で調整されます）。

構造と物質組成

地球は中心に金属の核（主に鉄とニッケル）があり、その外側にマントル、さらに薄い岩石の地殻が存在します。核の運動は地球磁場を生み、磁場は有害な宇宙線から生命を守る重要な役割を果たします。地殻は複数のプレートに分かれていて、プレート運動（プレートテクトニクス）が地震や火山活動、大陸の移動を引き起こします。

水と大気

地球は、太陽系の中で唯一、液体の水が大量に存在する惑星です。海や氷を合わせた地球表面の水の覆われる比率は現在は約71％と見積もられており、これが「青い惑星」と呼ばれる理由です。大気は主に窒素と酸素で構成され、気候や天候を形成するとともに、生物にとって必要な温度や圧力を保つ温室効果をもたらしています。

生命と生物圏

水と安定した環境があったため、地球には何百万もの種ものの動植物が発生・進化しました。初期のシアノバクテリアは光合成によって大気中に酸素を供給し、やがて酸素濃度を高めて多細胞生物の進化を可能にしました（この大気の酸素化は大規模な環境変化を引き起こしましたが、同時に新しい生態系も生み出しました）。地球の生きている部分を総称して「生物圏」と呼びます。

生命の起源と長い歴史

生命の起源は現在も研究が続いていますが、海洋や熱水噴出孔などの化学的に豊かな環境が、最初の有機分子や原始的な代謝系を育んだ可能性が高いと考えられています。地球の歴史は約45億年にわたる地質学的・生物学的変化の積み重ねであり、気候変動、隕石衝突、氷期や温暖期などが生物多様性を形作ってきました。

人類と地球環境への影響

人類は短い時間で地球の表面や大気を大きく変え、気候変動、生物多様性の損失、大気・海洋汚染などの問題を引き起こしています。これらは地球規模のシステムに影響を与え、将来の世代や他の種に重大な影響を及ぼす可能性があります。地球を長く健全に保つためには、持続可能な資源利用と国際的な協力が不可欠です。

まとめ

地球は太陽系第3惑星として独自の物理的・化学的条件を備え、液体の水と安定した大気を持つことで多様な生命を育んできました。内部構造や磁場、プレートテクトニクス、大気循環などが相互に作用し、現在の地球環境を作り上げています。私たち人間もこのシステムの一部であり、その保全と理解が未来の鍵となります。

軌道と旋回

地球は、太陽系として太陽の周りを移動する8つの惑星と何千もの小天体の一部です。太陽系は現在、天の川銀河のオリオンアームを通って移動しており、今後約1万年の間は移動することになります。

地球は太陽から約1億5,000万km（9,300万マイル）離れています（この距離を「天文単位」といいます）。地球は、平均速度約30km/s(19 mi/s)で公転しています。地球が太陽の周りを一周するのにかかる時間は、約³⁶⁵¹/₄回です。この1年ごとの1日を補うために、4年ごとに1日ずつ増えていきます。これを「うるう年」と呼びます。

月は地球の周りを平均40万キロ、25万マイルの距離で回っています。月は地球に固定されているため、月の半分は常に地球に向いており、残りの半分は「月の裏側」と呼ばれています。月が地球の周りを一周するのに約²⁷¹⁄₃日かかりますが、地球は同時に太陽の周りを回っているので、月が暗くなってから明るくなってまた暗くなるまでには約²⁹¹⁄₂日かかります。これが「月」という言葉の由来ですが、今ではほとんどの月が30日や31日になっていますが、これが「月」という言葉の由来です。

地球は太陽の周りの軌道に対して斜めに回転しています。

地球の歴史

こちらも参照。歴史地質学、地球の時代、巨大衝突仮説、大酸素化現象

地球をはじめとする惑星は、約46億年前に形成されました。これらの惑星は、太陽を作った星雲の残りのガスでできていました。月は、初期の地球とそれよりも小さな惑星（テアと呼ばれることもある）が衝突した後に形成された可能性があります。科学者たちは、両方の惑星の一部が分裂して、（重力によって）月になったと考えています。

地球の水は様々な場所からやってきました。水蒸気が凝縮し、彗星や小惑星が地球に衝突して海ができました。10億年の間に（つまり約36億年前に）、最初の生命が進化したのは、アルカイア時代です。あるバクテリアは、太陽の光と水から植物に食べ物を作らせる光合成を発達させました。これにより多くの酸素が放出され、最初は溶液中の鉄に取り込まれました。やがて、遊離酸素が大気や空気中に入り込み、地球の表面が好気性の生物に適した環境になりました（「大酸素化現象」を参照）。この酸素はまた、太陽からの悪い紫外線から地表を守るオゾン層を形成しました。オゾン層ができる前には、地表には複雑な生命体は存在していませんでした。

地球の土地と気候は、過去には大きく異なっていました。約300万年から350万年前には、ほとんどすべての土地が一つの場所に存在していました。これを超大陸と呼びます。最も早く知られていた超大陸はヴァールバラと呼ばれていました。その後、地球がほぼ全面的に厚い氷床（氷河）で覆われていた時代がありました。これは「雪だるま式地球説」として議論されている。

人々

地球上には約70億人の人々が暮らしています。彼らは、国と呼ばれる約200の異なる土地に住んでいます。いくつかの国、例えばロシアは、多くの大都市を持つ大きな国です。また、バチカン市国のような小さな国もあります。人が最も多い国は、中国、インド、アメリカ、インドネシア、ブラジルの５カ国です。人々の約90％は、ほとんどの土地を持つ世界の北半分に住んでいます。科学者たちは、人々はもともとアフリカから来たと考えています。現在では、全体の70％の人がアフリカではなく、ヨーロッパやアジアに住んでいます。

人は様々な形で地球を変えてきました。彼らは約1万年前から食料や衣服のために植物を育てることができました。食料が十分にあれば、町や都市を作ることができました。これらの場所の近くでは、男性や女性が川を変えたり、農場に水を運んだり、洪水（増水）が自分たちの土地に押し寄せるのを止めることができました。人々は有用な動物を見つけて飼育しやすくするために繁殖させました。