A Föld (, ) a Naptól számított harmadik bolygó a Naprendszerben, ahol a legnagyobb átmérőjű, tömegű és sűrűségű Föld-típusú bolygó.
Több millió faj, köztük az ember élőhelye is. A Föld a világegyetem egyetlen olyan bolygója, amelyről tudjuk, hogy életet hordoz. Jelenlegi ismereteink szerint 4,44–4,54 milliárd éve alakult ki, és a felszínén mintegy egy milliárd év múlva az élet is megjelent. Azóta a bioszféra jelentősen megváltoztatta az atmoszférát, és más, biotikus összetevőit. Ezzel lehetőség nyílt az aerob organizmusok osztódásos szaporodására, és létrejött az ózonréteg, amely megszűri a Nap felől érkező ultraibolya sugárzást. A Föld felszínét a Föld mágeneses mezeje védi a nagyenergiájú kozmikus sugárzástól. A Naprendszer külső körülményei a várakozások szerint még mintegy 1,5 milliárd évig támogatják az élet jelenlétét, de ezután a mind fényesebbé váló Nap el fogja tüntetni a bioszférát.
A földkéreg több különálló részre, tektonikai lemezekre töredezett, és ezek az elmúlt évmilliók során, és jelenleg is folyamatosan mozognak egymáshoz képest. A felszín nagyjából 71 százalékát sós vizű óceánok, a fennmaradó területet kontinensek és szigetek foglalják el. Nem tudunk más olyan bolygóról, aminek felszínén folyékony víz található, márpedig az a földi élet elengedhetetlen feltétele. A Marson valaha volt víz, de ma már csak legfeljebb nyomokban, jéggé fagyva fordulhat elő.Lásd: 2007-ig mindössze egyetlen exobolygó, egy gázóriás légkörében mutattak ki vízgőzt. Lásd: A Föld belseje aktív maradt. Részei a Goldschmidt-modell szerint: a viszonylag szilárd földköpeny, a folyékony, a mágneses térért felelős külső mag és a szilárd, vas- (nikkel-)szulfidosnak tekintett belső mag.
thumb|left|A Föld pályája a Nap körül (a méretek nem arányosak)
A Föld (elvileg) minden testtel gravitációs kapcsolatban áll a világűrben. Ezek közül gyakorlatilag legjelentősebb a Nap és a Hold gravitációs hatása. Amíg a Föld megkerüli a Napot, addig nagyjából 365,26-szor megfordul saját tengelye körül. Ez az időszak egy sziderikus év, ami nagyjából 365,26 sziderikus napig tart. A Föld tengelyének ferdesége a keringési síkra bocsátott merőlegeshez képest 23,4°.Yoder, Charles F. (1995:8). Ennek következményei az évszakok. A Föld egyetlen természetes holdja, a feltételezett 4,53 milliárd éve létrejött Hold vonzása alakította ki az árapályt, amely egyensúlyban tartja a tengelyferdeséget és valamelyest lassítja a bolygó forgását. Az óceánok kialakulásában egyes elméletek szerint a bolygó történetének korai szakaszában nagy szerepet játszott egy üstököseső. Később a felszínt kisrészt kisbolygók becsapódásai alakították még, azonban ezek szerepe elhanyagolható a tektonika és a lepusztulás mellett.
A bolygó egész felszínét belakó emberiség az ásványkincseket és az élőlényeket is hasznosítja. A nagyjából 200 szuverén állam kapcsolatainak fő formái a diplomácia, az utazás, a kereskedelem és a hadi tevékenységek. Az emberek sokféleképpen képzelték el a Föld jellegét és kialakulását az isteni megszemélyesítéstől a lapos Föld elméletén át napjaink integrált, tudományos világképéig. Ember először 1961-ben hagyta el bolygónkat, amikor Jurij Gagarin fölrepült a világűrbe.
Kialakulása
A Föld hét másik bolygótársával, a körülöttük keringő holdakkal, kisbolygókkal, törpebolygókkal, üstökösökkel és meteorokkal, valamint csillagunkkal, a Nappal együtt a Naprendszer tagja. Galaxisunk, a Tejútrendszer 200–400 milliárd csillagból áll. (Az átlagos Föld-Nap távolságot csillagászati egységnek (CsE) nevezzük.)
Az emberiség évezredek óta kutatja a Föld keletkezésének a titkát. Az ókori és középkori tudósok Istennek tulajdonították a Föld keletkezését. Az 1700-as években a természettudományok fejlődése rohamosan felgyorsult, ennek következtében egyre több elmélet született a Föld keletkezésére vonatkozólag. A mai modern teóriák a régebbi elméletek részleteit is tartalmazzák, miszerint a Nap és bolygói por- és gázfelhőből alakultak ki. Ez az anyag kb. 4,6 milliárd éve kezdett összehúzódni, forgása felgyorsult. A középpontban kialakuló sűrű gázgömbből alakult a Nap, a kívül maradt felhőben pedig kristályos anyagok maradtak fenn és csapódtak ki a fokozatos lehűlés következtében. A Nap körüli felhő kristályos anyaga fokozatosan csomósodott előbb kis méretű égitestekké (planetezimálok), majd nagyobb tömegű égitestekké, végül a bolygókká.
Újabb kutatások során a vas izotópjainak eloszlása alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a Föld viszonylag „gyorsan”, alatt alakult ki (korábban úgy gondolták, hogy ehhez több tízmillió év kellett).sciencedaily.com: Earth formed much faster than previously thought, new study shows, 2020-02-20
Felépítése
Kezdetben, kb. 4,6 milliárd éve a Föld izzó, olvadt állapotban volt, a gravitáció hatására ekkor alakult ki a gömbhöz hasonló formája. Ebben az állapotban különböző rétegek alakultak ki, amelyek – a planetáris differenciálódás során – sűrűségüknek megfelelően gömbhéjakba (geoszférákba) rendeződtek. E folyamat során alakult ki a földbelső jelenlegi tudásunk szerinti szerkezete: legkívül van a földkéreg, ezen belül található a földköpeny, és legbelül a külső és belső magból álló földmag. Később, amikor a kéreg megszilárdult és megindultak a vulkanikus folyamatok, a kéreg lemezekre töredezett (vagy sosem állt össze egységes szilárd kéreggé), majd kialakult egy újabb, gázokból álló gömbhéj, a légkör is, valamint a felszínen egy – bolygóméreteket tekintve vékony – részleges vízborítás is kialakult. Tudományos feltételezések szerint a Földön található víz a korai időszakban becsapódó aszteroidákból származik.
A Föld belső felépítéséről közvetlen bizonyítékokkal nem rendelkezünk, hiszen az eddigi legmélyebbre hatolt mélyfúrás, az oroszországi Kola-félszigeten fúrt szupermély fúrás is csak méterre hatolt le a felszín alá, de még ez is bőven a kéregben maradt. A belső szerkezet megfigyelésére közvetett módszert, a földrengések megfigyelését használják a szakemberek. A Föld – vagy bármilyen bolygó – belsejében levő anyag fizikai tulajdonságainak változása a földrengéshullámok terjedési sebességének változását okozza, és ezen változások mérésével állapítható meg, hogy hány helyen változnak meg az anyag tulajdonságai, hány fizikailag elkülönülő belső rész mutatható ki.
A Föld alakja jobbra|bélyegkép|300px|Oronce Fine, Mappemonde en forme de cœur montrant la Terre australe Recens et integra orbis descriptio, Paris, 1536
A Föld alakját alapvetően két fizikai hatás határozza meg: az általános tömegvonzás, amellyel minden egyes tömegrészecske hat az összes többire, továbbá a Föld tengely körüli forgása. A Földhöz rögzített forgó koordináta-rendszerben a tömegvonzás és a forgó koordináta-rendszerből adódó centrifugális erő kölcsönhatására létrejövő, elméletileg forgási ellipszoid alakú folyadékszerű testhez a tényleges Föld-alak nagyon közel áll: e hidrosztatikus egyensúlyi alaktól csak helyenként tér el. A magashegységek és a mélytengeri árkok területén a fizikai földfelszín nem követi az elméleti felületet, mert itt más hatások is közrejátszanak a felszín alakításában. Az elméleti földalak, a geoid, azaz nehézségi gyorsulásnak a közepes tengerszinttel egybeeső potenciálfelülete ezeken a területen a kőzetfelszínt nem követi.
Gyakorlati okokból éppen ezért általában egyszerűsített modellt használunk a Föld alakjaként. A geodéziában lapult forgási ellipszoiddal helyettesítjük a geoidot, de néha a még egyszerűbb gömbi közelítés is megfelelhet. Gömbi közelítésnél a közepes földsugárral (R) számolunk. Ez esetben is a modellnek ugyanolyan a forgása és akkora a tömege, mint a valódi Földnek. Ha a a Föld egyenlítői és b a sarkokon mért sugara, akkor adja meg az ellipszoid lapultságát. Ekkor a gömbi és az ellipszoidi térfogatok egyenlőségének felírásával egyenletre jutunk, amiből R meghatározható. A bonyolultabb modellek paramétereit a földközeli műholdak pályájának mérései alapján számítják.
A Föld alakjának (a geoidnak) egyik elfogadott globális közelítése a WGS84 (World Geodetic System) elnevezésű geodéziai dátum, mely nem más, mint egy tömegközépponti elhelyezésű forgási ellipszoid, ahol a fél-nagytengely hossza méter, fél-kistengely hossza . Az eltérés alig 0,33% a két tengely között, ezért lehet a gömb is jó közelítés. Amennyiben nem a globálisan jó illeszkedés a cél, hanem valamely kontinenst vagy még kisebb területet térképezünk, akkor más, helyileg jobban illeszkedő dátumot használunk. Magyarországon például az IUGG67 ellipszoidból képzett HD72 dátum jobban írja le a felületet, ezért a magyar polgári térképezés többnyire ezt az alapfelületet használja. Geoidunduláció
Belső szerkezete A Föld belső része öves felépítésű, az övek elhelyezkedése, kiterjedése, sőt esetenként mozgása is jól ismert ma már. Az övek összetételét illetően azonban még feltételezésekre, elméletekre kell hagyatkozni, mivel a legfelső 30–-t leszámítva ez teljesen ismeretlen. A Föld öveinek kémiai összetételét vizsgáló elméleteknek magyarázatot kell adni az ismert jelenségekre, a Föld átlagsűrűségére, és meg kell felelnie a kozmológiai ismereteinknek is.
A Föld szerkezetére vonatkozó legismertebb elmélet az úgynevezett Goldschmidt-féle vasmagos modell. Ez kémiailag inhomogén öveket tételez fel, amelyben egyszerű ülepedés hatására a mélyebb rétegek a nagyobb fajsúlyú anyagokat tartalmazzák. Magyarázatot ad a felszíni kőzetek sűrűsége és a Föld átlagsűrűsége közötti eltérésre, valamint a mágneses mezőre. A vasmagos modellben a zónák elnevezését az azt alkotó elemek gyakorisága adja. Fentről lefelé: sial (szilicium, aluminium), sima (szilícium, magnézium), crofesima (króm, vas, szilicium, magnézium), nifesima (nikkel, vas, szilicium, magnézium), nife (nikkel, vas).
A Föld öves szerkezetének létrejöttét az Egyed László-féle vasmag nélküli modell kémiailag homogénként írja le, amelyben kizárólag a nyomás és a hőmérséklet változásai hozzák létre a szeizmológiailag mérhető övezethatárokat. A Föld átlagsűrűségét a magban található elfajult anyag növeli meg, a mágnesességet ugyanennek az elfajult anyagnak a mozgása hozza létre. A modell szerint a kéreg alatti konvekciós áramlatok olyan keveredést okoznak, ami meggátolja a fémes (nehéz) elemek leülepedését. Ez az elmélet vetette fel először a táguló Föld elképzelését. Ebből a modellből származik a kéreg, köpeny, mag övek megnevezése.
Földkéreg
bélyegkép|balra|A Föld belső szerkezete a magtól a felső köpenyig
A földkéreg Földünk legkülső kőzetburka. Halmazállapota szilárd, magmás, metamorf vagy üledékes kőzetekből épül fel. Vastagsága átlagosan 30–, bár rendkívül tág határok között változik: az óceánok alatt 6–, a szárazföldek területén pedig , ám néhol eléri a -t is. Ezek alapján a kérget szokás óceáni és kontinentális kéregre osztani, amely felosztás nemcsak a földrajzi elhelyezkedés, hanem a kémiai összetétel okán is megalapozott. Az óceáni kéreg anyaga vékonyabb és szinte kizárólag bazaltból áll, átlagsűrűsége . A szárazföldi kéreg egy 15– mélységben húzódó vonal mentén további két részre osztható: a felső, alumíniumban, szilíciumban és alkáli fémekben gazdag (tehát jobbára alumoszilikátokból és kvarcból álló) gránitos, valamint az alsó, több vasat és magnéziumot tartalmazó (tehát főleg ezek szilikátjaiból álló) bazaltos kéregre.
A kéreg hőmérséklete a mélységgel változik, a felszínen a Nap melegítő hatására a hőmérséklet változó, ám néhány tucat méter után állandó lesz és onnan kilométerenként nagyjából -kal növekszik a hőmérséklet, egészen a köpeny határáig, ahol kb. -ot ér el. A kérget hordozó köpenyben végbemenő anyagáramlások, a konvekció miatt a kéreg nagyobb táblákra, ún. litoszféra-lemezekre töredezett, amelyek folyamatosan vándorolnak, mozognak.
A vékony réteg térfogata a Föld össztérfogatának mindössze 1%-át teszi ki.