โลกของเรา

krukhao14@gmail.comโลก

โครงสร้าง

เปลือกโลก (crust) เป็นชั้นนอกสุดของโลกที่มีความหนาประมาณ 60-70 กิโลเมตร ซึ่งถือว่าเป็นชั้นที่บางที่สุดเมื่อเปรียบกับชั้นอื่นๆ เสมือนเปลือกไข่ไก่หรือเปลือกหัวหอม เปลือกโลกประกอบไปด้วยแผ่นดินและแผ่นน้ำ ซึ่งเปลือกโลกส่วนที่บางที่สุดคือส่วนที่อยู่ใต้มหาสมุทร ส่วนเปลือกโลกที่หนาที่สุดคือเปลือกโลกส่วนที่รองรับทวีปที่มีเทือกเขาที่สูงที่สุดอยู่ด้วย นอกจากนี้เปลือกโลกยังสามารถแบ่งออกเป็น 2 ชั้นคือ

* ชั้นที่หนึ่ง: ชั้นหินไซอัล (sial) เป็นเปลือกโลกชั้นบนสุด ประกอบด้วยแร่ซิลิกาและอะลูมินาซึ่งเป็นหินแกรนิตชนิดหนึ่ง สำหรับบริเวณผิวของชั้นนี้จะเป็นหินตะกอน ชั้นหินไซอัลนี้มีเฉพาะเปลือกโลกส่วนที่เป็นทวีปเท่านั้น ส่วนเปลือกโลกที่อยู่ใต้ทะเลและมหาสมุทรจะไม่มีหินชั้นนี้

* ชั้นที่สอง: ชั้นหินไซมา (sima) เป็นชั้นที่อยู่ใต้หินชั้นไซอัลลงไป ส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลต์ประกอบด้วยแร่ซิลิกา เหล็กออกไซด์และแมกนีเซียม ชั้นหินไซมานี้ห่อหุ้มทั่วทั้งพื้นโลกอยู่ในทะเลและมหาสมุทร ซึ่งต่างจากหินชั้นไซอัลที่ปกคลุมเฉพาะส่วนที่เป็นทวีป และยังมีความหนาแน่นมากกว่าชั้นหินไซอัล

แมนเทิล

แมนเทิล (mantle หรือ Earth’s mantle) คือชั้นที่อยู่ถัดจากเปลือกโลกลงไป มีความหนาประมาณ 3,000 กิโลเมตร บางส่วนของหินอยู่ในสถานะหลอมเหลวเรียกว่าหินหนืด (Magma) ทำให้ชั้นแมนเทิลนี้มีความร้อนสูงมาก เนื่องจากหินหนืดมีอุณหภูมิประมาณ 800 – 4300°C ซึ่งประกอบด้วยหินอัคนีเป็นส่วนใหญ่ เช่นหินอัลตราเบสิก หินเพริโดไลต์

แก่นโลก

ความหนาแน่นของดาวโลกโดยเฉลี่ยคือ 5,515 กก./ลบ.ม. ทำให้มันเป็นดาวเคราะห์ที่หนาแน่นที่สุดในระบบสุริยะ แต่ถ้าวัดเฉพาะความหนาแน่นเฉลี่ยของพื้นผิวโลกแล้ววัดได้เพียงแค่ 3,000 กก./ลบ.ม. เท่านั้น ซึ่งทำให้เกิดข้อสรุปว่า ต้องมีวัตถุอื่นๆ ที่หนาแน่นกว่าอยู่ในแก่นโลกแน่นอน ระหว่างการเกิดขึ้นของโลก ประมาณ 4.5 พันล้านปีมาแล้ว การหลอมละลายอาจทำให้เกิดสสารที่มีความหนาแน่นมากกว่าไหลเข้าไปในแกนกลางของ โลก ในขณะที่สสารที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าคลุมเปลือกโลกอยู่ ซึ่งทำให้แก่นโลก (core) มีองค์ประกอบเป็นธาตุเหล็กถึง 80%, รวมถึงนิกเกิลและธาตุที่มีน้ำหนักที่เบากว่าอื่นๆ แต่ในขณะที่สสารที่มีความหนาแน่นสูงอื่นๆ เช่นตะกั่วและยูเรเนียม มีอยู่น้อยเกินกว่าที่จะผสานรวมเข้ากับธาตุที่เบากว่าได้ และทำให้สสารเหล่านั้นคงที่อยู่บนเปลือกโลก แก่นโลกแบ่งได้ออกเป็น 2 ชั้นได้แก่

• แก่นโลกชั้นนอก (outer core) มีความหนาจากผิวโลกประมาณ 2,900 – 5,000 กิโลเมตร ประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลในสภาพที่หลอมละลาย และมีความร้อนสูง มีอุณหภูมิประมาณ 6200 – 6400 มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 12.0 และส่วนนี้มีสถานะเป็นของเหลว
• แก่นโลกชั้นใน (inner core) เป็นส่วนที่อยู่ใจกลางโลกพอดี มีรัศมีประมาณ 1,000 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 4,300 – 6,200 และมีความกดดันมหาศาล ทำให้ส่วนนี้จึงมีสถานะเป็นของแข็ง ประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลที่อยู่ในสภาพที่เป็นของแข็ง มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 17.0

สภาพบรรยากาศ

สภาพอากาศของโลก คือ การถูกห่อหุ้มด้วยชั้นบรรยากาศ ซึ่งมีทั้งหมด 5 ชั้น ได้แก่

1. เริ่มตั้งแต่ 0-10 กิโลเมตรจากผิวโลก บรรยกาศมีไอน้ำ เมฆ หมอกซึ่งมีความหนาแน่นมาก และมีการแปรปรวนของอากาศอยู่ตลอดเวลา
2. สตราโตสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 10-35 กิโลเมตรจากผิวโลก บรรยากาศชั้นนี้แถบจะไม่เปลื่ยนแปลงจากโทรโพสเฟียร์ยกเว้นมีผงฟุ่นเพิ่มมา เล็กน้อย
3. เมโสสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่35-80 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศมีก๊าซโอโซนอยู่มากซึ่งจะช่วยสกัดแสงอัลตร้า ไวโอเรต (UV) จาก ดวงอาทิตย์ไม่ให้มาถึงพื้นโลกมากเกินไป
4. ไอโอโนสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 80-600 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศมีออกซิเจน จางมากไม่เหมาะกับมนุษย์
5. เอกโซสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 600กิโลเมตรขึ้นไปจากผิวโลก บรรยากาศมีออกซิเจนจางมากๆ และมีก๊าซฮีเลียมและไฮโดรเจนอยู่เป็นส่วนมาก โดยมีชั้นติดต่อกับอวกาศ

โลกมีอุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส โดยเฉลี่ย

ประวัติทางธรณีวิทยา

บรรยากาศโลกและมหาสมุทรประกอบขึ้นจากกัมมันตภาพภูเขาไฟและกระบวนการปล่อยก๊าซ (outgassing) ไอน้ำจากสองแหล่งดังกล่าวควบแน่นเป็นมหาสมุทร รวมกับน้ำและน้ำแข็งที่มากับดาวเคราะห์น้อย ดาวเคราะห์ก่อนเกิด และดาวหาง ตามแบบจำลองนี้ "ก๊าซเรือนกระจก" ในบรรยากาศช่วยรักษามหาสมุทรไม่ให้เยือกแข็งเมื่อดวงอาทิตย์ที่เพิ่งก่อกำเนิดยังมีความสว่างเพียงร้อยละ 70 เทียบกับปัจจุบัน ราว 3.5 พันล้านปีก่อน เกิดสนามแม่เหล็กโลกซึ่งช่วยปกป้องบรรยากาศไม่ให้ถูกลมสุริยะพัดพาไป

เปลือกโลกก่อรูปขึ้นเมื่อชั้นนอกที่หลอมเหลวของโลกเย็นตัวลงจนอยู่ในสถานะแข็ง มีแบบจำลองสองแบบจำลอง ที่อธิบายการเกิดขึ้นของแผ่นดินโดยแบบจำลองหนึ่งเสนอว่า แผ่นดินค่อย ๆ เกิดขึ้นจนมีรูปร่างดังในปัจจุบัน อีกแบบจำลองหนึ่งซึ่งอาจเป็นไปได้มากกว่า เสนอว่าแผ่นดินเติบโตอย่างรวดเร็ว ตั้งแต่ช่วงแรก ๆ ในประวัติศาสตร์โลก อันเนื่องมาจากการดำรงอยู่มาต่อเนื่องยาวนานของพื้นที่ส่วนทวีป^] ทวีปต่าง ๆ เกิดขึ้นโดยการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาคซึ่งเป็นกระบวนการที่มีสาเหตุจากการสูญเสียความร้อนของบริเวณภายในของโลกอย่างต่อเนื่อง ตามมาตรเวลากว่าหลายร้อยล้านปี มีการรวมมหาทวีปแล้วแยกออกจากกัน ประมาณ 750 ล้านปีก่อน มหาทวีปแรก ๆ ที่ทราบชื่อโรดิเนียเริ่มแตกออกจากกัน ต่อมาทวีปทั้งหลายกลับมารวมกันเป็นมหาทวีปแพนโนเชียเมื่อราว 600–540 ล้านปีก่อน และสุดท้ายคือมหาทวีปแพนเจียซึ่งก็แยกออกจากกันเมื่อราว 180 ล้านปีก่อน

รูปแบบปัจจุบันของยุคน้ำแข็งเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 40 ล้านปีก่อนแล้วทวีความรุนแรงขึ้นระหว่างสมัยไพลสโตซีนเมื่อราว 3 ล้านปีก่อน ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาบริเวณละติจูดสูง ๆ เผชิญกับวัฏจักรการเกิดของธารน้ำแข็งสลับกับการละลายแบบเวียนซ้ำโดยอุบัติซ้ำในทุก ๆ 40,000–100,000 ปี การเปลี่ยนสภาพโดยธารน้ำแข็งของทวีปครั้งสุดท้ายสิ้นสุดลงเมื่อประมาณ 10,000 ปีก่อน

วงโคจรและการหมุนรอบตัวเอง

การหมุน

การหมุนของโลก ถ่ายจาก DSCOVR EPIC เมื่อวันที่ 29 พฤษภาคม 2016 ไม่กี่สัปดาห์ก่อนอายัน

คาบการหมุนรอบตัวเองของโลกสัมพัทธ์กับดวงอาทิตย์หรือวันสุริยะนั้นเท่ากับ 86,400 วินาทีของเวลาสุริยะกลาง (86,400.0025 วินาทีเอสไอ)^[172] เพราะวันสุริยะของโลกในปัจจุบันยาวกว่าวันในช่วงกลางคริสต์ศตวรรษที่ 19 เล็กน้อยอันเนื่องมาจากผลการเร่งจากแรงไทด์ ในแต่ะละวันจึงยาวขึ้นผันแปรไประหว่าง 0 ถึง 2 มิลลิวินาที เอสไอ

คาบการหมุนรอบตัวเองของโลกสัมพัทธ์กับดาวฤกษ์ไม่เคลื่อนที่เรียกว่าวันดาราคติ โดยหน่วยงานการหมุนของโลกและระบบอ้างอิงสากล (IERS: International Earth Rotation and Reference Systems Service) คือ 86,164.098903691 วินาที จากเวลาสุริยะกลาง (ยูที (เวลาสากล) 1) หรือ 23 56 4.098903691 คาบการหมุนรอบตัวเองของโลกสัมพัทธ์กับการหมุนควงหรือการเคลื่อนที่เฉลี่ยของวสันตวิษุวัตมักเรียกว่าวันดาวฤกษ์ คือ 86,164.09053083288 วินาที จากเวลาสุริยะกลาง (ยูที1) หรือ (23^ช 56^น 4.09053083288^ว) ณ ปี 1982 ดังนั้นเองวันดาวฤกษ์จึงสั้นกว่าวันดาราคติประมาณ 8.4 มิลลิวินาที ความยาวของเวลาสุริยะกลางในหน่วยวินาทีเอสไอสามารถนำมาใช้อ้างอิงได้จากหน่วยงานไออีอาร์เอสสำหรับช่วงเวลาจากปี 1623–2005 และปี 1962–2005

ต่างจากดาวตกในบรรยากาศและดาวเทียมวงโคจรต่ำต่าง ๆ เทหฟ้าโดยมากมีการเคลื่อนที่ปรากฏไปทางด้านตะวันตกของท้องฟ้าของโลกในอัตรา 15 องศาต่อชั่วโมง หรือ 15 ลิปดาต่อนาที สำหรับวัตถุที่อยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตรฟ้าจะเคลื่อนไปเทียบเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏของดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ในทุก ๆ สองนาที เมื่อมองจากพื้นโลกขนาดปรากฏโดยประมาณของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์นั้นถือว่าเท่ากัน

วงโคจร

โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยระยะห่างเฉลี่ยประมาณ 150 ล้านกิโลเมตรในทุก ๆ 365.2564 วันสุริยะกลาง หรือหนึ่งปีดาวฤกษ์ ส่งผลให้การเคลื่อนที่ปรากฏของดวงอาทิตย์คล้อยไปทางตะวันออกเทียบกับดาวฤกษ์ฉากหลังในอัตราราวหนึ่งองศาต่อวัน หรือเทียบเท่าขนาดปรากฏของดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ในทุก ๆ 12 ชั่วโมง การเคลื่อนไปเช่นนี้ใช้เวลาเฉลี่ยราว 24 ชั่วโมงหรือหนึ่งวันสุริยะสำหรับการหมุนรอบตัวเองตามแกนครบหนึ่งรอบของโลกซึ่งดวงอาทิตย์กลับสู่เมอริเดียนอีกครั้ง ความเร็วของโลกในวงโคจรโดยเฉลี่ยประมาณ 29.8 กิโลเมตรต่อวินาที (107,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ซึ่งเร็วมากพอที่จะเคลื่อนผ่านระยะทางเท่ากันกับเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกที่ประมาณ 12,742 กิโลเมตรในเจ็ดนาที และผ่านระยะทางถึงดวงจันทร์ที่ประมาณ 384,000 กิโลเมตร ในเวลาราว 3.5 ชั่วโมง

โลกและดวงจันทร์โคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมในทุก ๆ 27.32 วัน สัมพัทธ์กับดาวฤกษ์พื้นหลัง เมื่อประกอบกันเข้ากับวงโคจรร่วมโลก–ดวงจันทร์รอบดวงอาทิตย์แล้ว เกิดเป็นคาบของเดือนจันทรคตินับจากอมาวสีหนึ่งไปอีกอมาวสีหนึ่งราว 29.53 วัน เมื่อมองจากขั้วฟ้าเหนือ การเคลื่อนที่ของโลก ดวงจันทร์ และการหมุนรอบแกนดาวของทั้งคู่ล้วนเป็นไปในทิศทวนเข็มนาฬิกา เมื่อมองจากจุดสูงเหนือขั้วเหนือของทั้งดวงอาทิตย์และโลก วงโคจรของโลกจะมีทิศทางทวนเข็มนาฬิการอบดวงอาทิตย์ วงโคจรและระนาบแกนไม่ได้วางตัวอยู่ในแนวเดียวกันโดยแกนหมุนของโลกมีการเอียงประมาณ 23.4 องศาจากแนวตั้งฉากกับระนาบโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ (หรือสุริยวิถี) และระนาบโคจรของดวงจันทร์รอบโลกเอียง ±5.1 องศาเทียบกับระนาบโลก–ดวงอาทิตย์ หากปราศจากการเอียงเช่นนี้ จะเกิดอุปราคาทุกสองสัปดาห์สลับกันระหว่างจันทรุปราคาและสุริยุปราคา

ทรงกลมฮิลล์หรือทรงกลมอิทธิพลโน้มถ่วงของโลกมีรัศมีประมาณ 1.5×10⁶ กิโลเมตร เป็นระยะทางสูงสุดที่แรงโน้มถ่วงของโลกมีอิทธิพลเหนือกว่าดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์อื่นที่อยู่ห่างออกไป วัตถุใด ๆ ในรัศมีนี้จะโคจรรอบโลก หรือไม่ก็หลุดลอยออกไปโดยการรบกวนเชิงโน้มถ่วงจากดวงอาทิตย์

โลกรวมทั้งระบบสุริยะทั้งหมดนั้นตั้งอยู่ในดาราจักรทางช้างเผือก และโคจรด้วยระยะห่างประมาณ 28,000 ปีแสงจากศูนย์กลางดาราจักร อยู่ในแขนเกลียวนายพรานเหนือกว่าระนาบดาราจักรประมาณ 20 ปีแสง

ดวงจันทร์

ลักษณะเฉพาะ

ภาพจันทร์เต็มดวงเมื่อมองจากซีกโลกเหนือ
เส้นผ่านศูนย์กลาง	3,474.8 กม.
มวล	7.349×1022 กก.
กึ่งแกนเอก	384,400 กม.
คาบการโคจร	27 ว 7 ช 43.7 น

ดวงจันทร์เป็นดาวบริวารขนาดค่อนข้างใหญ่ มีพื้นผิวแข็ง คล้ายดาวเคราะห์โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณหนึ่งในสี่ของโลก เป็นดาวบริวารขนาดใหญ่สุดในระบบสุริยะเมื่อเทียบสัดส่วนกับดาวเคราะห์ แม้ว่าแครอนมีขนาดใหญ่กว่าเมื่อเทียบสัดส่วนกับดาวเคราะห์แคระพลูโต ดาวบริวารที่โคจรรอบดาวเคราะห์อื่น ๆ ก็เรียก "ดวงจันทร์" ตามดวงจันทร์ของโลก

การดึงเชิงโน้มถ่วงระหว่างโลกและดวงจันทร์ก่อให้เกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงบนโลก ผลเช่นเดียวกันที่เกิดกับดวงจันทร์นำไปสู่ภาวะการตรึงด้วยแรงไทด์ (tidal locking) ทำให้ระยะเวลาในการหมุนรอบตัวเองของดวงจันทร์เท่ากันกับเวลาที่ใช้โคจรรอบโลก ผลคือดวงจันทร์จะหันด้านเดียวเข้าหาโลกเสมอ ในขณะที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกแต่ละรอบ พื้นผิวส่วนต่าง ๆ ของหน้าที่หันสู่โลกจะได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ นำไปสู่ปรากฏการณ์ข้างขึ้นข้างแรม ส่วนหน้ามืดแยกออกจากส่วนสว่างโดยเขตสนธยาสุริยะ (solar terminator)

รายละเอียดของระบบโลก–ดวงจันทร์ แสดงรัศมีถึงศูนย์กลางมวลร่วมของโลก–ดวงจันทร์ ตำแหน่งแกนของดวงจันทร์หาได้จากกฎข้อที่สามของแคสซีนี

จากอันตรกิริยาน้ำขึ้นน้ำลง ดวงจันทร์จึงถอยห่างออกไปจากโลกในอัตราประมาณ 38 มิลลิเมตรต่อปี อีกหลายล้านปีข้างหน้าการเคลื่อนเล็ก ๆ น้อย ๆ นี้ รวมถึงวันของโลกที่ยาวขึ้นประมาณ 23 ไมโครวินาทีทุกปี จะทวีขึ้นจนกลายเป็นการเปลี่ยนแปลงที่มีนัยสำคัญตัวอย่างเช่น ในระหว่างยุคดีโวเนียนเมื่อประมาณ 410 ล้านปีก่อน หนึ่งปีโลกมี 400 วัน โดยวันหนึ่งมีเวลา 21.8 ชั่วโมง

ดวงจันทร์อาจมีผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตโดยการช่วยบรรเทาภูมิอากาศของโลกไม่ให้รุนแรงเกินไป หลักฐานบรรพชีวินวิทยาและแบบจำลองคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าความเอียงของแกนโลกมีเสถียรภาพอยู่ได้โดยอันตรกิริยาขึ้นลงกับดวงจันทร์ นักทฤษฎีบางส่วนเชื่อว่าหากปราศจากเสถียรภาพนี้เมื่อต้องเผชิญกับแรงบิดที่ส่งมาจากจากดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์อื่น ๆ ที่กระทำต่อส่วนโป่งบริเวณศูนย์สูตรของโลกแล้ว แกนหมุนของโลกอาจไร้เสถียรภาพถึงขั้นโกลาหล โดยจะแสดงการเปลี่ยนแปลงอย่างสับสนอลหม่านในทุก ๆ หลายล้านปีดังในกรณีของดาวอังคาร

เมื่อมองจากโลก ดวงจันทร์อยู่ห่างออกไปพอให้ขนาดปรากฏของดวงจันทร์เกือบเท่ากับขนาดปรากฏของดวงอาทิตย์ ขนาดเชิงมุม (หรือมุมตัน) ของวัตถุทั้งสองเสมอกันเพราะเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์แม้จะมากกว่าของดวงจันทร์ร่วม 400 เท่า แต่ระยะทางมาถึงโลกก็ไกลกว่า 400 เท่าด้วยเช่นกัน สภาพดังกล่าวเป็นสาเหตุให้สุริยุปราคาทั้งแบบเต็มดวงและแบบวงแหวนปรากฏบนโลกได้

ทฤษฎีการกำเนิดดวงจันทร์ที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดคือสมมติฐานการชนใหญ่ โดยกล่าวว่าดวงจันทร์เกิดขึ้นจากที่ดาวเคราะห์ยุคแรกขนาดเท่าดาวอังคารชื่อ เธีย พุ่งชนโลกระยะแรก สมมติฐานนี้อธิบายเกี่ยวกับปริมาณเหล็กและธาตุระเหยง่ายที่ไม่ค่อยพบบนดวงจันทร์ ตลอดจนข้อเท็จจริงที่องค์ประกอบของดวงจันทร์แทบเหมือนกับองค์ประกอบของเปลือกโลก

ดาวเคราะห์น้อยและดาวเทียม

สถานีอวกาศนานาชาติ ดาวเทียมของโลก

โลกมีดาวเคราะห์น้อยร่วมวงโคจรอย่างน้อยห้าดวงด้วยกัน อาทิเช่น 3753 ครูอิทเนและ 2002 AA₂₉ดาวเคราะห์น้อยโทรจันร่วมทางได้แก่ 2010 TK₇ ซึ่งเคลื่อนไปตามเส้นทางล้ำหน้าโลก ณ ตำแหน่งจุดสามเหลี่ยมลากร็องจ์ (Lagrange triangular point) หรือแอล4 ในวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์^[217][218]

ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกขนาดเล็ก 2006 RH₁₂₀ เข้าเฉียดระบบโลก–ดวงจันทร์ประมาณทุก 20 ปี ระหว่างการเฉียดแต่ละครั้ง สามารถโคจรรอบโลกได้ช่วงสั้น ๆ

จนถึงเดือนมิถุนายน 2016 มีดาวเทียมในระหว่างปฏิบัติการ 1,419 ดวงโคจรรอบโลก ยังมีดาวเทียมที่ยุติการใช้งานแล้วและขยะอวกาศที่มีการติดตามอีก 17,729 ชิ้น

 ดาวเทียมใหญ่สุดของโลกคือสถานีอวกาศนานาชาติ

มุมมองด้านประวัติศาสตร์และวัฒนธรรม

"เอิร์ธไรซ์" ถ่ายโดยนักบินอวกาศบนยาน อะพอลโล 8

สัญลักษณ์ทางดาราศาสตร์มาตรฐานของโลกประกอบด้วยกากบาทที่มีวงกลมล้อมรอบอยู่  เป็นตัวแทนของสี่มุมโลก

วัฒนธรรมมนุษย์พัฒนามุมมองต่าง ๆ ของโลก บางทีโลกก็มีบุคลาธิษฐานเป็นเทพเจ้า ในหลายวัฒนธรรม เทพมารดา (mother goddess) เป็นเทพเจ้าความอุดมสมบูรณ์หลักด้วยและเมื่อกลางคริสต์ศตวรรษที่ 20 หลักไกอาเปรียบเทียบสิ่งแวดล้อมของโลกกับสิ่งมีชีวิตเป็นสิ่งมีชีวิตกำกับตัวเองเดี่ยว ๆ ที่นำไปสู่การสร้างเสถียรภาพอย่างกว้างขวางซึ่งภาวะการอยู่อาศัยได้ปรัมปราการสรรค์สร้างในหลายศาสนามีว่า เทพเจ้าเหนือธรรมชาติพระองค์เดียวหรือหลายพระองค์ทรงสร้างโลก

การสอบสวนทางวิทยาศาสตร์ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางวัฒนธรรมในมุมมองของมนุษย์ต่อโลก ในโลกตะวันตก ความเชื่อเรื่องโลกแบน ถูกแทนด้วยโลกทรงกลมอันเนื่องจากพีทาโกรัสในศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสตกาล ต่อมาเชื่อว่าโลกเป็นศูนย์กลางของเอกภพจนคริสต์ศตวรรษที่ 16 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ตั้งทฤษฎีว่าโลกเป็นวัตถุเคลื่อที่โดยเทียบกับดาวเคราะห์อื่นในระบบสุริยะครั้งแรก เนื่องจากความพยายามของนักวิชาการคริสต์ศาสนิกชนผู้ทรงอิทธิพลและนักบวชอย่างเจมส์ อัชเชอร์ ผู้มุ่งหาอายุของโลกผ่านการวิเคราะห์พงศาวลีวิทยาในคัมภีร์ไบเบิล ชาวตะวันตกก่อนคริสต์ศตวรรษที่ 19 โดยทั่วไปจึงเชื่อว่าโลกมีอายุเก่าสุดไม่กี่พันปี จนระหว่างคริสต์ศตวรรษที่ 19 ที่นักธรณีวิทยาทราบว่าโลกมีอายุหลายล้านปีแล้ว

ลอร์ดเคลวินใช้อุณหพลศาสตร์คาดคะเนอายุของโลกไว้ระหว่าง 20 ถึง 400 ล้านปีในปี 1864 ทำให้เกิดการอภิปรายอย่างเข้มข้นในเรื่องนี้ จนเมื่อมีการค้นพบกัมมันตภาพรังสีและการวัดอายุจากกัมมันตรังสีในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 และต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 ที่มีกลไกน่าเชื่อถือสำหรับการหาอายุของโลก พิสูจน์ว่าโลกมีอายุในหลักพันล้านปี  มโนทัศน์ของโลกเปลี่ยนอีกครั้งในคริสต์ศตวรรษที่ 20 เมื่อมนุษย์มองโลกครั้งแรกจากวงโคจร และโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยภาพถ่ายของโลกที่โครงการอะพอลโลส่งกลับมา

อุทกภาค

กราฟการแจกแจงความถี่การยกตัวของพื้นผิวโลก

ความอุดมของน้ำบนผิวโลกเป็นลักษณะเอกลักษณ์ซึ่งแยก "ดาวเคราะห์สีน้ำเงิน" ออกจากดาวเคราะห์อื่น ๆ ในระบบสุริยะ อุทกภาคของโลกประกอบด้วยมหาสมุทรเป็นส่วนใหญ่ ที่เหลือประกอบด้วยผิวน้ำทั้งหมดในโลกได้แก่ ทะเลในแผ่นดิน ทะเลสาบ แม่น้ำ น้ำใต้ดินลึกลงไป 2,000 เมตร ตำแหน่งใต้น้ำที่ลึกที่สุดคือ แชลเลนเจอร์ดีปบริเวณร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนาในมหาสมุทรแปซิฟิก โดยมีความลึกที่ 10,911.4 เมตร

มหาสมุทรรวมมีมวลคิดเป็นประมาณ 1.35×10¹⁸ เมตริกตัน หรือราว 1 ใน 4,400 ของมวลทั้งหมดของโลก มหาสมุทรปกคลุมเป็นพื้นที่ 3.618×10⁸ ตารางกิโลเมตร โดยมีความลึกเฉลี่ย 3,682 เมตร เป็นผลให้มีปริมาตรโดยประมาณเท่ากับ 1.332×10⁹ ลูกบาศก์กิโลเมตร^] หากพื้นผิวเปลือกโลกทั้งหมดมีความสูงเท่ากันคือกลมเสมอกันทั้งใบ โลกก็จะกลายเป็นมหาสมุทรทั้งหมดด้วยความลึกราว 2.7 ถึง 2.8 กิโลเมตร

น้ำประมาณร้อยละ 97.5 เป็นน้ำเค็ม อีกร้อยละ 2.5 ที่เหลือเป็นน้ำจืด ส่วนใหญ่ของน้ำจืดหรือราวร้อยละ 68.7 อยู่ในรูปของน้ำแข็งในน้ำแข็งขั้วโลกและธารน้ำแข็งต่าง ๆ

ค่าเฉลี่ยความเค็มของมหาสมุทรโลกอยู่ที่ประมาณ 35 กรัมเกลือต่อกิโลกรัมน้ำทะเล (มีเกลือร้อยละ 3.5) เกลือส่วนมากถูกขับออกจากกัมมันตภาพภูเขาไฟหรือชะออกมาจากหินอัคนีเย็น มหาสมุทรยังเป็นแหล่งสะสมของก๊าซในบรรยากาศที่ละลายได้ซึ่งมีความจำเป็นต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในน้ำจำนวนมาก น้ำทะเลถือว่ามีอิทธิพลสำคัญต่อภูมิอากาศโลกโดยมหาสมุทรเป็นแหล่งสะสมความร้อนขนาดใหญ่ การเปลี่ยนแปลงการกระจายของอุณหภูมิมหาสมุทรสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของลมฟ้าอากาศอย่างสำคัญได้ เช่น เอลนีโญ–ความผันแปรของระบบอากาศในซีกโลกใต้

บรรยากาศ

ภาพถ่ายดาวเทียมแสดงเมฆที่ปกคลุมท้องฟ้าโลก โดยใช้สเปกโตรเรดิโอมิเตอร์ภาพความละเอียดปานกลางของนาซา

ความกดอากาศบนพื้นผิวโลกมีค่าเฉลี่ยที่ 101.325 กิโลปาสกาล คิดเป็นอัตราความสูงประมาณ 8.5 กิโลเมตร มีองค์ประกอบเป็นธาตุไนโตรเจนร้อยละ 78 ธาตุออกซิเจนร้อยละ 21 รวมถึงไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซในรูปโมเลกุลชนิดอื่นปริมาณเล็กน้อย ความสูงของชั้นโทรโพสเฟียร์ผันแปรตามละติจูด มีพิสัยตั้งแต่ 8 กิโลเมตรที่บริเวณขั้วโลกไปจนถึง 17 กิโลเมตรที่เส้นศูนย์สูตร โดยมีความเบี่ยนเบนเล็กน้อยจากผลของสภาพอากาศและปัจจัยหลายประการตามฤดูกาล

ชีวมณฑลของโลกส่งผลเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญต่อบรรยากาศ การสังเคราะห์ด้วยแสงแบบสร้างออกซิเจนวิวัฒน์ขึ้นเมื่อราว 2.7 พันล้านปีก่อน ได้สร้างบรรยากาศที่มีไนโตรเจนและออกซิเจนเป็นหลักดังเช่นในปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้สิ่งมีชีวิตที่ใช้ออกซิเจนสามารถแพร่กระจายได้ และมีผลโดยอ้อมเกิดการก่อรูปของชั้นโอโซนเนื่องากการเปลี่ยน O₂ ในบรรยากาศเป็น O₃ ชั้นโอโซนกั้นการแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ ทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถเกิดขึ้นบนโลกได้ บรรยากาศยังทำหน้าที่อื่นที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิตได้แก่ การเคลื่อนย้ายไอน้ำ อำนวยก๊าซที่เป็นประโยชน์ ทำให้สะเก็ดดาวขนาดเล็กเผาไหม้ไปหมดก่อนที่จะกระทบพื้น และการปรับอุณหภูมิไม่ให้ร้อนหรือเย็นเกิน ปรากฏการณ์สุดท้ายนี้เรียก ปรากฏการณ์เรือนกระจก โมเลกุลของก๊าซสัดส่วนเล็กน้อยภายในบรรยากาศทำหน้าที่กักเก็บพลังงานความร้อนที่แผ่ออกจากพื้นดินเป็นผลให้อุณหภูมิเฉลี่ยเพิ่มสูงขึ้น ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และโอโซน เป็นก๊าซเรือนกระจกหลักในบรรยากาศ หากปราศจากปรากฏการณ์กักเก็บความร้อนนี้ อุณหภูมิเฉลี่ยที่พื้นผิวจะเป็น −18 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบกับอุณหภูมิปัจจุบันที่ +15 องศาเซลเซียส และอาจไม่มีสิ่งมีชีวิตบนโลกในรูปลักษณ์ปัจจุบัน

ลมฟ้าอากาศและภูมิอากาศ

เฮอร์ริเคนเฟลิกซ์มองจากวงโคจรระดับต่ำของโลก เดือนกันยายน 2007

เมฆรูปเลนส์เหนือสันความดันใกล้ยอดเขาดิสคัฟเวอรี ทวีปแอนตาร์กติกา เดือนพฤศจิกายน 2013

เมฆขนาดใหญ่เหนือทะเลทรายโมฮาวีเดือนกุมภาพันธ์ 2016

บรรยากาศของโลกไม่มีขอบเขตชัดเจนโดยจะค่อย ๆ บางลงและเลือนหายไปสู่อวกาศ สามในสี่ของมวลบรรยากาศอยู่ในระยะ 11 กิโลเมตรแรกเหนือพื้นผิว มีชั้นล่างสุดเรียกโทรโพสเฟียร์พลังงานจากดวงอาทิตย์จะทำให้ชั้นนี้รวมถึงพื้นผิวเบื้องล่างร้อนขึ้น ส่งผลให้อากาศเกิดการขยายตัว อากาศความหนาแน่นต่ำจะลอยขึ้น อากาศความหนาแน่นสูงกว่าและเย็นกว่าจะเข้ามาแทนที่ เกิดเป็นการหมุนเวียนของบรรยากาศซึ่งขับเคลื่อนสภาพอากาศและภูมิอากาศผ่านการกระจายพลังงานความร้อน

แถบการหมุนเวียนของบรรยากาศหลักประกอบด้วยลมค้าในบริเวณศูนย์สูตรที่ละติจูดต่ำกว่า 30° และลมตะวันตก (westerlie) ในแถบละติจูดกลางระหว่าง 30° และ 60°^[148] กระแสน้ำมหาสมุทรก็เป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดภูมิอากาศ โดยเฉพาะการหมุนเวียนเทอร์โมเฮไลน์ (thermohaline) ซึ่งกระจายพลังงานความร้อนจากมหาสมุทรแถบศูนย์สูตรไปยังบริเวณขั้วโลก

ไอน้ำที่ระเหยจากพื้นผิวถูกรูปแบบไหลเวียนในบรรยากาศเคลื่อนย้ายไป เมื่อภาวะของบรรยากาศทำให้อากาศร้อนชื้นยกตัวสูงขึ้น น้ำนี้จะควบแน่นและตกลงสู่พื้นผิวในรูปหยาดน้ำฟ้า น้ำส่วนใหญ่จะเคลื่อนย้ายไปยังที่ที่ต่ำกว่าผ่านระบบแม่น้ำและปกติกลับคืนสู่มหาสมุทรหรือไม่ก็สะสมอยู่ในทะเลสาบ วัฏจักรของน้ำนี้เป็นกลไกสำคัญที่ค้ำจุนสรรพชีวิตบนผืนแผ่นดิน และเป็นปัจจัยหลักในการกัดเซาะโครงสร้างภูมิประเทศตามสสมัยธรณีวิทยา รูปแบบของหยาดน้ำฟ้ามีความหลากหลายตั้งแต่ปริมาณน้ำหลายเมตรไปจนถึงเพียงไม่กี่มิลลิเมตรต่อปี ทั้งการหมุนเวียนของบรรยากาศ ภูมิลักษณ์ และความแตกต่างของอุณหภูมิล้วนกำหนดหยาดน้ำฟ้าเฉลี่ยที่ตกในแต่ละบริเวณ

ปริมาณพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวโลกลดลงตามละติจูดที่สูงขึ้น ที่ละติจูดสูง ๆ แสงจากดวงอาทิตย์มาถึงพื้นผิวด้วยมุมที่ต่ำลง และต้องส่องผ่านแนวหนาแน่นของบรรยากาศ เป็นผลให้อุณหภูมิของอากาศเฉลี่ยตลอดทั้งปีที่ระดับน้ำทะเลลดลงราว 0.4 องศาเซลเซียสทุก ๆ หนึ่งองศาของละติจูดที่ออกห่างจากเส้นศูนย์สูตร^[151] พื้นผิวโลกสามารถแบ่งย่อยได้เป็นแถบละติจูดจำเพาะที่มีภูมิอากาศเช่นเดียวกันโดยประมาณ อาณาเขตตั้งแต่เส้นศูนย์สูตรไปจนถึงบริเวณขั้วโลกจำแนกออกเป็นภูมิอากาศเขตร้อนหรือเขตศูนย์สูตร เขตใกล้เขตร้อน เขตอบอุ่น และเขตขั้วโลก

กฎละติจูดนี้มีความผิดปกติหลายอย่าง

• การอยู่ใกล้มหาสมุทรจะทำให้ภูมิอากาศไม่รุนแรง ตัวอย่างเช่น คาบสมุทรสแกนดิเนเวียมีภูมิอากาศไม่รุนแรงเมื่อเทียบกับทางเหนือของประเทศแคนาดาที่ละติจูดเหนือคล้ายกัน
• ลมยังช่วยบรรเทาผลนี้ แผ่นดินฝั่งปะทะลมมีภูมิอากาศไม่รุนแรงเมื่อเทียบกับฝั่งอับลม ในซีกโลกเหนือ ลมแน่ทิศมีทิศทางตะวันตกไปตะวันออก และชายฝั่งตะวันตกมักมีภูมิอากาศไม่รุนแรงเมื่อเทียบกับชายฝั่งตะวันออก ซึ่งสังเกตได้ในทวีปอเมริกาเหนือฝั่งตะวันออกและยุโรปตะวันตก ซึ่งภูมิอากาศแบบทวีปที่รุนแรงปรากฏในชายฝั่งตะวันออกเทียบกับภูมิอากาศไม่รุนแรงที่อีกฟากหนึ่งของมหาสมุทรในซีกโลกใต้ ลมแน่ทิศพัดจากทิศตะวันออกไปตะวันตก และชายฝั่งตะวันออกมีภูมิอากาศไม่รุนแรง
• ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์มีความแปรผัน โลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในเดือนมกราคมซึ่งตรงกับฤดูร้อนในซีกโลกใต้ อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดในเดือนกรกฎาคมซึ่งตรงกับฤดูร้อนในซีกโลกเหนือ และรังสีจากดวงอาทิตย์ตกสู่พื้นที่หนึ่ง ๆ ประมาณร้อยละ 93.55 เมื่อเทียบกับจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด แต่ซีกโลกเหนือมีแผ่นดินมากกว่าจึงได้รับความร้อนง่ายกว่าทะเล ผลทำให้ฤดูร้อนในซีกโลกเหนือมีอุณหภูมิสูงกว่าซีกโลกใต้ในภาวะคล้ายกัน 2.3 องศาเซลเซียส
• ภูมิอากาศในที่สูงเย็นกว่าระดับน้ำทะเลเนื่องจากความหนาแน่นของอากาศเบาบางกว่า

ระบบการแบ่งเขตภูมิอากาศแบบเคิปเปนที่ใช้บ่อยมีห้ากลุ่มใหญ่ (ร้อยชื้น แห้งแล้ง ชื้นละติจูดกลาง ทวีป และหนาวขั้วโลก) ซึ่งแบ่งเป็นภูมิอากาศย่อยที่จำเพาะมากขึ้นได้อีกหลายแบบ ระบบเคิปเปนจัดภูมิอากาศเขตต่าง ๆ ตามอุณหภูมิและหยาดน้ำฟ้าที่สังเกต

บรรยากาศเบื้องบน

มุมมองจากวงโคจรแสดงดวงจันทร์เต็มดวงที่ถูกบดบังบางส่วนด้วยบรรยากาศโลก ภาพจากนาซา

เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไป บรรยากาศแบ่งโดยทั่วไปได้เป็นชั้นสตราโทสเฟียร์ มีโซสเฟียร์ และเทอร์โมสเฟียร์แต่ละชั้นมีอัตราการเหลื่อมซ้อนไม่เท่ากันซึ่งกำหนดจากอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิตามระดับความสูง พ้นจากชั้นเหล่านี้ขึ้นไปเรียกว่าเอกโซสเฟียร์ ซึ่งบางลงเรื่อย ๆ ไปจนถึงแม็กนีโตสเฟียร์ซึ่งเป็นบริเวณที่สนามธรณีแม่เหล็กกระทบกันกับลมสุริยะภายในชั้นสตราโทสเฟียร์มีชั้นโอโซนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีส่วนช่วยป้องกันพื้นผิวโลกจากรังสีอัลตราไวโอเล็ตอันมีความสำคัญยิ่งต่อสรรพชีวิตบนโลก มีการกำหนดเส้นคาร์มานที่ระดับ 100 กิโลเมตรเหนือผิวโลกเป็นบทนิยามในทางปฏิบัติที่แบ่งขอบเขตระหว่างบรรยากาศและอวกาศ

พลังงานความร้อนทำให้โมเลกุลบางส่วนที่ขอบนอกของบรรยากาศมีความเร็วเพิ่มสูงขึ้นจนถึงจุดหนึ่งที่สามารถหลุดพ้นออกจากแรงโน้มถ่วงของโลกได้ ด้วยเหตุนี้จึงทำให้เกิดการเสียบรรยากาศออกสู่อวกาศอย่างช้า ๆ แต่สม่ำเสมอ เพราะไฮโดรเจนที่ไม่ได้ถูกยึดเหนี่ยวมีมวลโมเลกุลต่ำจึงสามารถขึ้นถึงความเร็วหลุดพ้นได้ง่ายกว่าและรั่วไหลออกสู่อวกาศภายนอกในอัตราที่สูงกว่าก๊าซอื่นการรั่วของไฮโดรเจนสู่อวกาศได้ช่วยสนับสนุนให้บรรยากาศโลกตลอดจนพื้นผิวเกิดการเปลี่ยนผันจากภาวะรีดิวซ์ในช่วงต้นมาเป็นภาวะออกซิไดซ์อย่างเช่นในปัจจุบัน การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นแหล่งช่วยป้อนออกซิเจนอิสระ แต่ด้วยการเสียไปซึ่งสารรีดิวซ์ดังเช่นไฮโดรเจนนี้เองจึงเชื่อกันว่าเป็นภาวะเริ่มต้นที่จำเป็นต่อการเพิ่มพูนขึ้นของออกซิเจนอย่างกว้างขวางในบรรยากาศ การที่ไฮโดรเจนสามารถหนีออกไปจากบรรยากาศได้จึงอาจส่งอิทธิพลต่อธรรมชาติของชึวิตที่พัฒนาขึ้นบนโลก ในบรรยากาศที่มีออกซิเจนเป็นจำนวนมากในปัจจุบันนั้น ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ถูกเปลี่ยนเป็นน้ำก่อนมีโอกาสหนีออกไป แต่การเสียไฮโดรเจนส่วนใหญ่นั้นมาจากการสลายของมีเทนในบรรยากาศชั้นบน

สนามความโน้มถ่วง

ความโน้มถ่วงของโลกที่วัดได้จากภารกิจ GRACE ของนาซา แสดงความเบี่ยงเบนจากความโน้มถ่วงตามทฤษฎี สีแดงแสดงว่าความโน้มถ่วงเข้มกว่าค่ามาตรฐาน และสีน้ำเงินแสดงที่ที่อ่อนกว่า

ความโน้มถ่วงของโลกเป็นความเร่งที่ถ่ายทอดแก่วัตถุเนื่องจากการกระจายของมวลในโลก ความเร่งความโน้มถ่วงใกล้ผิวโลกมีค่าประมาณ 9.8 เมตรต่อวินาที² ความแตกต่างท้องถิ่นของภูมิลักษณ์ ธรณีวิทยาและโครงสร้างแปรสัณฐานที่อยู่ลึกลงไปทำให้เกิดความแตกต่างท้องถิ่นและภูมิภาคเป็นวงกว้างในสนามความโน้มถ่วงของโลก เรียก ค่าผิดปกติของความโน้มถ่วง

สนามแม่เหล็ก

ส่วนหลักของสนามแม่เหล็กโลกสร้างขึ้นในแก่น ซึ่งเป็นที่ตั้งของกระบวนการไดนาโมอันเปลี่ยนพลังจลน์ของการเคลื่อนพาของไหลไปเป็นพลังงานไฟฟ้าและพลังงานสนามแม่เหล็ก ตัวสนามแผ่ออกจากบริเวณแก่นผ่านชั้นเนื้อโลกและขึ้นสู่ผิวโลกอันเป็นตำแหน่งที่ประมาณได้อย่างหยาบ ๆ เป็นแม่เหล็กขั้วคู่ ขั้วของแม่เหล็กขั้วคู่มีตำแหน่งใกล้เคียงกับขั้วโลกภูมิศาสตร์ ที่เส้นศูนย์สูตรของสนามแม่เหล็กมีความเข้มสนามแม่เหล็กที่พื้นผิวเท่ากับ 3.05 × 10⁻⁵ เทสลา และมีโมเมนต์ขั้วคู่แม่เหล็กโลกที่ 7.91 × 10¹⁵ เทสลา.เมตร^3] การเคลื่อนที่พาในแก่นนั้นมีความยุ่งเหยิงทำให้ขั้วแม่เหล็กมีการเขยื้อนและเปลี่ยนแปลงแนวการวางตัวเป็นระยะ ๆ เป็นสาเหตุของการกลับขั้วสนามแม่เหล็กตามช่วงเวลาอย่างไม่สม่ำเสมอเฉลี่ยไม่กี่ครั้งในทุก ๆ ล้านปี โดยการกลับขั้วครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อราว 700,000 ปีก่อน

แม็กนีโตสเฟียร์

แผนภาพแสดงแม็กนีโตสเฟียร์ของโลก ลมสุริยะพัดจากซ้ายไปขวา

ขอบเขตของสนามแม่เหล็กโลกในอวกาศกำหนดขอบเขตของแม็กนีโตสเฟียร์ (magnetosphere) ไอออนและอิเล็กตรอนจากลมสุริยะถูกแม็กนีโตสเฟียร์เบี่ยงเบน ความดันจากลมสุริยะบีบฝั่งกลางวันของแม็กนีโตสเฟียร์ไปประมาณ 10 รัศมีโลก และทำให้ด้านกลางคืนของแม็กนีโตสเฟียร์ยืดขยายออกเป็นหางยาว ด้วยเหตุที่ความเร็วของลมสุริยะสูงกว่าความเร็วของคลื่นที่แผ่ออกจากลมสุริยะมาก จึงเกิดโบว์ช็อค (bowshock) เหนือเสียงในส่วนหน้าด้านกลางวันของแม็กนีโตสเฟียร์ภายในลมสุริยะ^[166] อนุภาคมีประจุถูกกักเก็บอยู่ในแม็กนีโตสเฟียร์ พลาสมาสเฟียร์ (plasmasphere) กำหนดเป็นอนุภาคหลังงานต่ำที่ตามเส้นสนามแม่เหล็กเมื่อโลกหมุน กระแสวง (ring current) กำหนดโดยอนุภาคพลังงานปานกลางซึ่งเคลื่อนไปสัมพัทธ์กับสนามธรณีแม่เหล็กแต่ยังมีเส้นทางที่ยังอยู่ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กเป็นหลัก และแถบเข็มขัดรังสีแวนอัลเลนซึ่งเกิดจากอนุภาคพลังงานสูงที่เคลื่อนที่อย่างสุ่มเสียมากแต่ยังอยู่ภายในแม็กนีโตสเฟียร์

ระหว่างการเกิดพายุแม่เหล็ก อนุภาคมีประจุสามารถเบี่ยงทิศทางจากแม็กนีโตสเฟียร์ส่วนนอกเข้ามาในชั้นไอโอโนสเฟียร์ของโลกได้โดยตรงตามแนวเส้นสนาม ซึ่งในบริเวณนี้อะตอมที่อยู่ในบรรยากาศสามารถถูกกระตุ้นและกลายเป็นประจุอันเป็นสาเหตุของการเกิดออโรรา

แหล่งที่มา

https://th.wikipedia.org/wiki/

https://th.wikipedia.org/wiki

stro.phys.sc.chula.ac.th/IHY/Earth/Earth.htm