Země: nejvzdálenější bod od jejího středu není Everest

Stojíte-li na vrcholu Mount Everestu, jste podle obvyklého měřítka nejvýš, jak se dá dostat. Pokud však místo toho vystoupíte na Chimborazo v Ekvádoru, ocitnete se 6 384,4 km od středu Země — dál než na Everestu, protože Země se v tomto místě sama vyklenuje ve váš prospěch. Rotace planetu na pólech zplošťuje a na rovníku vyklenuje, což tam k průměru Země přidává celých 43 km oproti vzdálenosti mezi póly. I nejhlubší příkop a nejvyšší hora se proti tomuto vyklenutí prosadí jen málo: Mariánský příkop zmenšuje průměrný poloměr planety jen o 0,17 %, a Everest jej naopak zvětšuje jen o 0,14 %.

Na fotografii vypadá Země staticky, ale téměř nic na ní ve skutečnosti nestojí na místě. Její kůra se trhá, posouvá a znovu se vtahuje zpět do pláště, a to podle rozvrhu měřeného v desítkách milionů let. Její nitro je natolik horké, že dokáže roztavit horninu, a natolik chladné, že udrží pevné vnitřní jádro. Její magnetické pole, které v tuto chvíli tiše slábne, je jedinou věcí stojící mezi atmosférou a oblohou plnou nefiltrovaného slunečního větru. Dokonce i konec planety je už nastíněn, na časové ose v řádu miliard let.

Vyklenutí je jen tím nejnápadnějším způsobem, jímž se Země odchyluje od dokonalé koule. Rotace planetu protahuje do elipsoidu, a gravitace spolu s rotací společně rozhodují, kde otázky „nejdále od středu“ a „nejvýše nad hladinou moře“ přestávají být tou samou otázkou — a právě proto Chimborazo, které se ani zdaleka nepočítá mezi nejvyšší hory světa, přesto vyhrává v kategorii, na kterou Everest nemá.

Pod tímto tvarem je samotný povrch jen dočasný. Nejstarší oceánská kůra na Zemi, nalezená v západním Pacifiku, je stará pouze asi 200 milionů let — v porovnání se samotnou planetou je tedy mladá. Kontinentální kůra stárne mnohem lépe: nejstarší datovaná kontinentální kůra je stará 4 030 milionů let a zirkonové krystaly se zachovaly z kůry staré až 4 400 milionů let. Oceánské dno je v podstatě jednorázové, neustále vzniká na hřbetech a zaniká v subdukčních zónách, zatímco zbytky kontinentů mohou přetrvat téměř tak dlouho jako samotná planeta.

Povrch Země se nedostal do své současné podoby jen postupným vývojem — některé z určujících rysů planety se odvíjejí od jediné katastrofické události. Hlavní hypotéza o vzniku Měsíce říká, že s mladou Zemí se srazilo těleso o velikosti Marsu nazývané Theia, které neslo asi 10 % hmotnosti Země, a Měsíc se poté vytvořil z trosek vyvržených při tomto nárazu. Těleso o hmotnosti přibližně desetiny Země, narážející do nově vzniklé planety, není žádným nenápadným začátkem přírodní družice.

Země se z tohoto násilí zotavila překvapivě rychle, alespoň z hlediska geologických časových měřítek. Zirkonová zrna ze západní Austrálie, datovaná až 4,4 miliardy let zpět, ukazují, že kontinentální kůra a kapalná voda existovaly už během pouhých 140–160 milionů let od vzniku Země. Planeta, která krátce předtím absorbovala náraz tělesa o velikosti Marsu, si tak během geologického okamžiku už stihla vytvořit pevnou zem a nahromadit kapalnou vodu.

Tento pohyb probíhá tempem, které se snadno podceňuje. Tektonické desky se posouvají zhruba rychlostí růstu nehtů — 10 až 40 mm za rok — u Středoatlantického hřbetu, a rychlostí růstu vlasů, asi 160 mm za rok, u Nazcké desky. Mezi nejrychlejší patří i Kokosová deska, která postupuje o 75 mm za rok, a Pacifická deska rychlostí 52–69 mm za rok. Nic z toho nezní na lidské časové měřítko dramaticky, ale za 200 milionů let se pohyb rychlostí růstu nehtů dokáže nasčítat na tolik, že otevře i uzavře celé oceány.

Tento pomalý, trpělivý pohyb je také důvodem, proč se povrch Země neustále recykluje, zatímco kontinenty, které nese, driftují téměř beze změny po miliardy let — dvě velmi odlišná hodinová soustrojí běžící uvnitř jedné a téže planety.

Desková tektonika není jediným pomalým procesem, který utváří obyvatelnost Země. Magnetické pole planety bylo ustaveno již před 3,5 miliardy let, v době, kdy byl sluneční vítr zhruba 100krát silnější než dnes. Předpokládá se, že toto pole zabránilo tomu, aby mladá atmosféra byla zcela odvátá do vesmíru — což se pravděpodobně stalo atmosféře Marsu.

Ani tento štít není statický. Magnetický dipólový moment Země v současnosti slábne o téměř 6 % za století, ačkoli je stále silnější než jeho dlouhodobý průměr. K obratům došlo už i v minulosti: poslední úplné přepólování magnetických pólů proběhlo přibližně před 700 000 lety. Pole, které může za století slábnout o jednotky procent a příležitostně zcela obrátit svou polaritu, plní úkol chránit planetu mnohem méně stabilně, než napovídá představa „neviditelného silového pole“.

Když se od povrchu odpoutáte, objeví se skutečný tvar pole: bublina obklopující celou planetu, na straně obrácené ke Slunci stlačená. Tlak slunečního větru tuto stranu přivrácenou ke Slunci stlačuje na asi 65 000 km, a dále od Země leží rázová vlna — místo, kde sluneční vítr poprvé naráží na pole — asi 90 000 km od Země, a je jen asi 17 km tlustá.

Magnetosféra Země se ze zemského povrchu jeví jako obrovská, ale v planetárním měřítku je celkem skromná. Magnetosféra Jupiteru je silnější než ta zemská o celý řád, a jeho magnetický moment je zhruba 18 000krát větší. Bublina, která tiše chrání každý satelit a každého astronauta v blízkém okolí Země, by vedle Jupiterovy byla jen zaokrouhlovací chybou.

Nic z toho — kůra, pole, atmosféra — by neexistovalo bez tepla, které to vše žene zevnitř. Ve středu Země může teplota dosahovat až 6 000 °C a tlak až 360 GPa, tedy asi 52 milionů psi. Všechno to teplo musí někam odejít: Země neustále vyzařuje energii ze svého nitra do vesmíru, celosvětově v úhrnu 4,42×10^13 wattů, tedy v průměru 87 miliwattů na každý čtvereční metr povrchu.

Jde o skromné číslo na metr čtvereční — kdybyste stáli venku, nikdy byste ho nepocítili — ale vynásobeno přes celou planetu je to tentýž motor, který pohání konvekci v plášti, udržuje vnější jádro v kapalném stavu a nakonec pohání i magnetické pole, jež chrání vše nad ním.

Země nemá jen jeden Měsíc; má i tišší cestovní společníky, o kterých většina lidí nikdy neslyšela. Trojská planetka označená jako 2010 TK7 libruje kolem Lagrangeova bodu L4 — gravitačně stabilního místa, které Zemi předchází na její oběžné dráze kolem Slunce.

Je to připomínka, že „obíhat kolem Země“ a „obíhat kolem Slunce společně se Zemí“ nejsou tatáž kategorie a že bezprostřední okolí naší planety je přeplněnější — a podivnější —, než by napovídal jediný, dobře známý Měsíc.

Vše, co bylo dosud popsáno, předpokládá Slunce, které se chová tak jako dnes, a tento předpoklad má omezenou trvanlivost. Slunce postupně jasní: jeho zářivost se v příštích 1,1 miliardy let zvýší o 10 % a v příštích 3,5 miliardy let o 40 %. To není drobná úprava. Jak bude Slunce jasnější, průměrná teplota Země by mohla během 1,5 miliardy let dosáhnout 100 °C, a veškerá oceánská voda by se během odhadovaných 1,6 až 3 miliard let mohla vypařit a být ztracena do vesmíru.

Poslední dějství přijde ještě později. Zhruba za 5 miliard let se Slunce nafoukne do rudého obra a rozepne se na přibližně 1 au — tedy asi 250násobek svého současného poloměru. Dlouho předtím, než k tomu dojde, bude oceánská voda, poprvé doložená v oněch 4,4 miliardy let starých australských zirkonových zrnech, už dávno pryč. Pomalé procesy Země — recyklace kůry, slábnutí pole, chladnutí nitra — v konečném důsledku všechny běží proti mnohem větším, stejně pomalým hodinám.

• Wikipedia: Země
• Wikipedia: Desková tektonika
• Wikipedia: Magnetosféra
• Wikipedia: Geologická historie Země