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지구

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[A] 천왕성과 해왕성은 해왕성형 행성으로 따로 분류하는 학자도 있다. }}}}}}}}}

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파일:지구_안.png
촬영 : Himawari 8 (JAXA, 2016)[1]
<colcolor=#fff> 기호 <colbgcolor=#fff,#1f2023>🜨[2], ♁
소속 우리 은하
위치 오리온자리 나선팔
구분 지구형 행성
표면 바다 71%, 육지 29%
적도 지름 12,756.25km
극 지름 12,713.5km
둘레 40,075km
적도 반경 6,378.14km
표면적 5.1 × 108km²[3]
질량 5.9722 × 1024kg[4]
태양과의 거리 1 AU[5]
149,598,023km
499 광초,
8 광분 19 광초
원일점 1.016 73 AU
근일점 0.983 268 7 AU
이심률 0.016 708 6
궤도 경사각 0.00005° (역기점 J2000.0 기준)
7.155° (태양 적도 기준)
1.57869° (태양계 불변면 기준)
공전 주기 365.256 41 d[6]
회합 주기 365.242 190 402 d[7]
자전 주기 23시간 56분 4초[8]
자전축 기울기 23.439 281 1° [9]
정지 궤도 35,786km
로슈 한계 중심으로부터 약 18,500km
(약 11,800km 상공)
대기압 101.325kPa
1atm
대기 조성 질소 78.08%
산소 20.95%
아르곤 0.93%
이산화 탄소 0.042%
표면 평균 온도 288K (섭씨 15도)[10]
표면 최고 온도 330K (섭씨 56.7도)[11]
표면 최저 온도 184K (섭씨 -89.2도)[12]
표면 중력 9.806 65m/s2 (3차 CGPM)
평균 공전 속도 29.7859km/s[13]
평균 자전 속도 465m/s[14]
탈출 속도 11.186km/s
편평도 0.003 352 8[15]
반사율 0.367 (기하학적 반사율)
0.306 (Bond)
위성 1개 ()
나이 4.54 × 109년±1%
별칭 혼원구(渾圓球), 곤의(坤儀), 곤여(坤輿), 대괴(大塊)

1. 개요2. 어원
2.1. 동양2.2. 서양
3. 특징
3.1. 지구의 구조3.2. 층별 특성3.3. 3.4. 자전과 공전3.5. 중력과 지표면의 특성
4. 형태5. 역사6. 생명체7. 구조8. 위성
8.1. 준위성8.2. 임시 위성
9. 학문10. 기타11. 관련 문서

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1. 개요

쿠르츠게작트 - 지구에 관해 알아야 할 모든 것

지구(, Earth)는 태양계에서 세 번째 궤도를 도는 행성이다. 현재까지 알려진 바로는 인류를 비롯한 동물, 식물 등 다양한 생명체가 서식하는 유일한 천체이다. 약 45.4억 년 전에 형성되었으며, 하나의 자연위성인 을 가지고 있다.

지구는 태양으로부터 평균 1억 4960만 km 떨어져 있으며, 이는 태양빛이 지구에 도달하는데 약 8분 20초가 걸린다는 것을 의미한다. 지구의 평균 반지름은 6,371km이며, 적도 둘레는 약 40,075km이다.

지구의 표면은 약 71%가 바다로 덮여있으며, 나머지 29%가 대륙을 이루고 있다. 지구를 둘러싼 대기권질소 약 78%, 산소 약 21%로 구성되어 있으며, 이러한 환경은 생명체가 살아가는데 필수적인 조건을 제공한다.

지구는 자전축이 23.44도 기울어져 있어 계절의 변화가 생기며, 하루에 한 바퀴씩 자전하고 1년에 한 바퀴씩 태양 주위를 공전한다. 이러한 운동은 낮과 밤의 교차, 계절의 변화 등 지구의 기후와 환경에 직접적인 영향을 미친다.

2. 어원

2.1. 동양

한자어 지구(地球)의 유래는 불분명하다. 중국과 일본에서도 같은 어휘를 사용하고 근대 과학 어휘 대부분이 메이지 유신으로 인해 빠른 근대화를 이뤘던 일본에서 만들어진 조어이므로 지구 역시 일본식 한자어라는 주장이 있으나 근대 이전부터 지구라는 어휘는 사용되었다. 1834년 김정호최한기가 제작한 지도 가운데 지구전도, 지구후도가 있으며, 1687년김만중이 쓴 서포만필에도 '지구'가 등장한다.

지구의 어원으로는 중국 역법서에서 유래했다는 설, 원나라 시기 이슬람에서 지구의가 전래되면서 쓰이기 시작했다는 설, 16세기 말에서 17세기 초, 예수회 선교사들이 서양의 천문학 지식을 명나라에 전할 때 'Earth(지구)'를 번역하는 과정에서 '地球'라는 용어를 만들었다는 설 등이 있다. 특히 마테오 리치가 지은 천문학 서적 《건곤체의(乾坤體儀, 1605)》에 태양을 '일구', 지구를 '지구', 달을 '월구'라고 표현하며 '일구는 지구보다 크고, 지구는 월구보다 크다(日球大於地球, 地球大於月球)'고 하는 대목이 있는데 이것이 지구라는 표현의 최초 용례로 여겨진다. 마테오 리치는 중국에 지구가 둥글다는 사실과 함께 서양의 지리학적 개념을 소개했으며, ‘지구(地球)’라는 한자를 사용해 지구가 구체(球體) 형태임을 설명했다. 이때부터 중국에서 '지구'라는 단어가 본격적으로 사용되었고, 이후 한국, 일본 등지에서도 동일한 단어로 자리 잡게 되었다.

당시 일본은 서양과의 교류를 제한하고 있었지만 유일하게 네덜란드와의 교역을 허용해 에도 시대(1603-1867)에 네덜란드를 통해 서양 과학과 문화가 일본에 들어오면서 중국에서 만들어진 한자 학술용어들도 함께 들어왔다. '蘭学(란가쿠, 네덜란드학)'을 통해 서양 과학을 배우는 과정에서 중국에서 만들어진 '地球'라는 번역어를 그대로 채택했기 때문에 일본어와 한국어에서는 공 구(球) 한자가 들어간 지구를 계속 써오는 것이다. 중국에선 지평설(地平說)라는 것이 현재 우리가 사는 곳이라고 사용됐던 적이 있었지만, 현재는 지구(地球)라는 표현을 더욱 사용하고 있다.

2.2. 서양

영어에서 'earth'는 본래 ''을 의미하는 게르만어 'eorthe'에서 유래했다. 이는 근대 이전 동양의 '대괴(大塊)' 개념과 유사한 의미로 사용되었으나, 천문학의 발달과 함께 천체로서의 지구를 지칭하는 용어로 의미가 확장되었다.

'earth'가 단순한 땅이 아닌 행성으로서의 지구를 가리킬 때는 정관사를 붙여 'The Earth'로 표기하거나, '행성'을 뜻하는 'planet'을 더해 'Planet Earth'라고 표현한다.

과학소설 작가 아서 C. 클라크는 지구 표면의 71%가 물로 덮여있다는 점을 지적하며, 우리가 사는 행성을 지구(地球)(Earth)가 아닌 해구(海球)(Ocean)로 부르는 것이 더 적절하다는 재치있는 제안을 한 바 있다.

3. 특징

3.1. 지구의 구조

지구는 전체 표면의 71%가 로 덮여있고 나머지 29%가 육지를 이루는 물의 행성이다.[16] 주요 구성 원소는 철, 규소, 탄소, 마그네슘이다.[17]

우주에서 바라본 지구는 시간대에는 푸른 바다와 흰 구름이 어우러진 모습을 보인다. 구름이 조금만 있어도 대륙이나 인류 문명의 흔적을 식별하기는 어렵다. 반면 에는 인류가 만들어낸 전기 에너지의 불빛들이 선명하게 관찰된다.[18].

지구는 태양계에서 여섯 번째로 크고 무거운 천체이며, 암석형 천체 중에서는 가장 크다. 태양, 목성, 토성, 해왕성, 천왕성만이 지구보다 크며, 이들은 모두 가스 천체이다. 수성, 금성, 화성의 질량을 합해도 지구의 질량에 미치지 못한다.

현재 지구는 생명체가 서식하기에 적합한 환경을 유지하고 있다.[19] 현재까지 발견된 행성들 중 생명체의 존재가 확실히 확인된 유일한 천체이다.

지구는 대기권, 지각, 맨틀, 외핵, 내핵의 층상 구조로 이루어져 있다. 이러한 구조는 다큐멘터리로도 제작되었다. 비록 맨틀보다 깊은 층은 직접 관측된 적이 없으나, 지진파의 분석을 통해 각기 다른 특성을 가진 층들의 존재가 확인되었다. 최근 연구에 따르면 철로 구성된 내핵 안에 또 다른 핵이 존재할 가능성도 제기되고 있다.

3.2. 층별 특성

지각은 상대적으로 낮은 온도로 인해 단단한 상태를 유지하지만, 더 깊은 층들은 높은 압력과 온도로 인해 다른 물리적 특성을 보인다. 맨틀은 고체 상태이지만 매우 느린 속도로 '흐르는' 특성을 가지고 있다. 초고온, 초고압 상태에서 고체임에도 대류 현상이 발생하는데, 이러한 맨틀 대류의 정확한 메커니즘은 현재도 연구가 진행 중이다.

외핵은 액체 상태, 내핵은 고체 상태로 존재하는 것으로 추정된다.

3.3.

지구는 하나의 자연위성인 을 가지고 있다. 현대에는 태양력이 주된 역법으로 사용되지만, 과거에는 달의 운동을 기준으로 하는 태음력이 널리 사용되었다. 달은 인류 문명의 발전 과정에서 기술적, 문화적으로 중요한 역할을 해왔다.

3.4. 자전과 공전

지구의 자전 주기는 23시간 56분 4.09054초이며, 하루의 길이인 24시간과는 약간의 차이가 있다. 이는 자전 주기가 행성 자체의 회전을, 하루가 태양을 기준으로 측정되기 때문이다. 지구의 공전으로 인해 태양의 상대적 위치가 변하면서 이러한 차이가 발생한다.

자전 속도는 매우 천천히 감소하여 100년마다 0.000017초씩 느려진다. 명왕누대 초기의 지구는 3-4시간이었던 자전 주기가 공룡 시대에는 22시간으로, 현재는 24시간에 이르게 되었다.

흥미롭게도 24시간 주기는 인간뿐 아니라 다른 생명체들의 생활 리듬에도 영향을 미친다. 이는 대부분의 생물이 태양으로부터 에너지를 공급받기 때문이다. 예를 들어 원핵 시아노박테리아의 체내시계 연구에서는 이들이 22시간 주기에 맞춰 생활했다는 것이 확인되었다.

지구의 공전 주기는 365.2064일이며, 세차운동으로 인해 1년의 길이(365.2422일)와 약간의 차이가 있다. 이러한 차이를 보정하기 위해 윤년 제도가 도입되었다. 100의 배수이면서 400의 배수가 아닌 해를 제외한 4의 배수 해에는 2월 29일을 추가한다.

정확한 공전 주기는 31,559,997.50880493329128109995635094초이며, 이는 다음 공식으로 계산된다:
[math( \displaystyle \frac{2 \pi \times \frac{q + Q}{2}}{v} )]

여기서:
  • [math(q ≒ 147,098,074)] km: 근일점(태양과 가장 가까운 지점) 거리
  • [math(Q ≒ 152,097,751)] km: 원일점(태양과 가장 먼 지점) 거리
  • [math(v ≒ 29.783)] km/s: 공전 속도

3.5. 중력과 지표면의 특성

일반적인 오해와 달리 지구의 계절 변화는 태양과의 거리 변화보다는 자전축의 기울기로 인한 태양 고도의 변화에 더 큰 영향을 받는다.

지구의 중력 분포도는 각 지점의 중력 차이를 시각화한 것이다. 표준 중력가속도는 9.8m/s2이지만, 지반 구성 등에 따라 지역별로 차이가 발생한다.[20]

인터넷에서는 이 이미지를 '물이 없는 지구'로 잘못 해석하는 경우가 있지만 환태평양 지진대(마리아나 해구 포함)와 킬리만자로가 모두 하얗게 표시된 것을 보면 이는 고도가 아닌 중력 분포를 나타낸 것임을 알 수 있다.

지구 표면의 고도 차이는 전체 규모에 비해 매우 작다. 최고점인 에베레스트 산(해발 약 8.8km)과 최저점인 마리아나 해구의 챌린저 해연(수심 약 11km)을 합해도 약 20km에 불과하다. 지구의 지름이 약 12,700~12,800km임을 고려하면, 이는 매우 미미한 수준이다. 이를 쉽게 비유하면 축구공모래 알갱이 하나를 붙인 것보다도 작은 차이이다.

4. 형태

파일:external/upload.wikimedia.org/1023px-The_Earth_seen_from_Apollo_17.jpg
1972년 12월 7일, 아폴로 17호가 달로 향하는 도중 29,000km 거리에서 촬영한 사진 AS17-148-22727의 크롭본이다.[21]
이 사진은 '블루 마블(The Blue Marble)'이라는 이름으로 널리 알려져 있다.

지구는 다른 행성들과 마찬가지로 구형에 가까운 형태를 보인다. 그러나 완벽한 구형은 아니며[22] 타원면에 가까운 형태를 띠고 있다. 적도 반지름(약 6,378km)이 극반지름(약 6,357km)보다 약 21km 더 길다. 이러한 차이는 행성의 자전으로 인한 원심력 때문에 발생하며, 회전축보다 회전하는 부분이 더 늘어나게 된다. 이러한 현상을 수치화한 것을 타원체의 편평도라 하며, 이를 기반으로 한 수학적 모형을 지구타원체라고 한다.

고대 대부분의 문명은 땅을 평평하다고 여겼으나, 에라토스테네스와 같은 고대 그리스 학자들은 이미 기원전에 태양의 각도와 원양 항해 관측 등을 통해 지구가 구형임을 입증했다.[23]

"크리스토퍼 콜럼버스 이전의 인류가 지구를 평평하다고 믿었다"는 통념은 플랫 에러 담론에서 지적된 것처럼 사실이 아니다. 중세 서양에서는 지구 구형론이 일반적으로 받아들여졌다. 천동설지동설 논쟁에서도 지구의 형태가 아닌 천체의 운동 방식이 쟁점이었으며, 양측 모두 지구를 구형으로 인식했다. 다만 중력의 발견 이전까지는 구형의 원리나 구형 지구에서 생명체가 떨어지지 않는 이유에 대해서는 명확한 설명이 없었다.

반면 동양에서는 천원지방 우주관의 영향으로 근세까지도 평평한 땅이라는 인식이 지배적이었다. 특히 중국이나 일본에 비해 포르투갈, 네덜란드 등 서양과의 교류가 제한적이었던 한반도 국가들에서는 지구 구형론의 수용이 더욱 늦어졌다. 자세한 내용은 지구 구형론 항목 참조.

대항해시대 신대륙이 발견되면서 측량학과 지리학은 매우 빠른 속도로 발전했으며, 18세기 이후에는 제국주의 열강의 영토 확장과 식민지 개척, 대륙 간 전쟁에 필요한 매우 정교한 지도가 제작되었다. 이미 이 당시에 태평양의 세부적인 섬들을 제외하고는 실제 지구의 모습과 거의 유사한 정도의 지구본이 판매되었다. 제2차 세계 대전 전후에는 우주 개발 경쟁이 벌어졌으며, 유리 가가린은 지구 바깥의 대기권에서 지구의 모습을 목격한 첫 번째 인간이 되었다. 오늘날에는 인공위성 등 항공우주 기술의 발달로 극소수의 지구 평면설 음모론자를 제외한 대다수의 문명인이 지구의 모습을 알고 있다.
Небо очень и очень тёмное, а Земля голубоватая. Всё хорошо видно.
우주는 매우 어두웠으나, 지구는 푸르렀습니다. 모든 것이 명확하게 보였습니다.
유리 가가린, 소련 국영지 이즈베스티야(Известия) 1961년 4월 12일자 인터뷰 기사 발췌.[24]
파일:실제 지구 사진 히마와리 8호 위성.png
히마와리 8호 위성이 촬영한 지구의 보정하지 않은 트루 컬러 사진(좌)
일반적으로 잘 알려진 레일리 산란 보정 사진(우).

실제 우주에서 보는 지구의 색은 통상적인 사진으로 알려진 색보다 더 어둡고 붉은데, 이는 레일리 산란 때문이다. 태양빛은 지구의 두꺼운 대기층을 통과하면서 공기와 수증기, 먼지에 의해 산란되는데, 특히 가시광선 가운데 파장이 짧은 청색 계열의 빛은 빠르게 흩어지는 반면 적색에 가까운 빛은 파장이 길어 표면까지 도달, 반사되기 때문에 전체적으로 적색의 이미지가 만들어진다. 이러한 레일리 산란은 반대로 지구에서 올려다보는 하늘이 푸른 이유이기도 하다. 최근 발사되는 관측위성에는 레일리 산란에 의한 이미지 왜곡을 보정하기 위한 장치가 탑재되어 있다.
파일:external/upload.wikimedia.org/1024px-Earth_Eastern_Hemisphere.jpg
파일:external/eoimages.gsfc.nasa.gov/city_lights_asia_720.jpg
NASA에서 공개한 지구의 낮과 밤 사진.

5. 역사

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5.1. 형성

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현재까지의 연구에 따르면 약 46억년 전에 태양계가 처음 만들어지기 시작했고, 46억년 전쯤에 원시지구라고 할 수 있는 것이 어느 정도 생성되었으며, 46억년 전(대략 태양계 형성 시작 3천만 년 후)에 원시지구는 최소지름 1만km 정도에서 화성만 한 원시행성[25]과 충돌했다. 그리하여 달이 생겼다고 하는 것이 대충돌설이다. 이 시기는 엄청난 소천체 충돌과 초화산 활동으로 용암 육지와 끓는 바다가 있고, 현재보다 기압이 10~100배 가량의 뜨거운 시기인 명왕누대다. 태양계 와 지구 시스템의 형성 이후, 현재 상태를 유지하는데에는 중력의 영향이 매우 크게 작용한다. 성운에서 태양이 탄생하고, 미행성체들이 충돌하면서 원시 원반을 형성하였다. 여기서 원시 지구는 초기에 뜨거운 마그마 바다를 가지고 있었으나, 무거운 원소들(철, 니켈 등)은 지구의 중력 작용으로 가라앉아 핵이 되었고, 가벼운 원소들(산소, 규소 등)은 맨틀과 지각을 형성하여 지구의 표면 온도가 낮아져 바다가 형성되고, 최초의 생명체가 탄생하게 된 배경이다.

시생누대 시절 첫 생명체가 탄생하고 지구도 어느정도 식은후 원생누대 시절인 26억 년 전에 호기성 생물이 등장. 산소가 대기 중에 살포됨으로써 당시 지구 대기에 산재해있던 이산화탄소를 소비하고 메탄과 바다의 철과 강렬한 반응을 일으켜 적도까지 얼어버리는 초(超) 빙하기가 있었고, 이는 6억 년 전에 다시 한번 더 일어났다. 자세한 내용은 눈덩이 지구 항목을 참조.

고생대 말 판게아가 형성되어 당시 대륙붕에 살던 많은 생물들이 멸종했다. 그리고 뒤이어 거대 플룸에 의한 거대지각변동에 의해 지구의 산소 농도가 10%대로 감소하여 전체 생물의 97% 정도가 멸종하는 사태가 발생한다. 중생대 말 운석 충돌에 의해 대부분의 공룡이 멸종하고[26] 신생대에 접어들어 지금에 이르렀다.

지구 생성 때부터 판게아 형성까지 지구 대륙의 대부분은 남반구에 있었다고 한다(한반도 포함). 아직도 남반구에 존재하는 아프리카 대륙에서 인류의 조상이 출현했다고 한다. 하지만 21세기의 대륙과 인구 분포는 반대로 북반구에 몰려 있다.

20세기 후반과 21세기 초에 외계 행성이 많이 발견되면서 지구와 비슷한 외계 행성을 찾으려는 노력이 계속되고 있다. 현재의 기술 수준은 아슬아슬하게 지구보다 몇 배 큰 천체를 찾는 수준까지 발전해 왔고, 지구 정도 크기를 지닌 별 찾기는 머지않아 흔하게 이루어질 전망이다. 다만 문제는 '생명체가 사는' 제 2의 지구가 있느냐?는 것이다. 이미 그 후보자는 발견되었다. 자세한 것은 글리제 581외계 행성 항목을 참조.

5.2. 지질 시대

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5.2.1. 과거의 대륙

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6. 생명체

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지구는 현재까지 알려진 생명체가 탄생하고 서식하는 유일한 행성이며, 지구 바깥의 외계생명체에 대한 발견 가능성에 대해서는 많은 가설이 있으나 현재까지 발견한 바 없다.

인류가 달과 화성에 보낸 탐사선에 묻은 지구의 박테리아가 지속적으로 생존할 수 있는지에 대해서도 알려진 바가 없다. 강력한 방사선과 혹독한 환경 때문에 지구에서 난 생명체가 외계에서 자생하고 번식하기는 어렵다는 것이 통설이다. 미생물을 풍선에 매달아 지구 상공에 올리는 실험에서는 대부분의 미생물이 사멸했으며, 국제우주정거장의 외부에 포자형 박테리아인 당화균(바실루스 푸밀루스)을 살포하는 실험에서는 최대 18개월간 생존하는 것이 관찰되었다. 다만 그럼에도 오늘날 발사되는 탐사선은 로켓에 탑재하기 전 최대한의 멸균 작업을 거치며, 임무를 마치면 중력이 큰 행성으로 보내 대기권에서 불태우는 '그랜드 피날레' 방식으로 처리하고는 있다.

6.1. 요건

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지구에 생명이 탄생할 수 있었던 가장 큰 이유이자 전제는 액체 상태의 [27]대기층이었다. 이 전제를 충족해야 하는 이유는 현재까지 발견된 생물체는 탄소 유기화합물이며, 이 탄소유기화합물은 상기 두 조건이 없으면 만들어지지 않기 때문이다. 탄소 유기화합물로 구성된 생명체가 자생할 좋은 조건은 적당한 대기, 비교적 일정한 평균 기온, 액체 상태의 물이 존재할 때 생명체가 살아가기에 적합한 환경을 조성한다.
  • 적절한 질량. 이 질량을 지구질량이라고 부르고 M로 표기한다. 지구는 수성처럼 너무 작지도, 해왕성처럼 너무 크지도 않아서 생명체가 존재하기 유리한 조건이다. 현재 지구 질량의 1.25배만 커졌어도 지질 활동이 과도하게 활발해져 대지가 가라앉아 바다 행성이 됐을 것이고, 목성처럼 질량이 너무 커지면 수소, 헬륨과 같은 가스를 많이 끌어들여 생물체가 살기가 불가능한 목성형 행성이 됐을 것이다. 반대로 질량이 너무 작을 경우에는, 그러니까 현 지구 질량의 0.96배 이하로만 되었어도 지질 활동이 줄어들고 중력이 약해져 화성이나 수성처럼 대기가 줄어든다. 다만 이는 육지생물의 존재 이유로만 해당된다. 지구도 애초부터 바다에서 생명이 시작한 만큼 가스 행성이 될만큼의 질량이 아닌, 슈퍼 지구 수준의 질량을 가지고 있었어도 적어도 바다 생물은 등장하고 유지할 수 있었을 것이다.
  • 강력한 자기장이 존재한다. 그런데 이는 조금만 작았으면 외, 내핵 구분이 없어 쉽게 사라졌을 것이며, 심지어 지구의 자기장은 지구의 크기 대비 몹시 강력한 편에 속한다. 자기장이 중요한 이유는, 자기장이 없으면 태양풍에서 유래된 엄청나게 해로운 고에너지 하전입자들이 그대로 지구로 유입돼서 생명체들(혹은 생명체의 재료)을 전부 파괴하고, 바다조차도 증발해서 분해됐을 것이다. 자기장이 없을 때의 행성에 미치는 영향은 금성, 화성 문서로.[28][29]
  • 태양과 같은 적절한 밝기와 질량을 가진 항성의 존재로 생명체 존재에 안정된 환경이 조성된다.[30]
  • 온도, 크기를 기준으로 생명체가 살기에 적합한 궤도(골디락스 존)에 정착했다.
  • 45억 년 동안 지속되어 온 판구조 운동에 의한 다양하고 역동적인 환경과 물질의 극적인 순환과 저장이 일어났다.
  • 태양계가 쌍성계가 아니며, 쌍성의 유력 후보인 목성이 크기가 작아 핵융합이 일어나지 않았기에 태양계에서 태양만이 유일한 항성으로 남았다.[31][32]
  • 태양계 내의 목성급 질량의 거대가스 행성이 목성 밖에 없고, 두 번째로 질량이 큰 토성이 목성보다 질량이 훨씬 작은 데다가, 항성 가까이에서 공전하는 뜨거운 목성이 없다는 점.[33]
  • 목성형 행성 덕분에 생태계에 크게 피해를 줄 소행성 혹은 혜성으로부터 여러 번 보호받을 수 있었다. 한 번 운이 나빠 소행성이 충돌한 결과가 K-Pg 멸종이었다.
  • 의 존재로 지구 내부의 열이 조금 더 오래 지속될 수 있었다. 지구 내부가 달의 인력에 의해 움직여 마찰열이 발생한다. 특히 달은 지구의 약 1/4라는 태양계에서 찾아보기 어려운 수준의 모행성 대비 크기가 큰 수준이기 때문에 이 역할을 충분히 수행했다. 달이 존재해도 화성의 포보스나 데이모스 같은 수준이면 존재해도 별 의미가 없었을 것이다.
  • 유난히 큰 위성인 이 존재해 자전축이 비교적 천천히 세차운동을 하게 한다. 이는 급격한 기후 변화를 막아주어 생명체 번성에 기여했다. 또한 달이 지구를 공전하면서 서서히 자전 에너지를 빼앗아가 지구의 자전주기가 24시간이 되었다. 지구와 달 탄생 극 초기인 명왕누대 시절엔 자전 주기가 3~4시간이였고, 지구가 좀더 식은 원시 지구의 자전 시간은 대략 6시간까지 느려졌다. 달이 없다면 현재 자전 시간은 대략 8시간이었을 거라고 한다. 출처.[34] 목성에 비교할 바는 아니지만 지구로 떨어지는 소행성 중 일부를 대신 맞아주기도 한다.
  • 근처에 블랙홀의 영향 혹은 물질 제트에 대한 노출이 없고 적색거성화, 초신성, 감마선 폭발 등을 유발할 천체가 없다. 다만 역대 대멸종들 중에서는 감마선 폭발에 의한 대멸종 설이 도는 경우도 있다.
  • 항성 태양우리 은하의 중심부가 아닌 변두리에 위치한다. 은하 중심부에 위치할수록 늙은 별들이 많아 초신성 폭발에 휩쓸리거나 중성자별, 은하 중심에 존재하는 거대 블랙홀이나 다른 블랙홀에 의해 악영향을 받기 쉽다. 관련 동영상 그리고 중심부에서 너무 멀어도 지구형 행성과 생명체의 생성에 필요한 중원소들[35]의 양이 줄어들어 생명체가 나타나기 힘들다.
  • 슈퍼 플레어가 발생하기에는 목성형 행성과 태양 사이의 거리가 멀어 자기장 간섭이 일어나지 않아 발생하지 않는다.

다른 지구형 행성과 외계 행성들을 보아도 지구처럼 완벽한 환경을 찾기는 힘들다. 금성처럼 과다한 온실효과가 있지도 않고, 화성처럼 대기가 옅어 숨쉬기 힘든 것도 아니다. 과학이란 학문에 우연이나 은 없다지만 실로 지구인들과 그 생명체들은 운이 좋았다고 할 수 있다. 지구 역시 지금까지 수많은 천문, 지질학적 변동과 그로 인한 대량절멸을 겪었으며, 지금으로부터 약 70억 년 뒤에는 태양의 확장으로 삼켜질 운명이다. 심지어 아무리 늦어도 10억 년 뒤에는 지구에서의 인류는 살아남기 어려울 것이다. 태양의 수명이 줄어들면서 더 많은 태양에너지를 방출하기 때문에 지구에 존재하는 물이 전부 증발할 것이기 때문.

미국 캘리포니아 산타크루즈 대학의 우주물리학자 그레그 러플린이 평가한 바에 의하면 2011년 현재 가치는 약 3천조 파운드라고 한다.[36]

7. 구조

8. 위성

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준위성 2004 GU9 · 2006 FV35 · 2013 LX28 · 2014 OL339 · 카모오알레바 · 2023 FW13
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8.1. 준위성

8.2. 임시 위성

9. 학문

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지구를 구성하는 시스템(지구계)를 연구하는 자연과학 학문. 다른 자연과학과는 달리 응용적 성격이 강하다. 자세한 내용은 지구과학 문서 참고.

10. 기타

파일:external/www.hostmysite.ca/earth_pale_blue_dot.jpg}}}||
위 사진은 1990년 2월 14일 보이저 1호가 태양계를 벗어나면서 약 60억 km 거리에서 지구를 향하여 찍은 사진이다. 동그라미 속 창백한 푸른 점(pale blue dot)이 바로 지구다. 지구를 워낙 극도로 먼 거리(대략 명왕성 근처)에서 찍으니 이리 보일 수밖에 없다.
"Look again at that dot. That's here. That's home. That's us. On it everyone you love, everyone you know, everyone you ever heard of, every human being who ever was, lived out their lives. The aggregate of our joy and suffering, thousands of confident religions, ideologies, and economic doctrines, every hunter and forager, every hero and coward, every creator and destroyer of civilization, every king and peasant, every young couple in love, every mother and father, hopeful child, inventor and explorer, every teacher of morals, every corrupt politician, every "superstar," every "supreme leader," every saint and sinner in the history of our species lived there-on a mote of dust suspended in a sunbeam.

The Earth is a very small stage in a vast cosmic arena. Think of the endless cruelties visited by the inhabitants of one corner of this pixel on the scarcely distinguishable inhabitants of some other corner, how frequent their misunderstandings, how eager they are to kill one another, how fervent their hatreds. Think of the rivers of blood spilled by all those generals and emperors so that, in glory and triumph, they could become the momentary masters of a fraction of a dot.

Our posturings, our imagined self-importance, the delusion that we have some privileged position in the Universe, are challenged by this point of pale light. Our planet is a lonely speck in the great enveloping cosmic dark. In our obscurity, in all this vastness, there is no hint that help will come from elsewhere to save us from ourselves.

The Earth is the only world known so far to harbor life. There is nowhere else, at least in the near future, to which our species could migrate. Visit, yes. Settle, not yet. Like it or not, for the moment the Earth is where we make our stand.

It has been said that astronomy is a humbling and character-building experience. There is perhaps no better demonstration of the folly of human conceits than this distant image of our tiny world. To me, it underscores our responsibility to deal more kindly with one another, and to preserve and cherish the pale blue dot, the only home we've ever known."
"저 점을 다시 보세요. 저것이 바로 이곳입니다. 저것이 우리의 고향입니다. 저것이 우리입니다. 우리가 사랑하는 모든 이들, 우리가 알고 들어보았을 모든 사람들, 존재했던 모든 인류가 저 곳에서 삶을 영위했습니다. 우리의 모든 즐거움과 고통이, 우리가 확신하는 모든 종교, 이념, 경제 체제가, 모든 사냥꾼과 약탈자가, 모든 영웅과 겁쟁이가, 모든 문명의 창시자와 파괴자가, 모든 왕과 농부가, 사랑에 빠진 모든 젊은 연인들이, 모든 어머니와 아버지가, 희망에 찬 모든 아이가, 모든 발명가와 탐험가가, 모든 도덕 선생님들이, 모든 부패한 정치가가, 모든 인기 연예인들이, 모든 위대한 지도자들이, 모든 성인과 죄인들이 저곳 - 태양 빛 속에 부유하는 먼지의 티끌 위에서 살았던 것입니다.

지구는 우주라는 거대한 극장의 아주 작은 무대입니다. 그 모든 장군과 황제들이 아주 잠시 동안 저 점의 일부분을 지배하려 한 탓에 흘렀던 수많은 피의 강들을 생각해 보십시오. 저 점의 한 영역의 주민들이 거의 분간할 수도 없는 다른 영역의 주민들에게 얼마나 많은 잔학 행위를 저지르는지를, 그들이 얼마나 자주 불화를 일으키고, 얼마나 간절히 서로를 죽이고 싶어 하며, 얼마나 열렬히 서로를 증오하는지를 생각해 보십시오.

우리의 만용, 우리의 자만심, 우리가 우주 속의 특별한 존재라는 착각에 대해, 저 희미하게 빛나는 점은 이의를 제기합니다. 우리 행성은 사방을 뒤덮은 어두운 우주 속의 외로운 하나의 알갱이입니다. 이 거대함 속에 묻힌 우리를 우리 자신으로부터 구해 줄 이들이 다른 곳에서 찾아올 기미는 보이지 않습니다.

아직까지 알려진 바로 지구는 생명을 품은 유일한 행성입니다. 적어도 가까운 미래에 우리 종이 이주할 수 있는 곳은 없습니다. 다른 세계를 방문할 순 있지만, 정착은 아직 불가능합니다. 좋든 싫든, 현재로선 우리가 머물 곳은 지구뿐입니다.

천문학을 공부하면 겸손해지고 인격이 함양된다는 말이 있습니다. 멀리서 찍힌 이 이미지만큼 인간의 자만이 어리석다는 걸 잘 보여 주는 건 없을 겁니다. 저 사진은 우리가 서로 친절하게 대하고, 우리가 아는 유일한 보금자리인 창백한 푸른 점을 소중히 보존하는 것이 우리의 의무임을 강조하고 있는 것입니다."

칼 세이건(Carl Sagan)
《창백한 푸른 점: 우주에서 인간의 미래에 대한 시각(Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space) 中》
참고로 이 사진은 칼 세이건의 강력한 주장으로 찍힌 사진인데, 당시 나사에서는 이 사진을 찍는 것에 대해 반대 의견이 많았다고 한다. 태양 바로 옆을 찍는 것이기 때문에 보이저 1호의 카메라를 손상시킬 수 있다는 이유에서였다.[43]
* 지구에 목성형 행성의 고리가 있다면? 이라는 가정을 하여, 여러 곳의 풍경을 목성형 행성의 고리를 합성한 풍경 사진과 영상이 인기를 끌기도 했다.

만약 진짜로 지구에 고리가 있었다면 인공위성을 비롯한 인류의 우주 개척이 훨씬 어려워져 기술, 특히 무선 통신 기술의 발전이 매우 더뎌졌을 것이라고 한다. 행성의 고리라는 것은 기본적으로 작은 암석이나 금속, 얼음 등의 조각들이 모여서 떠다니는 것인 만큼 우주 발사체를 쏘아올릴 때 큰 방해 요소가 되기 때문이다.
* 현재 지속적으로 지구 자기장이 약화되고 있다는 이 곳곳에 보인다. 지자기 역전 항목으로. 이와 관련된 음모론이나 괴담 등이 만들어지고 퍼져나가는 경우가 많지만 사실 이는 지구 역사를 통틀어서 되돌아보면 꽤 자주 일어나는 일이며, 이게 정말로 심각한 문제였다면 지구에는 생명이고 뭐고 존재할 수 없었을 것이다.
* 나사에서 녹음한 우주 밖에서의 지구의 소리. 물론 우주엔 소리를 전달할 수 있는 매개체가 없으므로 정확히는 보이저호에서 관측한 진동을 인간이 들을 수 있는 주파수에 맞춰서 변환한 것이라고 한다.
* 나사 연구 결과에 따르면# 지구와 같이 생명체가 거주할 수 있는 가능성이 잠재한 지구형 행성들이 아직 만들어지지도 않았다는 주장도 있다. 엄밀히 따지면 우리는 아직 빅뱅의 잔재를 관측할 수 있는 우주사의 초기를 살아가는 셈인지라, 생명체가 거주할 가능성이 잠재한 행성은 전체 우주, 정확히는 관측 가능한 우주에서 지구를 포함해 이제 8% 정도가 탄생했다.

이 연구 결과에 따르면 지구의 인류는 우주 전체로 따졌을 때(정확히는 관측 가능한 우주) 상당히 이른 시기에 진화해 탄생한 지적 생명체이다. 지적 생명체가 탄생하기까지 대략 수십억 년 세월과 몇 차례 종족 번성의 위기가 온다는 점마저 고려할 때, 우리는 다른 지적 생명체들과 또 앞으로 태어날 지적 생명체들의 기준에서 정말로 일찍 태어나 번성한, 일종의 선구자 격인 지적 종족일 가능성이 있다. 어느 정도 빨리 태어났냐고 하면 앞으로 생겨날 수도 있는 지적 생명체들은 빅뱅의 잔재를 관측할 수 없어[44] 우주의 탄생 과정을 영영 알 수 없을 정도로 우리는 우주의 초기를 살고 있다는 소리다.

이 연구 결과가 정확하다면 이것을 통해 지금까지 적어도 우리 은하에서 다른 지적 생명체와 조우하지 못한 이유도 일부 설명이 가능하다. 하지만 우리가 굉장히 빠르게 태어난 지적 생명체에 속한 8%라고 하더라도, 어마어마한 우주의 규모를 생각하면 지적 생명체는 무수히 많을 가능성이 매우 높으며, 최소 한 은하당 지구형 행성이 수백억 개에서 수천억 개가 있음을 감안해야 한다. 더더욱 우리와 같은 탄소 생명체라는 보장이 없다는 점까지 생각하면 이보다 훨씬 많을 수도 있겠지만. 어쩌면 우리 은하에 있을 그들이 우리보다 좀 더 늦게 문명을 건설해 우리보다 미개하거나 고만고만한 수준에 불과하다면 당연히 조우하지 못한다.

이 이야기는 자연과학의 페르미 역설 문서에서 더 자세하게 설명한다.

단, 국부 은하군 말고 다른 은하군에 생명체가 존재한다면 아무리 초광속 기술이 발달한다 한들, 다른 은하군으로 벗어나 서로 조우한다는 건 불가능에 가깝다. 암흑에너지로 이미 은하군들은 초월적인 속도로 멀어지고 있고 그 속도도 점점 증가하고 있기 때문이다. 먼 미래 은하군 내에 있는 은하들이 전부 합쳐져 거대한 타원 은하를 형성할 쯤이면 이미 다른 은하군들은 적색편이로 인해 정보 교환이 일어나지 않아 서로 고립된 상태로 살아갈 것이다. 다른 은하군이 존재한다는 증거를 찾지 못하고 말이다.
* 2020년 6월 18일, 캐나다 브리티시 컬럼비아 대학 물리천문학과 제이미 매튜 교수가 이끄는 연구팀에 의하면, 우리 은하의 약 4천억 개 별 중 7% 남짓한 태양과 같은 G형 주계열성은 5개당 한 개꼴로 지구 같은 행성[45]이 있으므로 우리 은하에만 지구형 행성이 최대 60억 개가 있을 수 있다고 한다.
  • 당연하지만 지구에 사람을 비롯한 생명체가 살고 있으니 행성 중 지구가 기준이다.
  • 지구 자오선(극을 지나는 둘레)은 40,009 km가 나오는데, 18세기 당시에는 정확히 40,000 km로 측정되었다. 지구 자오선의 4천만분의 1을 1 m로 정했기 때문이다. 그런데 이때 측정한 길이에 오차가 있어서 재측정을 해 보니 40,009 km가 나온 것이다. 자세한 것은 미터 문서를 참고하자.
  • 이웃한 천체인 달이나 금성, 화성 같은 곳이 모두 황량한 세계다 보니 상대적으로 지구가 태양계에서 가장 물이 풍부한 천체로 여겨져 왔는데 유로파와 같은 얼음으로 뒤덮인 천체가 발견되면서 얼음 밑에 지구의 바다보다도 훨씬 많은 양의 물을 보유하고 있을 것으로 추정되고 있다.

11. 관련 문서



[1] 사진에서 한반도는 약간 북서쪽 끝에 있으며, 저기압에 둘려싸여 있다. 대한민국은 중부지방에 가로형태의 일직선 저기압이 지나가고 있다.[2] 지구의 적도자오선 또는 자전축에서 유래되었다.[3] 단면적은 표면적의 1/4인 1.275 × 108km²이다.[4] 5,972,190,000,000,000,000,000t이다. 헨리 캐번디시가 근사치를 최초 밝혀냈다.[5] 역기점 J2000 기준 거리.[6] 항성주기라고도 한다. 우주에서 봤을 때 지구가 태양을 한 바퀴 도는 주기이다.[7] 지구에서 볼 때 태양에 대해 상대적으로 같은 위치에 위치하는 주기. 태양년; d = 86 400 s. 정확히 365일이 아니므로, 궤도상의 원지점으로 복귀하는 데 4년에 하루씩 더 걸리게 되며 이를 보정해주지 않으면 4년에 하루씩 지구의 달력이 실제 궤도상의 위치보다 빨라지게 된다. 그래서 윤년이 도입되었다.[8] 달의 기조력으로 인해 약 50,000 ~ 100,000년 당 1초 정도 느려진다. 따라서 지구 생성 초기에는 자전이 매우 빨랐다. 달이 생성된 것으로 보이는 40억년 전 명왕누대에는 자전주기가 4시간으로 매우 빨랐고 현재까지 느려진 것이다.[9] 약 41,000년의 주기로 22.1°~24.5° 사이에서 변한다.[10] 지구 평균온도가 낮은 빙하기에서 추위가 덜한 간빙기 즉 현재의 온도로 지질시대 전체로 보면 25도 정도다.[11] 북아메리카 데스밸리의 온도다.[12] 남극 보스토크 기지의 온도다.[13] 자전 속도의 약 80배에 달한다. 우주에서 보면 느린 것 같지만 실제로 엄청나게 빠른 속도다.[14] 마하 1.37.[15] 편평률 1/298.257.[16] 해수면은 지구 역사에서 변동이 있었으며, 인류 문명 시기에도 상당한 변화가 있었다.[17] 지구상의 물 중 인간이 사용 가능한 담수는 전체의 1%에 불과해 물 부족 국가가 존재한다.[18] 북한과 같이 전력 사정이 좋지 않은 지역은 예외적으로 어둡게 보인다. 자세한 내용은 야경 문서 참조[19] 현재는 빙하기간빙기로, 평균기온이 14.9℃이다. 이는 생명체 서식에 적합한 25℃보다는 낮은 수치이다. 신생대의 빙하기와 눈덩이 지구 시기를 제외한 지구 역사의 대부분에서는 평균 기온이 현재보다 10℃ 이상 높았다. 참고로 연평균기온 25℃는 현재 동남아시아의 기후와 비슷한 수준이다.[20] 이 차이는 0.01~3m/s2 정도로, 상당히 큰 편이다. 이 때문에 연구소의 초정밀 저울은 지역별 중력 차이를 고려해 보정이 필요하다.[21] 원본에서는 지구가 우주공간의 좌상단에 위치해있었으며 상하가 반전되어 있었다. (원본 사진 보기)[22] 이는 자연스러운 현상으로, 완벽한 구형이나 타원면은 실제로 존재하기 어렵다.[23] 지구의 거대한 규모로 인해 국지적으로는 평평해 보이는 것이 자연스러운 현상이다.[24] 이 인터뷰를 보면 알겠지만 "지구가 푸른 베일의 신부와 같았다.", "우주에 와 보니 신은 없었다." 등의 말은 후대에 지어낸 말이다.[25] 가칭 테이아[26] 들이 살아남았기 때문에 완전한 멸종은 아니다.[27] 물 그 자체는 우주에서 생각보다 매우 많이 존재하지만 대개는 얼음 같은 고체 상태로 존재한다. 때문에 생명체의 재료가 되는 유기화합물들을 섞어서 화학 작용을 일으키기 매우 힘든 상태로 존재한다.[28] 현재도 지구에 강력한 자기장이 존재하는 이유는 대충돌설로 설명된다. 약 45억 년 전 즈음 지구가 탄생한 지 얼마 안 됐을 때 테이아라는 화성 크기 행성과 비스듬히 충돌하면서 엄청난 열이 발생했고, 이로 인해 지구의 내부 열이 더 오래갈 수 있었다. 또한 이 과정에서 지구의 위성인 이 지구와 테이아의 파편에서 형성되었다. 동시에 지구의 핵이 테이아의 핵과 합체되어 핵 자체의 질량이 늘어나면서 자체 질량으로 생성되는 열과 핵에 포함되어 있던 우라늄, 토륨, 루비듐-87과 같은 방사성 동위원소들의 양이 늘어나서 방사성 붕괴로 인한 열도 증가했다. 즉, 급격히 늘어난 열량으로 더욱 더 많은 전기에너지(다이나모 이론 문서로)를 생산할 수 있게 돼서 자기장이 현재에도 존재하게 된 것.[29] 물론 내장된 방사성 물질들의 양에도 한계가 있고, 지구 자체 질량으로 인해 핵이 눌리면서 생성되는 열에너지도 다이나모 구조를 유지하기에는 충분치 않다. 때문에 몇십억 년 후에는 지구도 외핵이 활동을 멈추게 될 거라고 한다. 학자에 따라서는 지구 질량의 0.96배 이하의 행성들에 한해서만 행성 자체 질량의 부족으로 인해 열 생산이 멈추는 것이라는 의견을 내놓기도 한다. 좋은 예시로 화성은 초창기엔 지구와 상당히 유사한 환경이었을 것으로 추정하고 있다. 그러나 질량이 지구의 반 정도라서 내부 열을 너무 급격히 잃어 지금과 같은 모습이 되었다고 여겨지고 있다.[30] 항성의 질량이 너무 크면 항성으로부터 오는 에너지가 너무 많아지는 데다가 항성의 수명도 급격히 짧아져서 생명이 진화하는 동안 안정적인 항성계가 유지되기 어렵다. 너무 작으면 충분한 에너지 공급을 받기 힘들고 항성광도의 불안정성이 높아져서 생명이 진화하기 힘들어지는 것은 물론, 골디락스 존의 거리가 너무 가까워져 조석 고정에 의해 한쪽은 영구적으로 밤, 한쪽은 영구적으로 낮이 되어 낮과 밤의 변화가 없어진다. 적색왜성 문서로.[31] 통념과는 다르게 목성에서 핵융합이 일어나 조그만한 적색왜성이 되기 위해서는 현재 질량의 70~80배 정도로 커져야 한다. 다행이라면 목성은 애초부터 쌍성으로 진화할 수 없었던 천체로, 흔히 태양계의 모든 행성들이 태양이 만들어진 뒤 남은 잔해로 만들어졌다고 여겨지지만 태양의 거대하지 않은 질량으로는 적색왜성은 커녕 현재의 목성조차 만들 수 없었다. 목성은 태양과 동시에 만들어진 천체로, 이미 46억년 전 현재의 모습을 갖추었다.[32] 70~80배가 커져 적색왜성이 된다하더라도 적색왜성은 광도가 매우 낮은데다 지구와의 거리가 4AU이상이기 때문에 별 영향은 못 줄 것이다.[33] 과학자들의 시뮬레이션에 따르면, 목성급 질량의 거대 행성이 한 태양계에 2개 이상 존재하면 주변의 작은 행성들을 박살내버린다고 한다. "뜨거운 목성"의 경우는 항성 가까이 돌면서, 주변 궤도의 모든 작은 천체들을 쓸어먹거나 내쫓아버린다고 한다. 그래서 "뜨거운 목성"의 별명이 "사악한 목성"일 정도이다. 우리 태양계의 목성 같은 경우는 "선량한 목성"이다.[34] 대신 저렇게 빨리 도는 것을 막아준건 좋은데 덕분에 지구의 자전은 비교적 빨리 멈춘다. 어차피 50억 년은 기다려야 멈추기에 의미는 없지만[35] 여기서 설명되는 중원소는 수소헬륨보다 무거우면서 생명체의 필수요소인 원소들을 가리키는 것으로, 대표적으로 , 아연, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 산소, 탄소, 질소, , , 염소가 존재한다. 모두 죽어가는 별들의 핵에서 합성되는 원소들이다.[36] 2023년경 기준 한화 약 520경 원.[말발굽궤도] 현재는 준위성 궤도를 돌지 않으나, 일시적으로 현재 궤도에서 준위성 궤도로 전환할 수 있다.[말발굽궤도] [말발굽궤도] [40] 10-9 나노 스케일[41] 태양계 크기(내행성인 해왕성의 공전궤도 기준)는 반경 4.5km 에 해당하고 지구와 태양(140cm키 어린이)간의 거리는 150m 수준이다.[42] 은하 중심에서 2만 6천 광년 떨어져 있다.[43] 사진에서 지구를 지나가는 선 같이 보이는 것은 사진에서 바로 왼쪽에 있는 태양에서 나온 반사광이다.[44] 빅뱅 이론의 가장 큰 증거 중 하나가 우주배경복사인데, 이것도 처음에는 노이즈로 착각될 정도로 신호가 작았고, 심지어는 계속 신호가 약해질 것이다.[45] 질량은 지구의 0.75~1.5배, 항성과 0.99~1.7AU 거리만큼 떨어진 행성을 지구와 같은 행성으로 규정.

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