- 지구와 달의 모양과 표면
지구와 달은 대체로 둥근 공 모양이다. 태양계 내의 다른 행성도 위성을 가지고 있지만, 지구의 달은 다른 행성의 위성과 비교하면 큰 편이다. 지구는 적도 반지름이 약 6378km, 극반지름이 약 6357km로 완전한 구형이 아니라 적도 쪽이 약간 더 부푼 타원체이다. 달은 적도 반지름이 약 1738km로, 지구의 14정도 크기이다.
2. 육지와 바다
지구에서 바다는 육지보다 넓다. 위도에 따른 육지와 바다의 분포 모습을 살펴보면, 남위 40°~ 65°에는 육지가 거의 없는 반면에, 북위 45°~ 70°에서는 육지가 바다보다 더 넓어 대기와 해수의 순환이 복잡하게 나타난다. 바닷물은 짠맛이 나는데 단순히 소금(NaCl)뿐만 아니라 여러 종류의 염류와 미량 금속, 용존기체가 포함되어 있다. 실제로 자연에 알려진 모든 물질이 적은 양이지만 바닷물에 녹아 있는 상태로 존재한다.
3. 지구의 대기
대기권은 지구를 둘러싸고 있는 공기의 층으로, 지표면으로부터 높이 약 1000km까지 해당한다. 대부분 질소와 산소로 이루어져 있으며, 적은 양의 아르곤, 이산화 탄소, 기타 미량 기체가 섞여 있는 혼합물이다. 대기권은 중력에 의해서 지구에 묶여 있고 높이 올라감에 따라 급격하게 엷어진다. 지구 대기의 99%가 지상으로부터 30km 이내에 집중되어 있지만, 일부 미량 기체는 지상 1000km까지 분포한다. 대기는 지구 표면에서 방출되는 열을 흡수해 지구를 보온하며, 저위도의 남는 열을 고위도로 이동해 위도별 지구 표면의 온도 차이를 줄여 준다. 또 지구로 들어오는 ‘해로운 우주선(cosmic rays)’과 태양의 X선, 자외선 등을 차단해 생물을 보호하면서 운석과 같은 우주의 천체 조각이 지구로 떨어질 때 지구 표면과 충돌하는 것을 막아 주는 보호막 역할도 한다.
4. 달의 환경
달에는 공기가 없으므로 기상 현상이 나타나지 않는다. 낮과 밤이 15일씩 계속되는데, 낮에는 온도가 약 130°C까지 올라가고 밤에는 약 -170°C까지 내려간다. 달의 하늘이 검게 보이는 까닭도 달에 공기가 없기 때문이다. 그리고 달에는 물이 없는데, 달의 중력이 물 분자를 붙잡아 둘 만큼 크지 않기 때문이다. 지구의 수증기는 오랜 세월 동안 태양 빛에 의해 광분해되어 산소를 만들었다. 이로 인해 지구는 생물이 살 수 있는 기본적인 조건이 만들어졌다.
5. 마젤란 탐험대의 세계 일주
마젤란 탐험대는 1519년 스페인 세비야 근처의 작은 항구에서 다섯 척의 배를 이끌고 태평양, 필리핀, 아프리카의 희망봉, 대서양 등을 거쳐 1522년에 출발한 곳으로 다시 돌아왔다. 마젤란은 유럽인 최초로 태평양을 발견하고, 태평양과 대서양을 잇는 중요한 항로인 마젤란 해협을 찾아냈으며, 지구가 둥글다는 것을 증명했다.
6. 다양한 지구 표면의 모습
지구 표면에는 사막, 빙하, 화산과 같은 지형도 존재한다.
-사막: 일 년 동안 내리는 비의 양이 250mm보다 적어서 식물이 자라지 않거나 적은 지역이다.
-빙하: 오랫동안 쌓인 눈이 변해 만들어진 얼음덩어리 또는 그 얼음덩어리가 이동하는 현상이다.
-화산: 땅속 깊은 곳에 있는 마그마가 땅 위로 분출해 만들어진 지형이다.
7. 물의 분포
지구 표면은 70% 이상이 물로 덮여 있다. 지구에 있는 물은 바닷물을 비롯해 빙하, 지하수, 하천수, 호수 등의 형태로 존재한다.
-바다의 물: 바닷물은 지구상의 수권 중 약 97.5%를 차지하고 있으며, 나머지 약 2.5%가 육지에 있는 물이다.
-육지의 물: 육지의 물은 빙하, 지하수, 강·호수 등으로 분포한다. 그중에서 가장 많은 양을 차지하는 것은 빙하이다.
-공기 중의 물: 공기 중에 있는 수증기는 양이 매우 적지만, 기상 현상을 일으키는 데 중요한 역할을 한다.
8. 사람이 바닷물을 마시기에 적당하지 않은 까닭
바닷물에는 여러 가지 염류가 녹아 있는데, 바닷물의 염류 농도는 우리 몸의 세포 농도보다 높아서 바닷물을 마시면 삼투압 현상으로 몸속의 수분이 빠져나가면서 더 심한 갈증을 느끼게 된다. 또 바닷물에는 불순물이 많아 마시기에 적합하지 않다.
9. 육지와 바다의 넓이
지구의 표면적은 약 5억 1000만㎢이다. 그중 육지가 약 29%, 바다가 약 71%를 차지한다. 또 북반구는 남반구에 비해 육지가 차지하는 비율이 높다.
10. 실제 지구와 지도의 차이
둥근 지구를 종이와 같은 평면에 옮기는 과정을 지도 투영이라고 한다. 많은 지리학자는 실제 지구와 같은 지도를 만들고 싶어 다양한 투영법을 고안했지만 거리, 방향, 모양, 면적 등이 모두 정확하게 반영된 지도를 만드는 것은 불가능해 제작하는 지도의 목적에 맞는 지도 투영법을 선택했다. 메르카토르 도법은 장거리 항해를 위해 고안된 것으로, 지도상의 모양이 실제 모양과 유사한 장점이 있다. 그러나 원통과 접하는 적도 주위는 면적의 왜곡이 없지만, 극으로 갈수록 면적의 왜곡이 심해진다. 페터스 도법은 지도상의 모양이 실제 모양과 다르지만, 면적이 정확한 장점이 있다. 적도 쪽은 실제 모양보다 길쭉하게, 극 쪽으로는 납작하게 표현된다. 세계 지도는 2011년부터 면적과 형태의 왜곡을 절충한 타원형의 로빈슨 도법으로 제작하고 있다.
11. 공기의 역할
지구를 둘러싼 공기는 지구상의 생물이 살아갈 수 있도록 여러 가지 역할을 한다.
-공기 중에 포함된 산소는 지구의 생물이 호흡하며 생명을 유지하는 데 필요하다. 이산화 탄소는 식물이 광합성 할 때 이용된다.
-성층권에 있는 오존층은 태양으로부터 오는 자외선을 흡수해 지구상의 생물을 보호해 준다. -지구 외부의 물질이 지표면에 떨어져 피해를 주는 것을 막아 준다. 지구 외부의 물질이 지구 중력에 이끌려 대기 안으로 들어오면 대기와의 마찰로 불타면서 빛을 만들어 내는데, 이것이 유성(별똥별)이다.
-온실 효과를 일으켜 생물이 살기에 알맞은 온도를 유지해 준다.
12. 달의 환경
최근 연구 결과에 따르면 달의 극지방에서 얼음이 발견되었다. 이 단원에서 물이 존재한다는 것은 생물이 살아가는 데 적절한 양의 액체 상태의 물을 의미한다. 달에서 본 지구 달 표면의 얼음(푸른색 점)달에는 공기가 없으므로 기상 현상이 일어나지 않는다. 낮과 밤이 15일씩 계속되는데 낮에는 약 130°C까지 높아지고 밤에는 약 -170°C까지 낮아진다. 달의 하늘이 지구의 하늘과 달리 검게 보이는 까닭도 달에 공기가 없기 때문이다.
13. 생명이 살 수 있는 행성의 조건
-액체 상태의 물 존재: 액체 상태의 물은 생물에게 매우 중요한 물질이다. 물은 생물의 몸속에서 산소와 영양분을 운반해 생명이 유지될 수 있도록 한다. 또 물 분자를 만드는 산소와 수소가 우주에 매우 많은 물질이라는 점도 물의 특징이다. 지구의 물은 바닷물과 육지의 물로 나눌 수 있다.
-태양으로부터의 적당한 거리: 행성이 태양에 너무 가까우면 물은 모두 증발하고, 반대로 태양에서 너무 멀면 물은 얼어붙는다. 태양으로부터 너무 뜨겁지도 너무 춥지도 않은 적당한 거리에서 액체 상태의 물이 존재하는 영역을 생명 가능 지대라고 한다.
-행성으로서의 크기 적절: 큰 행성일수록 중력이 강하고, 중력이 강할수록 우주 공간으로 나가려는 대기를 더욱 강한 힘으로 붙잡아 둔다. 중력이 작은 행성은 충분한 양의 대기를 잡아 둘 수 없다. 만일 지구의 반지름이 지금의 0.5배였다면, 지구가 탄생한 후 46억 년이 지난 현재에는 물이 완전히 사라졌을 것이다.
이 외에도 여러 조건이 있지만, 어느 하나라도 충족되지 않았다면 오늘날과 같은 지구의 환경은 만들어지지 못했을 것이다.